改造啟閉裝置實現自動關閉前池快速閘門

摘要：本文對怎樣改造啟用裝置以實現自動關閉前池快速閘門做了簡要論述。

關鍵詞：改造啟閉裝置自動關閉

1 問題的提出

山前電站發電機組壓力管道上沒有設蝴蝶閥，一遇調速器失靈，就要靠關閉前池快速閘門來停機。當廠用交流電源消失時要關閉前池閘門就需人工上前池按下電磁抱閘，讓快速閘門靠自重落下而關閉。但是在機組事故飛車、調速器失靈、廠用交流電源消失同時發生的情況下，值班人員從廠房走到前池需要一段時間。這段時間如小于設備廠家承諾的允許飛逸轉速時間，則飛車對機組的危害性在允許范圍內。如這段時間大于設備廠家承諾的飛逸轉速時間，則飛車將對機組甚至廠房產生極大的危害。如何在調速器失靈、廠用交流電源消失的情況下前池快速閘門自動關閉？我們設計安裝了一套簡易的自動裝置解決了這個問題。

2 設計思路

快速閘門的特點，一是開啟、關閉較迅速，二是當松開電磁抱閘時，開啟的閘門能靠自重自行關閉。在交流電源消失情況下，如何及時松開電磁抱閘？是我們首先要解決的一個問題。

在無電源情況下要及時松開電磁抱閘，一是需要能量代替電磁力克服彈簧撐力將抱閘松開，二是需要在廠房內手動或自動控制這個能量，使這個能量及時釋放做功。有了這兩個條件，就能在調速器失靈、交流電消失、機組飛車情況下，不用人工上前池按抱閘，而是在廠房內啟動自動裝置松開電磁抱閘，實現自動落下前池快速閘門，從而使機組飛車時間大大縮短。

3 具體設計

針對本電站直流電源容量小，滿足不了在抱閘電磁鐵上加裝直流線圈的用電需要，且經濟緊張拿不出較多改造資金的特點，我們開動腦筋，因陋就簡，從“重錘式蝴蝶閥”原理結構上得到啟示，在電磁抱閘動銜鐵處做一支架，支架固定在卷揚啟閉機座上。支架角端做轉軸。另做一重錘，重錘支桿偏中做孔與支架角端轉軸裝配，使重錘支桿能繞轉軸轉動。重錘自由下落時，支桿末端拐臂由于杠桿的作用支觸并推動電磁抱閘動銜鐵移動，使動銜鐵像受到電磁力一樣與靜銜鐵吸合，從而克服彈簧撐力而松開抱閘。結構動作原理見“結構原理圖”。

控制重錘落下的機構由制動鉤、直流電控制線圈、動鐵芯及控制電纜等組成。詳見原理圖。當裝置在正常狀態時，重錘在蓄能位置，制動鉤勾住拐臂下端。當需要關閘時，轉速繼電器緊急停機接點閉合或在廠房內按下按鈕，直流電控制線圈勵磁，吸動動鐵芯向上運動，動鐵芯帶動頂桿頂撞制動鉤尾端，使制動鉤繞轉軸做逆時針轉動，從而釋放拐臂讓重錘下落，主動力臂及拐臂繞轉軸做順時針旋轉，拐臂在主動力臂的作用下將抱閘動銜鐵頂靠到抱閘靜銜鐵上，松開抱閘，快速閘門落下。

4 注意事項

需要注意和試驗的項目是：主動力臂在蓄能狀態時不能在垂直位置，要讓它向動作方向傾斜20°左右，即要有落下的趨勢，但也不要傾斜過大，否則將造成拐臂與制動鉤之間壓力過大，造成使制動鉤動作時阻力矩大。

重錘的質量及支桿長度由試驗確定，以可靠克服抱閘彈簧撐力略有富裕為準。

控制頂桿能否打開制動鉤，一是決定于直流電磁鐵的電磁力大小，二是決定于制動鉤與拐臂之間的壓力及摩擦力，還有制動鉤轉軸的位置和動銜鐵頂桿與制動鉤主力臂尾端的距離，這些都需要試驗確定。我們采用的是SN1型戶內少油開關柜CD2 型操作機構上的跳閘線圈及銜鐵（動鐵）芯，做為重錘控制機構。使用電壓（直流）110V，電流5A，與本站直流電源相符。

裝置動作、快速閘門關閉后，要及時抬起重錘，恢復蓄能狀態，以便抱閘彈簧復位，并為開啟閘門做準備。

另外，卷揚啟閉機上要裝設飛擺限速器，防止閘門自由落體下降時帶動卷揚機過速運轉而損壞。

裝置結構及位置要本著緊湊、可靠、堅固、防水的原則，尤其要防止誤動。

本裝置使用四年來，多次實踐動作準確、可靠，發揮了良好的作用，達到了設計目的。