水利工程閘門起升與制動(dòng)機(jī)構(gòu)維護(hù)檢修策略研究

引言

水利工程是我國(guó)基礎(chǔ)性設(shè)施,其穩(wěn)定運(yùn)行關(guān)系到國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展和人民生命財(cái)產(chǎn)安全,而水工閘門起升與制動(dòng)機(jī)構(gòu)是保障水利工程功能實(shí)現(xiàn)的基礎(chǔ),其穩(wěn)定可靠運(yùn)行直接影響水利工程整體安全,因此,有必要深入研究水利工程閘門起升與制動(dòng)機(jī)構(gòu)維護(hù)檢修措施,以期保證閘門系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行,滿足水利工程安全生產(chǎn)要求。

1水工閘門起升機(jī)構(gòu)維護(hù)與檢修

水工閘門起升機(jī)構(gòu)是使閘門升降的傳動(dòng)機(jī)構(gòu),也是水工閘門啟閉機(jī)系統(tǒng)中最基本和最重要的機(jī)構(gòu),其運(yùn)行正常與否直接關(guān)系到啟閉機(jī)性能。

1.1鋼絲繩維護(hù)與檢修

1.1.1鋼絲繩維護(hù)

鋼絲繩日常性維護(hù)主要為潤(rùn)滑和更新,其目的在于保證啟閉系統(tǒng)作用可靠傳遞到閘門。在對(duì)鋼絲繩進(jìn)行潤(rùn)滑時(shí),應(yīng)采用不含酸堿或其他有害雜質(zhì)的專業(yè)潤(rùn)滑油。涂刷潤(rùn)滑油前,應(yīng)先使用毛刷將鋼絲繩表面清理干凈,并使用柴油進(jìn)行清洗,徹底清除鋼絲繩上的油污、灰塵等。涂刷潤(rùn)滑油時(shí),應(yīng)將潤(rùn)滑油加溫到80℃左右,以便其快速滲入鋼絲繩絲股。此外,為防止鋼絲繩銹蝕,還應(yīng)當(dāng)在涂刷潤(rùn)滑油后再涂刷一層鈣基潤(rùn)滑脂,從而起到隔絕空氣、防止銹蝕的作用。

1.1.2鋼絲繩檢修與更換

在閘門啟閉系統(tǒng)中,鋼絲繩作為卷筒組與閘門之間的拉力媒介,在反復(fù)彎曲、摩擦和拉應(yīng)力的作用下,會(huì)出現(xiàn)彎曲疲勞、磨損、斷股等情況,當(dāng)鋼絲折斷數(shù)量增多時(shí),剩余的鋼絲承載拉力會(huì)相應(yīng)增加,進(jìn)而導(dǎo)致鋼絲繩加速磨損,因此,必須及時(shí)更換新的鋼絲繩,以免影響閘門啟閉系統(tǒng)正常運(yùn)行。鋼絲繩更換以斷絲數(shù)為標(biāo)準(zhǔn):交繞繩斷絲數(shù)占比達(dá)10%及以上、順繞繩斷絲數(shù)占比達(dá)5%及以上即可進(jìn)行更換。

為了提高鋼絲繩更換有效性,降低水利工程運(yùn)營(yíng)成本,管理部門應(yīng)加強(qiáng)對(duì)鋼絲繩斷絲、斷股、變形等問題的鑒定,防止提前報(bào)廢和更換。首先,針對(duì)鋼絲繩斷絲問題,管理人員應(yīng)結(jié)合鋼絲繩斷絲位置進(jìn)行鑒定。如斷絲部位出現(xiàn)在繩端,則可能是由于鋼絲繩端部安裝不正確導(dǎo)致拉應(yīng)力過度集中而造成斷絲,針對(duì)該問題,可視鋼絲繩長(zhǎng)度適當(dāng)剪去斷絲部位并正確安裝:如斷絲部位集中于某一段繩股,即使斷絲占比較低也應(yīng)當(dāng)立即報(bào)廢處理,否則將導(dǎo)致鋼絲繩斷裂:針對(duì)分布相對(duì)均勻的斷絲,管理人員應(yīng)根據(jù)其分布狀態(tài)和使用時(shí)間,結(jié)合閘門啟閉頻率合理預(yù)測(cè)鋼絲繩報(bào)廢期限。其次,如發(fā)生繩股斷裂問題,無論繩股斷裂比例多少,均應(yīng)立即更換鋼絲繩。再次,針對(duì)因卷筒組接觸摩擦而造成的磨損問題,管理人員應(yīng)加強(qiáng)檢查,當(dāng)外層鋼絲磨損直徑達(dá)到公稱直徑的40%且出現(xiàn)斷絲問題時(shí),應(yīng)當(dāng)立即報(bào)廢更換鋼絲繩。如鋼絲繩磨損達(dá)到公稱直徑70%但未發(fā)現(xiàn)斷絲問題,也應(yīng)當(dāng)及時(shí)更換鋼絲繩。最后,如鋼絲繩外觀出現(xiàn)變形情況,應(yīng)視其變形形狀采取針對(duì)性措施。如鋼絲繩呈波浪形、籠狀畸變或繩股擠出、鋼絲擠出、繩徑局部增大或減小、彎折或扭結(jié),應(yīng)立即報(bào)廢更換,如出現(xiàn)部分壓扁情況且壓扁部分位于繩端,可將壓扁部位去除后使用。

