水布垭水利枢纽溢洪道液压启闭机设计（李季川 周鹏）

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1、水布垭水利枢纽溢洪道液压启闭机设计（李季川周鹏）　　摘要:水布垭水利枢纽位于清江中游河段巴东县境内，是清江梯级开发的龙头枢纽。枢纽主体建筑物主要有混凝土面板堆石坝、左岸溢洪道坝段、右岸地下厂房和放空洞。水布垭溢洪道弧形工作门采用液压启闭机操作。为确保液压启闭机安全、可靠、平稳地运行，根据水工布置及运用要求，在液压系统中采用了双缸同步闭环控制，平稳运行控制及安全保护措施。为改善油缸工作性能，选用进口优质密封件。通过优化设计，使该启闭机具有系统简单、经济、安全可靠性高等特点。 　　关键词:溢洪道;闸门;液压启闭机;液压系统 中图分类号:TV34文献标识

2、码:A 　　水布垭水利枢纽位于清江中游河段巴东县内，是清江梯级开发的龙头枢纽。枢纽主体建筑物主要有混凝土面板堆石坝、左岸溢洪道坝段、右岸地下厂房和放空洞。 　　溢洪道坝段为枢纽的主要泄洪建筑物，布置有5个泄洪孔，每孔设1道弧形工作门，孔口尺寸为14m×21.8m，底坎高程377.709m，设计水位400.00m;在每个溢洪道弧形工作门上游侧各设置1道平面事故检修门槽，孔口尺寸为14m×21.8m，底坎高程378.033m，设计水位400.00m，5孔检修门槽共用1扇事故检修门。溢洪道坝顶平台上设有1台带双回转吊的双向门机，门机主构用以操作事故检修门

3、，上游侧回转吊可用于吊运自备电厂进水塔拦污栅、进水塔检修门和零星部件，下游侧回转吊可配合临时起吊设备作为弧形工作门及液压启闭机的安装、检修吊运设备。弧形工作门由液压启闭机操作，可局部开启。 1启闭机布置及特点 　　溢洪道弧形工作门2×2700kN液压启闭机为溢洪道弧形工作门的专用启闭设备，由双油缸总成、铰座、支托、机架总成、行程检测和指示装置、行程限位装置、液压泵站、缸旁阀组、液压管路系统、爬梯、电力拖动和控制系统设备等组成。液压启闭机油缸布置在每个闸孔两侧闸墙上，尾部支铰中心高程401.00m。液压泵站及系统总成和电气控制柜等布置在闸墩高程405

4、.75m的机房内，采用“一机一站”控制传动方式。油缸通过油管与液压泵站连接，油缸吊耳与弧形工作门吊耳通过球面自润滑轴承连接，活塞杆最大行程约11.5m。液压启闭机油缸通过液压系统同步操作启闭弧形工作门。 1.1主要技术参数 启闭机的主要技术参数如下: 额定启门力2×2700kN 油缸工作行程11.0m 启门速度0.50m/min 油缸最大行程11.50m 闭门速度0.50m/min 启门油压18.2MPa 油缸内径540mm 闭门油压2.0MPa 活塞杆直径320mm 油缸壁厚度50.0mm 1.2液压启闭机的工作原理 　　液压启闭机双缸同步运行，

5、工作闸门正常启闭为全开，在调试和检修工况下工作闸门可局部开启或关闭。液压泵站设有一个现地可编程控制站，对液压启闭机进行单机控制和操作，并进行现场数据采集，通过网络与集控站和其它现地站进行数据通讯，接收和执行监控站指令，实现对液压启闭机运行工况实时全程监控。液压系统动作原理如下: 　　启门动作。启动油泵电机前电磁阀YV1先得电，随后空载启动液压泵站油泵电机M1、M2、M3，电机启动后延时15s，YV1断电系统升压。启门操作时，电磁阀YV3、YV5带电，系统压力油经阀组插装阀、比例调速阀缸旁阀组插装阀至两油缸有杆腔，两油缸无杆腔油液通过插装式溢流阀回油

6、滤油器流回油箱，液压启闭机启门。启门过程中由油缸开度检测装置测出的闸门位置信号送到本现地控制站的PLC中，由PLC处理这些信号实现两油缸的同步动作，并实现两闸门任意开度或开启的控制。 　　闭门动作。启动油泵电机前YV1先得电，随后空载启动液压泵站油泵电机M1、M2、M3，电机启动后延时15s，YV1断电系统升压。YV2、YV4、YV6、YV7带电，系统压力油由插装阀至油缸无杆腔，油缸有杆腔油液经方向插装阀、比例调速阀溢流插装阀流回油箱。为了防止闸门在任意位置或到达底槛停止时，由于液压冲击使无干腔压力过高，闭门停止时YV4、YV6、YV7失电后延时2

7、s，YV2再失电。 1.3液压系统的特点 　　该液压系统主要特点是采用单比例调速阀来控制两只油缸的启门和闭门速度，从而实现两只油缸的同步运行。在工程实践中，每套油缸设置的闸门开度检测装置通过PLC发出闸门的位置信号，PLC采集并处理信号，实时计算出两套油缸的位置差，通过控制比例调速阀的开口量，实现控制两套油缸同步动作。 　　具体运行工况为:主控室根据闸门启门和闭门速度的要求，给1台比例调速阀的功率放大器输入一基准电压信号，油缸开始进行启闭门动作。当两油缸的同步误差超过5mm时，改变由比例调速阀控制的油缸的速度，来进行纠偏，当两油缸的同步误差不大于5

8、mm时，恢复其原基准电压信号的设定值。当两油缸的位置差再次超过5mm时，重复以上动作，以实现两套油缸同步动作。 2液压缸的