水利水电工程中液压启闭机故障的应对措施

发表时间：2018-08-13T15:14:58.760Z 来源：《基层建设》2018年第21期作者：潘锦根

[导读] 摘要：液压启闭机是保障船闸正常运行非常重要的一个组成部分，其功能是负责闸阀门的启闭工作，运行质量直接关系到闸门整体功能的有效发挥。

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摘要：液压启闭机是保障船闸正常运行非常重要的一个组成部分，其功能是负责闸阀门的启闭工作，运行质量直接关系到闸门整体功能的有效发挥。本文简要阐述了液压启闭机经常出现的故障状况，结合实a际案例，针对指出相关应对措施，希望为今后水利工程项目建设提供参考。

关键词：液压启闭机；故障；阀门；水闸

前言

启闭机是水闸建设中的一项永久设备，液压启闭机是以液压系统作为水闸启闭机的主要组成部分，来完成闸阀门的启闭动作，由于液压设备中的各种元件和传动液体都处于封闭的工作状态，不同于其他机械设备那样直观，故此其故障具有隐蔽性、多样性、不确定性和因果关系复杂等特点，液压启闭机在整个水闸的投资中占比虽不是很大，但其在工作上的完善和灵活以及可靠程度密切关系着水舶过闸的快慢与安全。而液压系统工作一段时间后器件难免会有故障等情况发生。

1.概述

液压启闭机能便于实现自动化和远程控制，具有体积小、工作稳定、启闭力大等优点，自动化程度高，涉及程序较为复杂，现场设备管理维护人员专业技能参差不齐，且液压、自动控制系统较为抽象，对液压系统认识不充分，往往是无从下手。要想做好液压系统和相关电气元件的故障排查工作，要掌握液压启闭机基本构成及启闭机工作流程。

以南水北调中某河节制闸为例，采用2孔弧形闸门，一孔两机，型号为QHLY-2x630KN-YL。启闭机组成包括：2套溢洪道油缸总成（含4支油缸、4套缸旁保压安全阀块、4套埋件总成）4套闸门行程检测装置（4套YQX-II-NC2-5）2套液压泵站设备及液压管路系统、2套现地电气控制柜及其附件、专用检修工具等。闸门在运行过程中，最为典型的故障就是液压和电气自动化问题，这将直接影响输水调度。因此，准确判断故障，及时排除故障，对启闭机的运行管理十分重要。

2.液压启闭机常见故障

在长距离输水调度中，节制闸启、停频繁，运行条件复杂和苛刻，对故障敏感。液压系统自身特性决定其故障率较高，且出现故障难以查找原因。此外液压启闭机作为液压系统的组成部分，其故障往往跟整个系统有关。整套系统各类传感器众多，信号的传输也是非常典型的故障[1]。从故障现象分类，液压启闭机故障主要如下。

2.1 闸门下滑

在《水工钢闸门和启闭机安全检测技术规范》中规定的闸门沉降量：因液压缸及液压系统的渗漏的闸门沉降，在48小时内不得大于200mm。当油缸下滑量超过200mm时，就可以认定为液压系统故障。

闸门提升至指定开度或全开时，闸门在48小时内下滑量超过200mm，电气控制系统发出声光报警信号，并自动启动一台油泵将闸门恢复至原开度。闸门因故障继续下滑量大于230mm时，发出声光报警，并自动启动另一台油泵将闸门提升恢复至原开度。闸门下滑量严重超标，说明液压系统内部存在严重泄露，根据液压系统原理，泄露部位应在液压油缸和控制阀组[2]。

油缸内泄露大多为油缸活塞密封损坏，从表面分析多为密封件失效，损坏、挤出、密封表面被拉伤造成。主要原因有：油液污染、密封表面粗糙度不当、密封件尺寸不匹配、油温过高、密封件加工质量或装配不当等。总结起来为：一是液压油问题；二是加工精度问题；三是装配问题；四是密封装置的可靠性。

图1 先导式液控单向阀

先导式液控单向阀阀芯上的密封圈损坏或者弹簧失效也是导致下滑的一个重要原因，液控单向阀。启闭机开启闸门时，液压缸利用先导式液控单向阀阀芯锥面密封，保持系统压力。因启闭机的启停次数频繁，阀芯在多次动作后会有一定量的磨损；阀芯锥面一侧为有杆腔压力油，油压较高，另一侧为回油道，油压基本为零；在压差作用下，液压缸高压侧通过磨损处泄漏至回油箱，形成系统内漏，使有杆腔油量减少，活塞下移。单向阀弹簧失效也会导致同样问题，致使闸门下滑[3]。

油缸柱塞杆的支撑结构磨损，致使活塞在往复运动过程中偏斜，刮伤油缸内壁，使有杆腔和无杆腔之间不能有效密封，严重情况不但内漏，还会产生外漏，导致闸门不能正常工作。如果液压系统内漏存在与闸门启闭过程中，将影响闸门启闭速度，油缸不能平稳运行，甚至出现突发性故障，导致闸门快速下滑至底部。

在日常维护过程中，故障初期判断尤为重要，可以很好的预防事故的发生，判断系统是否内漏简单的办法就是堵死一端，另一端加压，看液压油缸是否动作，或油缸运行到极限位置，换向阀继续加压，听换向阀是否有液压油流动声音，如有声音，可以初步判定系统内漏。

2.2 左右开度超差

双吊点闸门液压启闭机在闸门启闭过程中，两油缸同步精度控制在10mm以内，闸门启闭过程中，一缸动作，一缸不动或动作滞后，左右偏差超过正常范围，液压启闭机就会发出声光报警，并停止工作。对于左右开度超差原因分析，首先要了解开度同步控制原理。同步控制，采用以物理量的速度粗调为辅、以旁通泄油的位置精调为主的同步控制方式[4]。

粗调方法：在管路过流能力配置上，选用同一规格的油管，使管路在同压、同速下的过流能力相同；在流速控制上，采用桥式整流板、比例调速阀调节，使有杆腔内液压油始终受调节，使进出两有杆腔液压油在同压过流能力上基本相同；在油压分配上，两液压油缸采