大型双吊点液压启闭机的同步控制
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表孔弧门液压启闭机双吊点同步的方法和措施第30卷水利水电技术1999年第9期表孔弧门液压启闭机双吊点同步的方法和措施rf)一0.皮仙槎(=L京勘测设计研究院.jL京市,100024)【关键词】±.兰墨生盟.盐兰立韭}啧液压启闭机具有传动效率高.结构紧凑.便于现场操作和远控,集控,对溢洪道大孔口表孔孤门.启闭机可置于闸墩上,不需架设机架桥,使坝面布置美观,有利土建施工等一系列优点.故近年来国内水利水电工程的溢洪道表孔孤门.又借鉴弧门f]叶结构的副度及铰座对门叶结构运行的限制,大可能固吊在启闭过程中的同步偏差而出现卡阻现象.已开始采用液压启闭机而不专设同步装置.通过几十工程的实践运行.虽基本上可行.但也或多或步地出现一些问题,从而感到在双吊点同步问题上尚不略理想的情况.叉再度引起人们的疑虑和关注笔者认为.影响镒洪道表孔弧门液压启闭机双吊氨同步的固素较多.需系境分析,不能简单地归咎于某一方面而忽略了另一方面.水利水电工程闸门,启闭机设计,制造,安装规程规范.在这方面均怍了原则性指导与要求一应该说是正确的.问题主要在于在设计,制造,安装,运行实施过程中.是否考虑到这是一项系统工程,进而全面分析,综合考虑.抓住主要环节,实事求是,针对性的提出要求井进行全过程质量控制.1994~1998年.笔者有机会从事某工程建设监理,参加了方案设计审查,制造,安装调试全过程(该工程溢洪道设置了11L15m×155m表孔弧门及11台启门力为2×1600kN液压启闭机t以下简称某工程).从实践中.感到有以下问题.应引起关注.如能妥善考虑并处理.双吊点同步问题是完全可能解决得好一些.从而满足运行要求.1弧门设计,制造,安装中应注意的问题1.1出厂前进行整体组装检查某工程11扇孤门,门分4节.鉴于第1~3节与支臂连接.根据实际情况,整体组装不古顶节,圆锥铰轴以假轴代替.对号八座.对11扇弧门出广前均进行了整体检查.第一扇门迂邀请了水利部金属结掏厦检中心进行检测,从而控制了质量.工她安装非常顺利.1.2弧门两侧需要设侧向装置.弧门本身应具有较好的平面和空间刚度大孔口孤门,需要设置侧向装置,某工程每扇孤门均设置了6十尼龙侧向滑块,滑块与侧水封座板的间隙为{ mm,从调试过程与运行情况来看.很有必要.间隙适宜一当闸门尼寸较大.全开时最好每侧有两十滑块尚在槽内一活塞杆外露油缸部分宜有适当裕量,以策安全.支臂压弯构件.Tr6-一『7f考虑稳定要求.可优先采用Q235而不一定非用16Mn钢.注意支撑设置受掏件之间的连接使孤门本身具有较好的平面和空间刚度.1.3严格控制铰座安装质量与曲牢半径允许偏差同一孔口的铰座安装应严格控制质量.采用有效措施.如铰座安装后土建施工期间(钢筋绑焊,支模,混凝土浇筑等).安装要留^值班.加强观测.防止撞击.混凝土浇筑前后.均应进行检测与复测.反复棱正,使其符合规范规定要求.弧门安装后.对铰轴中心至面板外缘的曲率半径R的允许偏差,特别是两侧相对偏差不大于jmm.两油缸支点座的相对高程偏差不大于1mm.更应严格控制.务必符合要求.只有这样,双吊点同步才有可能.2密闭机设计,制造,安装中应注意的问镑2.1采用先进成熟的元件某工程油缸与活塞杆采用优质无缝钢管,缸体两端不用法兰,直接在管壁上钻孔攻丝,用螺钉连接上下盖.既提高刚度,叉减轻重量,活塞杆表面镀铬,密封圈选用进口V形密封圈(Merker产品),以增强密封效果,液压系统采用国内先进的插装阔技术(波压站集成);启闭机制造由具有设备制造能力和一套完整的军工产品质量保证体系的三级审理制度的制造厂承担如:(1)缸体内体加工用光学照光靶找正,测原仪检测.精建,镶压及珩磨,以保证缸体几何尺寸精度及表面忸糙度;(2)活塞杆采用卧式电镀槽进行整体镀铬.使镀屡均匀,避免出现断层;(3)油缸集成在垂直装配试验台上进行.使活塞杆与缸体述同心装配要求:(4)液压站集成后通过试验台测试{(5)活塞杆及液压缸l盘铰轴在制造过程中由于发现材质缺陷,焊接气孔,轻微裂纹等情况曾报废了3只活塞杆厦11只液压缸支点轴.最后叉由监理组织业主,设计.安装厦部金属结构质检中心等单位代表会同制造厂进行设备出广前验收.以上一系列措施.