戍浦江河口大闸液压启闭机常见故障剖析.pdf

第 2 4卷 第 2期 2 O 1 2年 6月 浙江水利水 电专科 学校 学报 J ． Z h e j i a n g Wa t ． C o n s Hy d r ． C o l l e g e Vo 1 ． 24 No． 2 J u n． 2 0 1 2 戍浦江河 口大 闸液压启 闭机 常见故障剖析 万 强 ， 李 国兴 1 ． 温州市鹿城区戍浦江河 口大闸管理所 ， 浙江 温州 3 2 5 0 0 0 ； 2 ． 温州市文成县珊溪水力发 电厂 ，浙江 温州 3 2 5 0 0 0 摘 要 戍浦 江河 口大闸液压启 闭机 的形 式和 型号在 水利工程 项 目中使 用广 泛 ， 其暴露 出来的 问题 也是 大 多数水 剁行业液压启闭机的常见 问题． 为加 强戍 浦江河 口大闸液压 启闭机运 行 的可靠性 和稳定性 ， 对运 行过程 中暴露 出 来的 问题进行 了深入的原 因分析 ， 根据 不 同的问题 原 因提 出了建设性的处理方案并取得 良好 效果． 通过 处理 ， 戍 浦 江河 口大 闸液压启闭机运行的 可靠性和稳定性得到极 大增 强． 该处理方案在 同型号液压 启闭机使 用中有一定借鉴 意 义． 关键词 液压 启闭机 ； 纠偏 ； 行程检 测装置 ； 故 障分析 中图分类号 T V 6 6 4 文献标 志码 A 文章编号 1 0 0 8 5 3 6 X 2 0 1 2 0 2 0 0 4 1 0 3 Fau l t An al y s i s o f Hy dr a ul i c Hoi s t i n Shu pu Ou t l e t Sl ui c e WAN Qi a n g ，L I Gu o x i n g 1 ．S h u p u Ri v e r Ga t e Ma n a g e me n t Off i c e ，We n z h o u 3 2 5 0 0 0，C h i n a ； 2 ．S h a n x i H y d r o e l e c t r i c P l a n t ， We n z h o u 3 2 5 3 0 4 ， C h i n a Abs t r a c t Hy dr a ul i c h o i s t i s wi de l y us e d i n wa t e r c o n s e r v a n c y c o ns t r uc t i o n．The mo d e l a n d t y p e o f h y d r a u l i c ho i s t u s e d i n S hu pu Ri v e r Ga t e e x p o s e s c o mmo n p r o b l e ms i n mo s t h y d r a ul i c h o i s t e r s i n wa t e r c o n s e r v a nc y i n du s t r y “ ．I n o r d e r t o i mp r o v e t h e r e l i a b i l i t y a n d t h e s t a b i l i t y o f hy d r a u l i c h o i s t i n S h up u Ri v e r Ou t l e t S l u i c e，t h e c a u s e s o f t he f a u l t s e x p o s ed i n wo r k p r o c e s s a r e t h o r o ug h l y a n a l y z e d．