水电站斜拉门机小车液压驱动机构研究

　　当水库大坝采用双曲形拱坝时，部分闸门槽呈倾斜布置。采用双向门机启闭闸门时，位于小车上的起升机构钢丝绳应与垂直地面方向成固定夹角且保持不变才能使闸门沿门槽正常启闭，而在启门过程中产生的水平分力牵引门机小车沿轨道水平位移，造成夹角改变，使得闸门无法正常启闭。斜拉门机就是解决该难题的双向门机。

　　1 关键技术研究

　　1. 1 关键技术问题

　　门机小车驱动机构采用液压系统，在布置和结构形式上需要解决以下问题。

　　( 1) 保持驱动小车两侧液压缸同步运行。小车行走采用双缸液压驱动，需要控制双缸同步精度，以保证小车平稳运行和防止啃轨现象。

　　( 2) 液压缸活塞杆的垂直防挠和防弯扭措施。一是门架主梁的上拱度[1]和安装等造成驱动小车的液压缸在运行过程中活塞杆伸出产生挠度; 二是门架上平台和小车轨道安装产生的各种偏差造成液压缸在运行过程中受到弯曲、扭转作用。

　　1. 2 双缸同步偏差产生原因及其对策

　　1. 2. 1 双缸同步偏差产生原因

　　双缸同步偏差产生的原因主要有以下两方面。

　　( 1) 小车布置结构、轨道安装等外因造成2 只液压缸在驱动小车行走过程中不同步。①小车结构本身可能造成 2 只液压缸不同步。例如: 小车机房内设备布置不对称造成其重心与中心不重合、在液压缸驱动小车频繁启停过程中产生双缸累积的不同步值、小车两侧车轮的偏斜造成液压缸在驱动过程中不同步等。②小车轨道安装误差造成双缸在驱动小车行走过程中产生不同步。例如: 两侧轨道侧向局部弯曲造成小车两侧车轮在局部范围内行走距离不等，造成 2 只液压缸同步差; 两侧轨道安装坡度不一，也能造成 2 只液压缸不同步。

　　( 2) 液压系统制造、安装等原因造成双缸同步差。例如: 从泵站到液压缸的液压管路敷设时存在差异，造成两侧管路的沿程损失不一，影响双缸同步; 2 只液压缸加工及装配的差异，造成双缸的摩阻力大小不一，也会产生同步偏差。

　　1. 2. 2 双缸同步控制方式和措施

　　常用的液压同步控制回路主要有机械同步回路、流量控制同步回路、容积控制同步回路。目前，应用较为广泛的是机械同步回路和流量控制同步回路。机械同步回路是指利用物件自身具有较强的刚性实现同步[2]; 流量控制同步回路采用分流集流阀、调速阀和电液比例调速阀等实现双缸同步。采用何种同步控制方式，应首先弄清设备的运行工况、机构对液压系统的功能和性能要求、设备工作条件和环境等; 然后对同步控制方式进行多方案的技术、经济分析; 最后针对设备的特点选择合适的双缸同步控制方式。