气压式沉柜液压系统的安装与调试

３ ２ 比例 流量 阀 的调试 ．
３ 安装 调 试 中 出现 的 问题
３ １ 温 度控 制 ．
工 程船 上 的液压 动力 站 向沉 柜 的执行 装置 提供
动力 。
在 沉 柜 的调 试 试 运转 过 程 中 ， 过 几 次 试运 行 经 操作 ， 现在 液 压 泵 站 空 载 、 冷 却 器 开 启 的情 况 发 水
备具有 自 、 浮 下潜和动力移位的功能 。
２ 气压式 沉柜 的组成及原 理
气压式沉柜 由工作母船 、 动力 电缆 、 控制 电缆、 高压油管及沉柜组成 。工作母船上有 液压动力泵 站、 电气 柜 、 冷 却 设 备 等 。液 压 泵 站 通 过 长 度 为 水 ５ ｎ的油 管 与新 沉 柜 浮 箱 上 的进 、 油 接 口相 连 ， ０ｉ 回
下， 随着 液压 泵 站 运 行 时 间 的 加 长 ， 压 油 温 度 升 液
沉柜 的 电气控 制系统元 件安装 在控制 室 内 ， 整个 沉 柜 控制 室 空 间狭 小 ， 力 电缆 与 控 制 电缆纵 横 交 动 错， 给整个 电气 的安装和 调试带 来 了困难 。在调试 试 运行过 程 中发现 ， 螺旋桨 转动 断断续 续 ， 检查发 现 ， 经
向新 沉 柜 的液 压 推动 系统 、 冲水 清淤 系统 提供动 力 。 实现 推进 系统 的驱 动及 调速 、 螺旋 桨 的摆 动 、 冲水 清 淤 系统 中液动 设备 和水 下液 动施 工用 工具 的驱 动等 功能 。气 压式 沉柜 结构 布置 如 图 １ 所示 。 该液压 系统 由液压泵 站 、 阀台、 动系统 、 推 冲水清
力大大 提高 。
气 压式 沉柜 是用 于葛 洲坝水 利 枢纽二 江 泄水 闸 闸室 、 坦平 面 、：１ 坡 段及 ０ ９缝 检 查 和维 修 护 １ ２斜 ４ 工作 的水下 工程 机 械 。根 据 检 修 面 的 实 际情 况 ， 具 备建 立水 下带 压 和常 压 ２种 工 作 环境 的能 力 ， 设 该
式水枪 、 电动蝶 阀 、 管路 及 阀件 等 组 成 ， 别 布 置 在 分
新沉 柜盾 底斜 壁上 和控 制 室 内。安装 在 新沉 柜 盾底 内的设 备 采用 可拆 卸形 式 ， 在新 沉柜 更换 盾底 时 ， 可 重新安 装 到使 用 的 盾 底 内 ， 免 重 复 配 置 。液 动 水 避
图 ２ 改 造 前 液 压 泵 站 俯 视 图
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２ ６・
华 电技 术
第３ ３卷
图 ３ 改 造 后 液 压 泵 站 俯 视 图 表 １ 改 造 前 、 液 压 系统 油 温 对 比 后
３ ３ 螺旋 桨 的安装 和调试 ．
３ ４ 开机 前 的准备 与检 查工 作 ．
沉柜 推动 系统依 靠 安装 在 浮箱 ４个 角 上 的螺 旋
（） ５ 检查电接点压力表 、 阀件 、 压力传感器及液 油缸上 的编码器 向控制 室传输信号 ， 操作人员根据 位 、 液温 、 滤器 堵 塞 发 讯 等 液 压 元 件 是 否 完 好 ， 动作 传感器信号确定螺旋桨 的转向是否到位 。安装编码 是 否正 常可靠 ， 号是 否到 位 ， 手动 球 阀是 否 按 系 信 各 器 时要 将 其 信 号 线 和 控 制 回路 正 确 连 接 ， 清 楚 线 统 原理 图开 关到 位 。 分
在 调 试 和 试 运 转 前 ， 进 行 以下 准 备 与 检 查 需
桨推 动前进 。螺 旋 桨 桨 叶 直 径 为 ３０ｍｍ， 速 可 工作 ： ０ 转 （ ） 统站 内 、 管道 应进 行单 独彻 底 的循 环清 １系 外 在２ ０—１０ｒｍｎ范 围 内调 整 ， 大推 力 为 ３ Ｎ。螺 ８ ｉ ／ 最 ｋ
下 杂物 进行 清理 。
改造 后 ， 液压 泵 站空 载 ， 行 机构 不工 作 时液 压 执
油 的路径 为 ： 液压 泵一 溢 流 阀 卸荷 一 卸荷 液 压 油 一
水 冷却 器一 回油 滤器一 油 箱 ， 从而 起 到冷却 的作 用 。
