1、平衡梁在液压顶升闸门工程施工中的实际应用摘要:本文对顶升闸门抖动及噪声产生原因、平衡梁结构设计方案、平衡梁偏心摆度自调间隙位加工、加装平衡梁后的运行效果进行了分析阐述 关键词:顶升闸门抖动及噪声；平衡梁结构设计；偏心摆度自调间隙位；运行效果 中图分类号： S611 文献标识码：A 文章编号： 1 引 言 近年来广州市番禺区农田水利工程建设过程中，陆续引进全国先进的中、小型弧形钢闸门、顶升闸门、悬挂式闸门等设计理念，并配套液压机启闭型式。现已成功在本区几个大型工程中如，广州市番禺区雁州水闸新建工程、市桥河南岸整治工程、一村三岛堤路结合工程中应用，随着液压启闭技术在本区水利工程中的普遍采用，伴随着
2、液压启闭机与钢闸门之间的同步配合问题也越来越多，本文就番禺区市桥河塘涌水闸液压顶升门设计安装施工中遇到的闸门开启剧烈抖动及噪声问题如何解决进行分行，提出机械平衡梁在液压顶升门中解决闸门抖动及噪声问题的实际工程应用，供水利施工业者参照。 顶升闸门抖动及噪声产生原因分析 按原设计方案,液压启闭机采用江苏武进液压启闭机公司生产的型号为 QPPY-2*100-2.5，闸门启闭由两侧预埋油缸直接通过闸门上焊接的顶升梁来顶升闸门。安装调试开启闸门时，发现该闸门出现了较剧烈的抖动，并伴有刺耳的噪音，连续开启多次，间隔会出现闸门严重偏载倾斜，即使液压电气程序纠偏控制亦不能有效解决该现象，经现场分析造成上述问题
3、有以下三个原因： 第一，由于闸门重量在 100KN 以下时相对较轻，在动水中操作闸门时，受闸门动水压力和压力波的影响较大。这些载荷的变化使双缸承受负载不等, 形成偏载。根据压力流量关系,负载大的液压缸较负载小的液压缸速度慢 第二，对液压系统本身而言, 其不对称性也会促成双缸同步误差的形成。液压启闭机操作的是沿着导向门槽上下移动的闸门，双缸载荷的大小不仅取决于闸门重量, 还与闸门运行阻力相关，其运行阻力是不稳定的, 与水封和支撑行走机构表面的状态密切相关, 泥沙淤积、建筑垃圾和漂浮物落入门槽、埋设件结冰等都会使运行阻力大大增加。 第三，两个油缸分别安装在 2 个不同的预埋基础上, 因此有安装误差
4、； 双缸运动副摩擦力不同, 摩擦力大的液压缸运行慢，液压系统的内外泄漏和压缩不可能相等， 油管长度和弯头数目的不同将造成双缸沿程阻力不等；长时间运行使液压缸的工作特性发生变化, 而 2 条液压缸的工作特性变化也不可能相同等等。 由此可见, 由外载的不同而产生的偏载是会存在的,除去液压系统本身及自动纠偏控制程序的问题, 采取增配平衡梁而实现均匀分配顶升闸门载荷，增加油缸缸头与顶升端盖间的间隙位来自动调节闸门同心度的方案可解决闸门剧烈抖动问题，从纯机械的角度提出解决双缸不同步事宜。 3 平衡梁结构设计方案 平衡梁结构的设计采用顶拉结合，变顶为牵，自动调平的初衷，目的是改变闸门在液压顶升传动过程中的
5、纯刚性接触模式，在顶升过程中通过机械平衡梁的设置，达到全行程启闭中能自动调整闸门的同心度、垂直度、摆度及牵引均度，闸门上升开启受力状态由此转变为：两侧液压杆推力平衡主梁拉力吊耳板销轴传动力闸门顶升架拉力闸门上升；闸门下降关闭依靠自重回落。该方案制作工时短，原理简单，经济合理，能为业者接受。具体设计方案结构示意图如下： 4、平衡梁偏心摆度自调间隙位加工 当受到预埋安装施工及油缸加工精度影响时，两侧油缸会出现垂直度、平行度、水平度的位移偏差；闸门在启升到最大开度时，闸门的偏心摆度也会达到最大，表现出的实际问题是闸门与门槽中心错位不平行，即较大的“扭动” 。按照传统的顶升盖与油缸支点焊接固定方法，这
6、时因安装与制造精度因素引起的运行弊病就明显暴露无遗，闸门也会因此跟油缸的推动形成刚性互扭，严重时就出现闸门剧烈抖动，噪音偏大的现象。 该偏心摆度问题处理时通过在平衡梁上增加油缸头支点与顶升盖之间间隙位来解决，安装施工过程中，先行试启闭闸门，待机构运行稳定后，将顶升盖与闸门顶升架点焊固定，当闸门与油缸平行度在升降过程中出现偏移时，平衡梁固定的顶升盖与油缸顶头之间通过加工预留空位进行自调整，从而实现了油缸与平衡梁之间的柔性搭接。而平衡梁与闸门间通过吊耳板与销轴的起吊联接方式直接避免了刚性接触，经 上述方式处理后基本能解决偏心摆度的问题，顶升盖与油缸顶头配合示意图如下： 5、加装平衡梁后的运行效果
7、经过方案处理后的液压顶升闸门，已完全消除先前闸门在启门时的剧烈抖动及噪声现象，两侧油缸经测试油压显示基本相同，液压系统传感器行程数值变化稳定，电器仪表各项数值均在范围之内；通过一年多的实践运行，经历过高水潮位、洪水位、内涝反向排水等多种天气状况下均能稳定运行；随后在市区的其它几个工程上普及应用收到良好的运行效果，具有普遍的技术推广性和设计借鉴性。 6 总 结 在本文中，阐述了机械平衡梁在液压顶升闸门运行中解决闸门抖动及噪声的实际应用问题。通过增加自行设计的机械平衡梁并改变顶升盖与油缸顶头的联接方式，有效的把传统刚性顶升闸门模式转变为柔性牵引模式，从而解决了由安装精度及制造精度影响所带来的施工实际问题，保证了闸门的稳定运行，也为广大施工业者及设计人员提供了一种可靠处理水利闸门问题的经验。
