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泵站出口快速闸门的运行操作要求,关系到泵组的安全、高效运行,各个泵站不尽相同,在此根据工作实践作一总结,供同行参考。
1.泵站起排时闸门运行原则
泵站起排时,先将事故闸门的卷扬启闭机持住在孔口上方作为事故备用,工作闸门全关;当泵组正常开机时,工作闸门应与水泵电动机联动,即水泵电动机得到启动信号的同时,工作闸门也应得到启动信号,闸门没有全开时水流从闸门自带的拍门流出;工作闸门提起后持住在孔口上方作为事故备用。也有一些泵站采用泵组启动前工作闸门全关,待泵组启动到额定转速后再开启工作闸门的方式。
在这种起排方式下,水流完全由拍门流出,实践中发现这会对闸门及拍门造成较大冲击,如果每次都这么操作,会对拍门安全造成较大威胁。拍门损坏虽然可以维修,但毕竟费钱、费力、误工,万一拍门脱落还易酿成安全事故。有观点提出如果启动水泵的同时开启工作闸门,泵组会难以顺利启动,其实这种担心是多余的,相反闸门提起、流道畅通,水力损失减小,更有利于水泵启动。当然,泵组启动前,工作闸门也不应该事先提起,否则可能导致流道内发生气锤,使机组产生有害振动。
卷扬启闭机差动圆锥齿轮减速机及行星联轴节传动
在差动圆锥齿轮减速机传动的快速卷扬式启闭机机构布置中,圆柱齿轮减速器不直接与电动机相连,而是由电动机通过一台单级差动圆锥齿轮减速器驱动。电动机端设交流制动器,差动圆锥齿轮减速器十字轴端设直流制动器,圆柱齿轮减速器高速轴悬臂端设离心调速器。正常启闭时采用交流电源,电动机端交流制动器松闸,电动机驱动差动减速器、圆柱齿轮减速器和卷扬装置而启闭闸门,此时直流制动器处于制动状态,差动减速器的十字轴不转动。快速下降时,电动机及交流制动器不通电,直流制动器的电磁铁在继电保护装置的作用下接入直流电源,将制动器松开,使闸门自行下降。
此时,圆柱齿轮减速器的高速轴及差动减速器的十字轴同时转动,进入快速闭门模式。行星联轴节传动的快速卷扬启闭机,就是用行星联铀节代替单级差动圆锥齿轮减速器,其余结构和传动原理都大致相同。
闸门在快速下降过程中,速度并不局限在5m/min 以内,而是根据需要由离心调速器来进行控制。但离心调速器也是有 转速限制的,调速器的 转速受电动机或减速机 转速的限制,同时也受调速器自身运行平稳和发热要求的限制。在走访中发现,有些工程由于闸门孔口高度不大,闸门在整个快速下降过程中的速度由离心调速器控制在5m/min以内,就可以满足2min内关闭孔口要求,因此不用在闸门接近底槛时断电,而是直接落至底槛。
在这种结构型卷扬启闭机中,只有一个制动器,且只配备一种电磁铁,因此采用更加可靠的电磁液压制动器代替普通电磁铁制动器。电磁液压制动器动作平稳、噪音低、寿命长,还可以自动补偿自动闸瓦的磨损,制动力矩有保证。由于这种结构型式只需要一种电磁铁和一台二级圆柱齿轮减速器,布置紧凑,虽制动器稍高,但总体造价较低,是较常采用的一种结构型式。