液压泵 站 负载 ， 行机 构工 作 时液 压油 的路 径 为 ： 执 液 压 油一 沉 柜 阀 台一 执行 装 置一 沉柜 阀台一 回油 管一 水 冷却 器一 回油滤 器一 油箱 。 中 国葛洲 坝集 团机 械船 舶 有 限公 司技术 人员 对 改 造前 、 液压 系 统 的 油 温 变化 情 况进 行 监 控 和 采 后 集 ， 到 的数据 见表 １ 得 。
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＼ ＼＼ 工作母船
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盾 底
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图 Ｉ 气 压 式 沉 柜 结构 布 置 图
压 站系统压 力 为 １ Ｐ ， 大 流量 为 １５Ｌ ｒｎ ６Ｍ ａ最 ０ ／ ｉ。阀 ａ
收 稿 日期 ：０ １— ６—１ ； 回 日期 ：０ １ ０ ０ ２１ ０ ５修 ２ １ — ７— １
坏 、 压元 件漏 油 ， 液 甚至 导致 系统 无 法工作 。 经 过设 计各方 的沟通 ， 为空载 时液压 油长 时 间 认
比例 阀电路板 的 比例 信号 受 到严 重 干扰 甚 至无 法 传
输 到 电磁 阀 ， 致 比例 流量 阀 的节 流 口开关 不 能 到 导
位 。经过设 计各 方的沟通 ， 控制 电缆更 换 为屏蔽 控 将 制 电缆 ， 更换 电缆后 的测试 结果 显示 ： 比例信 号稳 定 、 可靠 ， 螺旋 桨转动均 匀 、 平稳 ， 达到 了设 计要求 。
摘
要： 中国葛洲 坝集 团机 械船 舶有限公 司生产的新型气压式沉 柜是 国内首台应用 于水 电站大 坝检修 的工程设备 。介
绍 了气压式沉柜的结构及原理 ， 论述 了气压式 沉柜液压系统在安装调试 中出现 的问题及处理方法 ， 可为今后大型电站气
压式沉柜的安装调试提供参考 。
关键词 ： 气压式沉柜 ； 液压系统 ； 温度 ； 比例 阀； 螺旋 桨
ｌ ｌ／ 要 笪 ＿ ｊ ｌ 洲ｌ ｌＨＩ Ｕ Ｉ ／ 螺
水线
一
淤系统组成 。液压泵站安装在工作母船上， 可整体拆 装， 使用及 维护方 便 ， 主要零 部 件进 行 了特殊 设计 及
处理， 保证在水 下工作 时的密封并 防止 意外情况 。液
液 站 压 配电房
第３ ３卷 第 ９期
２１ ０ １年 ９月
华 电技 术
Ｈｕ ｄ ａ ｃ ｎ ｌｇ ａ ｉ ｎ Ｔｅ ｈ ｏ ｏ ｙ
Ｖｏ ． ３ Ｎｏ ９ １３ ．
Ｓ ｐ． ０１ ｅ ２ １
气 压 式 沉 柜 液压 系统 的 安装 与调 试
王琦 ， 勇 ， 东林 杨 方
（ 中国葛洲 坝集 团机 械船 舶有 限公 司 ， 湖北 宜昌 ４３ｏ ） ４０ ２
中图分类号 ：ｖ ６８ ２ Ｔ ９ ． 文献标 志码 ： Ｂ 文章编号 ： ７ １ ４—１５ （０ １０ ０ ２ ０ ６ ９ １ ２ １ ）９— ０ ４— ３
１ 气 压 式 沉 柜 概 述
１８ ９４年 中 国葛 洲 坝 集 团机 械 船 舶 有 限 公 司 建 造 了我 国首 台沉 柜 （ 名 为 自浮式 检 修 沉 柜 ） 用 于 命 ，
通 过溢流 阀阀芯 卸 荷对 油 温影 响很 大 ， 因此 ， 中国葛
洲 坝集 团机 械船 舶 有 限公 司技 术人 员 对 工作 母 船上 液压 泵站 的管路 进 行 了改 造 。改造 前 液压 泵 站俯 视 图如 图 ２所示 ， 改造后液 压泵站俯 视 图如 图 ３所示 。 改 造前 ， 压油 通 过溢 流 阀组建 立压 力 ， 液 由于 比 例 阀组操 控 的动力 源 装 置 一 直 没 有 开 启 ， 力 油 路 动 径 为 ： 压 泵一 溢流 阀卸 荷一 卸 荷液 压油 一油 箱 ， 液 在 此过 程 中 ， 电机 产生 的机 械 能 完 全 转 化 为 热 能 和 动 力势 能释 放 在油 箱 里 面 ， 因此 ， 油箱 很 快 发热 ， 且 而