The c o ns t r uc t i v e pr o p o s a l s a r e p u t f o r wa r d a c c o r d i n g t o di ffe r e n t c a us e s，a nd a c q ui r e b e t t e r e f f e c t ． Af t e r p r o c e s s，t he r e l i a bi l i t y a n d t he s t a b i l i t y o f h y dr a ul i c ho i s t i n S h up u Ri v e r Ou t l e t Sl u i c e a r e e n ha n c e d；pr o v i d i ng r e f e r e n c e f o r t h e s i mi l a r hy dr a ul i c h o i s t ． Ke y wo r ds h y dr a ul i c h o i s t ； d e v i a t i o n r e c t i f y i n g； d i s pl a c e me n t me a s u r e me nt d e v i c e； f a u l t a na l y s i s 1 概 述 戍浦江河 口大 闸采用 的启 闭设 备是江苏 武进 液压启 闭 机有 限公 司生产 的 Q P P Y 12 5 0 06 ． 7 型液 压启 闭机 ， 型式 为 柱 塞式 双 吊点单 作 用 液 压 启 闭机 ． 系统 由五 套液 压 泵 站 、 十 只液 压 油 缸 组 成 ． 启 闭机 柱塞 杆 2 3 0 I D ． m， 工 作行 程为 6 5 0 0 m m ， 最 大 行程 6 7 0 0 m m， 最 大工作 油 压 1 2 ． 4 MP a ， 最 大 启 门 力 2 5 0 0 k N ． 为 了保证 大 闸 的安 全运 行 ， 防止 出现 故 障时所 有 的启 闭机 都不 能 动 作 ， 大 闸 的五 孔 工 作 门液压启闭机每孔均在现地设置一个操作控制柜， 同时设置一个可远程操作的集控终端 ， 即保证 了各 收稿 日期 2 0 1 2 - 0 4 2 4 作者简介 万强 1 9 7 3一 ， 男 ， 重庆人 ， 工 程师． 主要从事 大闸 设备维护与大闸调度运行工作． 液压启 闭 机 能 独 立 工 作 ， 又 能 远 程 集 中控 制 ， 达 到 提高 工作 效率 的 目的． 2 戍浦江河 口大 闸液压 启 闭机基本 动作原理 大 闸液压 启 闭机液 压原 理 图见 图 1 ． 按开 启 闸 门按 钮 时 ， 电磁 溢 流 阀 1 7 的 电磁 铁 1 D T 和 电液换 向阀 1 8 的 电磁 铁 2 D T 得 电 ， 油 泵压 出的油 ， 流向控制阀组 中的液控单 向阀， 流人 油缸 ， 柱塞杆伸出， 闸门开启． 按关 闭闸 门按钮 时， 电磁 溢流 阀 1 7 的电磁 铁 1 D T 和 电 液 换 向 阀 1 8 的 电 磁 铁 3 D T 得 电 ， 油 泵 压 出 的 油 ， 打 开 控 制 阀组 中 的 液 控 单 向 阀 ， 油缸 中的 油 液 流 回 到 油 箱 ， 柱 塞 杆 缩 回 ， 闸 门 就 关 闭 了 ． 4 2 浙江水利水 电专科学校学报 第 2 4卷 - - 1 ～ 昌 昌 一一r 1 占I E T ；捌 ● 曼 i I i 目 l l I 目 ④ G 图 1 大 闸 液 压 启 闭 机 液 压 原 理 图 液压启 闭机启 闭高度的控制是靠安装在液压 启 闭机 排架 柱顶 的行程 检 测装 置 进 行 检测 实 现 的 ． 它利用 恒力 弹簧 加 不锈 钢 丝 绳 收卷 机 构 ， 将线 性 位 移转 为旋 转 运 动 ， 带 动 绝 对 型旋 转 编 码 器 放 旋 转 ， 通过 P L C换算 ， 检测 出闸门 的开度 ． 闸 门启 闭过程 中 ， 左右 两 油缸 的行 程 检 测 装 置 检测 数据 不 断输 入到 P L C， 当检 测 到两 油 缸 的 不 同 步误差大于设定值 时， 开度较大那一侧 的电磁球阀 的电磁 铁 4 D T或 5 D T 将 得 电放 油 ， 达 到 了调 节 油 缸 同步 的功 能 ． 