外增双重限位解决液压启闭机“顶缸”故障

2018-03-20顾玉兰

治淮 2018年2期

顾玉兰

目前，液压启闭机已被广泛应用于水利工程中，发挥着重要的作用。上海沿黄浦江各泵闸多数采用了液压站集中控制和集成式液压控制的水闸，同时又分直升式、下卧式、上翻式、旋卧式、直线推拉式大中小型闸门和桥面。沿江闸门作为挡潮口门，承担着引水排水安全的重大责任，因此在项目技术管理中，特别是应对突发情况，不能仅停留在寻求厂家解决问题的层面；应当加强液压启闭系统的专业培训，打造专业维护抢修小组；认真研究各类闸门液压启闭系统，并进行各种故障分析和落实改进措施，才能确保水闸安全运行。

一、工程概况

清水河泵闸位于上海市杨浦区新江湾城东北角，处于新江湾城纬六河、经三河交汇处东侧，闸殷路清水河桥西侧，其主要功能是防洪排涝和引水调水，也是新江湾城城区河道涝水汇入黄浦江的主要控制建筑物。泵站配6台套10kV高压潜水轴流泵，每台水泵单机流量5m3/s，叶轮直径1.150m。配备下卧式平面钢闸门1扇（节制闸），高8.25m，宽8m。其中6台主泵组工作闸门均采用双吊点油缸启闭，启闭控制在液压站操作。工作闸门采用60kN液压启闭油缸，全行程2500mm，液压缸内径100mm，闸门启闭速度1m/min。

1.液压系统主要参数

液压系统主要参数见表1。

表1 液压系统主要参数表

2.泵组工作门工作流程

开机前，一台油泵启动：按下对应机组开闸门按钮，开闸门电磁阀动作，操纵换向阀动作，开启闸门。由开度仪内置行程开关控制闸门开启高度，至“全开”位置停止。

停机后，一台油泵启动：按下对应机组关闸门按钮，关闸门电磁阀动作，操纵换向阀动作，关闭闸门。由开度仪内置行程开关控制闸门关闭高度，至“全关”位置停止。

二、问题提出

原闸门启闭设计的基本思路和原理是正确的，但开度仪内置行程开关缺乏动作的可靠性，安装以来未能达到预期的效果。清水河泵闸6台主泵组工作门启闭在专门配套的液压站操

作，以往在“关闸门运行”时经常出现“顶缸”现象，闸门实际关到位后，能自由活动的油缸会继续上顶，造成门槽盖板倾覆破坏，甚至缸体有（无）杆腔所接压力油管拉坏，这就相当危险，管理人员需高度警惕。

该闸门启闭操作时通常由至少3人进行，一人操作，两人现场监护，配备对讲机，现场监护人员需认真观察闸门开度及“到顶”情况，如遇油缸到顶未停止继续上顶，需通过对讲机及时报告操控人员停止“关闸门运行”操作，以防发生“顶缸”现象而导致设备故障。此工作不仅麻烦而且存在液压设备安全操作的事故隐患。

三、原因分析

开度仪行程计量方面存在问题，在闸门达到限位时不能自动停止运行。在“关闸门运行”时，当闸门运行到实际“全关”位置，即闸门到达进水流道底板，而安装在闸门开度仪行程限位装置中的限位开关XW2（如图1）不能正确动作。究其原因主要为行程限位调整不准、限位开关本体失灵等。该工作门开度仪采用外置式拉绳开度仪，行程开关安装在螺杆调适位置，因为包括在设备调试完成后限位不当、闸门油缸大修理后限位不当、加之闸门开度仪行程装置处于恶劣环境导致密封损坏等因素，限位开关XW2弹簧锈蚀失灵不能正确动作，中间继电器K2线圈不能及时带电，不能利用K2常闭辅助触点及时断开启闭机“关闸门运行”控制回路，因而导致“关闸门运行”继续执行，产生“顶缸”现象。

图1 控制回路图

四、技术改进

针对该闸门启闭机缸体采用自由活动油缸的型式，一是定期检查、调整或更换开度仪内限位开关；二是在左右油缸顶部各增设限位开关1只：ZXWL、ZXWR，常开触头并联于控制回路（如图1所示红色加粗部分），以提高当闸门关到位时及时“停止”的可靠性；三是在该闸门门槽两油缸顶部改装轻质盖板（原钢筋混凝土材质），以便检查观察；四是经常性检查或更换失灵的限位开关ZXWL、ZXWR。

开度仪内置行程开关XW2因为检查不便，但作为行程开关XW2双重后备保护，即：限位开关ZXWL、ZXWR只要有其中之一动作，就能使中继K2线圈带电，其常闭接点就能及时断开“关闸门运行”控制回路。从而可靠关闭主水泵的工作门，有效地防止了“顶缸”现象的发生。这样技术改进的好处在于，完全忽略开度仪内置式行程开关XW2的动作失误，从而从根本上直接由油缸本体的“顶缸”动作完全停止了“关闸门运行”，加之限位开关ZXWL、ZXWR的并联运行，从技术上增加了控制回路的可靠性。