嵌入（内置）式液压启闭机设计.pdf

规划设计 东北水利水电 2 0 1 5 年第 8 期 【 文章编号】 1 O 0 2 一o 6 2 4 2 O 1 5 O 8 一o o 1 4 0 2 嵌入 内置 式液压启闭机设计 周 兵， 张春丰， 袁 伟 中水东北勘测设计研究有限责任公司， 吉林 长春 1 3 0 0 2 1 【 摘 要】 文中 介绍了大藤峡水剁枢纽工程泄洪系统中泄水低孔嵌入式液压启闭机 的布置及设 计特点。 嵌入式液压启闭机布置形式使设备整体结构紧凑的同时， 亦满足工程使用条件。 液压 启闭机设计中。 采用了国内、 外新技术及新产品， 严格控制设计产品的质量 ， 使液压启闭机设 计成果满足工程 的需要 。 【 关键词】 嵌入式液压启闭机 ； 设计特点； 大藤峡水利工程 【 中图分类号] T V 6 6 4 [ 文献标识码】 B 1 概述 液压启闭机作为水电工程启闭设备中一种 ， 依 据工程部位及使用功能不同布置形式多种多样。 大藤峡水利枢纽为 日调节水库 ，泄水系统分 别设在黔江主坝和 南木江副坝两处。黔江主坝设 有 3个泄水高孔和 1 8个泄水低孔 ， 南木江 副坝设 有 2 个泄水低孔， 共设 2 3孔。主坝泄水高孑 L 两侧 共设 1 8 个泄水低孔， 泄水高孔左侧设有 7孔泄水 低孔， 右侧设有 1 1 孔泄水低孔。泄水低孔堰顶高 程为 2 2 ． 0 m， 孔口净宽 1 0 ．0 m， 闸门检修平台既坝 顶高程为 6 4 ．0 m，每孔泄水低孔均设一道事故闸 门、 一道工作闸门和一道检修闸门 基于工程总体布置对空间尺寸的限制，工程 对坝面或闸门检修平台整洁、 美观的要求， 其它设 备布置相互之间空间的要求，选择布置在平面闸 门门槽内的液压启闭机操作运行泄水低孔工作闸 门作为工程综合比选的一种方案。 2 布置 此工程工作闸门采用嵌入式液压启闭机布置 方式，平面闸门为双吊点，每扇平面闸门由1 台 套 2 x 4 0 0 0 k N液压启闭机操作运行 ， 工作行程 1 9 m。两机架分别布置在电站泄洪坝段工作闸门 孔 口两侧 门槽上部 闸门检修平台 6 4 ．0 0 m 高程 上。 两油缸分别布置在相应的机架上， 通过液压启 闭机机架垂直安装在工作闸门边梁内。液压启闭 机上端通过液压缸上的球面法兰自由状态落在固 1 4 定在液压启闭机支架上的球面底座上，液压启闭 机活塞杆下端穿过闸门边梁底板 为液压机与闸 门连接在结构设计上设置 了专用的闸门边梁底 板 采用专用螺母通过螺纹连接方式固定在边梁 底板上，液压启闭机与闸门连接方式可采用销轴 或螺纹连接 ，螺纹连接方式较销轴连接方式在空 间尺寸上更小 ，使液压启闭机缸体部分结构更加 紧凑 ， 由于闸门结构空间尺寸的限制， 选择螺纹连 接方式可满足工程布置要求。边梁设置套筒， 用于 保护缸体及其 附件 ，同时 由于边梁开孔应等强度 补强。 布置上闸门完全开启时， 闸门顶部不超出门 槽。 闸门埋件制造、 安装应严格按 D L ／ T 5 0 1 8 2 0 0 4 执 行 ，尺寸超差在 启门过程 中将对液压机 产生较 大 的侧向力， 易破坏。 检修时应利用坝顶门机将闸门 及液压机分别吊至闸门检修平台以上进行。 依据启闭容量、 调度方式及布置方式， 此嵌入 式液压启闭机采用 1 机 1 站的操作运行方式。泵 站布置在闸墩上， 配有一套现地控制系统， 并预留 远程接 口， 可传送液压机行程、 系统压力、 液压油 温度等信号至中控室， 对液压机进行远程控制。 3 工作原理及系统配置 嵌入式液压启闭机液压系统原理与常规双吊 点平面闸门液压启闭机相同，通过液压系统可以 实现开启闸门、 关闭闸门、 油缸安装检修、 闸门启 闭同步纠偏、 闸门自动回复等工况。