1.2滑輪組維護(hù)與檢修

滑輪組是卷?yè)P(yáng)式啟閉機(jī)構(gòu)的主要部件之一,在啟閉機(jī)構(gòu)中起到鋼絲繩導(dǎo)向和平衡分支拉力的作用。滑輪組由多個(gè)滑輪組合而成,是啟閉系統(tǒng)起升機(jī)構(gòu)主要傳動(dòng)部件之一。

1.2.1滑輪組維護(hù)

在日常維護(hù)工作中,管理人員應(yīng)加強(qiáng)對(duì)滑輪、滑輪組輪緣、輪輻板、繩槽等部位的檢查和維護(hù)。首先,檢查滑輪轉(zhuǎn)動(dòng)是否正常,各滑輪之間間隙是否正常,有無轉(zhuǎn)動(dòng)異常、間隙過緊等問題,有則應(yīng)及時(shí)拆卸滑輪組,重新調(diào)整滑輪組間距并更換其軸承。否則,可能因滑輪組間隙過小而造成鋼絲繩擠壓、變形等問題,加速滑輪組和鋼絲繩磨損。同時(shí),檢查輪緣和輪輻板部位有無裂紋和破損情況,檢查繩槽磨損程度和滑輪軸磨損情況,并詳細(xì)記錄。

1.2.2滑輪組檢修

根據(jù)滑輪組日常維護(hù)記錄,管理人員應(yīng)針對(duì)滑輪輪緣和輪輻板裂縫、破損情況進(jìn)行及時(shí)補(bǔ)焊,如出現(xiàn)斷裂或破損嚴(yán)重等現(xiàn)象,應(yīng)及時(shí)更換輪緣或輪輻板:針對(duì)滑輪繩槽磨損檢修,如繩槽壁厚磨損達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)壁厚的10%、徑向磨損達(dá)到繩徑的25%,則應(yīng)及時(shí)更換繩槽。此外,針對(duì)滑輪軸磨損檢修,如軸磨損達(dá)到原公稱直徑的5%,應(yīng)及時(shí)更換新軸。

1.3卷筒組維護(hù)與檢修

卷筒組是起升機(jī)構(gòu)的重要組成部分之一,其通過卷筒的回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)將起升機(jī)構(gòu)動(dòng)能轉(zhuǎn)換為鋼絲繩的拉力。卷筒組由卷筒、齒輪聯(lián)軸器、卷筒軸、軸承和軸承座等組成。

1.3.1卷筒組維護(hù)

在日常檢查維護(hù)中,管理人員應(yīng)對(duì)卷筒組齒輪、齒圈嚙合情況進(jìn)行檢查,檢查齒輪有無偏離、磨損、裂紋、扭曲等情況。檢查卷筒組軸頸磨損、軸撓曲、軸承磨損等情況,必要時(shí)應(yīng)及時(shí)更換相應(yīng)構(gòu)件。同時(shí),加強(qiáng)對(duì)卷筒組各部件緊固情況的檢查,確認(rèn)各部件有無松動(dòng)、位移等情況,如發(fā)現(xiàn)該問題應(yīng)及時(shí)進(jìn)行緊固處理。此外,管理人員應(yīng)加強(qiáng)對(duì)卷筒繩槽磨損情況、軸承間隙的檢查,定期潤(rùn)滑卷筒繩槽,防止鋼絲繩與卷筒組因相對(duì)滑動(dòng)而加速磨損。

檢查時(shí),可使用塞尺沿卷筒圓弧測(cè)量軸承間隙,采用壓鉛法測(cè)量頂部間隙,如軸承瓦頂部間隙偏大,可通過增減墊片方式調(diào)節(jié)軸瓦間隙,但應(yīng)保持軸瓦兩側(cè)墊片厚度一致,且軸肩與軸承端部應(yīng)留有1~2mm的余量。