保证了设备制造质量,杜绝了隐患.2.2液压油要纯净过滤.油箱,油管要清洗液压传动是利用液体的压力麓来传递脂量的一种方式.过样.不仅油的过滤精度与压力有关.而且要求阀组,油箱,油管务必彻底清洗干净.不得留有任何污杂物.常见的液压油应通过过滤器后缓缓注油箱,油箱需用油清涟再用面团牯干净【切忌用棉丝抹.油管清涟更是一项艰巨而细致的工序一首先5g,一r酸洗白布擦.清洗氧化皮配管时宜锯割,切口需仔细清理后再施焊安装时最好分段再用风泵吹,油清洗,使其不留有任何污杂物.以满足要求.据笔者所知,某工程1iL液压启闭机的安装.工程监理要求安装单位接此办理实践证明,第i--7孔调试情况正常+比较顺利;但8~L1孔+由于赶工期,抢进度,做法上有些粗糙.调试时均不同程度的出现二次堵塞现象,经检查,发现阀芯处附有污物(油污,焊渣,氧化皮),清除后调试才正常这说明,要求液压油纯净,油箱,油管,阀组彻底干净+不得留有任何污杂物,至关重要,否则将影响启闭机的正常运行.鉴于管道清洗是一道细致的工序,而液压启闭机本身颐名思义主要靠液压传动.不能马虎.故笔者认为,如条件可能,油管道可否采用不锈钢管,值得考虑.2.3调试是确保液压启闭机能否正常运行的关铺环节液压启闭机的机械及电气部分接设计图纸和产品说明书要求分别安装并模拟动作试验合格后,需进行机电连调,联调严格接程序进行:(1)首先使液压缸与液压系统分离,对液压系统进行最后一次油循环清洗,检查油泵电机组空载运行及回油滤油器污染情况符合要求后,再将液压缸接入液压系统中}(2)液压缸与闸门吊耳暂不连接,进行空载运作与静压试验,此时先低压驱动液压缸活塞杆全行程空载往复运动三次.以排出液压系统中的空气t 并确认阀组动作正常,活塞杆动作无爬行现象后,再进行静压试验.在静压卸压过程中,检查液压系统不得有任何外泄漏,液压管道连接部位不得有松动,各部分无异常现象,同时对压力表t机械码盘进行粗调与设定(3)液压缸与闸门吊耳连接进行联调.根据情况,也可分两步.先暂不安装侧水封,对液压系统的压力阀,压力控制器按系统要求设定,进行全行程试验,对取吊点同步进行粗调基本满足要求后.再安装侧承封,运行时浇水.此时应按设计规定的每一动作功能作全行程运行试验,在试运行过程中,对机械码盘,闸门开度显示仪的接点动作位置,压力表显示的压力值进行细致调定,特别对双吊点同步进行细调(如反复调节液压控制阀组的单向调速阀),使取吊点同步偏差和启闭速度满足要求}(4)机电联谓合格后方可投入试运行.诚然.上述调试环节是必不可步的+既有技术.又有技巧,还要有一定经验,应予以重视.在当前情况下+要求制造厂委派熟练人员参加调试,实属必要.3工程实例某工程滥洪道设置l1孔15m×15.5m表孔弧门(见附图),1i台套2×i600kN液压启cif机[油缸内径400mm,活塞抨直径2oomm,启闭速度0.511(m?rain_.),全行程75m]t门与启闭机的制造,安装接上述要求进行,设备出厂前由监理主持分别进行了验收,安装后又邀请水利部金属结构质检中心来现场进行检测,中心提交的检测报告见表1一液压启cif机与弧门运行抽检情况见表2.运行试验.抽检了二孔.全行程启cif二次t液压启cif机压力稳定,运行平稳,无卡阻.无异常声响,无振动.无爬行现象,阿门的实际起升高度(实测)与开度仪数据一致,双吊点同步性符合要求,施工单位安装调试记录表明+u孔孤门提升48h内.闸门困活塞油封和管路系统的漏油而产生沉降量均小于100mm,符合规范与设计要求,设备制造与安装质量合格.6O表1弧门安装抽检情况号检测项目孔号允许偏差实际偏差捡测结果l支臂与主粱结合处的中心至支臂与铰链组63tl934'3)台格合处对角线相对差(19338)2铰链轴孔中心至面板i0=8左2一i台格外绦曲率右十2+23半径ii士8左一3,一i台格R=i8000mm右一3一34两侧R相对差1O5音格旨格_#liI娄I娄音格0两徊R相对差6门叶工地焊缝超声探伤:107门叶工地焊缝超声操伤1iI类I娄台格8组合处错位25(十别处)不台格测8点平9漆膜厚度i0合格均320m}劓8点平l0滦膜厚度i1音格均300m裹2液压启闭机与弧门运行抽幢结果开度仪读数闸门启闭高度检测值孔号/m同步性左l右il1i同步Z22同步333同步444同步1li同步2Z2同步333同步444同步.32三,一.8咀核洪水11引附图表孔孤门藏压启闭机布置示意(高程单位rn尺寸单位:ram)其后,监理又会同建设,管理,设计,施工单位与质检蛄对l1孔孤门与启闭机的安装进行了分部工程验收.确定4孔全行程启cif.3孔i/2开度启cif.4孔l/3开度启闭.运行试验表明, 均符合要求,验收合格.【作者简升】皮仙搓.男t68岁.高级工程师-(收稿日期19990309责任编辑张绪平)。
