水布垭水利枢纽溢洪道液压启闭机设计

xx水利枢纽溢溢洪道液压压启闭机设设计xx水利枢纽位位于xx中游河河段xx县内，是是清江梯级级开发的龙龙头枢纽。枢枢纽主体建建筑物主要要有混凝土土面板堆石石坝、左岸岸溢洪道坝坝段、右岸岸地下厂房房和放空洞洞。溢洪道坝段为枢枢纽的主要要泄洪建筑筑物，布置置有5个泄洪孔孔，每孔设设1道弧形工工作门，孔孔口尺寸为为14m×21.88m，底坎坎高程3777.7009m，设设计水位4400.000m;在每个溢溢洪道弧形形工作门上上游侧各设设置1道平面事事故检修门门槽，孔口口尺寸为114m×21.88m，底坎坎高程3778.0333m，设设计水位4400.000m，5孔检修门门槽共用1扇事故检检修门。溢溢洪道坝顶顶平台上设设有1台带双回回转吊的双双向门机，门门机主构用用以操作事事故检修门门，上游侧侧回转吊可可用于吊运运自备电厂厂进水塔拦拦污栅、进进水塔检修修门和零星星部件，下下游侧回转转吊可配合合临时起吊吊设备作为为弧形工作作门及液压压启闭机的的安装、检检修吊运设设备。弧形形工作门由由液压启闭闭机操作，可可局部开启启。1启闭机布置及特特点溢洪道弧形工作作门2×27700kNN液压启闭闭机为溢洪洪道弧形工工作门的专专用启闭设设备，由双双油缸总成成、铰座、支支托、机架架总成、行行程检测和和指示装置置、行程限限位装置、液液压泵站、缸缸旁阀组、液液压管路系系统、爬梯梯、电力拖拖动和控制制系统设备备等组成。液液压启闭机机油缸布置置在每个闸闸孔两侧闸闸墙上，尾尾部支铰中中心高程4401.000m。液液压泵站及及系统总成成和电气控控制柜等布布置在闸墩墩高程4005.755m的机房房内，采用用“一机一站”控制传动动方式。油油缸通过油油管与液压压泵站连接接，油缸吊吊耳与弧形形工作门吊吊耳通过球球面自润滑滑轴承连接接，活塞杆杆最大行程程约11..5m。液液压启闭机机油缸通过过液压系统统同步操作作启闭弧形形工作门。1.1主要技技术参数启闭机的主要技技术参数如如下:额定启门力22×27000kN油缸工作行程11.00m启门速度0..50m//min油缸最大行程11.550m闭门速度0..50m//min启门油压188.2MPPa油缸内径5440mm闭门油压2..0MPaa活塞杆直径3320mmm油缸壁厚度550.0mmm1.2液压启启闭机的工工作原理液压启闭机双缸缸同步运行行，工作闸闸门正常启启闭为全开开（或全关关），在调调试和检修修工况下工工作闸门可可局部开启启或关闭。液液压泵站设设有一个现现地可编程程控制站，对对液压启闭闭机进行单单机控制和和操作，并并进行现场场数据采集集，通过网网络与集控控站和其它它现地站进进行数据通通讯，接收收和执行监监控站指令令，实现对对液压启闭闭机运行工工况实时全全程监控。液液压系统动动作原理如如下:（1）启门动作。启启动油泵电电机前电磁磁阀YV1先得电，随随后空载启启动液压泵泵站油泵电电机M1、M2、M3，电机启启动后延时时15s，YV1断电系统统升压。启启门操作时时，电磁阀阀YV3、YV5带电，系系统压力油油经阀组插插装阀、比比例调速阀阀缸旁阀组组插装阀至至两油缸有有杆腔，两两油缸无杆杆腔油液通通过插装式式溢流阀回回油滤油器器流回油箱箱，液压启启闭机启门门。启门过过程中由油油缸开度检检测装置测测出的闸门门位置信号号送到本现现地控制站站的PLC中，由PLC处理这些些信号实现现两油缸的的同步动作作，并实现现两闸门任任意开度或或开启的控控制。（2）闭门动作。启启动油泵电电机前YV1先得电，随随后空载启启动液压泵泵站油泵电电机M1、M2、M3，电机启启动后延时时15s，YV1断电系统统升压。