闸阀门液压启闭机.pdf

液 压 气 动 与 -W - t -H2 0 1 4年 第 O 8期 d o i l 0 ． 3 9 6 9 4 ． i s s n ． 1 0 0 8 - 0 8 1 3 ． 2 0 1 4 ． 0 8 ． 0 1 9 闸阀门液压启 闭机 鲍 晓兵 Hy d r a u h c Ho i s t f o r S h i p Lo c k B A0 Xi a o - b i n g 江苏省刘老涧船管理所 ， 江苏 宿迁2 2 3 8 4 2 摘要 陔文介绍了新开发船 闸液压肩 闭机的结构和1 二 作原理 ， 并分析 了其特点 。 关键词 船闸 ； 液 肩闭机 ； 原理 中图分类号 r r Hl 3 7 文献标识码 B 文章编号 1 0 0 8 0 8 1 3 2 0 1 4 0 8 0 0 5 6 0 3 O 日 lJ舌 随着经济的快速发展 ， 刘老涧原有 的一 、 二线船 闸 的通过蛰满足不 了船舶的过 闸要求 ． 于 2 0 1 2年 9月建 成 了三线船闸， 其问研制开发 了闸阀门启闭机。 1 主要参数 活 塞 直径 Dl 2 5 0 mm；活塞 杆直 径 D2 1 8 0 ram； 活 塞行 程 L 4 3 5 0 mm； 闸门变 量 柱塞 泵 P V 0 4 6 R1 的理论 流量 Q 4 6 mL ／ r ； 阀门变量柱塞泵 P V 0 3 2 R1 的理论流 量 Q 3 2 mI J r ； 活塞杆推拉力 F推 _ p 1 ,r r D ／ 2 2 0 t ； F拉 p z r r [ D 1 ／ 2 ‘ 一 D z ／ 2 ‘ 1 2 0 t ； 油箱体积 1 0 0 0 L 。 2 结 构与原理 2 ． 1 启 闭机 的 结构 整个泵站分为两大部分 ．即油箱阀件组和油泵电 机组。油箱 阀件组和油泵电机组安装在共 同的底座上 ， 如 图 I 图 1启 闭 机 外 观 收稿 E t 期 2 0 1 3 - 1 2 2 7 作者 简介 鲍晓兵 1 9 6 4 一 ， 男 ， 江 苏宿迁人 ， 1 _ 程 师 ， 大 专， 现从 事机 电设 备养护 I 作 ．． 5 6 两 台油 泵 电机组 安 装 在油 箱 后 面 、油 泵通 过 进 油 管道 、 溢油管道和油箱相通 ， 在吸油管道上安装有截止 阀． 两泵排出的压力油分别通过各 自的单 向阀进入集成 阀块中 油箱结构按 国家标准要求设计制造 ． 油箱正面 装有清洗窗口和油标尺 油箱 内有隔板 ． 它将油箱分为 吸油区和同油区 隔板用螺钉联接在油箱 内隔板支架 上 ． 清 洗 时能拆 下 ， 隔板 上装有 滤 网。 油箱底 做成 l 0 。 即 前底后高 的坡形 ， 放油塞设在油箱底的最低处 ， 便于油 垢集 中和清除 集成阀块组安装在油箱顶部 ， 阀件盖用 螺栓和油箱联成一体． 阀件盖左右两侧有检查和修理用 的门， 平时正常关闭， 使阀件被密封起来 ， 防止阀件和液 压油被污染 ， 正前面装有油标尺 ， 如图 2所示。 图2启 闭机 内部 2 ． 2启 闭机 工作 原理 系统原理图如 图 3所示 ．闸阀门开关工况如表 3 所示 ， 表 1为 闸阀 门工况 表 。 表 1 闸 阀 门 开 关 工况 Hv d r a u | i c s P n e u ma t i c s S e a l s ／ No ．0 8 ． 2 0 1 4 图 3液 压 系 统 原 理 图 1 开 闸 门。电机 M2启 动 ， 由于 D T 5得 电 ， 油泵 处 于卸荷状态下工作 ． 5 s 后 D T 5失 电。这 时 D T 1和 D T 3 同时得电 。 