用蓄能器保压的大容量启闭机液压系统设计与应用

　　在水利水电工程液压启闭机中,因油缸或液压系统泄漏导致闸门下滑是一个目前还不能完全避免的问题,常见的解决办法是电控程序中设置闸门下滑自动回升功能,即每当下滑量达到设定值时,油泵电机自动启动,通过对油缸下腔供压力油,将闸门提升复位。这种办法虽然可达到目的,但设备频繁启动将对液压泵和电机寿命产生不利影响,更为严重的是,闸门止水因反复摩擦易受损坏。对于偏心铰弧形闸门而言,如果下滑量偏大,超过弧门顶紧止水后允许的下滑量,将导致压紧式止水的破坏,直接引起止水失效和高速缝隙射流,进而导致闸门的振动,危及泄水建筑物的运行安全。因此,研究新的下滑控制方法十分必要。在水布垭放空洞偏心铰弧门5 500 kN液压启闭机上,尝试采用了蓄能器进行自动补泄保压、避免闸门下滑的方法,有一定的效果。

　　1 启闭机概况

　　水布垭水利枢纽的放空洞布置于右岸,是水库放空检修的唯一通道,并兼顾施工后期导流及导流洞堵截后向下游供水的任务。放空洞孔口尺寸为6 mX m,工作闸门为偏心铰式弧形闸门,设计水头152.20 m,面板半径为14 m,由液压启闭机操纵运行。液压启闭机由1台(主机)5 500/1 000 kN摆动式双作用液压启闭机和1台(副机)5 500/1 800 kN竖式双作用液压启闭机组成。主机用于操纵弧形工作门的开启与关闭;副机的作用是控制偏心铰,即在工作门闭门到位后操纵偏心铰使工作门前移并压紧止水,或在开启工作门前操纵偏心铰使工作门后撤并松开止水。主机和副机共用一套液压系统,在满足系统控制闭锁的条件下,两者按程序动作,两只油缸分时动作。启闭机的主要技术参数见表1。

　　2 蓄能器在液压启闭机上的应用

　　2.1 启闭机运行方式及工作原理

　　该启闭机主副机协调配合进行启闭操作。启门程序为:启动y副机下压—闸门偏心铰机构转动,止水松开—副机停机—主机上拉—闸门提升至全开位(或检修位)—主机停机。

　　闭门程序为:启动—主机下压—闸门下降至关终位—主机停机—副机上拉—闸门止水压缩量达到要求值—副机停机—蓄能器自动接入副机油缸有杆腔,对副缸进行保压锁紧,使闸门止水始终处于压缩状态(也可利用副缸上的手动锁锭装置将副缸长期锁定)。启闭机的液压系统原理见图1。

　　2.2 蓄能器的功能分析

　　蓄能器主要是将压力液体的液压能以势能的形式储存,在系统需要时再将这种势能转化为液压能,它可以作为辅助或应急动力源,也能用于补充系统漏损液体,稳定系统工作压力,吸收液压泵的脉动和系统内的液压冲击。蓄能器在本液压系统中的主要功能是补充泄漏和保持恒压,它能自动保压、自动补油。