乐滩电站液压清污抓斗结构及应用

陈琼
2018-01-29
来源:贵州水力发电

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乐滩水电站液压清污抓斗主要由电动葫芦、滑轮组、液压清污抓斗、液压泵站、电缆及卷筒、电气装置等组成。


根据现场条件,基于下列原因,决定增设电动葫芦作为清污抓斗的起升机构,而门机小车只负责配合移动清污装置到不同位置清污。


(1)乐滩水电站设计清污抓斗自重10t,每次清污量7m3(约5t),总荷重在15t 左右,而坝顶门机起重量为2×1600 kN,若直接用门机小车安装清污抓斗,不仅需要改动门机控制回路和程序,而且清污装置的欠载和过载设置精确度较差。


(2)坝顶门机小车的起升速度为1.5m/min,而电动葫芦的起升速度可以达到3.7m/min,能大大提高清污的速度和效率。


(3)坝顶门机小车的动滑轮直径有1.2m,而拦污栅孔口宽只有1.7m,基本无法调整清污抓斗上下游位置,而且门机动滑轮组不适合入水作业。乐滩水电站的拦污栅孔口长有7. 5 m,要求的清污深度为50 m,因此需选用非标准的电动葫芦,增加钢丝绳卷筒长度。增设的电动葫芦起升重量为2 × 100 kN,钢丝绳采用Φ14 交互捻钢丝绳,并采用双吊点设计。


电动葫芦安装有一套高度显示编码器及限位装置,高度显示编码器能使操作人员掌握起升高度情况,电动葫芦上、下极限位置设有2 级保护,第1级由程序实现,第2 级由断火器实现。第1 级较第2 级提前0. 3 m 动作,当程序控制失灵时,由第2级保护的硬接点直接断开电动葫芦的动力电源。在电动葫芦的主附边均安装有荷重传感器,可以将两侧的荷重情况传输到PLC 里,使操作人员掌握荷重情况。同时,考虑水下作业的复杂性,还设置了过载、欠载和不平衡保护。

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液压清污抓斗采用框架结构,清污宽度设置为7.2m,为全跨式结构,一次可以对整个栅面清理。转耙分2瓣制造,每瓣分别由2支液压油缸操作控制,在清理水中不规则的树桩时仍有较好的效果。为了能让清污抓斗在拦污栅工作面顺利上下移动,在抓斗构架上装有4 个导向轮,确保在任何位置时每个导向轮均能同时压在2 个栅格上,以避免栅格变形。导向轮使清污抓斗铲齿与栅面保持2 cm 距离,既确保良好的清污效果,又不会插入横向栅格内。抓斗构架两侧各安装2 个侧面导轮,确保构架与端墙接触时能顺利升降。


由于乐滩水电站拦污栅顶部有高度为80 cm、角度为45°的斜倒角,为使导向轮顺利越过栅顶,在铲齿底部安装4 个小导向轮,避免铲齿插入栅顶横向栅格内,在水下清污的时候始终沿拦污栅栅条滚动。铲齿和转耙采用15 cm 厚的Q345 钢板焊接框架结构,具有足够的强度和刚度,不易变形。转耙转动轴处安装有角度传感器,在抓斗进入水下工作时操作人员仍可以全程监视其开度变化情况。


为了确保水下作业的安全,乐滩水电站清污抓斗每次作业前,均进行起升、转耙开闭、极限保护、不平衡保护、欠载过载保护等试验,试验合格才开始清污。在枯水期,杂物量较少时,清污抓斗可以在机组满负荷( 150 MW) 时顺利工作从栅顶至栅底,各项工作正常。


乐滩水电站每年利用清污抓斗清理杂物3000多m3,不仅增加发电量5000多万kW·h,而且清洁了河道,为下游居民提供了清洁的饮用水,取得了良好的经济效益和社会效益。

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