液壓啟閉機啟閉閘門失效事故分析及處理措施

陳少霞

摘 要：液壓啟閉機是水利工程閘門啟閉工作的重要設備，與其他啟閉機相比，具有結(jié)構(gòu)簡單、施工方便、運行管理和維修較容易等特點，被廣泛應用在水利樞紐、航運船閘、電站和防洪防澇等工程中。然而，在實際應用中，液壓啟閉機仍然存在許多問題。結(jié)合實際案例，研究、分析液壓啟閉機啟閉閘門失效的原因，并提出相關(guān)處理措施，以供參考借鑒。

關(guān)鍵詞：液壓啟閉機；閘門失效；水利工程；設備維護

中圖分類號：TV664+.2 文獻標識碼：A 文章編號：2095-6835（2014）05-0039-02

液壓式啟閉機是一種機、電、液、儀為一體的新型啟閉機械，已逐漸被推廣、應用于各大水利工程中。由于啟閉設備是水利工程最重要的部件，所以保證其安全運行極為重要。液壓啟閉閘門經(jīng)常出現(xiàn)工作失效現(xiàn)象，比如閘門開啟后自動下滑、液壓閥閥芯卡死、運動不靈活和運動不到位導致執(zhí)行元件動作失靈等。因此，管理人員有必要對液壓啟閉閘門失效事故的原因進行分析和總結(jié)，及時解決事故問題，最大程度地減少事故帶來的損失。

1 閘門失效事故實例

以某擋潮工程為例，采用液壓式啟閉機進行擋潮工作閘門的啟閉工作。在一次泄洪過程中，操作人員在開啟了液壓啟閉機控制系統(tǒng)開關(guān)進行閘門開啟工作時，閘門開啟一定高度后出現(xiàn)大幅度下滑現(xiàn)象，由于其他的閘門都能夠正常開啟，并未對泄洪工作造成太大影響。

發(fā)生事故時，工作人員要迅速落下上游和下游的事故檢修閘門，將兩閘門之間的水排空，對閘門、門槽和液壓啟閉系統(tǒng)進行細致的檢查，最終排除故障，使閘門能夠恢復正常的啟閉。

2 液壓啟閉系統(tǒng)的組成和工作原理

液壓啟閉機有時也叫作閘門液壓啟閉機，是一種啟閉機，一般靠液體的壓力能來傳遞能量控制閘門的開或關(guān)。它主要包括液壓傳動系統(tǒng)和電氣控制系統(tǒng)，一般由液壓泵組、液壓閥組、液壓缸、油箱及其附件、電氣柜及操作臺五個部分組成。

液壓啟閉機一般由液壓系統(tǒng)和液壓缸兩部分組成。經(jīng)過液壓系統(tǒng)的控制，液壓缸內(nèi)的活塞體內(nèi)壁做軸向往復運動，從而帶動連接在活塞上的連桿和閘門做直線運動，通過這樣的運轉(zhuǎn)方式可以開啟和關(guān)閉孔口。

圖1 液壓系統(tǒng)原理圖

如圖1所示，液壓啟閉系統(tǒng)的工作原理是當閘門開啟時，②油泵電機組由空載啟動。經(jīng)延時后，⑧調(diào)壓閥組開始動作加載，調(diào)壓塊對油壓力進行調(diào)節(jié)。④，⑤插裝式控制閥組開始動作，壓力油通過④換向閥、⑤流量閥調(diào)節(jié)壓力油的方向、流量后，再經(jīng)過液控單向閥（缸體內(nèi)）進入到缸體的有桿腔中。缸體無桿腔液壓油通過常開截止閥、回油濾油器最后流向油箱，此時完成閘門的開啟。閘門關(guān)閉時，缸體內(nèi)的有桿腔液壓油通過液控單向閥進入到無桿腔中，同時⑥插裝式控制閥組開始動作，溢流回油和補油管向無桿腔中補油，閘門在自重作用下關(guān)閉。

3 事故原因分析

從液壓系統(tǒng)的工作原理和故障現(xiàn)象可知，閘門還沒被提起，油泵已經(jīng)開始運轉(zhuǎn)，這是由于壓力油未能到達油缸的下腔而導致的。一般情況下，在開啟和關(guān)閉閘門時，電磁換向閥控制著控制閥，控制閥又控制著閥塊，兩個環(huán)節(jié)中任何一個環(huán)節(jié)出現(xiàn)問題都會造成壓力油無法到達油缸的下腔，從而導致工作門無法提起。

不能達到油缸下腔的主要原因有：①電磁換向閥的動作不到位，甚至壓根沒有動作；②控制閥或閥塊的動作不到位或沒有工作。就以往的工作經(jīng)驗來看，一般情況下是原因②造成的。

新投入運行的液壓式啟閉系統(tǒng)油中的機械雜質(zhì)往往比較多，這是由于沒有徹底清理啟閉系統(tǒng)中油泵、油管、閥組和油箱等，施工后殘留有鐵金屬屑、涂料和落入的灰塵、臟物、磨損的粉末和各種金屬顆粒等；新油往往不夠純凈，含有很多雜質(zhì)和水分，造成液壓閥組不工作，使工作門不能正常開啟。

