摘 要:天津市现有水闸3 159座,小型水闸占水闸总数的98%,绝大多数为手动启闭。移动式液力提闸机在没有电源的情况下代替人力快速启闭闸门,具有机动灵活、安装使用简便、省时、省力、省工、效率高的特点,可以替代手动提闸和电动提闸,快速完成提闸或者闭闸任务,在工程管理中具有较好的应用前景。
关键词:移动式;液力提闸机;中小水闸;启闭闸门效率
天津市现有水闸3 159座,其中大型水闸13座、中型水闸53座、小型水闸3 093座(2016年天津水务发展统计公报),小型水闸占水闸总数的98%。小型水闸量大、分散,绝大多数没有供电电源,为手动启闭,费力且效率低,因此使用移动式液力提闸机解决无电源水闸的启闭问题非常必要。
移动式液力提闸机主要功能是在没有电源的情况下代替人力快速启闭闸门,主要应用于中小型闸门。移动式液力提闸机具有机动灵活、安装使用简便、省时、省力、省工、效率高的特点,可以替代手动提闸和电动提闸,快速完成提闸或者闭闸任务。移动式液力提闸机启闭闸门由人力操作转为机械化操作,可以降低闸门启闭的劳动强度,解决中小型水闸数量较多、分布零散、缺乏常规电源、不设常驻管理人员等问题,提高闸站管理效率,提升管理水平。
1 移动式液力提闸机简介
移动式液力提闸机由天津市成正科技发展有限公司自主研发,2012年6月获国家实用新型专利。2012年12月,经天津市北辰区科学技术委员会组织的专家评审,认为该项成果总体达到国内领先水平,专家建议尽快将项目产品系列化、产业化,加快国内市场的拓展。
1.1 工作原理
移动式液力提闸机是利用小型液压站产生的12 MPa压力的液压油来驱动连接在启闭机手摇接口上的液压马达,液压马达驱动闸门启闭机,从而达到启闭闸门的目的。移动式液力提闸机主要由发动机、液压站、分配器、液压马达等组成,液压站与液压马达的连接采用高压油管(软管)连接,根据启闭机与道路之间的距离确定油管的长度,油管与机器的连接使用高压快速接头,既方便使用又能保证安全。其中,发动机为Honda GX270汽油机,是顶置式气门(OHV)发动机,具有一贯的可靠性、经济性、良好的操作性和耐久性;液压马达为宁波中科液压有限公司生产的BM1型轴配流摆线液压马达,其参数见表1。
表1 BM1型轴配流摆线液压马达参数
1.2 操作流程
移动式液力提闸机操作流程如下:①将随机提供的连接法兰板固定在启闭机人摇接口端盖上;②将液压马达及配套的连接套头与启闭机人摇接口相连,并用固定螺栓紧固;③将液压管路分别在液压站分配器和液压马达处按标注连接;④打开发动机油门,关闭阻风门,开启电门,将分配器手柄放在中间位置,拉动启动手柄启动发动机;⑤将节气门手柄推至设定位置,即根据需要按照机器面板上标注的启、闭方向推、拉分配器手柄提升或者关闭闸门。
2 移动式液力提闸机在中小水闸中的应用
2.1 应用宣传培训
天津成正科技发展有限公司携带移动式液力提闸机先后参加了2013年天津市水务局水利先进技术(产品)推介会和2014年第十一届国际水利先进技术(产品)推介会,以推广宣传移动式液力提闸机技术和培训设备操作人员。
2013年7月16日,由天津市水务局主办、天津市水利科学研究院承办的2013年天津市水务局水利先进技术(产品)推介会在天津水利科技大厦二楼会议室举行,邀请天津市水务局机关、局属单位和各区县水务局技术人员80余人参会。移动式液力提闸机技术报告作为水工技术与材料专题报告之一向各位参会代表进行了推介,报告过后进行了移动式液压提闸机技术的现场演示和视频播放。本次推介会结合水利工作实际需求,为移动式液力提闸机技术作了一次全面透彻的技术介绍和推介,取得了良好的宣传效果。
2014年3月28日,第十一届国际水利先进技术(产品)推介会在北京召开,有十余个国家和地区的170余项技术(产品)在会上推介,涉及水利各重点领域。推介会由水利部科技推广中心主办,来自水利部有关司局、各流域机构、各省(自治区、直辖市)水利(务)厅(局)、各市县水利(务)局及水利科学研究、规划设计、工程建设与运行管理等部门与单位的领导、专家和技术骨干千余人到会观摩和参与现场交流等活动。移动式液力提闸机借助推介会平台进行了展出,引起了相关技术人员的关注,参观者争相索要宣传材料,留下联系方式,达到了面向全国推广的目的。
2.2 应用案例介绍
(1)中型水闸。蓟州区泃河邵庄子闸位于泃河右堤,坐落在蓟州区侯家营镇邵庄子村附近。该闸为2孔闸,闸口总净宽18.56 m,过闸流量300 m3/s,设计洪水标准20 a一遇,闸门尺寸为5.1 m×9 m,单个闸门安装有苏制老式手摇卷扬机2台,为3级水工建筑物。该闸应用移动式液力提闸机2套,使用调节阀调节液压马达的转速,使闸门2个卷扬机吊点同步做功。经试验测量,每提闸10 cm耗时约20 min,较人工提闸节省40 min时间,且劳动强度低。
天津市大清河老龙湾低水闸坐落在静海区独流镇肖家堡村附近。该闸为10孔闸,是双吊点电动卷扬机式启闭机,启闭机之间加铁杆同步,现场应用安装时,拆除其原有的传动皮带轮,将连接盘焊接在卷扬机上。改装后,试验结果达到快速提闸的效果,而且提闸速度高于发电机提闸并避免了使用发电机可能对操作人员带来的触电危险。
(2)小型水闸。移动式液力提闸机分别在北辰区温家房子泵站排水闸、西青区丰产河排水闸及西青区二级河道管理所外环河闸、津晋高速公路与205国道交口排水闸、程村排水闸上应用。经测试,提闸速度达到15 m/min,满足小型闸门的提闸需要。
3 结语
应用移动式液力提闸机与传统的单纯依靠人力启闭闸门比较,省时又省工,可以极大地减轻工人劳动强度,缩短启闭闸门时间,启闭闸门一次提高劳动生产率5.5 h,节省运行费1 260元/次。由于提闸、关闸速度快,汛期排沥及时,可以避免内涝灾害的发生;作物灌溉时,可以降低作物受害发生的概率,减少农民灌水纠纷的发生。
移动式液力提闸机推广应用项目的实施完成,引起了天津全市中小水闸管理部门的关注,一些水闸管理部门相继采用移动式液力提闸机进行闸门的开启和关闭,产生了较好的社会和经济效益。以此观之,移动式液力提闸机推广应用前景广阔。