淺析中小型水閘啟閉機常見故障的解決對策及技術標準

潘志富,趙佃軍,劉二軍,潘瓊,徐仲才

(1.連云港市市區水工程管理處,江蘇 連云港 222003;2.江蘇省洪澤湖水利工程管理處,江蘇 洪澤 223100)

1 前 言

江蘇省水系豐饒、河網密布,各類大、中、小型水利工程組織成一張縝密的防洪保安網絡,為江蘇的經濟發展起著保駕護航的作用。在這張網絡中,中小型水閘是其中的重要一環,是區域性防洪的主力軍。但是,由于這些工程基本屬于市管乃至縣管,經費投入有限,地處偏遠,加上建設年限久遠,設備陳舊,啟閉機械的故障呈經常化、共性化現象。下面筆者僅以連云港市市區水工程管理處為例,簡述該類故障的解決對策和技術標準。

2 啟閉機常見故障的解決對策及技術標準

連云港市市區水工程管理處隸屬于連云港市水利局,下設 8個管理所,管轄 10座中小型水閘、2座泵站、1座水庫。水閘使用的大多為卷揚式啟閉機,從運行實踐看,常見故障主要發生在齒輪、鋼絲繩、制動器、傳動軸承等部位,現將發生的現象、原因及解決對策淺析如下。

2.1 齒輪故障

啟閉機齒輪由于制造上的缺陷,或安裝上的誤差,以及維修養護不良等原因,常會使各齒輪齒嚙合不當,產生咬根、別勁、走偏及局部磨損等現象,嚴重的會引起局部損壞,應及時維修處理。

2.1.1 鑄鋼齒輪鑄造缺陷的處理

對于鑄鋼齒輪,其允許的氣孔、砂眼及縮孔等缺陷的齒數不得超過全齒數的 15%。如缺陷部位在齒輪頂部分,缺陷寬度不超過齒寬的 20%、深度不超過齒厚的 10%時,允許做補焊處理,補焊后表面應銼平磨光。

2.1.2 齒輪間隙的調整

齒輪在運轉時期或調整處理后,應用塞尺檢查齒輪的側向間隙是否符合要求。齒輪的徑向間隙應在 0.15～0.3倍模數范圍內,不符合要求的可改變兩軸中心距加以調整。齒輪在滿負荷運轉情況下,嚙合接觸面積應滿足規定,低于規定的可調節兩軸的平行度進行調整。如經調整后仍不能達到要求時,才允許進行空運轉研磨或用修整齒形的方法解決。

2.2 鋼絲繩故障

鋼絲繩常在陰暗潮濕鹽分較大的環境下工作,容易引起銹蝕、斷絲;有些較長的鋼絲繩要在卷筒上纏繞數層,往往由于排列不良造成鋼絲繩軋傷;有些因滑輪組有故障,也會造成鋼絲繩軋傷。鋼絲繩有銹蝕、軋傷和斷絲均將削弱其強度,影響閘門的的安全啟閉,因此必須及時處理解決。

檢修鋼絲繩時,應全面細致地進行。發現斷絲數接近規定時,可采取以下措施:

(1)調頭。當鋼絲繩一端有銹斑或斷絲時,其長度不超過卷筒上預繞圈的鋼絲繩長度,可采取鋼絲繩調頭使用。在調頭時,應注意以下兩點:

a.在卷筒上鋼絲繩預繞圈的固定端,必須用壓板螺栓壓牢,并且應有防松裝置。另外,為防止鋼絲繩松脫,在卷筒上纏繞的鋼絲繩圈數,在閘門全關狀態時,包括壓板壓著圈數應不少于 5圈;如壓板螺栓設在卷筒翼緣側面上又用雞心鐵擠壓的,則應不少于 2.5圈。

b.鋼絲繩在閘門吊耳的固定形式,在采用鋼絲繩夾時,其夾數不得少于表1的規定。繩夾若有裂紋、斷扣滑脫或與鋼絲繩規格不符的不得使用;繩夾卡牢程度,應使鋼絲繩壓扁三分之一的高度、繩端算起的第一個繩夾應距端部 160mm以上。

表1 鋼絲繩最少繩夾個數及間距 mm

(2)搭接。兩根鋼絲繩搭接使用,限于直徑22mm以下的才能采用,同時還要注意接頭部位不應通過滑輪和繞上卷筒。搭接時,應采用叉接法,叉接長度不小于鋼絲繩直徑的 30倍,并經拉力試驗合格后才能使用。搭接部位宜澆鋅或澆錫保護。

