電動鋼纜上油器的研究與應用

□楊志豪（河南省洛陽水文水資源勘測局）

□張如修 □黃財全 □郎 毅（黃河水利委員會河南水文水資源局）

隨著科學技術的進步，相鄰學科的滲入，過河纜道被越來越多的應用到中小河流流量測驗中，與之配套的電動水文絞車、擺線針輪減速器、變頻調速器、纜道鉛魚信號、計算機處理測驗成果等新的電子技術的引進，大大減輕了測站職工勞動強度，提高了測報速度和質量。

但隨著渡河設備的建設，維修保養問題逐漸突出，它涉及設備的使用壽命，操作人員的安全和設備能否正常運行等方面。做為過河纜道主要設施承載鋼纜由于終日暴露在室外，風吹日曬、雪壓雨淋，且跨度大、架設高，一直是每年維護保養的重點。為了延長鋼纜的使用壽命，確保操作人員的安全和渡河設備的正常使用，依據《水文渡河設施設計與維修》有關要求，測站每年在汛前要對鋼纜上油維護。以往測站職工給鋼纜上油主要采用人工涂抹的方式，由于上油承載人員的設備主要是吊箱以及自制腳踏式懸掛車，所以上油人員多是高空作業，存在極大的危險性，而且人工涂抹速度慢，油層涂抹不均勻，上油歷時長，勞動強度很大。為了減輕上油工作的勞動強度，提高上油效率和質量，一代一代水文人依據實際，研制了諸多上油設備，但多存在主體笨重、拆卸難、上油途中需要高空作業補充油料、靠機械原理上油效果不均勻等問題。為此，在利用現有注油噴嘴儀器的基礎上，經過長期摸索，不斷論證研究，終于設計并制造出一款能夠解決以上問題的電動鋼纜上油器（以下稱上油器）。該上油器裝卸便利、上油跨度大、油膜噴涂均勻、適合多種纜徑上油操作，是目前國內最為先進的纜道上油設備。

1.工作原理

上油器由電動機、減速器、高壓泵、鋼纜加油器、高壓軟管、調壓閥等6大部分組成，其工作原理主要是依靠電瓶對電動機供電，電動機帶動減速器運轉，減速器帶動偏心輪，使提料桿做往復運動，在運動過程中將油脂吸入并產生高壓輸出到鋼纜加油器，通過加油器均勻的將油脂涂抹到鋼纜上。各個部分工作原理分別是：

1.1 高壓泵的工作原理

高壓泵由進油箱、上下缸蓋、活塞、止回閥等組成，供電帶動做往復運動時，油脂在缸筒產生高壓，推動油脂進入高壓軟管。

1.2 鋼纜加油器的工作原理

鋼纜加油器的尺寸為：長300mm,外徑90mm，由不同大小的加油口組成，可開合，在工作時先裝滿黃油卡在鋼纜上和加油機軟管連接就可加油。

1.3 高壓軟管的工作原理

高壓軟管是連接電動上油機和鋼纜加油器的管路，由耐油橡膠制成，中間用鋼絲編結加強，能承受30MPa（勿超過）。

1.4 儲油車的工作原理

儲油車由電動機、減速器、儲油筒等組成，儲油筒可以加12kg潤滑油，儲油筒內有壓油裝置，壓油彈簧將壓油橡膠桿緊壓在油脂油壓面上，使油脂產生壓力，自流向高壓泵進油箱以補充高壓泵工作時抽走的油脂。

1.5 電瓶的工作原理

設計電瓶供電電壓為48V，需4塊，充滿電后連續工作8h，輸出電量500W。其工作原理如圖1所示。

圖1 電動鋼纜上油器工作原理示意圖

2.使用情況

該上油器自2011年4月研制出以來，在龍門鎮水文站試運行，并針對上油跨度、上油效果、合乎維護規范上油最小歷時等3個方面進行比測試驗，試驗結果如下：

2.1 儲油筒裝油量為12㎏，纜徑為5～30mm時，滿倉上油跨度為500～800m，由于可隨時給下端儲油筒實時注油，上油跨度可依據纜道長度延長，根據上油速度上限540m/h，電瓶可連續工作時間為8h，推算理想上油跨度為4320m。

2.2 上油器上油效果主要依靠出油口來限制，因此只需在上油前手動替換相應纜徑出油口卡套，并將其用螺絲擰緊后，調節上油器運行速度，經測試無論速度快慢上油效果都能滿足鋼纜維護需要，但出于安全考慮，經反復試驗將上油器最大速度限定在540m/h。

2.3 以500m跨度為例，上油器速度為最大的540m/h，上油最小歷時約為56min；而同樣跨度人工上油則需要近2個多小時，相比效率提高了一倍以上。

3.主要優點

3.1 此次研制的上油器采取涂加油設備與儲油設備分離設計，且前端加油器設計小巧、份量輕，拆卸極其簡便，后端儲油筒設計合理，可在不中斷上油工作同時，隨時補充油料。

3.2 改變以往依靠彈簧等機械產生壓力涂抹上油方式，依靠高壓泵產生高壓推動油料至加油器涂抹上油，持續均勻。

3.3 上油器的加油限量裝置可依據情況進行手動調節，不管鋼纜直徑多大全能應用，只要是按技術檔案國標規定的鋼纜直徑，事先在上油前將裝置調節好即可。

3.4 由于儲油筒在鋼纜下端吊箱上，填充油料不需要高空作業，減輕了勞動強度和操作風險性。

4.存在問題及解決方法

4.1 存在問題

該上油器經過龍門鎮水文站試運行，存在的問題逐漸顯現出來。上油器雖滿足了大跨度上油需要，但因需電瓶供電，設計器體尺寸較大，且采用的是鋼質材料，上油器總重較重，將上油器后端運送上吊箱操作較為困難。沒有自帶動力裝置，上油器前端加油器在鋼纜上移動需要依靠外力牽引，雖可依靠循環索行車架動力裝置帶動，但遠端存在無法觸及的弊端。

4.2 解決方法

首先改變現有上油器器體所使用的鋼質材料，選用質輕耐磨的材料，如玻璃鋼、PVC硬質塑料等，對受力較大的部位仍使用鋼質材料，使上油器整體重量減輕近一半，方便上纜操作。改變后端上油器供電方式，可直接接入吊箱供電系統，去除供電電瓶，對儲油筒減小容積，整體縮小后端體積，方便上下吊箱。對于動力部分，考慮設計制造無線遙控動力裝置，依據上油要求和經濟方面考慮，選用相應功率的電動機，依靠充電鋰電池做為動力源，遠程控制牽引或推動加油器在鋼纜上完成有效上油操作。

5.結語

上油器在龍門鎮水文站試運行以來，使纜道上油操作簡單、方便、快捷，大大提升了安全系數，減輕了勞動強度，縮短了上油歷時，提高了工作效率和質量，為防汛備汛、渡河設備正常安全使用提供了有力的保障。

[1]袁東良，任志遠，谷源澤，馬永來.水文渡河設施設計與維修（第1版）.鄭州：黃河水利出版社,2000.