小湾水电站大坝弧形闸门液压启闭机安装与调试.pdf

现自动控制程序将闸门提升至设定的开启或闭合开度处。 如果 自动下滑超过 2 0 0 mm，液压启闭机未能启动，闸门 不能实现 自动提升功能，P L C将发讯，闸门将 自动停机 并检修。 2 液压启闭机及泵站设备的安装 液压启闭机在安装前要完成的项 目包括 启闭机一 期埋件的安装与验收、启闭机机架平面度的测量与调整、 油缸支铰与启闭机机架螺栓孔的配钻检查；油缸吊装用 钢丝绳及吊耳的配置、油缸吊头与缸体的连接施工 防 止吊头从缸体中下滑 、运输及起吊设备的确定及性能检 查 、起吊吨位及回转半径和捆绑方式等的确定；启闭机 底板的混凝土强度符合机架的安装要求，施工脚手架已 拆除干净并具备 吊装条件，施工现场各种预埋件已全部 准备到位并符合图纸与设计要求。 泵站安装前，预埋的地脚螺栓应符合安装设计要求； 泵站油箱及管路接口已冲洗完成并根据施工要求进行防 护；吊装泵站用的钢丝绳及吊点符合设计位置且强度符 合吊装吨位要求。 液压启闭机及管路安装 、泵站安装所 需各 种电器 设备 已全部检查完成符 合管路 电器设 备的设计要求 ； 泵站油箱已注入 符合 NAS 1 6 3 89级标 准的 4 6号抗 磨液压油，且 已达到油 液标 准位 置 ，满足 闸 门提升 需 要 。 启闭机安装的工艺流程为测量放线一一期基础埋 件安装一固定机架安装、调整及检测一轴承座组装一油 缸及附件的装配与吊装一油缸缸旁阀组的安装一油泵一 电 动机组、油箱及附件的装配与吊装一油箱与油泵一 电动机 组的连接与调整一泵站阀组安装一泵站压力试验与 冲 洗一液压管路工地排管安装、试压和冲洗一液压管路、 油缸和泵站的系统连接一 电气控制系统安装一液压启闭 机调试试验一 验收 。 3 液压启闭机的调试及各种参数的确定 3 ． 1 液压启 闭机调试的 目的 对液压启闭机不能完成的项 目和部分只能进行模拟 试验的项 目在安装现场进行验证和调试 ；对液压启 闭机 配件以及电气元件的性能进行测试 ；对各附件技术参数 进行整定与验证，包括验证启闭机操作闸门的运行动作； 实现启闭机操作闸门的运行速度符合技术要求 ；验证液 压系统的各种保护功能；验证系统 的主要技术参数 ；验 证设备的整体性能和安装质量。液压启闭机各项技术参 数见表 1 。 机 电安装工程 3 ． 2 试验项 目 1 液压启闭机系统的各种保护功能，包括液压系统 超压、失压以及闸门提升过程 中的超压及失压等功能保 护验证； 对滤油堵塞情况报讯、温度及液位高低的报讯、 系统压力高低的报讯等项 目。 2 液压启闭机与弧形闸门连接后，对液压启闭机进 行全面检查，确认各溢流装置和压力继电器的调定值后 进行试验闸门的关闭位置标定下限位，对启闭机的上 限位和检修位置进行标定和检查。 表 1 液压启闭机各项技术参数 序号 项目 参数 备注 1 额定启门力 k N 5 5 0 0 2 额定闭门力 k N 2 0 0 0 3 启门速度 m／ mi n O ～O ． 8 4 闭门速度 m／ mi n O ～O ． 8 5 工作行程 mm 1 0 6 0 0 6 最大行程 mm 1 0 8 0 0 7 油缸内径 mm 7 5 0 8 活塞杆径 n u n 4 5 0 9 有杆腔计算压力 MP a 1 9 ． 5 1 O 无杆腔计算压力 MP a 1 2 ． 5 1 1 工作介质 4 6号抗磨液压油 1 2 油泵额定流量 L ／ mi n 1 8 1 互为备用 1 3 油泵额定排量 L ／ mi n 1 2 5 1 4 电动机功率 k w 1 1 O 1 5 电动机转速 r ／ mi n 1 4 5 0 1 6 油箱容积 L 6 0 0 0 1 手动操作控制 闸门采用手动操作控制要求进行 全行程开启与闭合试验。 2 闸门锁定试验闸门开启整个全开位进行油缸的 锁定试验 3 现地操作试验闸门手动操作试验合格后，在现 地进行 闸门全行程运行试验 。 4 闸门和启闭机的功能性试验和检查。 3 ． 3 试验方法及注意事项 启动液压电动机泵 ，空载运行 1 0 3 0 mi n ，在活塞杆 不连接闸门的情况下，以 0 ． 5 ～1 ． 0 MP a的压力全行程往 复动作 3次，以排除油缸和管路中的空气；同时，检验 组、阀组以及电气操作系统的正确性。 6 3 水利水电施工 2 0 1 3 第 3期 总第 1 3 8期 启闭机在进行空运转后进行系统压力试验。压力试 验前应排净系统中的空气 。试验压力应逐步加大 ，每升 高一级应停压 2 ～3 mi n 。达到试验压力后应保压 l O mi n 。 注意在系统压力试验 中油缸 中的压力传感器 等不参 与 试压 。 