液壓啟閉機的操控和維護要點

□劉清寬 趙錦源

（1河南省白沙水庫管理局；2河南水投集團有限公司）

0 前言

河南省白沙水庫新北干渠渠首閘閘門的組成有工作閘門和檢修閘門及液壓啟閉機系統，每扇閘都實現了自動控制啟閉閘門，油缸和閘門之間加三節拉桿，閘門原雙吊點改為單吊點；一套液泵站控制兩扇閘門，一套控制柜，外置拉繩式行程檢測裝置；液壓啟閉機采用懸掛式雙作用型式，啟門力為320kN，閉門力靠閘門自重閉門，擔負著向龍崗發電廠工業供水、禹州市白沙水廠（飲用水和供水）、禹州市農業灌溉供水的重大任務，在水利工程管理中發揮了重大作用。

1 液壓啟閉機的控制

液壓啟閉機現地控制柜上設置液壓啟閉機工作方式開關，啟閉機有3種工作方式:現地手動控制、現地自動控制、遠方控制。三種控制方式互鎖，只能選擇一種狀態，即在手動狀態時，自動、遠方控制信號無效，自動狀態時，手動、遠方控制信號無效，遠方狀態時，手動、自動控制信號無效。

1.1 現地手動控制

閘門手動控制是最基礎的控制方式，其動作全部由硬接體的繼電器、中間繼電器完成控制，其操作控制脫離PLC監控，自動和遠方控制無法操作情況下對閘門進行啟閉，但是在保護信號無效時，其報警不停機，對操作人員系統熟練度要求較高。

1.1.1 啟門操控

首先將系統控制方式開關扳到手動檔，然后在控制面板上將電機選擇開關扳到“1#電機”或“2#電機”擋，5s后將“系統建壓”選擇開關扳到“建壓”檔，3 s后將“閘門控制”選擇開關扳到“啟門”即可實現閘門的開啟功能，將閘門開啟到全開位或到需要開度時，將“閘門控制”選擇開關扳到“停止”位，閘門開啟命令消失，然后將系統建壓選擇開關扳到“卸壓”位，3s后可將電機選擇開關扳到“切除位”，閘門開啟操作完成。

1.1.2 閉門操作

首先將系統“控制方式”開關扳到“手動”檔，然后在控制柜面板上將“電機選擇”開關扳到“1#電機”或“2#電機”檔，5s后將“系統建壓”選擇開關扳到“建壓”檔，3s后將“閘門控制”選擇開關扳到“閉門”即可實現閘門關閉功能。待閘門關閉到全關位或到需要開度時，將“閘門控制”選擇開關扳到“停止”位，閘門關閉命令結束，然后將“系統建壓”選擇開關扳到“卸壓”位，3s后可將“電機選擇”開關扳到“切除”位，閉門關閉操作完成。

1.1.3 停門控制

閘門開啟或關閉過程中，控制面板上將閘門控制選擇開關扳到“停止”檔，然后將“系統建壓”選擇開關扳到“卸壓”檔并將“電機選擇”開關扳到“切除”檔后，可以將閘門停止在任意位置，在電氣控制柜操作面板上設有緊急情況下，按下緊急停止按鈕，可以控制電機，控制閥停止。

1.1.4 現地手動控制操作時注意事項

手動操作過程中的延時5、3s等是對系統的安全保護考慮而強制要求的，切不可隔過，但停門和急行時不用考慮延時。

在設備運行中，操作者要注意觀察電氣控柜面板上各指示燈的變化，只有在油位、系統壓力等各種指示燈不亮情況下（正常時）才可以進行啟門閉門操作，每次啟門或閉門時應記住當前開度儀的值。

1.2 現地自動控制

閘門自動控制是在PLC基礎上的控制方式，其動作指令由PLC判斷運算處理后輸出各種保護信號均考慮在內，操作簡單，運行安全，但是整個控制依賴PLC，若PLC故障，操作將不能執行。

1.2.1 閘門開啟操作

將“系統控制方式”開關扳到“自動”檔，進入啟閉機的自動化操作系統——觸摸屏操作系統。然后在觸摸屏上按一下“啟門”按鈕，PLC接收到閘門啟門命令后，自動啟動電機，啟門建壓到全開位置或預置位（通過觸摸屏上的開度設置設定）時，自動停止電機關閉電磁閥卸壓。

1.2.2 閘門關閉操作

首先將系統“控制方式”開關扳到“自動”檔，然后在控制面板上按一下“閉門”按鈕，PLC接受到閉門命令后，自動啟動電機建壓到全關位置或預設位置時，自動關閉電磁閥，卸壓停止電機。

1.2.3 閘門停止操作

閘門開啟或關閉過程中，在控制面板上按一下“停止”按鈕，可以將閘門停止在任意位置，電氣控制柜操作面板上設有緊急停止按鈕，在緊急情況下，按下緊急停止按鈕，可以控制電磁閥電機停止。

