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液压启闭机的工作原理及组成

液压式启闭机是机电源一体的新型启闭机产品,它以液压缸为主体，油泵、电动机、油箱、 滤油器、液压控制阀组合的总成。只需接通电动机的电源，即可使活塞杆位移往复运动，由 于机电液一体化，可实现远距离集中控制各类水电闸门、堰门、阀门的启闭；可按需要无级 调速， 过载保护， 安全节能； 可带负荷启动、 动作灵活、 工作平稳、 能有效地吸收外负载力， 冲击力小，行程控制准确；全封闭式结构，没有常规液压系统的管网，减少了泄漏和省去油 路布置的麻烦，噪音小、寿命长，维护保养工作量小，操作系统简单，投资小，无空气、地 面等环境污染，配置灵活，只要有电源即可使用，不需专门配置液压站，占地面积小。 液压启闭机一般由液压系统和液压缸组成。 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 上的。 启闭机的液压系统包括动力装置、控制调节装置、辅助装置等。多套启闭机可共用一个液压 系统。卷扬式启闭机的动力装置一般为液压泵，它把机械能转化为液压能。液压泵一般采用 容积式泵，如叶片泵和柱塞泵。叶片泵和柱塞泵有结构紧凑，运转平稳，噪音较小，使用寿 命长等优点。柱塞泵虽然价格较高，但可以得到高压、大流量，且流量可调。近年来国内液 压启闭机普通采用中高压，所以大多数采用柱塞泵。另外，因其重要性，液压启闭机的液压 系统一般设置两套液压泵，互为备用。 对于启闭机的控制调节装置是指液压控制阀组，包括节流阀、换向阀、溢流阀等阀组，其作 用是对液压油的流量、方向、压力等方面各自起控制调节作用，以实现对液压系统的各种性 能要求。启闭机上液压控制阀大多数是标准元件，并普通采用插装技术。插装阀具有组合机 能强，集成度高，噪音低，密封性好，机构紧凑，维护等优点。选择不同结构及形式的 先导控制阀、控制盖及集成块与插装件组合，便可获得具有换向、调压、调速等功能的插装 阀组。 双吊点的液压启闭机因不能像卷扬式启闭机一样采用机械同步， 故控制阀组需考虑同 步措施。 QH 卷扬式启闭机的辅助装置包括油箱、油管、管接头、压力表、滤油器等。油箱的用途是 储油和散热，并能沉淀油中杂质，分离油中的空气和水分等。油管、管接头把动力装置、调 节控制装置、 液压缸连接起来， 组成一个完整的液压回路， 液压油中杂质会使运动零件磨损， 增加泄露和减少元件的寿命，甚至堵塞阀组等，影响液压系统的使用，设置滤油器对液压油 进行过滤是十分必要的。液压缸是液压传动中的执行元件，把液压油的液压能转化为机械。 液压缸由缸体、端盖、活塞、活塞杆、吊头等零件组成。根据液压缸内压力油的作用方向可 分为单作用液压缸和双作用液压缸两类。 单作用液压缸常是柱塞式或者套筒， 也可以是活塞 式。双作用液压缸形成两个油腔，两个油腔都可以进出压力油。

液压启闭机采用液压缸的往复运动，实现对平板闸门快速平板门，弧形门及人字门等闸门的启闭，特别适用大型闸门的启闭，它具有极限位置保护和过载保护，缓冲，锁定调速等功能以及造价低，安装方便，使用寿命长等特点。

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液压启闭机工作过程

1、开启闸门：

二台电机得电，空载启动油泵电机延时5s后，YV1通电，系统调定压力为19MPa，压力油进入有杆腔，开启闸门，油缸无杆腔油经单向阀回到油箱。

2、关闭闸门：

二台电机得电，空载油泵电机组，延时6s后，相应电磁铁通电，开启液控单向阀的压力调为8MPa，压力油打开液控单向阀，左、右油缸有杆腔中油返回到无杆腔，不够油可由油箱供给，闸门自重关闭，必要时可在油缸无杆腔加1MPa的压力，保证闸门能正常关闭。

3、闸门同步控制。

在闸门启闭过程中，闸门开度和行纠编装置全程连续检测2根油缸的行程偏差，当偏差值≥10mm时，相应电磁铁通电，自动调整相应油缸有杆腔的进、出油量，使闸门达到同步运行，当行程偏差值超过设定值10mm时，液压系统自动停机并发出报警信号。

4、闸门定位控制：

当闸门在开启悬挂时，由于液压系统的泄漏，下滑200mm时，液压启闭机能自动将闸门提升到原悬挂位置；如下滑200mm液压启闭机未能启动，当闸门继续下滑至300mm时，液压启闭机可以自动接通油泵另一组备用电机电源，将闸门提升到原悬挂位置，同时发出声光报警信号。

5、系统压力控制：

当PK3发讯时，系统压力过高，停泵，声光报警。

当PK1发讯时，表明油泵压力过低，声光报警，停泵检修。

当PK2发讯时，表明油泵压力过低，声光报警，停泵检修。

当PK4发讯时，无杆腔压力过高，声光报警。

6、闸门自动复位，油缸下腔超过保护。

油缸旁路阀组中液压锁确保闸门在任意位置锁定，当闸门在开启悬挂中，当液压系统内泄漏，下滑200mm时，液压启闭机自动将闸门提升至原来悬挂位置；如果下滑200mm时，液压启闭机未能启动，闸门继续下滑至300mm时，液压启闭机自动切换至备用泵，使闸门复位，并发出声光报警信号。当系统压力异常，缸旁溢流阀对缸起溢流保护作用。

7、滤油器堵塞报警：

当SP发讯时，说明回油滤油器已堵塞，声光报警，提醒清洗或更换滤器。

8、油箱液位控制：

当油液到达高位时，液位传感器高位发讯报警。

当油液到达低位时，液位传感器低位发讯报警。

9、油箱温度控制：

TS3发讯：油液温度过低，接通加热器；

TS4发讯：油液温度高，断开加热器；

TS2发讯：温度过高发讯报警；

TS1发讯：温度过低发讯报警。

液压启闭机的发展和应用前景 

鉴于液压启闭机所具有的优点，近年来在国内外都得到了*和推广。特别是随着设计、制造、安装、运行水平的提高，液压新技术(如同步技术、插装技术、比例控制技术等)和新型密封材料(如聚四氟乙烯组合式密封圈)的成功运用，产品质量越来越得到保证，另外，液压技术与电子技术互相结合，使液压启闭机更加适应现代工程建设的发展要求。