1.3.2卷筒組檢修

在卷筒組日常維護(hù)過程中,如發(fā)現(xiàn)卷筒繩槽過度磨損,出現(xiàn)槽峰變尖或磨平現(xiàn)象,可能引起鋼絲繩跳槽問題時(shí),應(yīng)及時(shí)更換卷筒。如發(fā)現(xiàn)卷筒存在砂眼、氣孔等問題,則應(yīng)根據(jù)氣孔、砂眼的數(shù)量和深度決定檢修策略:如單個(gè)氣孔或砂眼且直徑小于8mm,深度小于卷筒槽壁厚20%或100mm范圍內(nèi)僅有一處砂眼、總數(shù)不超過5處,可繼續(xù)使用并加強(qiáng)觀測(cè):如砂眼多于5處且深度超過20%時(shí),則應(yīng)以補(bǔ)焊方式進(jìn)行處理。針對(duì)卷筒軸兩端支承軸承磨損情況,應(yīng)視軸瓦與軸徑間隙情況決定是否更換軸瓦,以直徑為50~80mm軸瓦為例,其間隙應(yīng)小于0.07~0.14mm,當(dāng)直徑為80~120mm時(shí),其間隙應(yīng)控制在0.08~0.16mm。

2制動(dòng)器維護(hù)與檢修

制動(dòng)器是水工閘門啟閉系統(tǒng)安全保障設(shè)施,也是啟閉系統(tǒng)安全、可靠運(yùn)行的保障。在起升機(jī)構(gòu)中,制動(dòng)器起到調(diào)節(jié)閘門升降速度、制動(dòng)和懸停的重要作用,在起升機(jī)構(gòu)運(yùn)行過程中,制動(dòng)器控制起升行程范圍,從而確保水利工程操作安全。

2.1制動(dòng)器維護(hù)

在制動(dòng)器維護(hù)工作中,管理人員應(yīng)加強(qiáng)制動(dòng)帶、制動(dòng)輪、壓緊系統(tǒng)檢查和維護(hù),定期檢查制動(dòng)帶與制動(dòng)輪接觸面積,看有無過度磨損等問題:定期檢查制動(dòng)輪表面清潔情況,及時(shí)發(fā)現(xiàn)砂眼、氣孔、裂紋等問題:檢查壓緊系統(tǒng)軸磨損情況:檢查液壓推桿松閘器油液有無機(jī)械雜質(zhì)并及時(shí)更換:檢查和調(diào)整制動(dòng)器閘瓦間隙,當(dāng)制動(dòng)距離過小或無制動(dòng)距離時(shí),應(yīng)及時(shí)調(diào)整,避免起升機(jī)構(gòu)突然停止或起升,造成機(jī)架變形或部件損壞等。針對(duì)制動(dòng)器部件磨損情況,管理人員應(yīng)定期檢查和記錄,并更換油液和調(diào)整制動(dòng)器閘瓦間隙,確保制動(dòng)器可靠運(yùn)行。

2.2制動(dòng)器檢修

依據(jù)日常維護(hù)記錄,管理人員應(yīng)針對(duì)制動(dòng)器磨損和故障問題進(jìn)行更換、維修。針對(duì)制動(dòng)帶磨損問題,如與制動(dòng)輪接觸面積小于制動(dòng)帶面積的80%或邊緣部位磨損超過厚度的2/3,則應(yīng)當(dāng)及時(shí)更換制動(dòng)帶:如制動(dòng)輪徑向磨損超過3~4mm,則應(yīng)通過車削加工和熱處理,使其恢復(fù)硬度后方可繼續(xù)使用。當(dāng)制動(dòng)輪壁磨損達(dá)到原壁厚的2/3時(shí),應(yīng)及時(shí)更換制動(dòng)輪,并嚴(yán)格控制制動(dòng)輪與制動(dòng)架安裝誤差,確保制動(dòng)輪安裝滿足技術(shù)規(guī)范要求:當(dāng)壓緊系統(tǒng)軸直徑磨損超過原直徑的1/20或軸孔直徑磨損超過1/20時(shí),應(yīng)立即更換軸承。

3結(jié)語

水利工程是國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的基礎(chǔ)性設(shè)施,是農(nóng)業(yè)水利、工業(yè)用電和航運(yùn)發(fā)展的重要保障,水利企業(yè)應(yīng)重視水工機(jī)械設(shè)備維護(hù)與管理,加強(qiáng)對(duì)水工機(jī)械設(shè)備的維護(hù)與和檢修,結(jié)合日常維護(hù)保養(yǎng)中發(fā)現(xiàn)的問題制定相應(yīng)的檢修措施,提高水工機(jī)械設(shè)備運(yùn)行可靠性,保障水利工程安全穩(wěn)定運(yùn)行。