谈水利工程中液压启闭机的双缸同步应用分析摘要:本文对双缸同步误差的形成、同步控制方案、同步回路及应用、同步趋势进行了分析。
关键词:同步误差;控制方案; 同步回路: 发展趋势1引言我国的大中型水利工程中的大、中型弧形钢闸门、顶升闸门、人字闸门启闭机已普遍采用液压启闭方式。
闸门液压启闭机是利用液体的压力能传递能量,控制闸门的开、关闭。
闸门液压启闭机的应用伴随着液压技术逐步成熟而向前发展,其中双缸同步应用亦是技术核心问题。
2双缸同步误差的形成在水中操作闸门,负荷的大小与闸门动水压力和压力波有关。
这些载荷的变化使双缸承受负载不等, 形成偏载。
根据压力—流量关系,负载大的液压缸较负载小的液压缸速度慢。
对液压系统本身而言, 其不对称性也会促成双缸同步误差的形成。
闸门双吊点液压启闭机在闸门启闭的过程中双缸同步误差的形成主要有2个方面的因素, 一是双缸偏载的存在, 二是双缸液压系统的不对称。
液压启闭机操作的是沿着导向门槽上下移动或绕支绞旋转的闸门。
双缸载荷的大小不仅取决于闸门重量, 还与闸门运行阻力相关。
3同步控制方案液压同步系统的同步控制方法有开环同步控制与闭环同步控制。
开环控制的液压同步驱动完全靠液压元件本身的精度确保执行元件的同步驱动, 而不对执行元件的输出进行检测与反馈构成闭环控制, 所以同步精度不高, 这就限制了这种控制形式的实际应用。
所以液压启闭机同步回路一般不采用开环控制。
液压同步闭环控制通过对输出量进行检测、反馈, 构成反馈闭环控制, 在很大程度上消除不利因素的影响,而期望获得高精度同步驱动。
因此双吊点液压启闭机液压同步系统基本上都采用闭环控制实现双缸同步运行。
对于液压同步闭环控制而言, 闭环控制方式主要有同等方式和主从方式2种。
同等方式指多个需同步控制的执行元件跟踪设定的理想输出而都分别受到控制并达到同步驱动。
主从方式是指多个需同步控制的执行元件以其中1个的输出为理想输出, 其余执行元件均受到控制而跟踪这一选定的理想输出并达到同步驱动。
液压双吊点闸门启闭机同步控制方法探究发布时间:2022-06-14T05:20:14.064Z 来源:《中国科技信息》2022年2月4期作者:周志鹏[导读] 随着现代化技术与科研水平的不断创新,水利工程配套设施与安全设备功能也更加完善周志鹏中国葛洲坝集团机电建设有限公司,四川成都610000摘要:随着现代化技术与科研水平的不断创新,水利工程配套设施与安全设备功能也更加完善。
闸门启闭机属于水利工程中的主要设备,可以实现对水利工程闸门启闭机同步控制。
基于此,本文就液压双吊点闸门启闭机同步控制方法进行简要探讨。
关键词:液压双吊点闸门;启闭机;同步控制方法1 闸门启闭机的分类与工作原理(1)液压式启闭机是通过对液体进行施压,从而产生一个在机械内传动可用于控制闸门开关的动力,对闸门进行控制,此种方式属于水利工程中闸门控制的一种较为常见的方式。
液压式启闭机装置在使用中具有操作简单、管理难度低、性价比高、操作安全等优势。
在此过程中产生的动力主要由电机产生,并通过回水阀门连通液压缸内的驱动装置,使其与活塞保持连通,液压缸内产生的压力将转换成装置稳定运行的支撑能量,此种能量包括机械能、动能等,不同能量在运行中可以发生相互转化,为水利工程的持续化运行提供保障。
(2)螺杆式启闭机的运行是以螺纹杆的旋转作用力为支撑,在安装螺杆式启闭机时,可以采用滑块与连接杆连接、门叶与导向滑块连接的方式,实现对闸门的有效控制。
可将上述连接控制过程作为导向滑块移动控制过程,即前端通过对导向滑块的升降处理,实现对水利工程中流经闸门水流的集中控制。
在水利工程规模以中小型为主时,此种类型的启闭机在制造方面的优势比较突出,并且具有占用空间小、运行安全、维护简单等特点,在水利工程建设中应用广泛,但研究发现,螺杆式启闭机在使用中具有无法减速的缺陷,使得启闭运行效率无法得到保障。