循 管 旋 桨 的调试 主 要包括 螺旋 桨 转 速 的调试 和 角 度 传感 洗 ， 环 清洗 时 ， 道 内流速 应处 于 紊 流状 态 且 冲洗 时 间为 ２ 。液 压 油最 终 颗 粒度 应 达 到 Ｎ Ｓ 标 ４ｈ Ａ ８级 器 的调试 。 冲洗完 毕要 立 即封堵 关 口， 防止 二 次污染 。 沉柜 通过 摆 动 油缸 的 调 整 ， 两 一 组 推 动 沉 柜 准 ， 两 （ ） 压 系统二 次安 装时 应牢 固可 靠 ， ２液 空气 应排 向 ４个 方 向移 动 ， 当其 中一对 螺 旋 桨推 动 时 ， 一对 另 净 ， 查 泵 吸 口油 管 是 否 漏 气 、 泵 内 是 否 充 满 检 油 螺旋 桨起 着 纠 偏 作 用 ， 证 沉 柜 航 向正 确 。根 据 航 保 油液 。 速要 求 ， 比例 流量 阀来 调 节液 压 螺旋 桨 的速度 ， 由 操 （ ） 查 电机 转 向与 油 泵 的进 、 口， ３检 出 确认 油泵 作 人 员在控 制 室通过 操 纵手 柄 来定 位 沉柜 的航 向 和 与所 示旋 转方 向相 符 。 速度 。在 调试 试 运 行 时 ， 检 人 员 用 转 速 表 对 ４个 质 （ ） 入油 箱 中 的液 压 油应 进 行 过 滤 和 油 品化 ４装 螺 旋 桨 的转 速 进 行 调 整 和整 定 ， 而确 定 比例 流量 从 验 。油 箱 内的油量 应保 证 液压 站及 管 路 初 步充 液 后 阀 的 电 流信 号 ， 证 螺 旋 桨 的 转 速 同步 和 沉 柜 移 动 保 油 位位 于正 常 工 作 液 位 之上 ， 至少 不低 于油 箱 液位 时 的正确 航 向 。 计满 刻 度 的 ３ ４ ／。 角度 传感 器 调 整 。 当 转 向油 缸 摆 动 时 ， 装 在 安
高 ， 而 电气 柜报 液压 油温 度过 高故 障信号 ， 进 导致 沉
柜液压 泵 站不 能 长时 间运 行而 自动 停机 。在 水 冷却
器开启 、 压泵 站 负荷状 态 下 ， 液 电气 系统 仍发 出油 温 过高故 障信 号 。油 温 过 高 对 液 压 系 统 是 非 常 致 命 的 ， 时 间油温 过 高 必然 会 使 液 压 元 件 密 封 受 到 破 长
大坝检修 ， 当时设备技术落后 ， 检修时需依靠人力在 江面拖 动 ， 对人 员 身体 有 一 定 影 响 ， 修 能 力 不足 。 检
２０ ０ ８年 中国葛 洲 坝 集 团机 械 船 舶 有 限公 司在 原 来 沉 柜基 础上 建 造 了 新 型 沉 柜 （ 利 名 称 ， 压 式 沉 专 气 柜 ； 利 号 ，０ ６０６ ３５ ， 加 了 电气 控制 系统 、 专 ２ ０２ １３０ ） 增 监 控 系统 、 空气 系统 、 液压 系统 和 导 航 系 统 ， 修 能 检
台安装在沉柜浮箱上 ， 为了减小浮箱 的整体重量 ， 阀
第 ９期
王琦 ， ： 等 气压 式 沉柜 液压 系统的安 装 与调 试
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块 没有采 用 ４ ５号 锻 钢 件 而 使 用 了特 殊 的航 空 铝合
金材 料 ， 减小 了浮箱 上 浮 的 阻力 。推 动 系统 安 装 在 浮箱 的四角 ， 由摆 动油 缸 、 液压 马达 、 旋桨 、 度传 螺 角 感器 、 路等组 成 。在 浮 箱 浮起 状 态 下 可在 液 压 螺 管 旋桨 的推 动下 ， 大 坝 平 行 和垂 直 的 ４个 方 向做 直 沿 线运 动 。冲水 清淤 系 统 由液动 水泵 、 动水 炮 、 液 手持
温度 越来 越 高 。水 冷 却 系统 在 比例 阀组 没开启 之 前
没有 发挥 作 用 。
炮射程为 ２ 体积流量为 ３ ｈ 左右旋转范 围 ０ ｍ， ５ ／， ｍ
为 一５ ７ 。～ ＋７ 。 上 下 旋 转 范 围 为 一１０ 一 ＋２ 。 ５， ０。 ５。 在 作业 时 ， 利用 气 动 系统 增 加 气 压 排 空 沉 柜 内 的江 水， 操作 人 员从人 行 通道 进 入盾底 ， 清 淤工具 对 水 用