系统在调定压力下工作 ， 液压油经 D T 1 进入 闸门油缸有杆腔 ， 推动活塞 向左移动 ， 开启 闸门 ； 闸门 油缸无杆腔的液压油经 D T 3 进入油箱 。 2 关闸门。电机 M2启动 ， 由于 D T 5得电， 油泵处 于卸荷状态下工作 ． 5 s 后 D T 5失电 。这时 D T 1 、 D T 2和 D T 4同时得电 ． 系统在调定压力下工作 。 DT 4处于关 闭 状态 防止系统卸荷 ， 液压油经 D T 2进入闸 门油缸无 杆腔 ， 推动活塞 向右移动 ， 关闭闸门 ； 同时 ， 有 杆腔 的油 液经 D T 1 进入无杆腔 ． 形成差动运动 ， 使 闸门开关速度 一 样。 3 开阀门。电机 M1 启动 ， 由于 D T 5得 电， 油泵处 于卸荷状态下工作 ， 5 s 后 D T 5失 电；这 时 D T 6和 D T 9 同时得电 ． 系统在调定压力下工作 。 液压油经 D r I ’9进入 阀门油缸有 杆腔 ， 推动活塞 向上移动 ， 开启 阀门 ； 同时 有杆腔液压油经 D T 6进入油箱 。 4 自落阀。利用 阀门的重量 自动落阀， 不需要启 动油泵电机 。 当阀件 D T 8得 电时 ． 阀门油缸有杆腔的液 压油在 阀门重力作用下 ． 通过 D T 8和可调节流阀 1 6进 入油缸无杆腔。由于无杆腔容积大于有杆腔容积 。 不足 的液压油通过单 向阀 P 4和油管从油箱吸人 通过调节 节流阀 1 6的节流杆调节通过的液压油流量 ． 从而调节 阀门的自落速度。 5 强落阀。当船 闸遇到紧急情况 时或船闸维修调 试时 ， 需强行落 阀。M1电机启动 ， 由于 D T 5得电 ， 油泵 处 于卸 荷状态 下工作 。 5 s 后 D T 5失 电 ，这 时 D T 7和 D T 9同时得电 ． 系统在调定压力下工作 ， 液压油经 D T 7 进入 阀 门油 缸无 杆 腔 。 有 杆 腔 液 压 油通 过 D T 9 、 D T 7进 入无杆腔 ． 实现差动联接 ， 推动活塞下行 ， 加上 阀门的 自重 ． 从而在较小的压力下关 阀门。 3 启 闭机 的调试 3 ． 1 溢 流 阀 安 全 阀 卸 荷压 力 的设定 由于 闸阀 门在运行 过程 中难免会 碰到船 或 障碍 物 或者行程开关失灵碰到 门槛或底槛等 ， 使得系统压 力聚然上升 ． 造成 闸阀门变形或活塞杆弯曲等事故 ， 因 此必须在系统 中设置溢流阀 安全 阀 。由于闸门在开 启时系统压力最大 ． 达到 6 ． 8 MP a ． 因此设置溢流阀系统 压力为 7 ． 5 MP a 。 3 ． 2闸阀门速度的调整 1 调整闸阀门油泵 的变量机构 ， 从而改变闸阀门 的运行速度 ． 使得左右 闸阀门同步 ； 2 通过闸阀门油缸内 M T S位移传感器 ， 根据油缸 活塞 的移动位置 ， 通过 P L C设置 ， 自动调整变频器 ， 改 变输入变频电动机 的电流频率 ， 从而改变 电动机转速 ， 实现闸阀门慢快慢运行 。 避免 了碰撞 ， 保护了闸阀门。 4 启闭机的特点 f 1 由于在 闸门油缸和阀门油缸安装 了 MT S位移 传感器 ． 通过网络拓扑系统和 P L C系统 ， 可 以在操作台 计算机 中监视和控制系统中以动画形式显示 出来 ， 使 操作者 了解每个位置的液压系统运行情况。另外启闭 5 7 液 压 气 动 与 密 封 ／ 2 O l 4年 第 0 8期 d o i 1 0 ． 3 9 6 9 ／ j ． i s s n ． 1 0 0 8 - 0 8 1 3 ． 2 0 1 4 ． 0 8 ． 