戍浦江河口大閘液壓啟閉機(jī)常見故障剖析

萬 強(qiáng)，李國興

(1.溫州市鹿城區(qū)戍浦江河口大閘管理所，浙江溫州 325000;2.溫州市文成縣珊溪水力發(fā)電廠，浙江溫州 325000)

1 概述

戍浦江河口大閘采用的啟閉設(shè)備是江蘇武進(jìn)液壓啟閉機(jī)有限公司生產(chǎn)的QPPY1-2×500-6.7型液壓啟閉機(jī)，型式為柱塞式雙吊點(diǎn)單作用液壓啟閉機(jī).系統(tǒng)由五套液壓泵站、十只液壓油缸組成.啟閉機(jī)柱塞桿Φ230 mm，工作行程為6 500 mm，最大行程6 700 mm，最大工作油壓12.4 MPa，最大啟門力2×500 kN.為了保證大閘的安全運(yùn)行，防止出現(xiàn)故障時所有的啟閉機(jī)都不能動作，大閘的五孔工作門液壓啟閉機(jī)每孔均在現(xiàn)地設(shè)置一個操作控制柜，同時設(shè)置一個可遠(yuǎn)程操作的集控終端，即保證了各液壓啟閉機(jī)能獨(dú)立工作，又能遠(yuǎn)程集中控制，達(dá)到提高工作效率的目的.

2 戍浦江河口大閘液壓啟閉機(jī)基本動作原理

大閘液壓啟閉機(jī)液壓原理圖見圖1.

按開啟閘門按鈕時，電磁溢流閥(17)的電磁鐵(1DT)和電液換向閥(18)的電磁鐵(2DT)得電，油泵壓出的油，流向控制閥組中的液控單向閥，流入油缸，柱塞桿伸出，閘門開啟.

按關(guān)閉閘門按鈕時，電磁溢流閥(17)的電磁鐵(1DT)和電液換向閥(18)的電磁鐵(3DT)得電，油泵壓出的油，打開控制閥組中的液控單向閥，油缸中的油液流回到油箱，柱塞桿縮回，閘門就關(guān)閉了.

圖1 大閘液壓啟閉機(jī)液壓原理圖

液壓啟閉機(jī)啟閉高度的控制是靠安裝在液壓啟閉機(jī)排架柱頂?shù)男谐虣z測裝置進(jìn)行檢測實(shí)現(xiàn)的.它利用恒力彈簧加不銹鋼絲繩收卷機(jī)構(gòu)，將線性位移轉(zhuǎn)為旋轉(zhuǎn)運(yùn)動，帶動絕對型旋轉(zhuǎn)編碼器放旋轉(zhuǎn)，通過PLC換算，檢測出閘門的開度.

閘門啟閉過程中，左右兩油缸的行程檢測裝置檢測數(shù)據(jù)不斷輸入到PLC，當(dāng)檢測到兩油缸的不同步誤差大于設(shè)定值時，開度較大那一側(cè)的電磁球閥的電磁鐵(4DT或5DT)將得電放油，達(dá)到了調(diào)節(jié)油缸同步的功能［1］.

3 常見故障與問題分析及其處理

3.1 閘門左右開度差超過最大允許值引起自動停機(jī)報警

戍浦江河口大閘啟閉機(jī)啟閉過程中突然停機(jī)報警多數(shù)情況都是閘門開度超差所致［2］.出現(xiàn)這種情況的的原因又分兩種:第一種是左右油路所對應(yīng)的啟門或者閉門調(diào)速閥的流量調(diào)節(jié)得不一致，導(dǎo)致一個油缸的進(jìn)油量或者出油量遠(yuǎn)大于別一只缸，這時，雖然同步糾偏閥(21)動作，但其調(diào)節(jié)能力不足以糾正兩油缸的進(jìn)出油流量差，所以隨著啟閉時間的積累，兩油缸的啟閉量必然越差越大，最終導(dǎo)致PLC報警停機(jī);另一種是有一邊的行程檢測裝置的收卷裝置發(fā)卡，導(dǎo)致啟門時，鋼絲繩不能收回，編碼器不旋轉(zhuǎn)，PLC誤認(rèn)為開度一直沒有變，與別一側(cè)的行程檢測裝置檢測到的行程對比達(dá)到允許最大誤差值時，就報警停機(jī)了.

對第一種原因引起的停機(jī)處理方法就是做液壓試驗(yàn)，把啟門時同步糾偏閥不斷地動作那一路油路中的啟門調(diào)速閥的流量調(diào)低，或者把另一路的啟門調(diào)速閥的流量調(diào)高一些;把閉門時同步糾偏閥不斷地動作那一路油路中的閉門調(diào)速閥的流量調(diào)高，或者把另一路的閉門調(diào)速閥的流量調(diào)低一些;對于第二種原因引起的停機(jī)報警，處理方法是拆下行程檢測裝置，對鋼絲繩收卷裝置進(jìn)行清潔加油處理或者更換收卷裝置，保證鋼絲繩的自由伸縮.

