水利工程中液壓啟閉機(jī)油缸現(xiàn)場拆御吊裝施工若干關(guān)鍵環(huán)節(jié)探討

引言

在水利工程中,閘門是樞紐引水、發(fā)電、泄洪、排沙等功能效益發(fā)揮的直接窗口,控制閘門啟閉的形式有許多種,液壓啟閉形式是其中較為常見的一種。其工作方式為由液壓啟閉機(jī)油缸一端與閘門連接,另一端可靠地固定在支架上,通過液壓系統(tǒng)的控制作用帶動(dòng)油缸的上活塞桿執(zhí)行伸出和回縮動(dòng)作,從而實(shí)現(xiàn)閘門的開啟和關(guān)閉。

隨著使用時(shí)間的增長,液壓啟閉機(jī)油缸往往需要進(jìn)行檢修維護(hù),小的檢修維護(hù)較為方便,可在現(xiàn)場進(jìn)行,但比較全面的檢修、技改往往需要將油缸缸體返廠后全面解體才能進(jìn)行,而首先將油缸從現(xiàn)場拆除是油缸全面檢修的先決條件。本文以某類型的液壓啟閉機(jī)油缸為例,結(jié)合油缸本身的安裝環(huán)境,對其現(xiàn)場拆除的若干工藝環(huán)節(jié)進(jìn)行研究探討,提出油缸拆除過程的關(guān)鍵點(diǎn)和要點(diǎn),為施工安全提供保障,為其他水利工程類似工作提供一定的參考和借鑒。

1系統(tǒng)組成

油缸拆除工作涉及與之相對應(yīng)的閘門結(jié)構(gòu)和泄洪系統(tǒng)流道,牽扯因素多,需要進(jìn)行細(xì)節(jié)分析。以某水利工程的液壓油缸為例,其液壓啟閉機(jī)油缸安裝結(jié)構(gòu)布置圖如圖1所示。

圖1 液壓啟閉機(jī)油缸安裝布置圖

1一液壓啟閉機(jī)油缸2一與機(jī)架連接較座3一機(jī)架

4一與閘門連接銷軸5一閘門結(jié)構(gòu)

液壓啟閉機(jī)油缸從安裝位置拆除時(shí),其一般可采取的流程為:首先將油缸與閘門連接的銷軸拆除,其次將油缸伸出的活塞桿回縮進(jìn)行鎖定,再將油缸與機(jī)架連接處較座拆除,最后將油缸吊裝轉(zhuǎn)運(yùn)至運(yùn)輸車上抵達(dá)油缸檢修、技改廠家。

2作業(yè)要點(diǎn)

2.1銷軸拆除

銷軸結(jié)構(gòu)是液壓啟閉機(jī)油缸與閘門連接的承力部件,在工藝上與對應(yīng)的吊耳結(jié)構(gòu)為過渡配合進(jìn)行連接,相比來說連接緊密,銷軸連接結(jié)構(gòu)所處的環(huán)境往往很潮濕,導(dǎo)致結(jié)構(gòu)伴隨有銹蝕現(xiàn)象或泥沙等雜物,多方作用往往會(huì)導(dǎo)致結(jié)合部位連接過于緊密,拆除時(shí)產(chǎn)生卡阻的現(xiàn)象,不易拆除。

在此情況下,對拆除工具要求較高,需要按閘門耳板、銷軸的尺寸和布置形式設(shè)計(jì)、制作千斤頂工裝,用于連接銷軸的拆除和安裝。一般可以采取如下措施:使用較大噸位千斤頂由一側(cè)施力,向外頂升脫銷:在施力側(cè)的閘門吊耳側(cè)焊接一較大強(qiáng)度的千斤頂座板,能夠?yàn)榍Ы镯斕峁┲巫饔?若銷軸連接過于緊密,需在銷軸上噴涂除銹劑和松動(dòng)劑,并保持足夠的浸潤時(shí)間,配合額外增設(shè)的振動(dòng)器來將連接處振動(dòng)疏松,極端情況下可以采取熱脹冷縮的工藝進(jìn)行處理,綜合利用物理的輔助性作用更加快捷地將銷軸拆除。

拆解下來的銷軸應(yīng)對其性能進(jìn)行檢測,若材料本身檢測出缺陷,要對其進(jìn)行報(bào)廢處理。若表面鍍層出現(xiàn)銹蝕,應(yīng)采取針對性措施對其進(jìn)行退鍍、缺陷點(diǎn)補(bǔ)焊,再重新鍍鉻。

2.2活塞桿回縮

油缸拆除時(shí),閘門往往處于全關(guān)位,此時(shí)活塞桿處于伸出狀態(tài),為保護(hù)活塞桿,避免其在后期吊裝作業(yè)時(shí)受到外部撞擊或自身剛度不足產(chǎn)生破壞,也為后期吊裝、轉(zhuǎn)運(yùn)方便,需要將活塞桿回縮至上限位。具體方式為通過液壓系統(tǒng)的液控作用將活塞桿回縮,再將油缸旁管路截止閥關(guān)閉,使其形成鎖死回路,并根據(jù)情況安裝防止活塞桿伸出的工裝,保證油缸后期工作的安全。

