南水北调中线某段工作闸门液压启闭机选型设计.pdf

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1、第44卷第16期人民长江Vo1．44．No．162013年8月YangtzeRiverAug．，2013文章编号：1001—4179(2013)16—0032—04南水北调中线某段工作闸门液压启闭机选型设计宋杰，孙传军，张亚辉(河南省水利勘测设计研究有限公司，河南郑州450016)摘要：南水北调中线一期工程总干渠黄河北一茭河北段总长约195km，共有72孔工作闸门，为满足工程运行和管理的需要，决定采用液压传动和电气控制相结合的方法对闸门进行自动控制。由于液压启闭机油缸活塞杆长期处于水中或潮湿的环境中易锈蚀，从而影响其使用寿命和机械性能，故而对陶瓷与镀铬活

2、塞杆方案进行了详细比较，最终选用陶瓷活塞杆方案，并配置了与陶瓷活塞杆配套的CPM行程检测装置。关键词：液压启闭机；活塞杆；行程检测装置；南水北调中线一期工程中图法分类号：TV664．2文献标志码：A南水北调中线一期工程总干渠黄河北一菱河北段启闭频繁、动作准确、事故率低的使用要求。应力求技是河南省境内黄河以北的关键性控制项目，南起河南术先进、安全可靠、结构布置合理、安装维修方便。液温县的穿黄工程末端，北至河南汤阴县的美河倒虹出压启闭机的结构和装配型式应合理简化，符合SIAl口，全段总长195．249km(不含潞王坟试验段1．5《水利水电工程启闭机设计规范》

3、规定，符合合同书及km)，共划分9个设计单元，布置各类建筑物335座。水工建筑物布置的要求。闸门根据功能分为节制闸、控制闸、检修闸、退水闸、分(2)设备应造形美观，线型流畅，表面平整光洁，水口门。由于南水北调总干渠常年供水，全线总体调色彩协调。度，自动化程度及供水保证率高。而液压启闭机的液(3)启闭机的结构拼装型式，应符合国家关于铁压传动和电气控制相结合便于实现自动化控制，缓冲路及公路运输的有关规定，满足构造、吊装及运输等的性能好，调速方便，能更好地满足工程运行和管理的需刚度要求，同时满足设备现场最大吊装单元的条件。要。因此，节制闸、控制闸、分水口门工作

4、闸门的启闭1．2运行操作要求设备均选用液压启闭机。弧形闸门分节制闸和控制闸，故有两种运行操作1液压启闭机设计要求。(1)节制闸液压启闭机。节制闸的运行方式分为本段共有72孔闸门为液压启闭机启闭。其中：表小开度(调水)流量调节和大区间局部开启／关闭运孔弧门57扇；平板闸门15扇；液压缸共137根。鉴于行，其中大于1m范围的运行区域为大区间运行。大南水北调工程的重要性，液压启闭机的质量直接影响区间模式按给定的多阶V—t曲线运行。根据节制闸着工程的安全运行。根据作者多年的工程经验，液压的运行工况，液压启闭机的工作方式为：①全程启闭，启闭机活塞杆的防腐效果及行程

5、检测装置的故障率直②局部开启或关闭，③小开度比例调速运行。接影响液压启闭机的安全运行，需精心合理地选择相每套液压泵站设2台手动变量油泵一电动机组。关设备，这对设计提出了更高的要求。小开度(调水)流量调节工作时，1台工作，互为备用；1．1设计原则大区间局部开启／关闭运行时，两台同时工作。(1)液压启闭机设备必须满足本工程四季运行、在闸门任一开度上，因泄漏而使油缸活塞杆下滑收稿日期：2013—06—22作者简介：宋杰，女，高级工程师，主要从事水工金属结构设计工作。E—mail：hpdwsj@126．cortl第16期宋杰，等：南水北调中线某段工作闸门液压启闭

6、机选型设计33量大于20mm时，电气控制系统应给出声、光信号，并差不大于1000：0．1，但在全长上不大于0．25mm。自动启动1台油泵将闸门重新开启至设定高度。(6)导向段表面粗糙度不大于GB1031中的(2)控制闸液压启闭机。工作方式为：①全程启Ra0．35m。闭；②局部开启或关闭。1．4行程检测装置每套液压泵站设2台手动变量油泵一电动机组，1(1)闸门液压缸的行程检测装置采用内置弹簧台工作，互为备用。式。该检测装置应运行可靠、动作准确、抗干扰能力闸门在任一开度上，因油缸泄漏而使其活塞杆发强、工作运行次数为40万一50万次。整机永久零件生下滑的，应控

7、制24h内下滑量不得大于100mm。的寿命为20a。当油缸活塞杆下滑量大于100mm时，电气控制系统该检测装置的绝对型编码器可采用Heidenhain、P应给出声、光信号，并自动启动1台油泵将闸门重新开+F或同等性能的技术先进、工艺成熟、国际知名品牌启至设定高度。若因故障而使活塞杆继续下滑至200的优质产品(OTEC)，SSI制，其防护等级为IP65。并mm时，电气控制系统应给出声、光警告信号，并自动具有4～20mA的标准模拟输出信号和RS485远程通启动另1台油泵将闸门重新开启至设定高度。72h内讯接口，其面板至少有5位数字显示闸门开度，显示单自动复位

8、次数不大于2次。位为mm。(3)液压启闭机应启闭灵活，闸门启闭过程中油(2)行程