因此,目前螺杆式启闭机大多被应用在小型水利工程中。
(3)卷扬式启闭机具有操作自动化的特点,相比其他两种类型启闭设备,此种设备的可靠性相对较高,加之卷扬式结构的维修难度较小,使其成为了水利工程中利用价值最高的启闭装置。
浅谈液压启闭机双缸同步回路工程应用情况及维修养护【摘要】文章从液压启闭机设计、制造、安装等方面分析了影响双缸同步的因素, 介绍了同步回路及工程应用情况。
阐述了同步回路选择的重要性。
【关键词】液压启闭机双缸同步工程应用Abstract: From the hydraulic hoist design, manufacture, installation factors affecting the cylinder synchronizing synchronous circuits and engineering application. Described the importance of the choice of the synchronization loop.Keywords: hydraulic hoist cylinder synchronizing, engineering applications0 引言液压启闭机双吊点同步牵涉因素较多,相互制约,如能抓住主要环节,妥善处理,双吊点同步在水利工程上的应用应该是可行的, 而且趋于完善。
一、影响液压启闭机设计、制造、安装的因素1. 选择同步回路的重要性同步回路分为(流量同步、容积同步、伺服同步)。
由于水利工程中采用的液压启闭机往往都是大容量,活塞杆行程长,若采用容积同步,不易控制,因而极少采用。
闸门本身具有一定刚性同步的功能, 伺服阀又特别昂贵,除非精度要求特别高的场合,一般很少采用。
因此, 在水利工程中绝大部分采用的是流量同步回路。
流量同步又分节流阀同步、分流集流阀同步、比例调速阀同步。
比例调速阀同步比分流集流阀同步精度要高, 工程中应用最多的也是这2种。
节流阀同步采用两阀分别控制,精度低, 适用于小孔口,闸门自身具有极强的刚性, 精度要求不高的场合。
二、工程状况1.以某水库为例进行介绍。
某水库主溢洪道表孔弧形闸门宽10. 4m,高8. 7m,闸门与液压启闭机布置见图1所示液压系统原理见图2所示。
双吊点液压启闭机同步控制的研究作者:何开振罗小红来源:《科技与创新》2014年第23期摘; 要:主要针对双吊点液压启闭机同步控制展开了研究,通过结合具体的工程实例,对系统的同步控制原理进行了详细的阐述,并在分析同步控制应用存在问题的基础上,提出了一系列的处理措施,以供参考。
关键词:水利工程;液压启闭机;同步控制;纠偏系统中图分类号:TV664.2;TH137;;; 文献标识码:A;; ;;;;;;;;;;;;文章编号:2095-6835(2014)23-0001-02所谓的“液压启闭机”,一般由液压系统和液压缸组成,其工作原理是在液压系统的控制下,液压缸内的活塞体内壁做轴向往复运动,从而带动连接在活塞上的连杆和闸门做直线运动,以达到开启、关闭孔口的目的。
而液压启闭机能否在实际工作中同步运行,是目前液压启闭机应用的一大难题。
基于此,本文就双吊点液压启闭机同步控制进行了研究。
1; 工程概况水利工程是保证社会经济可持续发展的重要基础设施项目,由调蓄水池、取水枢纽和供水管道三部分组成,主要任务为防洪、工业供水等。
枢纽工程控制流域面积为976 km2,取水枢纽大坝为混凝土重力坝,最大坝高36.9 m,总库容7.43×106 m3,年供水量6.5×106 m3。
枢纽泄洪建筑物设计方案为2孔泄流底孔加3孔溢流表孔方案。
溢流表孔工作闸门3孔,单孔宽12 m,设计水头8.1 m。
闸门型式为露顶式斜支臂弧形闸门,闸门高8.6 m,曲率半径为12 m,支铰位置距底板以上高度为6 m,闸门自重50 t。
采用双吊点液压启闭机起吊,依靠闸门自重闭门,液压启闭机选用型号为QHLY2×1 000 kN-6.5 m 液压式启闭机,吊点距离11.0 m。
冲沙底孔工作闸门2孔,单孔宽6 m,高5.3 m,设计水头20.0 m。
闸门型式为潜孔式斜支臂弧形闸门,闸门曲率半径为10 m,支铰位置距地板以上高度7 m,闸门自重70 t。
