□劉清寬 趙錦源

（1河南省白沙水庫管理局；2河南水投集團(tuán)有限公司）

0 前言

河南省白沙水庫新北干渠渠首閘閘門的組成有工作閘門和檢修閘門及液壓啟閉機(jī)系統(tǒng)，每扇閘都實現(xiàn)了自動控制啟閉閘門，油缸和閘門之間加三節(jié)拉桿，閘門原雙吊點改為單吊點；一套液泵站控制兩扇閘門，一套控制柜，外置拉繩式行程檢測裝置；液壓啟閉機(jī)采用懸掛式雙作用型式，啟門力為320kN，閉門力靠閘門自重閉門，擔(dān)負(fù)著向龍崗發(fā)電廠工業(yè)供水、禹州市白沙水廠（飲用水和供水）、禹州市農(nóng)業(yè)灌溉供水的重大任務(wù)，在水利工程管理中發(fā)揮了重大作用。

1 液壓啟閉機(jī)的控制

液壓啟閉機(jī)現(xiàn)地控制柜上設(shè)置液壓啟閉機(jī)工作方式開關(guān)，啟閉機(jī)有3種工作方式:現(xiàn)地手動控制、現(xiàn)地自動控制、遠(yuǎn)方控制。三種控制方式互鎖，只能選擇一種狀態(tài)，即在手動狀態(tài)時，自動、遠(yuǎn)方控制信號無效，自動狀態(tài)時，手動、遠(yuǎn)方控制信號無效，遠(yuǎn)方狀態(tài)時，手動、自動控制信號無效。

1.1 現(xiàn)地手動控制

閘門手動控制是最基礎(chǔ)的控制方式，其動作全部由硬接體的繼電器、中間繼電器完成控制，其操作控制脫離PLC監(jiān)控，自動和遠(yuǎn)方控制無法操作情況下對閘門進(jìn)行啟閉，但是在保護(hù)信號無效時，其報警不停機(jī)，對操作人員系統(tǒng)熟練度要求較高。

1.1.1 啟門操控

首先將系統(tǒng)控制方式開關(guān)扳到手動檔，然后在控制面板上將電機(jī)選擇開關(guān)扳到“1#電機(jī)”或“2#電機(jī)”擋，5s后將“系統(tǒng)建壓”選擇開關(guān)扳到“建壓”檔，3 s后將“閘門控制”選擇開關(guān)扳到“啟門”即可實現(xiàn)閘門的開啟功能，將閘門開啟到全開位或到需要開度時，將“閘門控制”選擇開關(guān)扳到“停止”位，閘門開啟命令消失，然后將系統(tǒng)建壓選擇開關(guān)扳到“卸壓”位，3s后可將電機(jī)選擇開關(guān)扳到“切除位”，閘門開啟操作完成。

1.1.2 閉門操作

首先將系統(tǒng)“控制方式”開關(guān)扳到“手動”檔，然后在控制柜面板上將“電機(jī)選擇”開關(guān)扳到“1#電機(jī)”或“2#電機(jī)”檔，5s后將“系統(tǒng)建壓”選擇開關(guān)扳到“建壓”檔，3s后將“閘門控制”選擇開關(guān)扳到“閉門”即可實現(xiàn)閘門關(guān)閉功能。待閘門關(guān)閉到全關(guān)位或到需要開度時，將“閘門控制”選擇開關(guān)扳到“停止”位，閘門關(guān)閉命令結(jié)束，然后將“系統(tǒng)建壓”選擇開關(guān)扳到“卸壓”位，3s后可將“電機(jī)選擇”開關(guān)扳到“切除”位，閉門關(guān)閉操作完成。

1.1.3 停門控制

閘門開啟或關(guān)閉過程中，控制面板上將閘門控制選擇開關(guān)扳到“停止”檔，然后將“系統(tǒng)建壓”選擇開關(guān)扳到“卸壓”檔并將“電機(jī)選擇”開關(guān)扳到“切除”檔后，可以將閘門停止在任意位置，在電氣控制柜操作面板上設(shè)有緊急情況下，按下緊急停止按鈕，可以控制電機(jī)，控制閥停止。

1.1.4 現(xiàn)地手動控制操作時注意事項

手動操作過程中的延時5、3s等是對系統(tǒng)的安全保護(hù)考慮而強(qiáng)制要求的，切不可隔過，但停門和急行時不用考慮延時。

在設(shè)備運行中，操作者要注意觀察電氣控柜面板上各指示燈的變化，只有在油位、系統(tǒng)壓力等各種指示燈不亮情況下（正常時）才可以進(jìn)行啟門閉門操作，每次啟門或閉門時應(yīng)記住當(dāng)前開度儀的值。