YV2、YV4、YV6、YV7带电，系系统压力油油由插装阀阀至油缸无无杆腔，油油缸有杆腔腔油液经方方向插装阀阀、比例调调速阀溢流流插装阀流流回油箱。为为了防止闸闸门在任意意位置或到到达底槛停停止时，由由于液压冲冲击使无干干腔压力过过高，闭门门停止时YV4、YV6、YV7失电后延延时2s，YV2再失电。1.3液压系系统的特点点该液压系统主要要特点是采采用单比例例调速阀来来控制两只只油缸的启启门和闭门门速度，从从而实现两两只油缸的的同步运行行。在工程程实践中，每每套油缸设设置的闸门门开度检测测装置通过过PLC发出闸门门的位置信信号，PLC采集并处处理信号，实实时计算出出两套油缸缸的位置差差，通过控控制比例调调速阀的开开口量，实实现控制两两套油缸同同步动作。具体运行工况为为:主控室根根据闸门启启门和闭门门速度的要要求，给1台比例调调速阀的功功率放大器器输入一基基准电压信信号，油缸缸开始进行行启闭门动动作。当两两油缸的同同步误差超超过5mmm时，改变变由比例调调速阀控制制的油缸的的速度，来来进行纠偏偏，当两油油缸的同步步误差不大大于5mmm时，恢复复其原基准准电压信号号的设定值值。当两油油缸的位置置差再次超超过5mmm时，重复复以上动作作，以实现现两套油缸缸同步动作作。2液压缸的设计2.1缸体和和活塞杆的的设计缸体的设计主要要考虑能够够长期承受受额定工作作压力及短短期动态试试验压力而而不产生永永久性变形形。活塞杆杆的设计除除考虑有足足够的强度度、刚度外外，还考虑虑了选用的的液压启闭闭机活塞杆杆的运行工工况的不同同。xx溢洪道道液压启闭闭机在工作作闸门全开开或局部开开启时，活活塞杆工作作环境湿度度较大，活活塞杆的表表面处理有有镀硬铬和和黑色陶瓷瓷镀层两种种方案。目目前，国内内制造厂镀镀铬工艺比比较成熟，镀镀铬与镀黑黑色陶瓷相相比，造价价低廉，国国内大多数数液压启闭闭机活塞杆杆均采用镀镀铬处理。该该项目设计计活塞杆采采用镀硬铬铬方式进行行表面处理理，活塞杆杆的材料为为40Cr，热处理理工艺为调调质处理，活活塞杆杆径径为3200mm，λ≤250。缸体材材料为德国国st65锻钢，σb=6640～810MMPa，σs=3325MPPa，锻造三三段毛坯，两两道焊接环环缝连接，缸缸壁厚500mm。须须要引起重重视的是活活塞杆40Cr材料在调调质处理中中必须控制制抗拉强度度值的上限限，在镀铬铬后应进行行消氢处理理。2.2密封件件形式的选选择密封件是液压设设备的一个个重要组成成部分。它它的工作的的可靠性和和使用寿命命是衡量液液压系统好好坏的一个个重要指标标。在xxx溢洪道液液压启闭机机设计中，采采用德国MERKKEL品牌密封封件，油缸缸的活塞、活活塞杆的旋旋转密封选选用V型圈的组组合密封，这这种密封圈圈在密封性性能、承压压能力、耐耐磨性、介介质适应性性和寿命等等方面比较较优异，其其耐压值达达40Pa，允许的的温度变化化范围为-30～+100℃，滑动速速度可达00.5m//s，其较长长的使用寿寿命可延长长油缸的检检修周期。2.3吊头设设计吊头作为液压启启闭机主要要受力构件件，设计上上主要从便便于制造方方面考虑。可可采用铸造造工艺和锻锻造工艺设设计，铸造造方式可铸铸出比较复复杂形状的的吊头，不不足之处是是铸造缺陷陷较多。锻锻造方式可可锻出形状状不太复杂杂的吊头，其其缺陷较少少。该项目目选用锻造造工艺，吊吊头的材料料为45号钢，为为了使吊头头与闸门耳耳板连接便便于安装，在在吊头内设设置了进口口的关节轴轴承，以适适当补偿油油缸和闸门门的安装误误差，有利利于油缸的的安装和正正常工作。3结语溢洪道弧形门液液压启闭机机是xx水利枢枢纽的关键键泄洪设备备，能否正正常运行直直接关系到到面板堆石石坝的安全全。由于