1.2 液压启闭机在水利工程中的应用

1.2.1 国内大型水利工程的应用情况

20世纪50年代末期在新安江水电站设液压启闭机，标志着国内第一台液压启闭机的诞生。随着液压技术的发展，特别是液压缸体加工技术的发展，制约液压启闭机性能的瓶颈如大流量、高压力及液压阀的密封性差等问题逐步得到解决，使我国液压启闭机产品应用更加广泛。以三峡水利枢纽工程为首的一批大型水利水电工程的建设，进一步促使液压启闭机的应用与发展迈向新的台阶。三峡工程共用液压启闭机135套，左岸电站厂房进水口快速门液压启闭机启门力达4000kN，持住力达8000kN，行程长达15m。三峡工程三大主体工程之一的三峡工程永久船闸，船闸人字闸门共24扇，闸门最大高度为38.5m，单扇门最大重量达850t，最大启闭力达2700kN，油缸长8668mm，内径580mm，活塞杆行程7276mm，是世界上闸门高度、自重和启门力最大的船闸人字门。由中船重工中南装备有限责任公司为云南华能澜沧江小湾电站设计建造的两支超大型液压启闭机，缸筒内径850mm，外圆1020mm，长11.9m，重23t，活塞杆外径480mm，长12.8m，净重17t，最大启门力为7500kN。

目前，我国液压启闭机的设计和制造能力都达到了相当高的水平和规模，最大启闭力可达8000kN，行程超过15m，油缸直径大于1m，活塞杆直径大于0.5m。表1.1所列内容是国内部分较有代表性的水利水电工程采用的液压启闭机。从表1.1可以看出，液压启闭机更多地用于操作弧形闸门、“人”字形闸门、快速闸门或高水头深孔事故闸门，主要原因是液压启闭机用于这几种形式的闸门上更能体现其优点。从国内一些工程的实际运行情况看，这几年生产的液压启闭机的质量有了很大的提高，而生产成本却有所降低，工程效益愈来愈显著。

表1.1 国内较有代表性的液压启闭机应用情况表

续表

1.2.2 淮河流域液压启闭机的应用

液压启闭机在淮河流域水利工程中的应用相对较晚，最早是在石梁河水库工程上的应用。直到近年来，在江风口分洪闸、嶂山节制闸、蚌埠复线船闸、入海水道海口枢纽、刘家道口节制闸、南水北调东线工程等一系列大中型水利工程中，才开始广泛应用液压启闭机。淮河流域水利工程液压启闭机应用情况见表1.2。

表1.2 淮河流域水利工程液压启闭机应用情况表

1.2.3 液压启闭机产品系列的发展

近年来，随着液压元件产品标准化、系列化推广，技术日渐成熟，产品质量进一步提高，系列发展日趋完善，液压启闭机的优势越来越明显，在水利水电工程中应用日渐普遍。根据控制对象可分为普通平面闸门液压启闭机、弧形闸门液压启闭机、“人”字形闸门液压启闭机等。目前应用于水利行业的启闭机主要有以下几种系列：

（1）平面闸门液压启闭机QPPY××系列。按液压缸的结构型式和安装方式分为QPPYⅠ型和QPPY Ⅱ型。

QPPYⅠ型为柱塞式液压缸，适用于依靠自重（或配重）闭门，一般为双吊点顶升式布置，液压缸一般安装在闸墩的预留孔内，淮河入海水道淮安枢纽工作闸门启闭机的型号就是QPPYⅠ-2×125-8.5，其启门力为2×125kN，最大行程为8.5m。

QPPYⅡ型为活塞式液压缸，可双作用，既可提供启门力，又可产生闭门力。一般为单吊点布置，也可双吊点布置，其液压缸采用地脚螺栓固定在启闭机工作排架上，液压缸通过活塞杆、吊杆与闸门的吊耳用销轴连接。

（2）快速闸门液压启闭机QPKY系列。该液压启闭机系列一般为单作用式液压缸，依靠自重（或配重）闭门，其安装与QPPY Ⅱ型相同，只是液压系统采用快速阀组控制。该型式启闭机主要用来控制水电站进口快速闸门及泵站出口快速闸门。如南水北调东线工程蔺家坝、台儿庄、八里湾等泵站出口快速闸门启闭即为QPKY系列启闭机。

（3）露顶式弧形闸门液压启闭机QHLY系列。该系列液压启闭机适用于启闭露顶式弧形闸门，一般采用活塞式液压缸。因液压缸需随着弧形闸门的启闭而摆动，故进出油管需用软管或铰接头。石梁河水库扩大泄量工程工作门液压启闭机为QHLY-2×500kN、刘家道口节制闸液压启闭机QHLY等。

（4）深孔式弧形闸门液压启闭机QHSY系列。深孔式弧形闸门通常水头高，启闭摩阻力较大，一般为单吊点，采用活塞式液压缸，中部铰支，当闸门靠自重不能关闭时，可由液压启闭机产生下压力，避免配重。

（5）船闸“人”字形闸门的液压启闭机QRWY系列。船闸闸室的“人”字形闸门使用的卧式液压启闭机QRWY，采用双作用活塞式液压缸，液压缸随闸门启闭而水平摆动。

水利工程液压启闭机发展的另一个特点是随着液压传动领域里许多新技术、新产品的出现，比如电液比例阀、数字阀、插装阀技术的应用，液压启闭机技术得到了更新换代。由于电液比例阀具有常规阀和伺服阀无法媲美的优点，因此，在液压启闭机控制系统中运用电液比例技术，也是液压启闭机发展的趋势。