1.2 現(xiàn)地自動控制

閘門自動控制是在PLC基礎(chǔ)上的控制方式，其動作指令由PLC判斷運算處理后輸出各種保護(hù)信號均考慮在內(nèi)，操作簡單，運行安全，但是整個控制依賴PLC，若PLC故障，操作將不能執(zhí)行。

1.2.1 閘門開啟操作

將“系統(tǒng)控制方式”開關(guān)扳到“自動”檔，進(jìn)入啟閉機(jī)的自動化操作系統(tǒng)——觸摸屏操作系統(tǒng)。然后在觸摸屏上按一下“啟門”按鈕，PLC接收到閘門啟門命令后，自動啟動電機(jī)，啟門建壓到全開位置或預(yù)置位（通過觸摸屏上的開度設(shè)置設(shè)定）時，自動停止電機(jī)關(guān)閉電磁閥卸壓。

1.2.2 閘門關(guān)閉操作

首先將系統(tǒng)“控制方式”開關(guān)扳到“自動”檔，然后在控制面板上按一下“閉門”按鈕，PLC接受到閉門命令后，自動啟動電機(jī)建壓到全關(guān)位置或預(yù)設(shè)位置時，自動關(guān)閉電磁閥，卸壓停止電機(jī)。

1.2.3 閘門停止操作

閘門開啟或關(guān)閉過程中，在控制面板上按一下“停止”按鈕，可以將閘門停止在任意位置，電氣控制柜操作面板上設(shè)有緊急停止按鈕，在緊急情況下，按下緊急停止按鈕，可以控制電磁閥電機(jī)停止。

1.2.4 下滑自動回升控制

為了保證閘門持續(xù)在全開或在放水時設(shè)置刻度，由于油缸泄漏等原因引起閘門沉降下移，控制系統(tǒng)設(shè)置有閘門下滑自動回升功能，開度儀實時將開度數(shù)據(jù)送給PLC，當(dāng)閘門由全開位置下滑200 mm時系統(tǒng)按照“閘門開啟”程序自動電動機(jī)提升閘門至下滑前位置，若閘門繼續(xù)下滑至300 mm時，同時啟動另一臺油泵電機(jī)組將閘門提升至極限位置，同時聲光報警。

1.2.5 自動控制操作注意事項

自動控制不需要操作油泵，建壓/卸壓等選擇開關(guān)，當(dāng)啟閉機(jī)的工作監(jiān)測到故障時，啟閉機(jī)電氣控制系統(tǒng)會發(fā)出聲光報警信號，同時啟閉機(jī)電氣控制系統(tǒng)會自動停止工作，這時操作者需要按下警報復(fù)位按鈕，關(guān)閉報警聲并進(jìn)行故障處理。

1.3 閘門遠(yuǎn)方控制

將系統(tǒng)“控制方式”選擇開關(guān)扳到“遠(yuǎn)方”檔，然后在控制室上位上收“啟門”、“停止”、“閉門”命令或通過硬接點收“啟門”、“停止”、“閉門”信號即可觸發(fā)PLC待閘門開啟或關(guān)閉到預(yù)設(shè)位置時，自動關(guān)閉電磁閥，卸荷，停止電機(jī)。

2 啟閉機(jī)的使用和維護(hù)

2.1 液壓系統(tǒng)的使用和維護(hù)

應(yīng)根據(jù)閘門操作運行系統(tǒng)和啟閉機(jī)的設(shè)備訂制啟閉機(jī)的操作運行規(guī)程，運行操作人員應(yīng)熟悉了解啟閉機(jī)的結(jié)構(gòu)、技術(shù)、操作運行條件和規(guī)程。

