双比例阀在乐昌峡水利枢纽工程液压系统中的应用.pdf

第 1期 2 0 1 2年 1月 广东水利水 电 GU ANGD0NG WAT ER RES 0URC E S AND HYDR OP OW E R No． 1 J a n ． 2 0 1 2 双比例阀在乐昌峡水利枢纽工程液压系统中的应用 晏政 ， 郑 海英 广 东省 乐昌峡 水利枢纽水力发 电中心 ， 广东 乐昌 5 1 2 2 0 0 摘 要 以乐昌峡 水利枢纽溢洪道工作 闸门液压启 闭机 为例 ， 对乐 昌峡 水利枢 纽 闸门液压 系统 的基 本原理作 了初步探 析 ； 分析 了液压启 闭机安装调试过程 中出现双缸不 同步的原 因， 以及如 何运行双 比例流量 阀、 常规流量 阀和旁路 比例 方 向阀共 同进 行 闸门速度和双缸 同步调 节。 关键 词 水利 ； 液压 ； 闸 门； 乐昌峡 ； 双比例 阀 中图分类号 T V 6 6 4 ． 2 文献标识码 B 文章编号 1 0 0 8一 叭1 2 2 0 1 2 0 1 0 1 2 5 0 2 1 概 述 乐昌峡水利枢纽位于广东省韶关乐昌市境 内， 工程 任务以防洪为主 ， 结合发 电、 兼顾航运和灌溉 ， 是北江上 游关键性防洪控制工程。枢纽拦河坝布置了 5孔净宽 为 1 2 ． 0 m的潜孔式泄洪闸孔 ， 每孔设置 1扇工作 闸门。 闸门孔 口尺寸为 1 2 ． O m1 0 ． 9 m 宽 高 ， 门型采用潜 孔式斜支 臂 弧形 闸门， 启 闭设 备采 用 Q H H Y 一22 5 0 0 k N一 9 ． 0型液压启 闭机 J 。溢洪道弧形工作闸门采 用双缸液压启闭机操作 ， 液压缸悬挂在 闸墩侧墙上 见 图 1 ， 设 5个泵站 ， 布置在交通桥下游 闸墩 上 的泵房 内。液压启 闭机双缸同步运行 ， 工作闸门可在动水 中全 程启闭及局部启闭 。 图 1 现场设备布置 示意 2闸门启闭液压原理 现在以系统原理 简图 见图 2 为例 阐述 闸门启闭 液 压原 理 。 2 ． 1闸门开启 空载启动液压泵电动机组 ， 此时液压油无压空载循 环。延时 1 0 s 左右 ， 电磁阀 Y v 1 、 Y V 2通电。Y V1 通电建 压 ， 压力油经换向阀 P口到 A 口后分两路经流量控制阀 组同步后进人左右液压缸有杆腔 ， 推动活塞杆向上运动 ， 闸门开启。液压缸无杆腔油液经单 向阀3 6 ． 1 流回油箱。 图 2液压 系统原理简 图示意 2 ． 2 闸门关闭 闸门借助 自重关闭。空载启动液压泵电机组 ， 延时 1 0 s 左右 ， 电磁 阀 Y V 1 、 Y V 3通电。Y V 1通电建压 ， 压力 油经过换 向阀 P口到 B 口后 ， 再通过溢流阀 3 O ． 1产生 背压 ， 打开液控单 向阀。液压缸有杆腔油液经流量组控 制 阀调 同步 后经 过换 向阀 A 口到 T口， 经过单 向阀 3 6 ． 1产生 5 b a r 背压 ， 进入液压缸无杆腔。同时压力油 经溢流阀 3 0 ． 1 溢流 ， 向液压缸无杆腔补油。液压系统 采用差动回路 ， 液压缸下腔 的油直接排到上腔 ， 液压缸 上下腔油液容积差由液压泵补充 。 收稿 日期 2 0 1 11 1 2 5 作者简介 晏政 1 9 8 5一 ， 男， 本科， 从事水利工程机电设备技术工作。 1 2 5 2 0 1 2年 1月 第 1期 晏政 ， 等 双 比例 阀在 乐 昌峡水利枢纽工程液压 系统 中的应用 N o ． 1 J a n ． 2 0 1 2 3速度调节 闸门的启闭速度是 可以调节的， 取决 于流人 出 缸体 的液压油流量。此液压系统 液装配 了 3种可 以进 行流量控 制的阀 ， 分别是常规流量 阀 3 1 ． 1 、 3 1 ． 2 、 比 例流量阀 3 4 ． 1 、 3 4 ． 2 和 比例方向阀 6 0 ． 1 。前 2种 阀可以通过设定指定开度来控制流量 ， 而比例方向阀是 根据左右两边活塞杆行程差来控制流量 。 