PLC和编码器在超大吊点距的双吊点起重设备的同步应用摘要:本文重点阐述PLC变频拖动技术应用于超大吊点距双吊点卷扬式启闭机的同步原理分析、实际应用。
关键词:PLC 吊点同步变频拖动1 概述浙江富阳岩石岭水库除险加固工程中,用于新增的下沉式泄洪工作闸闸门启闭机,主要技术参数如下:额定启门力:2X800 kN起升高度:10 m起升速度:1.5 m/min吊点中心距: 31 m在水利工程中,由于闸门孔口宽度不断加大,其采用的启闭机吊点距亦随之增大,这对固定卷扬启闭机而言,原来设计采用的中间轴同步结构已无法满足,无法采用中间轴来保证二个吊点的同步。
双吊点卷扬式启闭机一般采用二套对称布置的独立驱动提升机构,如何才能保证二台启闭机在运行过程中的同步升降呢?采用变频调速技术是一种较好的解决方案。
在矢量控制方式下,采用带编码器的电动机,可以高精度地实现闸门运行的位置或速度的控制。
在启闭机的控制系统中,再通过以PLC的位置量模块对二个吊点的位置检测和CPU对二个位置差的比较运算,实现自动纠偏和超差保护,可以完全达到闸门同步升降的要求。
2 PLC变频调速同步控制系统的原理由于其超大的吊点距,左右卷扬机构间无法采用刚性的中间轴同步联接。
启闭机的同步完全依靠PLC变频调速同步技术。
(1)左右吊点分别用二个变频电动机驱动,由设置相同的二台变频器提供电源,并实行带速度反馈的矢量闭环控制,满足二个变频电动机同步运行。
(2)左右起升机构在卷扬筒上外置绝对量型光电编码器,实时将取得的转角位置信号送入PLC作处理,以消除在启动和制动等过程中的各种积累误差。
当二个吊点高度相差2-3cm时(可根据实际需要的精度设定),PLC将作出对一台电动机提高或者降低运转速度的调整信号,直至左右吊点的原始起升高度一致。
满足工件(闸门)在运行过程中的自动纠偏。
(3)当二个吊点高度差大于或等于5cm时,PLC会作出故障响应,令二个变频器全部停止工作,发出故障信号,等待人工处理。
双吊点闸门液压启闭机同步系统概述摘要:双吊点闸门液压启闭机控制系统在水工闸门工程中应用十分广泛,而在其设计、制造、安装过程中,由于受工艺条件的限制,往往需要对同一控制对象进行控制,因此在液压启闭机同步回路的设计中需要对其进行详细的分析和阐述。
关键词:闸门双吊点液压启闭机;同步控制方案;同步回路1引言双吊点闸门液压启闭机采用同步回路控制,通过对两液压缸的行程控制实现同步。
目前,双吊点闸门液压启闭机主要采用双泵双回路调速控制方式,通过单泵、双泵之间的切换实现同步,但这种控制方式存在以下缺陷:①由于两个液压缸的行程存在一定的差值,导致在闸门落下时,两油缸的速度不一致,可能会发生活塞杆运动与闸门升降不同步的现象,从而影响闸门的运行安全。
②由于液压系统中存在压力和流量反馈信号,系统无法进行精确控制,使控制精度较低。
③当需要在两个不同位置起升相同高度时,两个液压缸不能完全同步运行。
因此,为了解决上述问题,本文提出了一种双缸同步控制方案,通过两个液压缸的同步控制,实现对双吊点闸门启闭机起升高度的自动控制,使其在满足闸门运行安全和满足闸门起升高度的要求下,尽量减少系统对液压油的压力和流量反馈信号,从而提高同步控制精度。
2同步控制系统2.1 开环同步控制回路2.1.1 通过刚性联接获得液压缸的同步回路对于开环同步回路,其输入压力由控制变量的调节和各缸活塞杆的刚性联接来保证,输出压力则由负载的大小来保证,即负载越大,则输入压力越高,输出压力也越高;负载越小,则输入压力越低,输出压力也越低。
若以其为输入信号时,则采用以下方式进行同步控制:当负载为恒速时,各缸活塞杆的位移都为零;当负载为变速时,各缸活塞杆的位移与负载大小成正比,即各缸活塞杆的位移均等于负载大小;当负载为恒速时,各缸活塞杆的位移与负载大小成正比。
对于液压启闭机来说,负载恒速运行时的同步精度优于变速运行。
当负载为恒速时,各缸活塞杆的位移都为零,故各缸活塞杆的位移相等,此时,通过调节变量泵的排量就可实现负载为恒速运行;当负载为变速时,各缸活塞杆的位移与负载大小成正比,故各缸活塞杆的位移都大于负载大小。
作者:杨继政王召玉刘晓陆彦伯摘要介绍了白石水库溢流坝弧形闸门双吊点液压启闭机设计特点、安装过程及双缸同步的质量控制,以期促进该技术广泛应用与提高。