1.2.4 下滑自動回升控制

為了保證閘門持續在全開或在放水時設置刻度，由于油缸泄漏等原因引起閘門沉降下移，控制系統設置有閘門下滑自動回升功能，開度儀實時將開度數據送給PLC，當閘門由全開位置下滑200 mm時系統按照“閘門開啟”程序自動電動機提升閘門至下滑前位置，若閘門繼續下滑至300 mm時，同時啟動另一臺油泵電機組將閘門提升至極限位置，同時聲光報警。

1.2.5 自動控制操作注意事項

自動控制不需要操作油泵，建壓/卸壓等選擇開關，當啟閉機的工作監測到故障時，啟閉機電氣控制系統會發出聲光報警信號，同時啟閉機電氣控制系統會自動停止工作，這時操作者需要按下警報復位按鈕，關閉報警聲并進行故障處理。

1.3 閘門遠方控制

將系統“控制方式”選擇開關扳到“遠方”檔，然后在控制室上位上收“啟門”、“停止”、“閉門”命令或通過硬接點收“啟門”、“停止”、“閉門”信號即可觸發PLC待閘門開啟或關閉到預設位置時，自動關閉電磁閥，卸荷，停止電機。

2 啟閉機的使用和維護

2.1 液壓系統的使用和維護

應根據閘門操作運行系統和啟閉機的設備訂制啟閉機的操作運行規程，運行操作人員應熟悉了解啟閉機的結構、技術、操作運行條件和規程。

液壓系統中的元器件的使用和保養按相應產品使用說明書，每月定期檢查一次，包括所有的液壓系統和電氣系統，液壓系統不允許漏油，油箱中液面高度不能低于最低油面，如需向油箱補油，加入的油品一定要與原來一致，并經過過濾，精度不低于10 um，定期檢查油質，如發現乳化和變質，應立刻更換；壓力繼電器壓力閥等在最終調定參數不得隨意變動，平時運行要注意觀察和檢查電磁閥、壓力閥、壓力繼電器是否動作靈活正確；液壓系統中所有的手動閥門（球閥）等應掛牌表明是常開或常關，嚴禁非操作人員操作。在啟閉機運行過程中嚴禁調整壓力繼電器、壓力閥等安全保護裝置；開度儀必須經常檢查并加以校準，確保安全運行；當系統發生故障時，應立即停機切斷電源，只有在查明事故原因并排除故障后，才能恢復運行，打開排氣閥排氣時，人應避開噴射的氣流，嚴防噴入眼內；對密封件、高壓管等應定期保養和更換所有備品備件，專用工具要妥善保管。

2.2 電氣控制系統使用維護

電氣控制系統正式運行一個月后，重新緊固各連接端，定期檢查各軟啟動器輔助觸電上的螺絲，各接線端中間繼電器，各部連接體，如有問題及時更換；定期打掃柜內灰塵，做好運行維護記錄；為保證PLC程序安全可靠存儲，應在一周內給PLC供電一次，時間不低于15 min。

3 常見故障處理

3.1 電氣系統故障處理

自動運行時油泵電機停止運轉，將控制方式開關扳到手動檔，查故障原因且問題解決后才能操作。

系統超壓指示燈亮，必須立即停止油泵工作，可按“緊急停止”按鈕或將“建壓選擇”開關扳到“卸壓”檔后將油泵選擇開關扳到“切除”位，檢查管路是否有堵塞，系統失壓指示燈亮，停止油泵工作，檢查管路是否破裂或漏油。

油位低指示燈亮，必須停止油泵工作，可按“緊急停止”按鈕或將“油泵選擇”開關扳到“切除”檔，補油脂，待液壓油冷卻報警信號消除才能進行運行操作，濾油器堵塞指示燈亮，更換回油芯后進行操作。

3.2 液壓系統故障及處理

系統油壓不足。主要是由于油泵磨損，吸油管漏氣，油箱油位太低，系統壓力閥調壓失靈所致。處理方法可采取更換油泵，消除吸油管漏氣，給油箱補充清潔油，對閥門進行清理更換。

油缸運行時有震動或爬行現象。主要原因有液壓系統中有氣體，壓力閥工作壓力不穩定，液壓單向閥開啟壓力偏低，油泵排量不穩定。處理方法可采取排除系統中的氣體，清洗或更換壓力閥，調高液壓單控閥開啟壓力，清洗或更換油泵。

閘門全開位下滑過快。主要原因有液壓單向閥失靈，漏油，油缸內泄漏太大等。處理方法可采用清洗或更換液控單向閥，更換活塞與缸體之間的密封圈，檢查缸體內表面是否有損傷和銹蝕。

動作失靈。主要原因有電磁閥失靈、開度儀及行程開關位置不對或失靈、回油濾油器堵塞、油箱液位過低或過高、壓力繼電器失靈等。處理方法可采用清洗或更換電磁閥，校準位置更換行程開關，清洗更換濾油器，給油箱補油或排除多余油，更換壓力繼電器。

4 結語

新北干渠首閘建成投入運行近50a，啟閉操作準確，維修及時，養護到位，管理規范，一直處于安全運行狀態，在保證新北干灌區灌溉用水，增產增收方面發揮了巨大作用，社會和經濟效益顯著，為禹州地區經濟社會的發展做出了較大貢獻。