液壓系統(tǒng)中的元器件的使用和保養(yǎng)按相應(yīng)產(chǎn)品使用說明書，每月定期檢查一次，包括所有的液壓系統(tǒng)和電氣系統(tǒng)，液壓系統(tǒng)不允許漏油，油箱中液面高度不能低于最低油面，如需向油箱補(bǔ)油，加入的油品一定要與原來一致，并經(jīng)過過濾，精度不低于10 um，定期檢查油質(zhì)，如發(fā)現(xiàn)乳化和變質(zhì)，應(yīng)立刻更換；壓力繼電器壓力閥等在最終調(diào)定參數(shù)不得隨意變動，平時運行要注意觀察和檢查電磁閥、壓力閥、壓力繼電器是否動作靈活正確；液壓系統(tǒng)中所有的手動閥門（球閥）等應(yīng)掛牌表明是常開或常關(guān)，嚴(yán)禁非操作人員操作。在啟閉機(jī)運行過程中嚴(yán)禁調(diào)整壓力繼電器、壓力閥等安全保護(hù)裝置；開度儀必須經(jīng)常檢查并加以校準(zhǔn)，確保安全運行；當(dāng)系統(tǒng)發(fā)生故障時，應(yīng)立即停機(jī)切斷電源，只有在查明事故原因并排除故障后，才能恢復(fù)運行，打開排氣閥排氣時，人應(yīng)避開噴射的氣流，嚴(yán)防噴入眼內(nèi)；對密封件、高壓管等應(yīng)定期保養(yǎng)和更換所有備品備件，專用工具要妥善保管。

2.2 電氣控制系統(tǒng)使用維護(hù)

電氣控制系統(tǒng)正式運行一個月后，重新緊固各連接端，定期檢查各軟啟動器輔助觸電上的螺絲，各接線端中間繼電器，各部連接體，如有問題及時更換；定期打掃柜內(nèi)灰塵，做好運行維護(hù)記錄；為保證PLC程序安全可靠存儲，應(yīng)在一周內(nèi)給PLC供電一次，時間不低于15 min。

3 常見故障處理

3.1 電氣系統(tǒng)故障處理

自動運行時油泵電機(jī)停止運轉(zhuǎn)，將控制方式開關(guān)扳到手動檔，查故障原因且問題解決后才能操作。

系統(tǒng)超壓指示燈亮，必須立即停止油泵工作，可按“緊急停止”按鈕或?qū)ⅰ敖▔哼x擇”開關(guān)扳到“卸壓”檔后將油泵選擇開關(guān)扳到“切除”位，檢查管路是否有堵塞，系統(tǒng)失壓指示燈亮，停止油泵工作，檢查管路是否破裂或漏油。

油位低指示燈亮，必須停止油泵工作，可按“緊急停止”按鈕或?qū)ⅰ坝捅眠x擇”開關(guān)扳到“切除”檔，補(bǔ)油脂，待液壓油冷卻報警信號消除才能進(jìn)行運行操作，濾油器堵塞指示燈亮，更換回油芯后進(jìn)行操作。

3.2 液壓系統(tǒng)故障及處理

系統(tǒng)油壓不足。主要是由于油泵磨損，吸油管漏氣，油箱油位太低，系統(tǒng)壓力閥調(diào)壓失靈所致。處理方法可采取更換油泵，消除吸油管漏氣，給油箱補(bǔ)充清潔油，對閥門進(jìn)行清理更換。

油缸運行時有震動或爬行現(xiàn)象。主要原因有液壓系統(tǒng)中有氣體，壓力閥工作壓力不穩(wěn)定，液壓單向閥開啟壓力偏低，油泵排量不穩(wěn)定。處理方法可采取排除系統(tǒng)中的氣體，清洗或更換壓力閥，調(diào)高液壓單控閥開啟壓力，清洗或更換油泵。

閘門全開位下滑過快。主要原因有液壓單向閥失靈，漏油，油缸內(nèi)泄漏太大等。處理方法可采用清洗或更換液控單向閥，更換活塞與缸體之間的密封圈，檢查缸體內(nèi)表面是否有損傷和銹蝕。

動作失靈。主要原因有電磁閥失靈、開度儀及行程開關(guān)位置不對或失靈、回油濾油器堵塞、油箱液位過低或過高、壓力繼電器失靈等。處理方法可采用清洗或更換電磁閥，校準(zhǔn)位置更換行程開關(guān)，清洗更換濾油器，給油箱補(bǔ)油或排除多余油，更換壓力繼電器。

4 結(jié)語

新北干渠首閘建成投入運行近50a，啟閉操作準(zhǔn)確，維修及時，養(yǎng)護(hù)到位，管理規(guī)范，一直處于安全運行狀態(tài)，在保證新北干灌區(qū)灌溉用水，增產(chǎn)增收方面發(fā)揮了巨大作用，社會和經(jīng)濟(jì)效益顯著，為禹州地區(qū)經(jīng)濟(jì)社會的發(fā)展做出了較大貢獻(xiàn)。