原标题:一启一闭,世界最快

平陆运河企石枢纽输水阀门的液压启闭机。
开启:1分钟;关闭:30秒。
早就听说,平陆运河船闸输水阀门启闭速度世界最快,是常规船闸输水阀门的2—4倍,但一直没机会一探究竟。
近日,记者走访企石枢纽,发现在省水池检修平台和中墩上下闸首新安装了一批设备,平陆运河集团广西平陆运河建设有限公司工程师何家俭介绍:“这是输水阀门快速液压启闭机。”
这就是带动输水阀门创下世界纪录的快速液压启闭机?记者闻言,不由得仔细打量眼前高高竖起的机器:圆柱形顶部,圆筒状机身,方形底座,从上到下还连接着细长的管道,样子有点像迷你的水塔。
“顶部是补油箱,圆筒状机身藏着核心部件——迷宫式缓冲套,底部连接输水廊道深处重达70吨的阀门。”何家俭一一讲解。
启闭机均两两一组布置,何家俭解释,这是因为每条输水廊道都设置了双阀门,如果一个阀门需要检修或发生故障,另一个阀门便可作为备用,保障船闸正常运行。
平陆运河船闸输水阀门启闭速度为何设计得这么快?这要从运河首创的三级叠合式省水池说起。
输水阀门是设在船闸输水廊道中用于控制灌泄水的核心部件。与普通船闸相比,平陆运河马道、企石船闸多了连接三级省水池的输水廊道,阀门数量增至32扇,是普通船闸的4倍。
当船舶过闸、对闸室进行灌泄水时,普通船闸仅需要上下闸首阀门启闭1次,而平陆运河船闸闸室与三级省水池之间需逐级输水,多组阀门逐级启闭。启闭次数多,输水速度就慢,直接影响船舶过闸效率。
提升阀门启闭速度势在必行,但如何实现?为此,平陆运河集团组织了高校、科研机构、企业等国内顶尖科研力量开展研究和技术性攻关。
液压启闭机是带动阀门升降启闭的动力系统。“平陆运河阀门的启闭速度远高于现有启闭机的启闭速度,系统的惯性冲击很大,尤其是阀门在闭门时要求最后5秒从高速降低到安全速度,普通缓冲套很难达到。”平陆运河省水船闸大型阀门液压快速启闭机研究实验负责人、武汉理工大学教授陈云介绍。
为攻克这一难题,研究团队在业内率先采用金属3D打印技术,创新设计出一款“迷宫式缓冲套”并应用到启闭机液压缸中。通过视频,记者见识了这款缓冲套的样子,从外表看,就是一个平平无奇、表面光滑的中空金属圆柱体。“奥妙在于缓冲套内,设计了复杂曲折如迷宫的流道,当液压油通过这些流道时,会起到缓冲作用。”陈云说。
有了这个安全装置,既能支撑数十吨重阀门快速开启,又能在其高速下落过程中实现“温柔刹车”,避免设备的撞击损耗。
关键部件和设备的突破只是第一步,接下来还要验证在长期运行中,面对高速冲击,缓冲套能否保持性能,以及连接阀门后,整套设备能否平稳顺畅地运转。
为此,建设团队先后组织了液压启闭机全尺度卧缸加载试验、竖缸额定荷载试验、液压启闭机与阀门一体化试验,通过数千次模拟运行测试,全面论证和检验设备的可靠性。
业内专家表示,平陆运河在大容量快速液压启闭机技术上的重要突破,为国内外省水船闸阀门快速启闭运行设计提供了极有价值的“平陆运河方案”。
如今,企石枢纽的输水阀门及启闭机已完成安装,正在进行相关调试。从远处看去,一台台橙色的机器高高矗立在船闸之上,形成一道醒目的风景线。
无论多宏大的工程,都离不开一项项技术的创新、一个个难点的突破,离不开建设者的智慧和执着探索。平陆运河这座世纪工程,正是在一次次攻坚克难之中,从图纸一步步走向现实。(记者 梁菡 庾琳 通讯员 韦耀尹 文/图)

