液压启闭机的操控和维护要点

□刘清宽 赵锦源

（1河南省白沙水库管理局；2河南水投集团有限公司）

0 前言

河南省白沙水库新北干渠渠首闸闸门的组成有工作闸门和检修闸门及液压启闭机系统，每扇闸都实现了自动控制启闭闸门，油缸和闸门之间加三节拉杆，闸门原双吊点改为单吊点；一套液泵站控制两扇闸门，一套控制柜，外置拉绳式行程检测装置；液压启闭机采用悬挂式双作用型式，启门力为320kN，闭门力靠闸门自重闭门，担负着向龙岗发电厂工业供水、禹州市白沙水厂（饮用水和供水）、禹州市农业灌溉供水的重大任务，在水利工程管理中发挥了重大作用。

1 液压启闭机的控制

液压启闭机现地控制柜上设置液压启闭机工作方式开关，启闭机有3种工作方式:现地手动控制、现地自动控制、远方控制。三种控制方式互锁，只能选择一种状态，即在手动状态时，自动、远方控制信号无效，自动状态时，手动、远方控制信号无效，远方状态时，手动、自动控制信号无效。

1.1 现地手动控制

闸门手动控制是最基础的控制方式，其动作全部由硬接体的继电器、中间继电器完成控制，其操作控制脱离PLC监控，自动和远方控制无法操作情况下对闸门进行启闭，但是在保护信号无效时，其报警不停机，对操作人员系统熟练度要求较高。

1.1.1 启门操控

首先将系统控制方式开关扳到手动档，然后在控制面板上将电机选择开关扳到“1#电机”或“2#电机”挡，5s后将“系统建压”选择开关扳到“建压”档，3 s后将“闸门控制”选择开关扳到“启门”即可实现闸门的开启功能，将闸门开启到全开位或到需要开度时，将“闸门控制”选择开关扳到“停止”位，闸门开启命令消失，然后将系统建压选择开关扳到“卸压”位，3s后可将电机选择开关扳到“切除位”，闸门开启操作完成。

1.1.2 闭门操作

首先将系统“控制方式”开关扳到“手动”档，然后在控制柜面板上将“电机选择”开关扳到“1#电机”或“2#电机”档，5s后将“系统建压”选择开关扳到“建压”档，3s后将“闸门控制”选择开关扳到“闭门”即可实现闸门关闭功能。待闸门关闭到全关位或到需要开度时，将“闸门控制”选择开关扳到“停止”位，闸门关闭命令结束，然后将“系统建压”选择开关扳到“卸压”位，3s后可将“电机选择”开关扳到“切除”位，闭门关闭操作完成。

1.1.3 停门控制

闸门开启或关闭过程中，控制面板上将闸门控制选择开关扳到“停止”档，然后将“系统建压”选择开关扳到“卸压”档并将“电机选择”开关扳到“切除”档后，可以将闸门停止在任意位置，在电气控制柜操作面板上设有紧急情况下，按下紧急停止按钮，可以控制电机，控制阀停止。

1.1.4 现地手动控制操作时注意事项

手动操作过程中的延时5、3s等是对系统的安全保护考虑而强制要求的，切不可隔过，但停门和急行时不用考虑延时。

在设备运行中，操作者要注意观察电气控柜面板上各指示灯的变化，只有在油位、系统压力等各种指示灯不亮情况下（正常时）才可以进行启门闭门操作，每次启门或闭门时应记住当前开度仪的值。

1.2 现地自动控制

闸门自动控制是在PLC基础上的控制方式，其动作指令由PLC判断运算处理后输出各种保护信号均考虑在内，操作简单，运行安全，但是整个控制依赖PLC，若PLC故障，操作将不能执行。

1.2.1 闸门开启操作

将“系统控制方式”开关扳到“自动”档，进入启闭机的自动化操作系统——触摸屏操作系统。然后在触摸屏上按一下“启门”按钮，PLC接收到闸门启门命令后，自动启动电机，启门建压到全开位置或预置位（通过触摸屏上的开度设置设定）时，自动停止电机关闭电磁阀卸压。

1.2.2 闸门关闭操作

首先将系统“控制方式”开关扳到“自动”档，然后在控制面板上按一下“闭门”按钮，PLC接受到闭门命令后，自动启动电机建压到全关位置或预设位置时，自动关闭电磁阀，卸压停止电机。

1.2.3 闸门停止操作

闸门开启或关闭过程中，在控制面板上按一下“停止”按钮，可以将闸门停止在任意位置，电气控制柜操作面板上设有紧急停止按钮，在紧急情况下，按下紧急停止按钮，可以控制电磁阀电机停止。