关键词弧形闸门;液压启闭机;质量控制;白石水库白石水库溢流坝共设11孔弧形工作门,其中闸门尺寸为12.0 m×15.8 m,每扇闸门总重117 t,采用双吊点后拉式2×1 400 kN液压启闭机启吊,依靠闸门自重闭门,液压缸支承在闸墩顶部铰支座上,活塞杆与闸门下主梁固定连接。
实践证明,用液压启闭机启闭弧形闸门,具有运行灵活、安全可靠、节省土建工程量等优点;但安装精度要求高,对相关的闸门等设施的制造、安装质量也必须有较高的要求。
笔者对白石水库工程11孔弧形闸门液压启闭机安装过程中的做法和注意的问题加以总结论述,旨在使这项技术能广泛应用与提高。
1液压启闭机设计特点一是电气控制系统采用PLC程序控制和简化的常规继电器并存方式,可以实现现地PLC程序自动控制,远程集中控制和现地手动控制。
二是有闸门下滑200 mm 后自动复位功能,2支液压缸不同步大于等于10 mm时,自动纠偏功能;设置液压锁紧回路,闸门可以设定在任意位置停机。
三是泵站备用回路,相邻2孔闸门的泵站设计了联络回路,当其中任一泵站出现问题时,只要打开相应的联络阀,另一泵站可启闭相邻孔口的闸门。
四是机组备用回路,每套液压系统设有2套油泵电机组,可同时共用并互为备用,即其中一台因故障停止工作,另一台将继续工作,但运行速度减半。
五是液压站采用集中布置,即油泵电机组,控制阀组与油箱做成一体化结构,液压系统总体结构先进、合理、可靠、易于维修。
六是油箱和管路采用不锈钢材料,以防止管路和油箱锈蚀而污染油液,在油箱上安装有吸湿空气滤清器,以防止空气污染中的水分进入系统。
设计有回油滤油器、滤油式隔板及磁铁串,使系统工作介质的清洁度得到有效保证。
七是液压控制阀采用集成块结构,结构紧凑,密封性好,噪音低,减少泄露点。
无机械同步的双吊点启闭机的电气同步控制系统的设计摘要:本文主要介绍了无机械同步的双吊点启闭机,通过电气控制的方法实现同步运行,阐述了此电气同步控制系统的原理及实现方式,所涉及的控制系统具有性能好、可靠性高,实用性及可维护性强的特点。
关键词:启闭机双吊点电气同步设计1. 引言深圳沙井河口水闸是沙井河排涝工程的一部分,为一座双向挡水闸,水闸的主要功能是防洪(潮)、排涝、通航和控制内河水位,闸孔共3孔,两边孔单宽15.5 m,中间大跨度通航闸孔,孔宽32 m,航道等级为VII级。
中孔闸门设计为双吊点直升式大型平面滑动钢闸门,门叶尺寸为34m×6.5m×3.5m(宽×高×厚),采用固定卷扬式启闭机对闸门进行启闭控制,在闸门开度24m处设置了电动自动锁定装置,为确保安全运行分别设置了安全制动器和工作制动器。
启闭闸门所使用的固定卷扬启闭机型号为QP2×3200kN-28m,额定启门力2×3200kN,扬程28m,吊点距32.335m。
该启闭机是属于大吊点距的双卷扬式启闭机,由两套单独驱动的卷扬装置组成,由于吊点距大,而无法采用传统的机械同步轴来解决两套卷扬装置的同步问题。
由于两套卷扬装置是独立驱动的,电机的性能、两吊点受力大小的不同及其波动变化等原因,使两系统驱动电机的转速不可能一致;在启停过程中,制动器开闭的时间差、两吊点受力状态的不一致等,会引起启停过程中卷筒转过的角度不一致;电气调控系统的误差;机械制造存在的误差等。
所有这些因素都会使启闭机的两吊点在运行过程中产生高度差,当两吊点间的高差累积达到一定程度后,将影响到卷扬机和闸门的安全运行。
为此,必须有一套适合本工程使用要求的电控装置,保证两吊点的高度偏差控制在20mm以内,使闸门及启闭机安全平稳运行。
2. 控制要求●保证传动性能、控制性能和保护性能的安全、准确、可靠,在紧急情况下能切断电源安全停车。
大型双吊点液压启闭机的同步控制一、概述近年来,随着液压技术的飞速发展,在大型水电工程中,各类闸门的启闭已逐步有液压传动替代了机械传动。
其主要原因在于液压传动比机械—电气传动具有许多优越性。
与机械传动相比,液压传动容易获得大的力或力矩;设备的体积笑,重量轻;易于实现无极调速和过载保护;工作平稳,冲击笑,噪声低,自润滑性好,磨损小,只要定期检查和保持系统清洁度,就可长期稳定地运行。
因此,目前在国内投入使用或正在兴建的水电工程中,均广泛使用液压启闭机作为闸门的启闭机械。
我国已投入使用的液压启闭机的运行实践表明,对于单缸驱动的单吊点闸门,无论是在油缸总成,还是在液压系统和电控系统的设计、制造及使用维护上,技术均已成熟。
