浅谈船闸启闭机的类型及工作原理

杨舟成

摘要：本文较为详细地介绍了船闸启闭机的类型和当今主流启

闭机的工作原理。

关键词：船闸启闭机 类型 工作原理

1 船闸启闭机的类型

船闸启闭机类型主要分为：机械式和液压式。其中机械式分为：滚珠丝杆式、齿条推杆式、钢丝绳卷扬式、齿轮齿条式；液压式分为：液压直推式、液压四连杆式、液压马达传动式。本文着重介绍液压启闭机和滚珠丝杆式启闭机的工作原理。

2 液压启闭机简介

液压启闭机按液压泵站形式分为二通盖板式插装阀液压泵站、螺纹插装阀液压泵站、叠加滑阀液压泵站、以螺纹插装阀为控制系统的滑阀液压泵站；按传动形式分为液压直推式、液压四连杆式、液压油马达传动式。本文主要介绍盖板式插装阀液压启闭机。

盖板式插装阀液压启闭机是为90年代后船闸启闭机技术改造而设计制造的新型泵站，其主要技术参数和性能指标能够满足闸阀门使用要求，达到安全可靠、维修方便的目标。其主要特点是：

①采用目前具有先进技术性能的插装阀集成块，具有工作稳定可靠、结构简单紧凑、维修方便、密封性能好、通流能力大、调节方便等优点。

②在闸门运行过程中，通过电气中的变频器，调节电流频率实现两头慢中间快的要求，使闸门在运行终点得到缓冲。

③该泵站油路不仅适用于液压直推式启闭机，也可用于液压四连杆启闭机，且结构上不需作任何改动，只须将先导电磁阀接线变动就行了。

整个泵站可分为两部分，即油箱与油泵电机组。

工作原理：

①开闸门

63SCY油泵电机组启动，油泵处于卸荷状态运行，待3-5秒钟后，相应电磁阀得电，系统在调定压力下工作。油泵排出的压力油经单向阀、压油滤油器等进入油缸有杆腔，推动活塞杆缩进，从而带动闸门打开。

②关闸门

关闸门与开闸门过程相似。63SCY油泵电机组启动，油泵处于卸荷状态运行，待3-5秒钟后，相应电磁阀同时得电，系统在调定压力下工作。油泵排出的压力油经单向阀、滤油器、后进入闸门油缸无杆腔，慢速推动活塞杆伸出，从而带动闸门关闭。

③提閥门

启动25SCY油泵电机组，待3-5秒钟后，相应电磁阀同时得电，系统在调定压力下工作，油泵排出的压力油经单向阀、精密滤油器进入油缸有杆腔，推动活塞上升，从而提起阀门，油缸无杆腔油液经F6、回油滤油器回到油箱。

④强落阀

当遇到紧急情况，需要在动水状态下将阀门快速落下时，启动25SCY油泵电机组，待3-5秒钟后使电磁阀同时得电，系统在调定压力下工作。

⑤自落阀

正常情况下，降落阀门时油泵不工作，只要将8DT得电，F8打开，有杆腔油液在阀门重力作用下压到无杆腔，阀门自行落下。

3 滚珠丝杆式启闭机简介

我国第一台船闸滚珠丝杆传动式启闭机2002年11月投入使用。在第一台滚珠丝杆启闭机的基础上，又根据使用中出现问题逐步进行了优化。

3.1 滚珠丝杆的先进性

①效率高

由于是滚动摩擦，只须很小的驱动源，就可以产生很大的推动力，传动效率可高达90%以上，平均为滑动螺旋的2～3倍，可以大大节约能源。

②进给精度高

由于滚动丝杆经过适当的预紧，可以使丝杆的轴向间隙为零，从而提高了丝杆的进给刚度，这是一般的滑动丝杆不能实现的。

③高速化

与滑动丝杆相比，速度有很大的提高，能轻松而高速地运转。

④使用寿命长

由于丝杆、螺母、钢球采用GCr15合金钢，钢球滚动接触处均淬火至HRC58以上，室温下σb1617MPa，淬火层的基体组织为回火马氏体，其表面非常耐磨，经精密磨削，具有较高抗疲劳性，损耗极微，可以使机械既长期连续工作又保持精度不变，还具有轴向刚度高、运动平稳、具有较高的使用寿命和精度保持性，使其工作寿命提高，平均为滑动螺旋的10倍。

3.2 滚珠丝杆传动有如下先进性

①结构简单：滚珠丝杆传动式启闭机结构简单紧凑体积小，制造、装配和安装方便。

②环保性能好：与液压传动相比，无外泄漏，因而对环境无污染。

其次还有运行平稳、同步性好、高可靠性等先进性。

阀门启闭机的传动原理：阀门启闭机的滚珠丝杆是垂直安装的，由电机经减速机减速后带动滚珠丝杆作旋转运动，从而带动滚珠螺母作上下直线运动，具体工作原理同上，在此不再详述。

能带动滚珠螺母进行上下垂直动作的传动原理是：滚珠丝杆垂直安装在阀门启闭机上，由电机于减缓动作后带动着滚珠丝杆进行旋转动作。具体工作原理同上，在此不再详述。

以上所述，为船闸启闭机的具体类型及其涉及的一些工作原理。