同时液压系统 2 0 1 5 年第 8 期 东北水利水电 具有液压泵工作异常、液压系统工作压力过高或 过低、 液滤油器堵满、 油箱液位过高或过低、 油箱 油温过高、 声光报警等保护功能。 嵌入式液压启闭机对闸门门槽制造、安装精 度的要求更加严格 ，所以液压系统同步纠偏设计 精度随之提高。液压系统同步纠偏回路一般情况 下采用节流阀、 方向阀、 比例方向阀、 伺服回路等 ， 伺服回路造价较高，节流阀、方向阀调节精度较 低 ，同步纠偏回路选择比例方向阀既经济又满足 本液压机使用条件。 整体系统的配置设计及结构设计在满足工程 需要的前提下， 突出显了设备的安全、 可靠、 检修 周期长等特点。 在选择泵、 阀件及其附件时选取了 国内外知名公司的优质产品，设计出一套高性能 液压启闭设备。 4 行程检测装置 行程检测装置是液压启闭机重要的部件之 一 ，通过对液压启闭机行程测量直接或间接反应 各种闸门的开度 ，同时也可根 据需要对闸门启闭 及开度进行控制， 这对工程来说至关重要。 液压启闭机行程检测装置有内置式磁致伸缩 位移传感器、 内、 外置钢丝绳、 钢带绝对式编码器、 静磁栅闸门开度仪及与陶瓷活塞杆配套使用的行 感器适合行程在 5 m 以下液压机，安装结构较复 杂 ， 信号电缆出线在液压机上端盖 ； 内、 外置钢丝 绳、 钢带绝对式编码器所 占用空间尺寸较大， 信号 电缆出线在液压机上端盖 ；静磁栅平面闸门开度 仪， 其属于数字化直线绝对位移传感器。信号电缆 出线在闸门上端。静磁栅尺固定在门槽上 ， 测量杆 安装在闸门上，静磁栅尺通过 自适应门体晃动机 构与测量杆无接触配合安装 ，直接显示闸门启升 高度安装于油缸内部与陶瓷活塞杆配套使用的 行程检测装置 包括编码器和计数卡 ， 直接测量 活塞杆的运行行程。 信号电缆出线在闸门上端。 综 合嵌入式液压启闭机布置特点、闸门布置及运行 使用情况、 传感器出线方式等因素 ， 内置式磁致伸 缩位移传感器和内、 外置钢丝绳、 钢带绝对式编码 器不适用此液压机。可选择静磁栅闸门开度仪及 与陶瓷活塞杆配套使用的行程检测装置作为嵌入 式液压启闭机行程检测装置。 5 结语 嵌入式液压启闭机布置形式使设备整体结构 紧凑同时， 亦满足工程使用条件。 液压启闭机设计 中， 采用了国内、 外新技术及新产品， 严格控制设 计产品的质量 ，使液压启闭机设计成果满足工程 的需要。 程检测装置等多种形式。内置式磁致伸缩位移传 【 收 稿日 期 】 2 o 1 5 0 3 0 5 ’’ ’’ ’ ， ， ’ ’ ’ ，’ ’ ’ ，● ’ ●， ’ ’ ● ’ ’ ’’ ’ ，， ， ，’ ● ， ，’ ，， ’ ’● ’ ’’ ’’ ’ ， ’ ’ ● ’ ’’ ， ’ ， ● ， ’ l’ 上接第 6页 裹 3 水平位移监谢基准网点位初选坐标 为考察某网点的灵敏度，通过协因数阵逆阵 中对应于该点的子块 ， 引入灵敏度椭圆， 它表示了 该点不可发现的变形范围，即超出该椭圆的变形 范围才能发现 ， 位于椭圆内部的变形均不能发现。 从表 2 可以看出，监测网的灵敏度长半轴在 O ． 6 5 1 ～ 1 ． 6 4 6 mm 问o 2 ． 4 ． 4 初 选 坐标 水平位移监测基准网点位初选坐标见表 3 。 3 结语 通过对丰满电站重建工程坝区平面基准网的 设计及精度估算， 使设计人员在现场实施前， 能够 根据现场地形实际情况、 观测仪器的选择、 观测对 象的数量、 观测条件等估算出最弱点的点位精度， 判断其是否满足规程、 规范的精度要求， 对于外部 变形观测设计具有指导意义。 【 收稿 日期】 2 0 1 5 - 0 3 - 2 0 1 5 -