3.2 同步糾偏閥損壞

運(yùn)行中發(fā)現(xiàn)同步糾偏閥常常損壞，經(jīng)過仔細(xì)觀測和琢磨，終于發(fā)現(xiàn)了原因:同步糾偏閥在啟閉過程中不斷地頻繁動作.而其不斷地頻繁動作的一個原因就是因?yàn)榍懊嬲撌鲋兄v到的調(diào)速閥的流量調(diào)節(jié)得不一致導(dǎo)致其必然時時動作，別一更為重要的原因則是啟動同步糾偏的閘門左右高差的設(shè)定值設(shè)得太小，導(dǎo)致在運(yùn)行中，閘門左右稍有高差，糾偏閥就動作了，糾正過來后，閘門繼續(xù)啟閉中又產(chǎn)生一點(diǎn)誤差，糾偏閥就又動作，這樣頻繁的動作必然導(dǎo)致其損壞.

對于這個問題的處理，一方面我們盡量保證左右管路的對稱性，例如調(diào)速閥的流量調(diào)節(jié)量保證左右油缸的進(jìn)出油量一致，另一方面，把同步糾偏閥啟動的閘門左右高差值設(shè)置得稍微大一些，這樣它就不會時時動作，損壞的情況也就減少了.

3.3 啟閉過程中噪音非常大

戍浦江河口大閘啟閉機(jī)在啟閉過程中，出現(xiàn)過幾次噪音巨大的情況，經(jīng)過分析，發(fā)現(xiàn)產(chǎn)生問題的原因主要有以下幾個:(1)液壓油經(jīng)久不濾，內(nèi)含大量雜質(zhì)導(dǎo)致吸入口濾油器堵塞;(2)壓力閥和彈簧松動導(dǎo)致壓力閥工作不穩(wěn)定所致;(3)管路振動比較厲害引起噪音.

針對不同的原因，采用不同的方法處理.對于第一種原因，只要把油進(jìn)行過濾，更換濾油器就能有效減低噪音;對第二種情況，對各壓力閥進(jìn)行檢測，通過調(diào)整或者更換壓力閥彈簧使其穩(wěn)定工作.對于第三種情況，通常是因?yàn)楣苈窙]有設(shè)置管夾或者沒有堅固管夾，只要把管夾固定好，通常能取得良好的效果.

3.4 關(guān)閘后電機(jī)不能自動停止

大閘啟閉機(jī)安裝完畢，運(yùn)行幾年來，出現(xiàn)過幾次關(guān)閘后電機(jī)不能自動停機(jī)，需要人工對其進(jìn)行停止的情況.后來找到了其原因:在進(jìn)行調(diào)試時，把閘門全關(guān)，然后把閘門的開度設(shè)置為0，而PLC停泵停電機(jī)的條件是閘門開度≤0，當(dāng)關(guān)閘門時，如果閘門剛好壓在水下石塊木頭一類的東西上時，閘門的開度就達(dá)不到零，因此電機(jī)也就不能停止了.

為了防止這種情況的發(fā)生，我們利用了如下辦法解決:把啟閉機(jī)運(yùn)行方式設(shè)成手動，先把閘門全關(guān)，對開度進(jìn)行清零，然后把閘門開啟0.03 cm左右開度，再進(jìn)行清零，這樣除非落閘時閘門底壓到很厚的物體，否則通常是能達(dá)到零開度位置的.在這種情況下，雖然閘門沒有完全關(guān)嚴(yán)，但作為擋潮閘，其漏水量完全可以忽略不計.

4 結(jié)語和技術(shù)展望

戍浦江河口大閘的液壓啟閉機(jī)從設(shè)計到制作安裝應(yīng)該說都是非常成功的，對于運(yùn)行過程中出現(xiàn)的一些問題，通過上面分析的方法進(jìn)行處理后，運(yùn)行效果非常良好.但個人認(rèn)為，如果能從以下兩個方面對其進(jìn)行改進(jìn)，可以使其更加穩(wěn)定可靠地運(yùn)行，為大閘的擋潮排澇服務(wù):

在安全運(yùn)行方面，啟閉機(jī)的動作過度地限制在行程檢測裝置上，一旦行程檢測裝置失靈，整個啟閉機(jī)系統(tǒng)不能工作，想手動操作也不行，這很不利于大閘的安全應(yīng)急運(yùn)行.個人認(rèn)為可以另設(shè)一檢測閘門左右高度哪邊高的裝置，在行程檢測裝置失靈情況下，仍可以在可以控制左右油路流量大小的前提下，可以手動應(yīng)急啟閉閘門.

在操作方便度方面，目前現(xiàn)地操作時不支持設(shè)定提升或者關(guān)閉位置，只能在其運(yùn)行到希望停止的位置時人工停止，這不利于操作人員的操作，建議可以預(yù)設(shè)位置，操作人員可以啟動后到預(yù)設(shè)位置自動停止.

［1］宋學(xué)義.袖珍液壓氣動手冊［M］.北京:機(jī)械工業(yè)出版社，1995.

［2］王鳳喜，何 強(qiáng)，徐 游.液壓與氣動設(shè)備維修問答［M］.北京:機(jī)械工業(yè)出版社，2004.