盐官泵站快速闸门系统的见解和意见

金志浩 孙春荣

摘要：因为实际情况，90年代初主流设计的大型泵站，闸门控制液压系统采用当初的主流的方案，存在了一些弊端和隐患。该见解提出了水泵闸门独立供油方案，有效达到要求。另外，从电气上选用蓄电池输出的直流电操作系统，更排除了泵站的停电隐患。

关键词：大型泵站;快速闸门系统

杭嘉湖南排工程是太湖流域综合治理十项骨干工程之一，工程由分别位于海盐澉浦镇的长山、海盐武原镇的南台头、海宁盐官东门的盐官上河和盐官西门的盐官下河出海枢纽（闸、站）及长山河、南台头、盐官上河、盐官下河四条排水骨干河道及其配套建筑物组成。工程建成后，若遇1954年5～7月梅雨型洪水，可向杭州湾排泄洪涝水量22.712亿m3。

盐官排涝泵站设计流量200m3/s，遇1954年5～7月梅雨型洪水，泵站设计抽排水量58324m3。盐官泵站安装3800ZXQ-50-2.8型斜式轴流泵4 台，配TDXZ2000-4/1180型2000kW卧式同步电动机4 台套，电动机额定电压6kv，水泵和电机间通过圆柱齿轮减速器连接。泵站总装机容量8000kw，单机设计排涝流量50m3/s。

每台泵出水口为分2孔4个快速闸门，静水侧是钢制工作闸门2个，动水侧为预应力事故闸门2个，排涝引水内河与钱塘江之间以这二道闸门隔离，要求在开泵运行的事故停机中闸门自动关闸以及不运行时闸门绝对关闭流道。闸门系统由油泵、液压启闭机、闸门开闸回路、PLC闸门监控回路4个部分组成。现有4台泵组8个事故闸门（工作闸）共用一套事故（工作）油泵供油，在现有设计选用的阀组平台、液压油缸及闸门开度测量系统等不可靠的情况下，已经引起阀组关闭不实，在某台泵组起闸中，因其他泵组对应阀组关闭不实，窜压引起闸门有上升，原先关闭的流道打开了口子，如果没有及时发现，作出反应，会引起钱塘江水倒罐的隐患。笔者认为通过以下措施以解决：①解决液压系统窜压现象。②在现有工况下加强对闸门油缸及开度测量机构的可靠选型更换改造。③二次回路中相应开关信号需要由直流供电继电器提供。

（1）①解决液压系统窜压现象，采用对每套液压启闭机建立相对独立的液压控制系统，在通往各个液压缸的供油支管中增设一个常闭的二位二通电磁阀，与供油支管中的高压球阀串联。当要开通某一孔闸门时，先空载起泵，同时将该液压启闭机供油支管上的二位二通电磁阀接电打开，而其它所有液压启闭机供油支管上的二位二通电磁阀都处于常闭状态。考虑到一旦发生二位二通电磁阀的电磁线圈烧毁，无法打开的情况，设一个高压球阀与二位二通电磁阀及高压球阀并联，该高压球阀平时处于关闭状态，当二位二通电磁阀因电磁线圈烧毁而无法打开时，手动打开该高压球阀，保证泵站正常运行。在排涝结束后，手动关闭高压球阀，更换常闭的二位二通电磁阀。通过上述改进方式，可以较为有效地解决由于液压阀发生泄漏（原因是多方面的）导致的液压启闭机串压问题。②在油缸下油腔设液压锁定回路以保证闸门全开时液压启闭机的锁定功能;更换原阀组平台，液压控制阀建议全部采用性能优良可靠的国际知名品牌的原装进口产品。

（2）由于启闭机单吊点活塞杆常被海水及淤积泥沙浸没，普通镀铬活塞杆的防腐性能和表面硬度皆不能满足这种恶劣的工作情况，易被海水腐蚀及泥沙磨损。并且根据泵站以往运行的情况分析，目前采用的机械式行程检测装置为外置式，其钢丝经常被淤积泥沙淹没，在开启闸门时钢丝经常被拉断，无法正常使用。同时机械式行程检测装置的检修维护非常不便，特别是内置式行程检测装置一旦发生钢丝断裂的情况，就必须运回生产厂家进行厂内维修，维修工期长、费用大。

（3）现有二次回回路如下图：

上图是闸门控制的二次回路图，+KM，-KM是直流220V的正、负母线，在直流母线控制下，通过开闸继电器21ZJ、关闸继电器22ZJ进行闸门的开启和关闭。其中22JK是闸门全关节点信号，它由闸门开度测量PLC 发出信号，使得1ZKY、2ZKY 动作，驱动J6、J8两个全关继电器，其中22JK 是J6的一个常开接点，当闸门有开度后，该接点闭合。现在盐官泵站的的供电情况是6KV专线，一般情况不断电，但在泵站有一个巨大隐患，就是在运行中6KV断电，按此处上图的设计，全关继电器是由AC220V供电的，也就是J6、J8在断电情况下不得电，继电器线圈不得电状态，此时，关闸回路有断点，闸门不能关闸，处在涌潮中的水泵，会引起江水倒罐内河及反向高扬程会水泵倒转出现机毁房塌的大事故。需要在设计上统筹考虑，结合盐官泵站多年的运行，弥补不足，在闸门系统控制中全部用直流电源继电器，以解决该缺陷。

综合以上因素，考虑采用防腐能力强、表面硬度大的陶瓷活塞杆，行程检测装置采用与陶瓷活塞杆配套的行程检测传感器（利用与陶瓷杆基体沟槽磁感应效应测量），该装置具有行程检测精度高，受外界工作环境影响小且检修维护方便的优点。每套油缸设2套陶瓷杆配套行程传感器，两者互为备用。

（4）液压泵应采用国际著名品牌的原装进口产品。电动机组必须与所选用的液压泵相匹配。

（5）油箱及液压油管全部选用不锈钢材料，所有的动、静密封件全部采用国际知名品牌的进口产品。

??现?# ? ? ?～y@? 而引起的刮板机加剧磨损的问题。

2.3发展方向

刮板输送机日后的发展方向和研究的重点将会集中在以下几个方面：①工作效率。为了满足我国目前节能减排的要求，提升刮板机的工作效率，减少电机内部功耗，这将是刮板输送机日后研究的方向。②柔性设计。通过科学的设计改造机身的不足之处，尽可能的减少推溜时产生的磨损和破坏，同时有效增加与工作底板的相适应性。③耐磨性。为了提高刮板机局部表面的耐磨性可以通过使用金属表面改性技术、改进热处理工艺或采用耐磨材料等方式达到目的，从而延长机器的使用寿命。④耐腐蚀性。研究特殊材质，在确保刮板输送机局部强度、耐磨性等其他性能的基础上，如何更好的提高刮板机的耐磨性也是研究的重点。⑤三机一体设计：采煤机、刮板机和液压支架三机设备结构形式的配合在我国采煤工作中使用多年，但在使用过程中存在许多的配套问题，同时存在安装周期长，可靠性不足等缺陷。

3.结束语

综合上文所述，立足与工作环境的条件下，本文对刮板输送机使用过程中出现的磨损和失效原因进行了分析，同时提出相对应的防范措施。根据分析结果，从材料科学、机械设计、制造等方面出发，将目前我国刮板输送机存在不足之处和日后研究的重点提出，为我国煤机设备相关技术的发展打下良好的基础。

参考文献：

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