2.3連接較座拆除

連接較座一般用于弧形閘門中,為弧形閘門啟閉時(shí)油缸的小角度擺動(dòng)提供位置,是油缸固定的一個(gè)重要結(jié)構(gòu),為油缸受力提供支撐較點(diǎn),也對結(jié)構(gòu)進(jìn)行了限位保護(hù):該結(jié)構(gòu)一端與機(jī)架固定連接,另一端承接油缸的較軸結(jié)構(gòu)。連接較座所處的空間結(jié)構(gòu)一般沒有提前設(shè)定可吊裝連接的設(shè)備,需要制造安裝一個(gè)工裝吊運(yùn)工具將兩邊的連接較座固定,可采用臨時(shí)搭設(shè)的龍門架和固定在龍門架上的手拉葫蘆。在油缸向上吊裝的過程中,先小開度吊起,宜保持高度10~20mm,將連接較座推開吊轉(zhuǎn)至閘室的地面上,為油缸的正式吊裝提供空間距離。

2.4油缸吊裝

油缸吊裝是所有工作的最后一個(gè)工序,也是極為關(guān)鍵的一步,以圖1為例,需要吊裝的油缸在解除一切影響設(shè)備本身吊裝空間的設(shè)施設(shè)備之外,要著重考慮吊裝設(shè)備的剛度、強(qiáng)度滿足要求,據(jù)此來對吊裝設(shè)備進(jìn)行選型,對所需吊車的支點(diǎn)位置強(qiáng)度進(jìn)行核定。

(1)環(huán)境選擇。水利樞紐往往建設(shè)在峽谷出口,其風(fēng)向具有不確定性,但往往會(huì)有較大的峽谷風(fēng),因此在吊裝工作進(jìn)行前必須先保證環(huán)境穩(wěn)定,現(xiàn)場的風(fēng)力在規(guī)程規(guī)定的范圍內(nèi)。

(2)吊點(diǎn)數(shù)量。根據(jù)液壓啟閉機(jī)油缸自身的重量,重點(diǎn)考慮油缸吊裝時(shí)所需要的荷載條件,油缸一般處于深孔中,其吊物井空間位置較小,對吊裝環(huán)境有了較大的限制性,較常采用單吊點(diǎn)結(jié)構(gòu)。

(3)吊點(diǎn)位置。重點(diǎn)考慮液壓油缸在吊裝過程中受力,保證重心處于較好的位置處,以圖1中的液壓啟閉機(jī)油缸為例,一般直接采取豎直方向吊裝,確保重心垂直向下,在油缸中心位置。較常采用的方式有:一是在油缸上端蓋處留有螺紋孔,設(shè)備運(yùn)行時(shí)處于封閉狀態(tài),吊裝作業(yè)時(shí)將其打開,連接上螺紋結(jié)構(gòu)的檢修吊頭,固鎖連接在油缸的上端蓋位置處,通過螺紋的自鎖效應(yīng)確保吊裝時(shí)的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度;二是可以將滿足起升重量安全要求的鋼絲繩固定連接在支較軸的兩側(cè),對稱連接保持平衡,將其平穩(wěn)起吊。

(4)起重設(shè)備。由于啟閉機(jī)油缸一般處于深孔位置處,在進(jìn)行起重設(shè)備的選擇時(shí),要針對起重設(shè)備性能曲線進(jìn)行重點(diǎn)校驗(yàn),重點(diǎn)考慮起重臂強(qiáng)度和鋼絲繩型式,具體細(xì)節(jié)選型和計(jì)算時(shí)主要是要保證其具有足夠的安全裕度。主要體現(xiàn)在兩個(gè)方面:一是起重設(shè)備的起重量是否能夠滿足起重要求,在要求的擺幅空間內(nèi)所能承受的載荷能否滿足油缸的重量,即選擇何種型號(hào)的起重機(jī)設(shè)備;二是要考慮設(shè)備吊裝時(shí)不與其他土建及外部設(shè)備干涉,即滿足出繩的空間要求,具有足夠的起重場地空間。

(5)地基選擇。液壓啟閉機(jī)油缸所處位置具有多變性,若處于水利樞紐的進(jìn)水塔等混凝土建筑物內(nèi),更要著重注意吊車基點(diǎn)的選擇,確保吊車支腿伸出時(shí)所處的支撐位置在結(jié)構(gòu)承載梁處,并做好結(jié)構(gòu)校核,避免因大噸位吊裝而產(chǎn)生對混凝土建筑物的二次破壞。

3結(jié)語

本文立足于水利樞紐液壓啟閉機(jī)油缸需要進(jìn)行的返廠檢修作業(yè),以弧形閘門液壓啟閉機(jī)油缸為例,在充分研究其結(jié)構(gòu)組成的基礎(chǔ)上,對油缸拆卸和吊裝作業(yè)中需要注意的若干工序進(jìn)行了重點(diǎn)分析探討,找出了現(xiàn)場作業(yè)過程中需要注意的關(guān)鍵要點(diǎn)和事項(xiàng),本文的分析研討可以為現(xiàn)場作業(yè)提供參考,也可以為類似工程作業(yè)提供借鑒。