0 2 0 R H顶升 台架液压 系统设计 方 涛 ， 丁 明 ， 杨娜娜 Hy d r a u l i c S y s t e m D e s i g n o f R H Be nc h Li f t i n g F ANG T o o， D I NG Mi n g， Y ANGⅣⅡ 一n 。 武钢股份 设备维修总厂 ， 湖北 武汉4 3 0 0 8 3 摘要 针对 R H生产现场难题， 对原顶升台架传动装置进行改造 ， 设计了一种液压系统 ， 利用液压传动来取代原有的机械传动。 关键词 R H； 液压 系统 ； 设 计 中图分类号 T H1 3 7 文献标识码 B 文章编号 1 0 0 8 0 8 1 3 2 0 1 4 0 8 0 0 5 8 0 3 0 引言 R H顶升 台架是炼 钢厂炉外精练真空处理用来更 换真空 室底部及插入管的重要设备 ．真空室底部及插 收稿 日期 2 01 3 1 2 2 4 作者简 介 方涛 1 9 8 3 一 ， 男 ， 湖北蕲春 人 ， 工程师 ， 本科 ， 主要研究方 向 连铸机设备维护工作 。 一 一- 一 一 - - 一 - - 一 - - 一 机油箱 中还设 置了油温传感器 ．实现了油温 的自动控 制和 自动加热 ． 保证 了设备的正常运转 图 4为液压泵 站设备运行动画状态图 ， 包括油缸油量动画 、 电磁阀状 态 、 加热器选择 、 液位状态 、 电机 M1和 M2选择 。①切 换按钮分为上北 闸首液压 、 上南 闸首液压 、 下北 闸首液 压和下南 闸首液压 可以通过 四个按钮分别查看四个 位置的启闭机液压状态。②闸门、 阀门油缸根据闸门、 阀门的开度实时显示油量多少。③9 个电磁阀D T 1 一 D T 9在 电磁阀信号为 0时显示棕色 、 为 1时显示绿色 ， 根据 P L C参数实时变化 。 ④液压油温度显示 通过安装 在油液 中温度传感器 立式棒图显示油温高低 ， 油温 值呈现绿色时表 明油温正常 ． 黄色 时表 明油温偏低 或 5 8 图 4液 压 动 画 入管使用寿命到期后必须利用顶升台架来进行拆卸和 安装 。某炼钢厂 R H顶升台架原来采用的传 动装置是 两套 同步传 动的电动蜗轮蜗杆 ．台架与传动装置中的 多头丝轮连接 ．利用蜗轮蜗杆使丝杆旋转来 达到台架 与丝轮一起上升下降。 生产过程中． 由于顶升台架承受 的负载非常大 ． 蜗轮蜗杆 装置中的铜 蜗轮一般使用 1 O 个月就严重磨损 ．再加上有时终端保护极限失灵引起 偏高 ， 并且 当温度低时系统 自动加热 ； 当温度高时并超 过限度时， 系统 自动报警 ， 液压系统停止运行 。 2 由于阀件采用 了集成块 ， 使得结构简单 紧凑 、 维修方便 、 密封性能良好。 3 泵站 中设置 了多点压力表开关 。 便于检查泵站 系统故障。 4 设一个手动变量泵作为备用 ， 以防电比例泵 出 现故障时能使闸、 阀门动作 。 5 系统工作压力采用进 口压力控制传感器和溢 流 阀等的多重保护 ．压力控制传感器既有压力继电器 的作用 ． 又具有 以传感器 的远程控制功能 ． 有效 防止该 启闭机过载 5 结束语 由于启 闭机 控制 系 统 P L C通 过 网 络拓 扑 系统 实 现 远程控制 、 故障诊断等 ． 使得启 闭机 的使用更加快捷 、 稳定 。 船闸的通航保证率有了很大提高。 参考文献 [ 1 】 李芝． 液压传动[ M] ． 北京 机械 工业 出版社 ， 1 9 9 8 ． 『 2 ] 成大先． 机械设计手册【 M】 ． 北京 化学工业 出版社 ， 2 0 0 0 ． 【 3 】 范存德． 液压技术手册【 M】 ． 沈 阳 辽宁科 学技 术出版社 ， 2 0 0 4 ． 【 4 1 郁汉琪． 电气控制与可编程序控制器应 用技术【 M】 ． 南京 东南 大学出版社 ． 2 0 0 4 ．