3 常见故障 与问题分析及其处理 3 ． 1 闸 门左右 开度 差超 过最大 允许 值 引起 自动 停机 报警 戍浦 江 河 口大 闸启 闭 机启 闭过 程 中 突 然停 机 报警 多数 情 况都是 闸 门开度 超 差 所致 ． 出现 这 种 情 况 的的原 因又 分两 种 第 一 种是 左 右油 路所 对 应 的启 门或 者闭 门调 速 阀 的流量 调 节 得 不一 致 ， 导 致 一 个 油缸 的进油 量 或 者 出油量 远 大 于 别一 只缸 ， 这 时 ， 虽然 同步纠偏阀 2 1 动作 ， 但其调节能力不足 以 纠正两 油缸 的进 出油 流量 差 ， 所 以 随着 启 闭 时 间 的 积 累 ， 两 油 缸 的 启 闭量 必 然 越 差 越 大 ， 最 终 导致 P L C报警停机 ； 另一种是有一边 的行程检测装置的 收 卷装 置发 卡 ， 导 致 启 门 时 ， 钢 丝 绳不 能 收 回 ， 编 码 器 不旋 转 ， P L C误 认 为 开 度 一 直 没 有 变 ， 与 别 一 侧 的行程 检 测 装 置 检 测 到 的 行 程 对 比达 到 允 许 最 大 误 差值 时 ， 就 报警停 机 了． 对第 一种 原 因 引起 的 停 机 处 理 方 法 就 是 做 液 圆 圆 压试验 ， 把启门时同步纠偏 阀不断地动作那一路 油 路中的启 门调速阀的流量调低， 或者把另一路的启 门调速 阀 的流 量调 高 一些 ； 把 闭 门时 同步 纠 偏 阀 不 断地动作那一路油路中的闭门凋速 阀的流量调高 ， 或 者把 另一路 的 闭 门调 速 阀 的流量 调 低 一 些 ； 对 于 第 二种 原 因引起 的停 机报 警 ， 处 理 方 法 是拆 下 行 程 检 测装 置 ， 对钢 丝绳 收卷 装 置 进行 清 洁 加 油处 理 或 者更换 收卷 装置 ， 保证 钢丝 绳 的 自由伸 缩 ． 3 ． 2同步 纠偏 阀损坏 运行 中发现 同步纠偏 阀常常损坏， 经过仔细观 测 和琢磨 ， 终 于发 现 了原 因 同 步 纠 偏 阀在 启 闭过 程中不断地频繁动作． 而其不断地频繁动作 的一个 原因就是因为前 面论述 中讲 到的调 速阀的流量调 节得不一致导致其必然时时动作 ， 别一更 为重要 的 原 因则 是 启 动 同 步 纠 偏 的 闸 门 左 右 高 差 的设 定 值 设 得 太小 ， 导致在 运 行 中 ， 闸 门左 右稍 有 高 差 ， 纠 偏 阀就 动作 了 ， 纠 正 过 来 后 ， 闸 门继 续 启 闭 中又 产 生 一 点误差 ， 纠偏 阀就 又 动作 ， 这样 频 繁 的 动 作 必 然 导致 其损 坏 ． 对 于这个 问题 的处 理 ， 一 方 面 我们 尽 量 保 证左 右 管路 的对称 性 ， 例 如调 速 阀 的流 量调 节 量 保 证 左 右油缸的进出油量一致 ， 另一方面 ， 把 同步纠偏 阀 启动 的 闸门左右 高 差值 设 置得 稍 微 大一 些 ， 这样 它 就不会时时动作 ， 损坏的情况也就减少了． 3 ． 3启 闭过程 中噪 音非 常大 戍浦 江河 口大 闸启 闭机 在 启 闭 过程 中 ， 出现过 几 次 噪音 巨 大 的情 况 ， 经 过 分 析 ， 发 现 产 生 问 题 的 原 因主要有 以下几 个 1 液 压油 经 久 不滤 ， 内含 大 第 2期 万 强等 戍 浦江河 口大闸液压启闭机常见故障剖析 4 3 量杂 质导致 吸 人 口滤 油 器 堵 塞 ； 2 压 力 阀 和 弹 簧 松动 导致 压力 阀工 作 不 稳 定 所 致 ； 3 管 路 振 动 比 较厉 害 引起 噪音 ． 针对不同的原 因， 采用不 同的方法处理． 对于 第一 种 原 因 ， 只 要 把 油 进 行 过滤 ， 更 换 滤 油 器 就 能 有效 减 低 噪音 ； 对 第 二 种 情 况 ， 对 各 压 力 阀 进 行 检 测 ， 通过调整或者更换压力 阀弹簧使其稳定 工作． 