而采用双侧传动的弧形门、卧倒门等大型闸门的液压启闭机同步控制,任然是已个困扰着水利水电金属结构的重要问题。
尽管在各设计院和制造厂的努力下,大部分的弧形门同步控制是成功的或可行的,但也有一部分双吊点门尤其是大中型门的液压启闭机的双缸同步运行未获得根本解决。
从而导致闸门双缸同步运行和闸门启闭的质量下降,影响了工程的可靠性和使用寿命。
另外,由于条件的限制,也缺乏先进、可靠的液压元件、电控装置和检测技术的支持,使我国液压启闭机液压系统同步控制的起点较低、同步精度较差,总体水平和可靠行同国际先进水平存在差距,已经不能满足水电工程对该类型设备越来越高的技术要求。
二、系统的控制原理本控制器主机采用三菱公司的PLC,型号为:SIEMENS S7-200 CPU226,数据采集部分采用西门子公司的EM231、EM232、EM235等数据采集模块,现场监视的人机界面采用威纶公司的图形操作终端,型号为:MT8056T。
同时,由主机,调制解调器,公用电话网,计算机,北京三维力控软件组成远程监控系统。
系统的工作原理:首先,通过EM235采集两侧油缸的绝对位移,油压,电压,温度以及设备的保护等信号,并对模拟信号进行数字滤波,抗干扰滤波,然后进行模拟量的量化和标度变换,与设定参数进行比较判断,根据比较结果和保护信号控制闸门同步运行正常与否。
大型双吊点液压启闭机的同步控制
一、概述
近年来,随着液压技术的飞速发展,在大型水电工程中,各类闸门的启闭已逐步有液压传动替代了机械传动。
其主要原因在于液压传动比机械—电气传动具有许多优越性。
与机械传动相比,液压传动容易获得大的力或力矩;设备的体积小,重量轻;易于实现无极调速和过载保护;工作平稳,冲击笑,噪声低,自润滑性好,磨损小,只要定期检查和保持系统清洁度,就可长期稳定地运行。
因此,目前在国内投入使用或正在兴建的水电工程中,均广泛使用液压启闭机作为闸门的启闭机械。
我国已投入使用的液压启闭机的运行实践表明,对于单缸驱动的单吊点闸门,无论是在油缸总成,还是在液压系统和电控系统的设计、制造及使用维护上,技术均已成熟。
而采用双侧传动的弧形门、卧倒门等大型闸门的液压启闭机同步控制,仍然是已个困扰着水利水电金属结构的重要问题。
尽管在各设计院和制造厂的努力下,大部分的弧形门同步控制是成功的或可行的,但也有一部分双吊点门尤其是大中型门的液压启闭机的双缸同步运行未获得根本解决。
从而导致闸门双缸同步运行和闸门启闭的质量下降,影响了工程的可靠性和使用寿命。
另外,由于条件的限制,也缺乏先进、可靠的液压元件、电控装置和检测技术的支持,使我国液压启闭机液压系统同步控制的起点较低、同步精度较差,总体水平和可靠行同国际先进水平存在差距,已经不能满足水电工程对该类型设备越来越高的技术要求。
二、系统的控制原理
本控制器主机采用三菱公司的PLC,型号为:SIEMENS S7-200 CPU226,数据采集部分采用西门子公司的EM231、EM232、EM235等数据采集模块,现场监视的人机界面采用威纶公司的图形操作终
端,型号为:MT8056T。
同时,由主机,调制解调器,公用电话网,计算机,北京三维力控软件组成远程监控系统。
系统的工作原理:首先,通过EM235采集两侧油缸的绝对位移,油压,电压,温度以及设备的保护等信号,并对模拟信号进行数字滤波,抗干扰滤波,然后进行模拟量的量化和标度变换,与设定参数进行比较判断,根据比较结果和保护信号控制闸门同步运行正常与否。
当闸门开启或关闭时,CPU对两侧行程进行比较,如发现闸门双缸开度有差距,则模拟量的输出模块将开度差(数字量)转化成模拟量送至调速装置(如变频器、比例阀、比例泵等)。
开机过程中如CPU检测到行程差、压力、电流、电压、温度等超出系统设定值,系统则停机报警。
当行程差超出设定值的时候,可通过调整开关调整任意一侧的油缸,使之行程差减小到安全值再进行故障复位。
MT8056T是人机接口图形操作终端,通过它可以输入系统运行参数,可以手动操作,例如:手动开启或关闭闸门等等。
它可以显示系统运行的各种参数及系统运行的各种状态。
另外,闸门的各种保护信号可以通过主机的开关量输入端输入PLC作为闸门的运行条件。
