双吊点闸门液压启闭机同步方法与策略

　　0　引言

　　液压启闭机主要适用于水利水电、航运船闸等工程上各种闸门的启闭。根据用途而言可以分为普通平面闸门、弧形闸门、人字闸门液压启闭机。国内外大型水利枢纽、电站和水库使用液压启闭机的与日俱增,如:匈牙利克什凯莱水利枢纽、巴西伊泰普水电站、我国建沙溪口水电站、葛洲坝二号船闸等。液压启闭机同钢丝绳卷扬式启闭机和螺杆式启闭机等相比,具有不可比拟的优点[8]。随着水利枢纽工程的不断发展,规模越来越大,液压启闭机发展总趋势是向高压、大吨位、轻型、集中控制、安全可靠的方向发展[8]。我国水利部于1983年颁布了QPPY系列液压启闭机的部级标准SD113—83,1989年3月水利电力部华东勘测设计院制订了QHLY—89标准,为液压启闭机的发展和应用奠定了基础。

　　在大型水电站和船闸上,经常设有大跨度、大吨位的闸门,单吊点已经不能使其稳定、可靠地工作,通常需要两点起吊。如采用油压启闭机(以后简称油缸),这两个与吊点固联的油缸的运动就应当保持相同的位移,这种要求称为同步。同步包括速度同步和位移同步,显然,位移同步必定速度同步,而速度同步不一定保证位移同步。液压启闭机所操作的不是自由悬挂的重物,而是沿着导向门槽作上下移动或者绕着支铰作旋转运动,因此两个吊点的启闭力会因为门槽的制造、安装误差和门槽内有无污垢异物而不同。两个油缸的内泄漏、内摩擦阻力和油压管路的压降也会因制造质量和管路布置的不同而有差别。这样,两个油缸因负载不同而流量不相等,它们的运动速度也就不同,以致会造成闸门歪斜或卡塞。因次,必需采取有效措施解决同步问题。

　　1　开环同步回路

　　1)通过刚性联接的同步回路[1]

　　如图1a,这种回路工作可靠,结构简单,但只适用于同步距离近而偏向载荷较小的场合。

　　2)并联液压泵的同步回路[3]

　　如图1b,在这种回路中,以同一电动机带动2个相同流量的液压泵,分别将油送至2个油缸,以实现2个油缸同步。两个液压泵的容积效率以及油缸的几何尺寸和泄漏量是影响同步精度的主要因素。

　　3)应用流量控制阀的并联油缸同步回路

　　要使2个并联油缸同步运动,若两缸的有效面积相等,则应保证通入两缸的流量相等。但是,一个液压泵向2个并联的油缸供油时,输入两缸的流量随两缸负载、管路阻力因素而变。如在每个油缸的油路上串入节流阀或调速阀作为一个可变的液压阻力,对应于2个油缸所受的某个负载来调节节流阀的开度,使2个支路的总阻力相等,便可使并联油缸得到的流量基本相等。由于并联油缸的同步运动是靠控制输入两缸的流量来实现的,因次这种同步是速度同步。这种同步回路结构简单、造价低廉,故应用较为普遍。流量控制阀可安装在油缸的进油口或出油口。但是,由于流量受油温和负载的影响较大,因而同步精度较差。若采用带温度补偿的调速阀可获得较高的速度同步精度。但是,由于瞬时速度不同步造成的位移误差积累并未消除,位移同步不能保证。如图1c为桥式双向调速的同步回路,图中单向阀的作用是保证双向运动时通过调速阀的流向一定。