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小浪底南岸引水口工程液压启闭机设计(一)

作者:来来来 整理:本网站论文网 录入时间:2011-12-14 00:05:02

  

  1 概述

  近年来,液压启闭机在水利工程上得到了越来越广泛的应用,这是由于油缸内的油液具有缓冲和减振作用,适宜于控制工作闸门在高水头、不同开度下的无振安全运行;并可对闸门实施下压力,使闸门自重较轻,节约成本。油缸与闸门经吊头连接,通过液压油在油缸上下腔的施压与排放、活塞杆在油缸中的伸缩对闸门实施推力或拉力,从而达到启闭闸门的目的。启闭机的液压油为柔性工作介质,可减轻闸门局部开启时高速水流对闸门产生的振动,有利于闸门的平稳运行。另一方面,液压启闭机采用的行程检测装置测量准确,可真实反映闸门启闭情况,并通过PLC可编程控制,实现闸门的自动化控制。行程检测装置采集的信号可传至远方集控室,为实现集中控制和远方自动化控制提供条件。 转载于 无忧论文网 http://www.wypaper.com

  设有一扇弧形工作门,采用液压启闭机操作。液压启闭机由油缸、泵站和电控设备组成。液压启闭机总布置见(图一)。

  主要技术参数如下:

  提升力 1000 KN

  下压力 400 KN

  行 程 6000 mm

  提升时最大油压 17.5 Mpa

  下压时最大油压 4.46 Mpa

  油缸内径 340 mm

  活塞杆直径 200 mm

  提升速度 0.66 m/min

  下降速度 0.43 m/min

  

  2 液压系统设计

  闸门运行条件为动水启闭,并有局部开启要求。闸门启闭过程中要求油缸运行平稳,无爬行、抖动等不良现象,并应能使闸门可靠地停止在任何位置。液压系统在满足闸门运行要求的前提下,应简单可靠且易于安装、维修,并有完善的监视、测量、控制和保护装置。在系统回路设计、液压阀件选用等方面经过分析比较,最终确定液压系统原理图(图二)。

  1. 液压阀件

  1) 液压阀型式选择

  液压阀的质量直接影响到启闭机的整机质量。由于目前国产液压滑阀存在加工质量偏低、反应灵敏性差、调节性能不稳定和漏油等情况,产品质量尚难以保证。本设计采用的插装阀技术,不失为既适合国情又满足液压元件高要求的行之有效的方法。

  插装阀技术是通过先导控制阀和插装件在集成阀块上的组合,得到方向、流量和压力等各种功能控制。由于插装阀采用锥面密封,靠阀芯与阀座形成线接触密封,解决了阀组的泄漏问题。通过小通径、常规阀作先导阀来控制高压大流量的液压系统,反应灵敏,基本无泄漏,噪音低,易于实现启闭机运行平稳、工作可靠的要求。而且插装件直接安装在集成块的阀孔内,为无管连接,避免了与配管的泄漏。

  

  1)主要阀件的作用

  电磁溢流阀(序号A),其作用为保证油泵空载启动,并控制泵出口最高压力,当油压超过预定值时,溢流阀卸荷,保证提门过程中油缸不超载运行。考虑到水利工程启闭机使用次数少,且运行时间较短,其电磁换向阀采用常开式,即在非工作状态和油泵空载启动时均不带电,简化了电气回路,并保证即使误操作启动油泵运转,油液可直接排入油箱,不对闸门产生任何影响。电磁换向阀仅在提门或闭门状态带电,带电时间短,安全可靠。

  先导三位四通换向阀(序号B),失电时保持在中位,其Y型机能使各阀件的液控回路处于卸荷状态,避免停机后各阀件长期带压而降低其灵敏性,并保证油缸安全锁定。先导换向阀电磁铁2DT带电时闸门提升,即锥阀2与锥阀4液控油路卸荷,压力油通过锥阀2进入油缸有杆腔,同时油缸无杆腔油液经锥阀4排回油箱。锥阀1与锥阀3液控油路带压,其主油路关闭。同理,电磁铁3DT带电时闸门下降,锥阀1与锥阀3液控油路卸荷,两锥阀主油路接通,压力油通过锥阀3进入油缸无杆腔,同时油缸有杆腔油液经锥阀1排回油箱。同时锥阀2与锥阀4主油路关闭。

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