桃林口水庫(kù)弧形閘門操控系統(tǒng)的改造

□陳中新 朱海濤 馬 晶 李進(jìn)軍

桃林口水庫(kù)弧形閘門操控系統(tǒng)的改造

□陳中新 朱海濤 馬 晶 李進(jìn)軍

桃林口水庫(kù)是一座集城市用水、農(nóng)業(yè)灌溉、水利發(fā)電等綜合利用的大Ⅱ型水利樞紐工程，水庫(kù)的泄洪設(shè)備由2孔底孔泄洪（排砂）閘門和11孔表孔泄洪閘門組成，全部采用液壓?jiǎn)㈤]設(shè)備，自1998年投入運(yùn)行至今已有16年。其中表孔弧門除4孔閘門液壓系統(tǒng)在2010年至2013年進(jìn)行了大修改造外，其它只是做簡(jiǎn)單的維護(hù)，設(shè)備老化嚴(yán)重，存在問(wèn)題諸多，給水庫(kù)安全度汛帶來(lái)嚴(yán)重隱患。

11孔表孔泄洪閘門采用雙吊點(diǎn)液壓?jiǎn)㈤]機(jī)操作，啟閉力為2×1600kN，一孔閘門專用一套液壓泵站，每個(gè)液壓泵站設(shè)有兩套互為備用的油泵電動(dòng)機(jī)組。每孔閘門的專用液壓泵站和現(xiàn)地控制柜均布置在閘門東側(cè)的操作室內(nèi)。

1.改造原因

桃林口水庫(kù)下游涉及京秦、大秦鐵路、京沈高速、102國(guó)道、205國(guó)道、三撫公路和京哈光纜，以及灤縣、盧龍縣城等，保護(hù)人口111余萬(wàn)人、耕地203萬(wàn)畝，所以水庫(kù)的泄洪閘門能否正常運(yùn)行關(guān)系到下游國(guó)家和人民的生命財(cái)產(chǎn)安全；現(xiàn)今未改造的7孔閘門存在開啟閉合不靈、左右兩缸活塞桿運(yùn)行不同步、系統(tǒng)無(wú)自動(dòng)糾偏、油路和缸體的密封老化、開啟高度不準(zhǔn)確等問(wèn)題。鑒于以上情況對(duì)弧形閘門液壓?jiǎn)㈤]機(jī)系統(tǒng)改造十分重要。

2.控制原理

閘門開啟：空載啟動(dòng)一臺(tái)液壓泵電動(dòng)機(jī)組，延時(shí)10秒左右，系統(tǒng)建壓，壓力油經(jīng)換向閥、調(diào)速閥、液控單向閥進(jìn)入液壓缸有桿腔，液壓缸無(wú)桿腔油液經(jīng)溢流閥流回油箱，閘門開啟。

閘門關(guān)閉：空載啟動(dòng)一臺(tái)液壓泵電動(dòng)機(jī)組，延時(shí)10s左右，系統(tǒng)建壓，壓力油經(jīng)換向閥進(jìn)入液控單向閥的控制口打開液控單向閥，有桿腔的油液通過(guò)液控單向閥、調(diào)速閥，經(jīng)換向閥流回液壓缸無(wú)桿腔，同時(shí)壓力油經(jīng)溢流閥進(jìn)入液壓缸無(wú)桿腔，閘門關(guān)閉；無(wú)桿腔未充滿的油液通過(guò)單向閥補(bǔ)充。

閘門同步控制：閘門在開啟或者關(guān)閉過(guò)程中，兩側(cè)行程檢測(cè)偏差＞±10mm時(shí)，系統(tǒng)自動(dòng)糾偏至偏差≤±2mm；偏差≥±20mm時(shí)，有聲光報(bào)警并停泵檢修。

閘門自動(dòng)復(fù)位：閘門在全開或者局部開啟時(shí)，由于液壓系統(tǒng)泄露，閘門下滑20mm時(shí)泵組啟動(dòng)，啟閉機(jī)自動(dòng)提升到原位置；若閘門繼續(xù)下滑至50mm時(shí)，泵組未啟動(dòng)，閘門繼續(xù)下滑至150mm時(shí)，備用油泵電機(jī)組啟動(dòng)，將閘門提升至原位置，同時(shí)發(fā)出聲光報(bào)警。