在闸门安装调试和检修阶段 ， 通常通过常规流量阀 来控制 速度 。将 球 阀 5 8 ． 2 、 5 8 ． 4关 闭 ， 5 8 ． 1 、 5 8 ． 3打 开。然后调节 2个常规流量 阀 3 1 ． 1 、 3 1 ． 2上 的开度 ， 可 设定 O ％ 一1 0 0 ％任意开度 ， 开度越大 ， 对应 的闸门启闭 速度越快 。 在运行管理阶段 ， 闸门一般通过双比例流量阀或单 比例流量阀 单常规流量 阀来控制启闭速度 。双 比例 流量 阀控制时 ， 将球 阀 5 8 ． 2 、 5 8 ． 4打开 ， 5 8 ． 1 、 5 8 ． 3关 闭。在现地 L C U控制柜触摸屏上设置2个比例流量阀 的开度 ， 可设定 0 ％ ～1 0 0 ％任意开度 ， 开度越大 ， 对应 的闸门启闭速度越快 。单 比例流量 阀 单常规流量阀 控制时 ， 将进行调节的流量阀前相应球 阀打开 ， 另外 2 只球阀关闭。再分别在触摸屏 和常规流量 阀上设定相 应开度 ， 即可调节闸门启闭速度 。 4 双缸同步调节 4 ． 1 双缸不同步的原因 在液压启闭机双 吊点启闭闸门时 ， 双缸同步问题一 直是 闸门启闭的关键性问题。所谓双缸不 同步是指 2 个液压缸在运动时活塞杆所行走 的位移量不 同导致闸 门启闭出现震动 、 水封受力不均易损坏 ， 严重时甚至出 现启闭机停止工作 ， 闸门无法正常启闭等问题 。 一 般来说双缸运行不同步有以下几个原因造成 1 两边液压 缸外载荷 的偏差。如 闸门启 闭过 程 中 ， 两边侧轮在侧轨上滚动 ， 以及水封摩擦等造成阻力 不同、 摩擦力不同会导致不平衡。其中阻力小的液压缸 位移量就会大一些。 2 液压缸在闸门启闭之前 ， 就 已经 出现偏差 ， 即两 边液压缸的初始位置就是不一样的。 3 控制器件调节的偏差导致流量的偏差出现不 同 步 ， 如每个 液压缸使用独立的调速 阀组会 出现进、 出油 流量的差别 ， 影响到 2个液压缸的同步。 4 内部摩擦力的不同。如每个液压缸 的活塞与液 压缸之间、 活塞杆与密封件之间的摩擦力差距导致液压 缸不同步。 5 两个液压缸的输油管路上液压油沿程阻力的不 同导致液压缸出现不 同步。 】 2 6 ． 6 液压缸使用时间过长后出现活塞与液压缸之间 内泄漏导致双液压缸不同步 。 在乐 昌峡液压启 闭机安装调试阶段 ， 就出现 了前 3 种情况 。第一种情况 的出现是 因为闸门两 边侧轨 的平 整度和水封的摩擦力不 同造成 ； 另外下 闸蓄水后 ， 由于 水对于闸门两侧可能会形成不一样 的水压力 ， 也会导致 闸门两侧受力不均 ， 这些情况都会造成 2个液压缸外载 荷的偏差 ， 这是不可避免的。第二种情况是 由于闸门底 槛清污不净 ， 导致在闸门全关时有一边液压缸活塞杆没 有完全到底 ； 底槛 清理后 ， 问题 即可解决。第 三种情况 是 由于每个液压缸的有杆腔 回路 中都分别 配备 了一套 独立的常规流量 阀 比例流量阀， 而两边液压缸有杆腔 回路的比例方向阀泄油 口 A 口、 B口 又不一样 ， 所 以 会出现控制器件的调节偏差 ， 引起液压缸不 同步。 4 ． 2 双缸不 同步 的解决办法 当运行过程 中出现不可避免的液压缸行程偏差时 ， 就需要液压泵站调节有杆腔进 、 出油流量 ， 来 达到双缸 同步的目的。这套液压系统有 3种工作方式 ， 可将双缸 运动调同步 。基本的工作原理是 行程检测系统全程连 续检测两只液压缸的行程偏差 ， 当行程偏差值大于等于 启动纠偏值时 ， P L C反馈 电信号至比例流量阀或旁路 比 例方 向阀 ， 比例流量阀或旁路 比例方 向阀自动调整相应 液压缸有杆腔进 、 出油量使 闸门同步。 1 通过 2只比例流量阀分别调节两边液压缸有杆 腔进 、 出油量 ， 使其基本相 同。在这种调节方式 中， 当两 边液压缸行程出现偏差 ， 达到纠偏启动值时 ， 比例流量 阀收到 P L C反馈信号 ， 其 中 1只 比例 阀开度不变 ， 另 1 只比例阀流量做 出开度增加或减小 的调整 ， 调节液压缸 有杆腔 回路流量 ， 直到两边液压缸行程偏差低于纠偏复 归值 ， 停止纠偏 。 