对 于第 三种情 况 ， 通 常是 因为 管路 没 有设 置管 夹 或 者 没 有 坚 固管 夹 ， 只 要 把 管 夹 固 定好 ， 通 常 能 取 得 良好 的效果 ． 3 ． 4关 闸后 电机 不能 自动停 止 大 闸启 闭机 安 装 完 毕 ， 运 行 几 年 来 ， 出 现 过 几 次关 闸后 电机 不 能 自动 停 机 ， 需要 人 工 对 其进 行 停 止的情况． 后来找到了其原 因 在进行调试时 ， 把 闸 门全关 ， 然后把闸门的开度设置为 0 ， 而 P L C停泵停 电机 的条件是 闸 门开度 ≤0 ， 当关 闸 门 时 ， 如果 闸 门 刚好 压 在水下 石块 木 头 一 类 的东 西 上 时 ， 闸 门 的开 度 就达 不到零 ， 因此 电机也 就不 能停 止 了． 为 了防止 这种 情况 的发 生 ， 我 们 利 用 了如 下 办 法 解 决 把 启 闭 机 运 行 方 式设 成 手 动 ， 先 把 闸 门全 关 ， 对 开度进 行 清零 ， 然后 把 闸门开启 0 ． 0 3 e m左右 开度 ， 再进行清零 ， 这样 除非落 闸时 闸门底压到很 厚的物体 ， 否则通常是能达到零开度位置的． 在这 种情 况 下 ， 虽 然 闸 门没有 完 全关 严 ， 但 作 为 挡 潮 闸 ， 其 漏水 量完全 可 以忽 略不计 ． 4 结语和技术展望 戍浦江河 口大闸的液压启 闭机从设计 到制作 安装 应该 说都 是 非常 成 功 的 ， 对 于 运 行 过程 中 出现 的一 些 问 题 ， 通 过 上 面 分 析 的 方 法 进行 处 理 后 ， 运 行效 果 非 常 良好 ． 但 个 人 认 为 ， 如 果 能 从 以 下 两 个 方 面 对 其 进 行 改 进 ， 可 以 使 其 更 加 稳 定 可 靠 地 运 行 ， 为 大 闸的挡潮 排涝 服务 在 安全运 行 方面 ， 启 闭 机 的动 作 过 度地 限制 在 行程检测装置上 ， 一旦行程检测装置失灵 ， 整个启 闭机 系 统 不 能 工作 ， 想 手 动 操 作 也 不行 ， 这 很 不 利 于大 闸的安 全应 急运 行 ． 个 人 认 为可 以另设 一 检 测 闸 门左 右高 度 哪边 高 的装 置 ， 在行 程 检 测 装 置失 灵 情 况下 ， 仍可 以在 可 以控 制 左 右油 路 流 量 大小 的前 提 下 ， 可 以手 动应 急启 闭 闸 门． 在操作方便度方面， 目前现地操作时不支持设定 提升或者关闭位置， 只能在其运行到希望停止的位置 时人 工停止 ， 这不 利于 操作 人员 的操作 ， 建议 可 以预 设位 置 ， 操作人员 可 以启动后 到预设位置 自动停 止． 参考 文献 [ 1 ] 宋学 义． 袖 珍 液压 气 动 手册 [ M] ． 北 京 机 械 工业 出版 社 ， 1 9 9 5． [ 2] 王凤喜 ， 何强 ， 徐 游 ． 液压 与气 动设 备维修 问答 [ M] ． 北 京 机械工业 出版社 ， 2 0 0 4 ． 声 明 为适应我 国信息化建设需要 ， 扩大作者学术交流渠道和促进科技成果 的迅速转化 ， 本刊已加入“ 万方数 据资源系统 C h i n a I n f o 数字化期刊群” 、 中国学术期刊 光盘版 和“ 中国期刊网” 及 中国“ 北极星” 等 网 站或 电子出版物 ， 并成为其全文收录期刊和 中国学术期刊综合评价数据库 统计刊源． 凡 向本 刊所投稿件 ， 全体作者均视为愿意进入上述的数字化期 刊群 ， 并愿意将该论文 的复制权、 发行权、 信息网络传播权、 翻译 权、 汇编权等权利在全世界范围内转让给本刊． 凡被录用的稿件 ， 将同时通过因特网进行 网络出版或提供信 息服 务 ． 如有 作者不 同意上述 事项 ， 请 在来 稿时 申明 ， 本 刊将作 适 当处理 ． 浙 江水利 水 电专科 学校 学报 编辑部