閘門手動(dòng)閉門：打開截止閥，無(wú)桿腔油液直接流回有桿腔，閘門自動(dòng)閉門。

液壓系統(tǒng)壓力保護(hù)：當(dāng)液壓系統(tǒng)工作壓力過(guò)高或者過(guò)低時(shí)，有聲光報(bào)警并停泵檢修。

油箱部分電氣控制：當(dāng)濾油器堵塞，有聲光報(bào)警，提醒清洗或更換濾芯；當(dāng)油箱液位過(guò)高或過(guò)低，有聲光報(bào)警，停泵檢修。

3.安裝調(diào)試

一是安裝時(shí)，管路必須循環(huán)沖洗干凈后方可與液壓缸及液壓系統(tǒng)連接，確保液壓缸和液壓系統(tǒng)的清潔。其清潔度應(yīng)達(dá)到NAS1638標(biāo)準(zhǔn)中7~9級(jí)或GB/ T14039中16/13~18/15級(jí)的要求。清洗用油必須和油缸及液壓站工作用液壓油保持一致，牌號(hào)為L(zhǎng)—TSA46號(hào)汽輪機(jī)油。二是管道的固定應(yīng)采用相應(yīng)規(guī)格的管夾，管夾的數(shù)量和間距應(yīng)滿足設(shè)計(jì)和使用要求。三是高壓軟管安裝前應(yīng)檢查其規(guī)格（額定壓力、通徑、接口、長(zhǎng)度）是否符合設(shè)計(jì)圖樣的規(guī)格要求，并應(yīng)附有產(chǎn)品質(zhì)量檢驗(yàn)合格證。安裝高壓軟管時(shí)，不得出現(xiàn)軟管扭轉(zhuǎn)現(xiàn)象，應(yīng)注意檢查膠管接頭里的密封件是否漏裝。四是油箱上的各種附件應(yīng)完好無(wú)損，特別應(yīng)檢查壓力表、回油濾油器、空濾器、液位控制器等附件是否符合設(shè)計(jì)要求。五是液壓缸與機(jī)架安裝位置應(yīng)校正準(zhǔn)確。六是油缸安裝時(shí)，應(yīng)該用鋼絲繩將吊頭固定住，防止活塞桿因自重伸出。七是油缸安裝完成后，應(yīng)設(shè)有防塵和保護(hù)措施，以避免在施工過(guò)程中油缸及缸旁閥塊受到損害。由于液壓油缸長(zhǎng)期在戶外工作，在油缸安裝調(diào)試以后，應(yīng)再進(jìn)行一次表面清潔，并定期清洗保養(yǎng)，保持油箱表面和閥組表面清潔。發(fā)現(xiàn)動(dòng)作有誤，首先檢查電磁閥是否供電。如電源正常，則應(yīng)檢查電磁閥換向是否到位，如通電不動(dòng)，則應(yīng)檢查電磁鐵是否損壞或電磁換向閥的閥芯是否被卡住。油缸中的密封圈是易損件，活塞桿密封使用進(jìn)口密封圈，必須保證活塞桿表面的清潔。應(yīng)定期檢查油缸和液壓系統(tǒng)是否有泄漏。

4.結(jié)束語(yǔ)

從已經(jīng)完成的4孔弧門的改造效果來(lái)看，桃林口水庫(kù)表孔弧門液壓?jiǎn)㈤]機(jī)的改造能最大限度地減少或避免啟閉時(shí)兩側(cè)液壓缸不同步、管路閥組漏洞嚴(yán)重、開度不準(zhǔn)、電氣控制失效等問(wèn)題，從而增加啟閉機(jī)操作的安全性、可靠性、穩(wěn)定性，消除水庫(kù)度汛所存在的安全隱患，達(dá)到了預(yù)期的效果。□

2014-05-13

陳中新，男，漢族，河北省桃林口水庫(kù)管理局，高級(jí)工程師。

朱海濤，男，漢族，河北省桃林口水庫(kù)管理局，工程師。

馬晶，女，漢族，河北省桃林口水庫(kù)管理局，助理工程師。

李進(jìn)軍，男，漢族，河北省桃林口水庫(kù)管理局，工程師。