1.2.4 下滑自动回升控制

为了保证闸门持续在全开或在放水时设置刻度，由于油缸泄漏等原因引起闸门沉降下移，控制系统设置有闸门下滑自动回升功能，开度仪实时将开度数据送给PLC，当闸门由全开位置下滑200 mm时系统按照“闸门开启”程序自动电动机提升闸门至下滑前位置，若闸门继续下滑至300 mm时，同时启动另一台油泵电机组将闸门提升至极限位置，同时声光报警。

1.2.5 自动控制操作注意事项

自动控制不需要操作油泵，建压/卸压等选择开关，当启闭机的工作监测到故障时，启闭机电气控制系统会发出声光报警信号，同时启闭机电气控制系统会自动停止工作，这时操作者需要按下警报复位按钮，关闭报警声并进行故障处理。

1.3 闸门远方控制

将系统“控制方式”选择开关扳到“远方”档，然后在控制室上位上收“启门”、“停止”、“闭门”命令或通过硬接点收“启门”、“停止”、“闭门”信号即可触发PLC待闸门开启或关闭到预设位置时，自动关闭电磁阀，卸荷，停止电机。

2 启闭机的使用和维护

2.1 液压系统的使用和维护

应根据闸门操作运行系统和启闭机的设备订制启闭机的操作运行规程，运行操作人员应熟悉了解启闭机的结构、技术、操作运行条件和规程。

液压系统中的元器件的使用和保养按相应产品使用说明书，每月定期检查一次，包括所有的液压系统和电气系统，液压系统不允许漏油，油箱中液面高度不能低于最低油面，如需向油箱补油，加入的油品一定要与原来一致，并经过过滤，精度不低于10 um，定期检查油质，如发现乳化和变质，应立刻更换；压力继电器压力阀等在最终调定参数不得随意变动，平时运行要注意观察和检查电磁阀、压力阀、压力继电器是否动作灵活正确；液压系统中所有的手动阀门（球阀）等应挂牌表明是常开或常关，严禁非操作人员操作。在启闭机运行过程中严禁调整压力继电器、压力阀等安全保护装置；开度仪必须经常检查并加以校准，确保安全运行；当系统发生故障时，应立即停机切断电源，只有在查明事故原因并排除故障后，才能恢复运行，打开排气阀排气时，人应避开喷射的气流，严防喷入眼内；对密封件、高压管等应定期保养和更换所有备品备件，专用工具要妥善保管。

2.2 电气控制系统使用维护

电气控制系统正式运行一个月后，重新紧固各连接端，定期检查各软启动器辅助触电上的螺丝，各接线端中间继电器，各部连接体，如有问题及时更换；定期打扫柜内灰尘，做好运行维护记录；为保证PLC程序安全可靠存储，应在一周内给PLC供电一次，时间不低于15 min。

3 常见故障处理

3.1 电气系统故障处理

自动运行时油泵电机停止运转，将控制方式开关扳到手动档，查故障原因且问题解决后才能操作。

系统超压指示灯亮，必须立即停止油泵工作，可按“紧急停止”按钮或将“建压选择”开关扳到“卸压”档后将油泵选择开关扳到“切除”位，检查管路是否有堵塞，系统失压指示灯亮，停止油泵工作，检查管路是否破裂或漏油。

油位低指示灯亮，必须停止油泵工作，可按“紧急停止”按钮或将“油泵选择”开关扳到“切除”档，补油脂，待液压油冷却报警信号消除才能进行运行操作，滤油器堵塞指示灯亮，更换回油芯后进行操作。

3.2 液压系统故障及处理

系统油压不足。主要是由于油泵磨损，吸油管漏气，油箱油位太低，系统压力阀调压失灵所致。处理方法可采取更换油泵，消除吸油管漏气，给油箱补充清洁油，对阀门进行清理更换。

油缸运行时有震动或爬行现象。主要原因有液压系统中有气体，压力阀工作压力不稳定，液压单向阀开启压力偏低，油泵排量不稳定。处理方法可采取排除系统中的气体，清洗或更换压力阀，调高液压单控阀开启压力，清洗或更换油泵。

闸门全开位下滑过快。主要原因有液压单向阀失灵，漏油，油缸内泄漏太大等。处理方法可采用清洗或更换液控单向阀，更换活塞与缸体之间的密封圈，检查缸体内表面是否有损伤和锈蚀。

动作失灵。主要原因有电磁阀失灵、开度仪及行程开关位置不对或失灵、回油滤油器堵塞、油箱液位过低或过高、压力继电器失灵等。处理方法可采用清洗或更换电磁阀，校准位置更换行程开关，清洗更换滤油器，给油箱补油或排除多余油，更换压力继电器。

4 结语

新北干渠首闸建成投入运行近50a，启闭操作准确，维修及时，养护到位，管理规范，一直处于安全运行状态，在保证新北干灌区灌溉用水，增产增收方面发挥了巨大作用，社会和经济效益显著，为禹州地区经济社会的发展做出了较大贡献。