安装了三维力控软件的计算机通过调制解调器,公用电话网与PLC 连接,可以实时读取系统运行参数及设备运行状态从而进行实时的远程监控。
采用本系统可以预防系统即将出现的故障,并及时采取补救措施,从而为客户挽回不必要的经济损失。
图1系统硬件组成
输入部分:输入部分包括模拟信号输入和开关信号输入两部分组成。
模拟信号包括:两侧行程的检测装置(绝对值位移传感器一般为SSI信号或4-20mA输出信号)压力传感器和温度传感器。
还有监视系统供电电压的电压传感器。
开关信号包括:安装在控制柜内的马达保护器,安装在液压泵站上各类电磁阀,油位控制器,油虑控制器.马达保护器主要是为了防止电机过载后出现过流现象。
油位控制器:当液压启闭机的液压泵站油供应不上时(系统油位低于某一设定值时)断开控制回路,停止闸门的运行。
还有监视系统供电电源的相序保护器。
输出部分:通过中间继电器控制交流接触器和报警。
另外:一方面,主机通过RS 422接口与触模屏(图形操作终端MT8056T)连接,触模屏作为一种人机接口,可以通过它进行系统参数的设定,系统运行工况的监视等等。
另一方面,主机通过RS 232接口与调制解调器连接,通过公用电话网,把系统参数,系统运行工况传送到远方的计算机以便于进行远程的监控和远程维护。
四、控制软件的编制思路
在控制软件编制之前,首先要搞清楚影响闸门运行的各种因素,以及各种因素本身的特性和它们之间的相互关系,结合本控制器,影响闸门运行的各种因素如下:
∙系统的供电电压
∙三相电源的相序
∙启闭机的马达保护
∙启闭机的油位控制器
∙启闭机的油虑控制器
∙启闭机的两侧行程及行程差
正常情况下,在设备安装完毕后首先应校正三相电源的相序,保证三相电源的相序是正确的;系统的供电电压应处于正常范围内(线电压为交流380V±15%)。
确定两侧电机转向相同并且两侧油缸的行程差在允许偏差范围之内则可以开机运行。
在设备运行过程中,三相电源的相序是不变的,当系统的供电电压超出正常范围(线电压为交流380V±15%)时,控制器将发出电压故障报警信号,同时,将停止所有正在运行的电机,提醒值班人员检查系统电源供电情况,直到解除故障。
五、人机界面的设计
人机界面采用三菱公司的图形操作终端:MT8056T。
在进行人机界面的画面设计之前应该了解系统要监视和操作的内容,这里我们要监视系统运行,闸门的运行状况(即目前闸门是运行状态还是停机状态,开门运行状态还是关门运行状态),系统电源电压,各台闸门运行时间等等。
另外,还要设计运行参数设置的画面和手动操作的画面,以及系统故障后的报警画面和报警解除画面,报警记录和运行记录的清除画面。
在主菜单画面中,显示了系统操作的一级菜单,它包括厂商信息,运行显示,运行记录,报警记录,参数设置,系统维护等画面。
在厂商信息画面中,记录了本软件的研发背景和公司的简单介绍。
在运行显示画面中,可以监视系统开度及开度差,闸门的运行工况,系统电源电压及系统时间,日期,还可以显示系统目前是自动运行状态还是手动运行状态。
在运行记录画面中,记录了各启闭机详细的运行时间和本记录开始时间。
本记录开始时间以年,月,日,时,分,的形式显示,启闭机的运行时间以时,分,的形式显示。
在报警记录画面中,记录了报警的历史记录和当前正在进行的报警,以及各种报警的频率和报警提示信号,在此画面中可以解除正在进行的报警的音响信号。
在参数设置画面中,可以对系统运行的基本参数进行设置,它包括调试阶段部报警的时间,压力和电压报警的延时时间,故障判断时间;启闭机的台数,系统压力设定点,系统压力波动范围和压力上下限报警设定值等等。
在系统维护画面中,可以对系统运行记录和报警记录进行清除操作。
在此画面中为了防止误操作,特意设置了防误程序。
另外,还设计了三级密码,用以限制用户的越级操作。
由于本软件采用中文界面,语言简洁,操作简单方便,因此受到了广大用户的好评。
六、三维力控监控软件的设计
监控软件的设计有二种方案:一种是通过RS485与主机连接实现设备的当地监控,另一种是通过调制解调器(MODEM),公用电话网,调制解调器(MODEM)与主机连接实现设备的远程监控。
当地监控主要用于用户的日常监控,远程监控主要用于设备隐患的预防和设备故障的快速定位及修复。
监控画面的设计与人机界面的设计类似。
用全中文共控组态软件做开发平台。