2 通过 1只比例流量阀和 1只常规流量 阀进行相 对流量控制 ， 调节液压缸的同步精度。这种方式调节时 比例流量阀以常规流量阀流量为标准 ， 做出开度增加或 减小的调整 ， 直到两边 液压缸行程偏差低 于纠偏复归 值 ， 停止纠偏。 3 通过 2只常规流量 阀来分别调节两液压缸进 、 出油量 ， 使其基本相同。常规流量 阀不能 自动进行流量 调节 ， 此时如果两边 出现行程偏差且差值大于启动纠偏 值 ， P L C检测到 的偏差 电信号就反 馈至旁路 比例方 向 阀 ， 由比例方向阀泄压来调节两边液压缸 活塞杆速度 。 在启门时 ， 如果左边液压缸行 程较 大， 达到纠偏启 动值 时 ， 旁路 比例方 向阀 6 0 ． 1得 到 P L C反馈 电信号 ， Y V 4 得 电， 方向阀 A口到 T口通 ， 左有 下转第 1 4 1页 2 0 1 2年 1月第 1期 广东水利水 电 N o ． 1 J a n ． 2 0 1 2 需要 ， 优惠获取其资金 、 技术和资源服务等。 3 ． 3 统一规范档案管理软件 选择档案管理软件不像采购其他信息产品， 可 以根 据需求的变化淘汰更新 。软件要有地区适应性和市场稳 定性 ， 且能随着工作需要不断升级。只要档案管理软件 在设计上符合业务标准规范 ， 品牌并无多大的影响， 但必 须注重软件与使用地区的地方特色、 工作实际相结合。 同时随着馆 内局域网、 政务 网、 I n t e me t 的迅速发展 ， 档案 管理软件越来越需要能够适应网络化操作。各地档案馆 若仍使用单机版管理软件 ， 通过 O A系统初步采集电子 政务信息后 ， 要实现其归档与管理， 必须在 O A与单机版 之间加装数据接口。而目前档案部门正在使用的管理软 件中， 很大部分并不具备这项扩展功能。为了顺利开展 今后的电子文件中心建设工作和电子文件归档与管理工 作 ， 推广网络版档案管理软件势在必行 。 3 ． 4 实施合理的档案人才政策 人才政策对人才 的培养 、 使用 和流动具有重要 影 响。档案信息化人才政策包括人才引入政策 、 人才使用 政策和人才激励政策等。在档案信息化人才 的引入方 面 ， 要建立有利于人才引进 的软硬件环境 ， 制定一系列 切实可行 的人才吸纳政策 ， 采取灵活 、 多样 的人才引进 方法。在档案信息化人才的使用方面 ， 要实行科学的人 才考评政策 ， 建立起规范、 合理 的人才评价体系和人才 选拔机制 ， 切实改变“ 重学历 、 职称 ， 轻能力 、 业绩 ， 重人 才使用 ， 轻人才投入” 的传统观念 。在档案信息化人才 的激励方面 ， 要坚持精神奖励与物质奖励相结合 、 短期 激励与中长期激励相结合 、 激励 和约束相结合 的原则 ， 推行协调 、 统一的多元奖惩制度 ， 完善突 出贡献人员重 奖政策 ， 建立起适合本单位情 况的绩效考评 、 薪酬分配 和竞争机制 ， 积极 营造 档案信息化人才 的合理竞争氛 围 。 总之 ， 在新时期下 ， 推进水利工程档案信息化管理 ， 己成为水利工程基建项 目的重要组成部分 ， 希望本文能 够为档案信息化建设理论 的完善提供一份微薄之力 。 参考文献 [ 1 ] 唐平波 ．浅析地方性档案法规建设[ J ] ．云南档案， 2 0 0 6， 5 1 3 ． [ 2 ] 陈勇 ．关于我国档案法规建设 的构想 [ J ] ．山西档案， 2 0 0 5， 5 6 8 ． [ 3 ] 戴典芬 ．试论高校合并后档案管理工作的整合与创新 [ J ] ． 金陵科技学院学报 社会科学版 ， 2 0 0 5 ， 1 9 1 9 4 96 ． [ 4 ] 尹莉 ．三看档案信息资源建设和开发利用[ J ] ．山东档 案 ， 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