启闭机与闸门连接后，其运行动作和速度调整是通 过电控指令、流量控制阀、手动变量泵来实现的。闸门 启闭过程中的运行动作是通过电控指令来实现，过程中 检查各项运作是否符合标准和设计要求。速度调整是系 统通过流量控制阀来控制活塞杆的伸出速度 ，同时通过 手动变量泵设定活塞杆缩回速度来设定和调整启 闭门动 作。手动变量 泵 已根据 闸 门的提 升速 度进 行设 计 与 整定 。 弧形闸门液压启闭机在进行调试时，需要验证和确 定 如下 问题 1 弧形 闸门开度仪零位 置与最 高位的设置与调 整 。弧形闸门在运行过程 中，需在开度仪上设 置闸门 的零位置和闸门开启 的最大位置。如果闸门开启 幅度 与开度仪设定的数值有偏差 ，会造成油缸活塞杆长度 不足和封水不严密等情况。故在实际闸门开启运行 当 中，确定闸门的各 限位点是调整闸门开度 的关键 ，也 决定了闸门运行能否封水 成功。在实际作操作 中，闸 门与液压启闭机连接后 ，让 闸门底止水接触到底槛 表 面时停止 闸门闭合运行运作 ；同时打开液压油缸上下 腔的连通 阀门，迫使 闸门油缸活塞杆下腔失压 ，从 而 导致活塞杆失压 ，使 闸门靠 自重落至底 槛表 面上 ；此 时测量底止水橡皮的压缩量以及 封水效果 通过透光 试验来测定 ，无误后以闸门此时的自然状态为闭合零 位置，开度仪设定为 闸门闭合 的零位置 。同理 ，根据 活塞杆的行程和运行速度将闸门提升至设定值后定为 开度仪闸门开启的最大限位点 。 2 验证弧形闸门各信号指令的传输时间。弧形闸门 的运行速度受油液温度、压力等的制约。如果闸门在运 行当中置于油缸内的行程检测装置装信号传人 P L C处理 后发讯 ，然后由电控系统完成指令 ，那么势必会造成闸 门开启与闭合方面的时间差。故在实际操作 当中，测定 信号指令的传输时间是一个相当重要的环节。具体操作 为 首先用温度 、压力、流量在线测量仪测定泵站电动 机的输出流量，使弧形闸门的运行速度达到设定值后锁 定手动变量泵；然后将弧形闸门的运行方式调至 “ 检修” 挡 ；同时在开度仪显示面板上设置一任意开度值 该距 离设定要易于测定 ；再在闸门不同的开度位置 测定极 限位、开门与关门终点前 l O O mm时刻的速度开启与闭 合弧门 3 次 ，记录每次弧形闸门停止运行时的超行程距 6 4 离以及运行中的速度值，算 出其平均值，可 以得 出弧形 闸门运行当中从指令发讯到运行动作终止时间大于或等 于 2 s 。 3 弧形闸门开度仪设定和位置检测装置限位点的设 置与调整。弧形闸门开度仪设定和位置检测装置限位点 的设置与调整可在弧形闸门的运行 中进行。检修方式下 关门终点的设定根据前面所述 的信号指令传输时间， 如果将弧形闸门运行距离关门终点位置 2 2 mm 提前 3 s 时开度仪发讯停机，按照位置检测装置上所显示的指针 停止的位置，初步调定电磁 限开关；之后在手动操作方 式下调整位置检测装置中的电磁开关位置，以数显表初 始零位为基准，测量闸门关门瞬间的超行程 5 r n m ；反 复调整位置检测装置内电磁开关位置使其精度误差最小， 校对弧形闸门止水橡皮在最佳位置时与数显表初始零位 间的差值。 按相同的步骤设定开门终点、检修位置 将操作手 柄置于 “ 检修”挡，对开度仪提前 3 6 mm 2 s 发讯停 机的弧形闸门运行距离给予设定，初步设定电磁限位开 关的位置；在手动方式下细调电磁开关 ，使弧形闸门停 在指定的位置 ；再按提前 1 s 停机的超行程在程序中设 定弧形闸门行程；弧形闸门试运行并核对弧形闸门停机 位置；反复调整，使位置检测装置中电磁开关和开度仪 发讯时间接近而且开度仪优先限位开关发讯 。弧形闸门 运行限位点调试是先由开度仪控制弧形 闸门运行 ，确定 位置检测装置中电磁开关的调试区间；再切换成手动操 作方式调整电磁开关位置；最后 在检修 方式下整定开 度仪。 通过液压启闭机与闸门的连接安装与调试 ，对于额 定启门力 5 5 0 0 k N、额定闭门力 2 0 0 0 k N的液压启闭机通 过试验确定 其启门速度大于 0 ． 8 m／ mi n ，闭门速度大 于 0 ． 4 m／ rai n ，各项性能参数均符合液压启闭机 的技术 标准。 4 结束语 小湾工程导流底孔、中孔、放空孔、泄洪孔等悬挑 牛腿部位的弧形工作门液压启闭机调试中采用单机单泵， 在运行过程中由于受电气信号的控制与限制，闸门在运 行到关门终点时不能很好地保证水封压缩量。鉴 于此， 闸门运行到位后可手动操作停机，连通上下杆腔间的阀 门，使闸门自由下落，以确保闸门水封的压缩量满足设 计要求。同时，根据试验中出现的油温与闸门启闭速度 间的关系，在闸门运行中提高油温可降低油缸运行压力， 既经济，又能保障机械寿命。