水閘液壓啟閉機關鍵技術研究

蔡玲玲

摘 要：本文從國內水利水電工程中，液壓系統的清潔程度和液壓啟閉機雙缸同步的研究情況考慮，首先分析了國內自主研發液壓啟閉機關鍵技術的發展水平，在此基礎上找到在該方面存在的問題，最后提出為了實現提高國內液壓啟閉機的技術的目標，相關系統的設計、制作以及使用人員應當學習國外關于液壓啟閉機的優秀技術與經驗。

關鍵詞：液壓啟閉機； 液壓缸； 雙缸同步

中圖分類號：TV664 文獻標識碼：A 文章編號：1006—7973（2016）12-0063-01

近年來，在我們國內自主研發并制造的雙吊點液壓啟閉機中，尤其是啟用弧形閘門的液壓啟閉機，大多都存在著雙缸不同步的缺陷。這個問題主要是由以下兩個方面的原因造成的，第一個原因是在安裝弧形閘門的位移鉸接座時，其質量曲率半徑出現較大的誤差，第二個原因與電控系統存在較大的關系。由于國內的液壓技術以及液壓元件制造水平不高，導致我國設計、制造的液壓啟閉機不能完全實現雙缸同步的水平。所以在國內大型的水利水電工程中，弧形閘門采用的雙吊點液壓大都是進口的。

1 液壓缸

經過國內多年水利水電工程市場的發展，發現在國外的雙吊點液壓啟閉機執行機構中， 兩個液壓缸的整體結構是幾乎完全一致的，在制造時其幾何的形狀、形位的公差以及尺寸的精度都很相似。因此，為了讓活塞桿和缸體進行同心裝配，液壓缸要在垂直的裝置試驗臺上進行試驗，測試油缸集成的性能。試驗時要做到在動密封處控制好泄漏的程度，在靜密封處要做到完全不漏，除此之外，測試液壓缸行程的裝置必須達到較高的標準。

2 行程測量裝置

液壓啟閉機液壓缸的行程測量裝置有兩種形式，內置和外置，國內的水利水電工程一般采用的是外置式，與傳統型重錘式行程測量裝置不同的是，外置的行程測量裝置利用的是鋼絲繩的恒張力卷揚來進行行程測量，但是該裝置具有占用較大外部空間的缺陷，感應器也比較容易損壞。因此，國內水利水電工程液壓缸進行行程測量時往往采用的是國外的內置式裝置，該裝置的傳感器采用的是絕對型旋轉式或者位移傳感器。

3 雙缸同步液壓原理

國內的水利水電工程運用的這些國外設備，采用的原理是雙吊點液壓啟閉機同步運行，即兩側的油缸共有兩個相對獨立的橋式整流回路+帶壓力補償的二通型調速閥作為同步回路。該設備實現雙缸同步的原理如下：同步檢測油缸的相對位移，糾偏旁路泄油的其閉環控制系統是由單向節流閥和三位四通電磁閥構成的。經驗表明：液壓系統是否具有科學性和精確性，與液壓系統的形式以及液壓元件的功能適應性有關。

4 關鍵液壓元件

在國內的水利水電工程中，集成式二位插裝閥組包括了比例調速閥以及電液比例調速閥，并帶有溫度以及壓力補償，因此屬于大型液壓啟閉機液壓系統比較重要的液壓元件。該裝閥組能夠很好地提高系統的通流性，提高響應和集成，并且密封性更好，所以目前國內的液壓系統主要采用的就是集成式二位插裝閥組，此外，帶壓力以及溫度補償的比例調速閥可以跟液壓橋共同組成回路，可以提高調速閥的性能與可靠性，且閉環回路可以提高雙缸同步運行的精度。 目前所采用的液壓系統利用的是比例控制技術，該技術可以提高位置控制的精度程度，同時可以進行位置的同步控制。國內的關鍵液壓元件與國外的產品相比，無論是設計還是制造，都有很大的差距。

5 電控系統

目前液壓啟閉機的電控系統采用的多少可編程的控制系統。液壓缸的行程檢測裝置可以通過把測量的行程數據發送給PLC糾偏的信號，因此PLC是雙吊點液壓啟閉機在糾偏電液控制系統中的最佳選擇。如果雙缸行程的差值與設定的數據有偏差，PLC系統就會發送糾偏的信號，通過控制電液比例調速閥，將跟蹤液壓缸的運行速度進行微調來糾偏，最終使兩側液壓缸的運行速度相吻合，使閘門啟閉的功能維持穩定。此外， PLC系統還可以使液壓系統運作的抗干擾性和可靠程度有所增加，并增加液壓啟閉機的使用時間，使液壓啟閉機的自動控制程度以及工作效率有了大幅的提高。

6 結束語

隨著國內機電液技術水平的提高，比例控制的技術也發展迅速，雖然與國外的相比仍有所差距，但是在國內液壓啟閉機技術人員的技術進步下，我們自主研發并制造的雙吊點液壓啟閉機及行程測量裝置終將達到世界先進水平，使液壓啟閉機機電液緊密結合，最終實現機電液的一體化發展。

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