浅析一种大型水坝升船机船箱液压系统

我国地域辽阔，河流众多，各大河流为蓄水和发电修建了诸多大型水坝，解决航运问题是建设大型水坝所面临的重要课题。

以往的航运方式，由于水位的巨大落差造成了水资源的严重浪费，对大型水电站和水资源较为紧张的河流是不可行的。

本文将介绍一种升船机装置，即在水坝的航道中建造液压升船箱，该装置在航运中不会造成水资源浪费，而且简便易行。

2 升船机船箱液压系统的工作原理及主要组成
2．1 升船机船箱液压系统工作原理
当升船机船箱靠近工位时，检测信号发信，夹紧缸伸出，先后靠在大坝固定梁后夹紧，顶紧缸推出，楔形块顶住销轴使船箱定位，此时应保证防撞梁降下，密封框退回，卧倒门开启，船箱与外航道连通，航运船只自由出入，当船只进入后，液压系统执行相反的动作。

通过船箱的提升和下降动作，以实现运送船只的过程。

2．2 升船机船箱液压系统主要组成
升船机船箱液压系统设置系统动力源，卧倒门控制回路，防撞梁控制回路，夹紧控制回路(共两套)，密封框控制回路，顶紧控制回路(共两套)，均衡调平控制回路。

1)系统动力源
泵吸油口设置吸油过滤器以防止吸入杂质及异物，泵出油口设置高压过滤器，向系统提供洁净的高压油。

系统采用恒压变量柱塞泵，实现在高负载状态下压力流量自我匹配。

油路中设置常规单向阀，防止高压反向冲击，起到保护泵的功能。

油路中并联单向电磁溢流阀，进行压力无级调节，全自动加压、卸载控制。

在压力油口设置压力传感器，液压泵油口设置压力继电器，以实现系统正常工作状态、低耗状态及过载保护的压力控制。

动力源设置一套活塞式蓄能器组，作为系统的补充和储备能源。

活塞式蓄能器配备6个氮气瓶供压，油流大、压力稳定，拥有优越的性能价格比。

2)卧倒门控制回路
卧倒门控制回路设置双向液压锁，保证卧倒门的定位。

设置双向进油调速阀，控制卧倒门的开闭速度和同步运行。

设置回油背压顺序阀，防止出现负压失控卧倒门砸下现象。

3)防撞梁控制回路
防撞梁控制回路设置进油减压阀，调整工作压力。

设置双向液压锁，保证防撞梁的定位。

设置双向回油节流阀，控制防撞梁的开闭速度。

设置精密同步马达控制双缸同步运行。

4)夹紧控制回路
夹紧控制回路设置进油调速阀，调整液压缸速度。

设置双向液压锁，保证夹紧缸的定位。

设置一蓄能器(带反向自封单向阀)保证夹紧缸的保压和压力补偿。

夹紧腔设置压力继电器和安全溢流阀．并设置压力预卸换向阀，卸掉夹紧腔压力以防冲击。

5)密封框控制回路
密封框控制回路瞬时流量较大，采用插装阀完成换向、调速、保压等各项功能。

且压力控制要求较高，油路中设置压力继电器和蓄能器进行压力平衡和补压控制。

设置压力预卸换向阀，控制补压和卸掉压力以防冲击。

6)顶紧控制回路
顶紧控制回路设置进油减压阀，调整工作压力。

设置双向液压锁，保证顶紧缸的定位。

设置双向回油节流阀，控制顶紧缸的运行速度。

7)均衡调平控制回路
均衡调平控制回路为比例调速控制回路，油路设置双向液压锁，保证匀衡调平液压缸保持自均衡状态。

在比例阀双油腔设置压力继电器和压力传感器，对系统压力进行监测和发信。

均衡调平回路所有均衡液压缸均内置位移传感器，监测液压缸位置。

所有调平缸的上腔设置压力切断阀和压力传感器，监测液压缸的均衡压力并警报。

3 升船机船箱液压系统工艺特点
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升船机船箱液压系统具有压力级别高、系统流量大、控制精度高、控制动作多等特点，所有动作状态实现实时监控，保障船箱升降正常工作。

1)系统控制精确
船箱液压系统中均衡调平控制回路控制要求最高，该油路采用电液比例控制，响应快、精度高、控制调整灵活可靠。

2)系统安全可靠
系统控制回路中大量采用压力继电器和压力传感器，监测和控制系统压力。

控制各回路均设置液压锁和保压、补压回路，使各控制缸在控制位置和控制状态下安全、可靠地工作。

4 结束语
升船机船箱液压系统具有技术先进、设计合理，经济、环境效益显著等优点，已被广泛应用于水利工程的建设中，以解决大型水坝的航运问题。

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