大型人字门同步升降系统的开发与应用

　　1 研究背景

　　1．1船闸人字门检修与同步升降大中型船闸的工作闸门一般采用人字型闸门，简称人字门，它是船闸的关键设备。人字门一旦出现故障，整个船闸将无法运行。船闸人字门是船闸所有金属结构设备中，结构尺寸最大、重量最重的金属结构，并且重心高。

　　人字门顶门检修一直是船闸大修过程的重中之重，门体在进行顶枢修理与调整、背拉杆调整、底枢检查与修理等工作时，均需顶起门体。顶门检修对于顶升与回位的位置精度要求较高，而由于大型人字门结构尺寸和自重大，且重心侧偏于门体几何中心，有倾覆危险，使顶门施工具有较大的技术风险和较高的安全稳定性要求。

　　安全高效地顶升和下落门体，历来是人字门检修的关键技术，一直以来，由于技术和设备条件的限制，顶门检修大都采用手动液压千斤顶人工顶升和控制。这种作业方式存在多方面的隐患，一是劳动强度大；二是难以保证门体在顶升过程的受力均匀和整体平稳，易使门体产生变形；三是顶升与同步控制完全凭经验，存在比较大的风险。因此，开发一种适用于人字门顶门检修的同步升降系统是船闸检修工作中很迫切的需求。

　　1．2顶门检修对同步升降系统的要求

　　由于大型人字门结构尺寸和自重大，重心高而又侧偏于门体几何中心，倾覆危险较大，所以要求高精度同步，葛洲坝船闸同步精度要求0．5mm。

　　人字门一般为平板横梁式结构，单侧面板，顶门承力点的布置位置受门体结构限制而固定，各点偏载较严重，这就要求系统能承受较大偏载。

　　由于以上因素的影响，同时从结构受力方面考虑，要求门体在升降过程中保持平稳低速，不能有大的冲击。

　　顶门检修过程中有时需要调整门体姿态，待该项工作完成后又需要恢复至原位，这就需要系统控制具有相当的灵活性。

　　顶门检修在顶升状态的检修工作完成后，需要精确下落回位，这就要求系统能在高负载作用下各点精确同步下落。

　　1．3同步升降系统

　　常用的同步升降系统有两种控制方式：一是泵控，二是阀控。

　　1．3．1泵控方式

　　泵控方式一般采用分散泵站形式，每个千斤顶都由单独的一台液压泵驱动，通过调节泵的流量，来实现千斤顶的调速及多点同步，系统框图见图1。

　　图1泵控系统框图

　　典型系统主要性能指标：

　　(1)200mm行程同步误差控制在0．2mm(标称值)；

　　(2)升降速度可调；

　　(3)最大工作压力为70MPa；

　　(4)实时数显各点的位移。