(3)更換。調頭和搭接兩種辦法均不宜采用時,應更換新的鋼絲繩。

2.3 制動器故障

制動器的型式較多,目前實際使用比較常見的為長、短沖程電磁制動器,其檢修內容如下:

(1)制動器的制動輪。在運用中如產生裂紋、砂眼等故障,凡影響安全使用的,必須進行整修或更換。

(2)制動輪運轉時,其擺動值不得超過表2的規定。

表2 制動輪允許的擺動值 mm

(3)制動帶與制動輪的接觸面積不小于制動帶總面積的 80%;制動帶的四周邊緣要整齊,磨損不許超過原厚度的 1/2;新換制動帶應與閘瓦牢固鉚合,鉚釘埋入深度為帶厚的 1/2～3/5。

(4)制動器閘瓦與制動輪應定期按表3的規定檢查閘瓦退程間隙,若超過規定值范圍需進行調整。

表3 閘瓦退程間隙值 mm

(5)短沖程電磁制動器閘瓦退程間隙調整后,其銜鐵沖程應不超過表4的規定。長沖程電磁制動器間隙調整后,在合閘狀態下銜鐵要有 25～30mm的預備沖程。由于制動器各部位鉸軸的間隙不符合規定,制動輪與閘瓦的間隙無法達到要求時,應更換鉸軸等部件。

表4 銜鐵沖程允許值 mm

(6)制動帶如因摩擦減薄,或因壓縮變形而露出銅質鉚釘或沉頭螺釘時,應更換制動帶。制動帶的鉚釘、螺釘如斷裂或脫落,應予以更換補齊。

(7)制動器上的主彈簧必須保證設計長度,如失去彈性、變形、斷裂,均應更換。

2.4 傳動軸故障

啟閉機的傳動軸及軸承,在檢修安裝時,一般應注意以下 5點:

(1)傳動軸的軸徑部分,需用煤油清洗,必要時用 0號或 00號的砂布浸油擦拭。

(2)傳動軸與其他部件配合部位的局部損傷,如面積小于配合面的 3%～5%時,可用手工銼光并磨亮。

(3)傳動軸的彎曲度如超過表5的規定時,允許在不加溫的情況下進行校正。

表5 傳動軸允許的彎曲度

(4)行走機構具有長傳動軸時,其中間各軸應按主梁負荷撓度將軸承裝成上拱式的,最大上拱值為主梁計算撓度的 50%。

(5)裝配聯軸器時,兩根軸連接處的徑向偏差和軸向傾斜度應符合表6的規定。

表6 兩根軸的徑向偏差和軸向傾斜度 mm

2.5 軸承故障

2.5.1 滑動軸承

滑動軸承在使用中應注意以下 2點:

(1)滑動軸承的軸瓦要與軸頸配合來研制,接觸面應不少于 60%,且每 2.5cm×2.5cm面積上接觸點不少于 5～8處。

(2)軸承與軸頸之間的間隙,可以用壓鉛法或者塞尺法來測量,軸瓦與軸承座接合要嚴密,軸瓦與軸頸應留有 1～2mm的軸向間隙,軸瓦與軸頸的間隙應符合表7的規定。

表7 軸瓦與軸頸間隙 mm

2.5.2 滾動軸承

滾動軸承在拆卸和裝配中要注意以下 3點:

(1)滾動軸承若無損傷時,不要任意拆卸,如必須拆卸時,應在 90～100℃的熱油中加溫 20～30min后,用特制的工具壓出。

(2)軸承安裝需要外力時,可以通過中間物輕輕敲打軸承內圈。

(3)軸承涂裝鈣基潤滑脂不應多于滾動軸承空腔的三分之二。另外,各種軸承安裝后,應用手轉動直軸,感覺應靈活輕松,確保無卡阻現象。

3 結 語

啟閉機設備是水閘工程生產運行的重要物質基礎,設備的檢修與維護是水閘工程管理的重要組成部分。在工程管理中要始終堅持“設備是根本”的原則,按照《江蘇省水利工程管理考核辦法》的要求,建立起一套切合實際的設備檢修與維護保障體系,在強化設備檢修與維護管理上做積極有益的探索,以取得良好的效果。然而,在設備管理中人是關鍵要素,只有發揮人的主觀能動性才能保證設備維護保養取得成效。這就需要所有技術人員和維護人員的努力,只有與時俱進、強化管理、加大創新管理力度,才能不斷提升水閘工程設備管理水平,充分發揮水利工程的綜合效益。

[1]徐仲才 .淺談水閘工程啟閉機的科學管理[J].中國水利,2005(9).

[2]任治渝.鋼閘門和螺桿式啟閉機的管理與維護[J].大眾科技,2005(7).