除此之外，液壓啟閉系統(tǒng)油中存在鐵屑等雜質(zhì)，會造成閥組閥卡和相對運動配合面的磨損和銹蝕破壞。一旦閥卡損壞，工作門就不能正常被提起；同時，相對運動配合面磨損還會造成閥組漏油量增大，持續(xù)發(fā)燒會大大縮減油泵電機組的壽命，嚴重阻礙機組的安全運行。

活塞卡阻的另外一個原因是閥組的加工精度不足。機械加工成的液壓閥活塞和活塞孔橫截面不是規(guī)定的圓形，而是呈橢圓形，當閥組與閥活塞會呈相對運動時，由于活塞的直徑比轉(zhuǎn)動的直徑大，運動到一定程度時，直徑達不到所規(guī)定的要求時，液壓閥的活塞就會被卡住。油泵電機組和啟動后長期處于空載狀態(tài)就屬于這類故障的范疇。

4 故障的處理措施

4.1 對液壓啟閉系統(tǒng)的油采取過濾、除水的措施

液壓啟閉系統(tǒng)的油一般不純凈，會含有雜質(zhì)和水分，以雜質(zhì)居多。因此，市場要對其中的雜質(zhì)或水分進行清理、過濾。濾油工作一般是在液壓系統(tǒng)正常運行的過程中進行的，濾油時只能夠?qū)σ簤河拖渲械挠瓦M行反復過濾，而機組油缸、油管中的油卻不能夠被過濾。利用系統(tǒng)低負荷期并向調(diào)度聯(lián)系，選出1臺機組備用，將工作門連續(xù)開、閉幾次，爭取將油缸、油管中的臟油全都排出，將濾油機進行循環(huán)過濾。

濾油時應盡量使濾油機的進、排油口保持一定的距離，兩管口在油箱之中的距離應盡可能的遠。最有效的方法是用濾油機把油箱中的油抽到油桶之中，再仔細清掃油箱，把過濾完的油倒入油箱之中，反復多次，通常情況下就可以將油過濾干凈。

4.2 強化對濾油器的檢查與管理

液壓啟閉系統(tǒng)2臺油泵吸油管和油泵空載啟動回油管上也

都安有1套濾油器。一旦濾油器產(chǎn)生問題，油泵在工作時閥組中的油沒辦法過濾，閥組中的活塞就會出現(xiàn)堵塞和運行不正常的現(xiàn)象。

因此，在實際工作中，需要大力加強對濾油器的防護、檢查和修理工作，對濾油器和濾芯進行定期的清理和檢查，增加清掃的次數(shù)，進一步確保油的質(zhì)量。

4.3 定期對閥組的活塞與活塞孔進行檢查

在以往的故障處理中，一般認為閥組的活塞出現(xiàn)卡阻、拒動現(xiàn)象是由于液壓油中的雜質(zhì)引起的，而忽略了閥組的活塞、活塞孔加工精度不夠等因素。

在處理油泵電機組的有壓啟動故障時，發(fā)現(xiàn)活塞在活塞孔中不能靈活轉(zhuǎn)動，人為把活塞轉(zhuǎn)動到某一個角度時就會出現(xiàn)卡塞現(xiàn)象，而通過對活塞研磨后，油泵電機組才能正常啟動。

因此，在日常生活中，要對其進行定期的防護、檢查和維修，要對閥組的活塞、活塞孔的橢圓度進行檢查，確保是絕對的圓。如果運行過程中出現(xiàn)卡阻和反復磨損的現(xiàn)象，一定要在研磨時使活塞和活塞孔相配，使活塞能夠在活塞孔中靈活轉(zhuǎn)動；如果過分研磨活塞就會造成閥組泄漏量的增大，導致油泵電機組頻繁啟動，會使油泵電機組的使用壽命縮短。

5 結(jié)束語

為了避免出現(xiàn)液壓啟閉系統(tǒng)失效事故，管理工作人員必須加強設備日常檢查工作，做好設備日常維護工作，同時提高維護人員的業(yè)務水平。針對巡檢進程中發(fā)現(xiàn)的故障隱患等，構(gòu)建整改、維修方法，指定專門工作人員落實工作；針對日常正常運行進程中發(fā)生的啟閉故障，必須及時搶修，減少事故發(fā)生的頻率，降低事故損失，確保設備系統(tǒng)和閘門正常運行。

參考文獻

[1]金曉華.水口電站溢洪道弧形閘門接力式液壓啟閉機[J].水力發(fā)電，1995（04）.

〔編輯：李玨〕

Gate of Hydraulic Hoist Failure Accident Analysis and Treatment Measures

Chen Shaoxia

Abstract： Hydraulic gate hydraulic hoist hoist work is important equipment， compared with other hoist， has a simple structure， easy construction， operation management and maintenance easier， etc.， are widely used in water conservancy， shipping lock ， power and flood control waterlogging and other projects. However， in practical applications， hydraulic hoist there are still many problems. Actual case studies， analyze the reasons for opening and closing the gate hydraulic hoist failure， and make relevant treatment measures for reference reference.

Key words： hydraulic hoist； gate failure； hydraulic engineering； equipment maintenance