一、閘門參數(shù)
荷載:根據(jù)閘門的自重、水壓力以及可能存在的其他附加荷載,計(jì)算出啟閉機(jī)所需的最大啟門力和閉門力,以此來確定液壓系統(tǒng)的工作壓力和液壓缸的規(guī)格。一般來說,液壓系統(tǒng)的工作壓力應(yīng)根據(jù)荷載大小在 16 - 32MPa 范圍內(nèi)選擇,荷載較大時(shí)取較高值。
行程:閘門的開啟和關(guān)閉行程決定了液壓缸的行程。通常,液壓缸的行程要比閘門的實(shí)際行程大一些,以保證閘門能夠完全開啟和關(guān)閉,一般余量在 10% - 20% 左右。
二、工作環(huán)境
溫度:在高溫環(huán)境下,應(yīng)選擇具有良好耐高溫性能的液壓油和密封件,同時(shí)考慮液壓系統(tǒng)的散熱措施;在低溫環(huán)境下,要選擇低溫流動(dòng)性好的液壓油,必要時(shí)還需配備加熱裝置。例如,在高溫的工業(yè)環(huán)境中,可選用合成型高溫液壓油,而在寒冷的北方地區(qū),可選用具有低傾點(diǎn)的液壓油。
濕度:濕度較大的環(huán)境容易導(dǎo)致液壓系統(tǒng)元件生銹,因此需要選擇具有良好防銹性能的液壓油和防護(hù)涂層的元件。對于在潮濕環(huán)境或水下工作的啟閉機(jī),其液壓系統(tǒng)的密封要求也更高,要選用防水性能好的密封件。
粉塵和腐蝕性介質(zhì):如果工作環(huán)境中存在大量粉塵或腐蝕性介質(zhì),應(yīng)加強(qiáng)液壓系統(tǒng)的防護(hù),如采用封閉性能好的油箱和防護(hù)等級高的元件,防止粉塵進(jìn)入系統(tǒng)或腐蝕性介質(zhì)對元件造成損壞。
三、性能要求
運(yùn)動(dòng)速度:根據(jù)閘門的使用要求,確定其開啟和關(guān)閉的速度。液壓系統(tǒng)的流量應(yīng)滿足液壓缸在規(guī)定速度下的工作要求。一般來說,閘門的開啟速度在 0.2 - 0.5m/min 左右,關(guān)閉速度可略慢一些。通過選擇合適的液壓泵和流量控制閥來調(diào)節(jié)系統(tǒng)流量,以實(shí)現(xiàn)所需的運(yùn)動(dòng)速度。
控制精度:對于一些需要精確控制閘門位置和開度的場合,如用于水位調(diào)節(jié)的閘門,要求液壓系統(tǒng)具有較高的控制精度。此時(shí),應(yīng)選用精度較高的控制閥,如電液比例閥或伺服閥,并配備相應(yīng)的位置檢測和反饋裝置,以實(shí)現(xiàn)對閘門位置的精確控制。
可靠性和穩(wěn)定性:水利工程中的啟閉機(jī)通常需要長期穩(wěn)定運(yùn)行,因此液壓系統(tǒng)的可靠性至關(guān)重要。應(yīng)選擇質(zhì)量可靠、品牌信譽(yù)好的液壓元件,同時(shí)設(shè)計(jì)合理的液壓回路,如采用冗余設(shè)計(jì)、設(shè)置安全保護(hù)裝置等,以提高系統(tǒng)的可靠性和穩(wěn)定性。
四、安裝空間
液壓系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)形式和尺寸應(yīng)與啟閉機(jī)的安裝空間相匹配。如果安裝空間有限,可選擇緊湊式的液壓站,如集成式液壓系統(tǒng),將液壓泵、電機(jī)、油箱和控制閥等元件集成在一起,以減小占地面積。對于大型啟閉機(jī),若有足夠的安裝空間,則可考慮采用分體式液壓站,便于維護(hù)和管理。
五、維護(hù)和管理
選擇易于維護(hù)和管理的液壓系統(tǒng),便于操作人員進(jìn)行日常檢查、保養(yǎng)和維修。例如,液壓元件的布置應(yīng)便于拆卸和更換,油箱的設(shè)計(jì)應(yīng)便于清洗和加油,同時(shí)要有良好的通風(fēng)和散熱條件。此外,還應(yīng)考慮液壓系統(tǒng)的智能化程度,如配備故障診斷系統(tǒng),能夠及時(shí)發(fā)現(xiàn)和定位故障,提高維護(hù)效率。
成本因素
初始投資:包括液壓系統(tǒng)的設(shè)備采購成本、安裝調(diào)試成本等。在滿足使用要求的前提下,應(yīng)盡量選擇性價(jià)比高的產(chǎn)品,對不同品牌和型號的液壓元件進(jìn)行綜合比較,選擇性能可靠且價(jià)格合理的產(chǎn)品。
運(yùn)行成本:主要包括液壓油的消耗、能源消耗以及設(shè)備的維修保養(yǎng)成本等。選擇高效節(jié)能的液壓泵和電機(jī),可降低能源消耗;選用質(zhì)量好的液壓油和耐用的元件,可減少油液更換和元件維修更換的頻率,從而降低運(yùn)行成本。