水閘啟閉機鋼絲繩常見問題與解決對策

張樹林++王前++邵華澤++孫世昊??

【摘要】鋼絲繩是閘門啟閉機唯一重要的連接件，其故障處理及養護工作對閘門的安全啟閉有著較大的影響。本文結合筆者多年的實踐經驗，通過介紹閘門啟閉機鋼絲繩的常見故障，重點針對鋼絲繩的養護及更換工作進行探討，并提出一些有效的處理措施，以供實踐借鑒。

【關鍵詞】閘門；啟閉機；鋼絲繩；養護措施

Common Problems and Solutions of Wire Rope for Hoist Hoist

Zhang Shu-lin，Wang Qian，Shao Hua-ze，Sun Shi-hao

（Lianyungang City Linhong Water Conservancy Project Management OfficeLianyunganJiansu222009）

【Abstract】The wire rope is the only important connection of the gate hoist， and its fault handling and maintenance work have a great influence on the safety and opening and closing of the gate. In this paper， combined with the author's many years of practical experience， through the introduction of gate hoist wire rope common faults， focusing on the wire rope maintenance and replacement work to explore， and put forward some effective measures for practical reference.

【Key words】Gate；Hoist；Wire rope；Maintenance measures

啟閉機是水閘工程中的重要組成部分，具有操作簡便、布置緊湊、承載能力大、容易實現自動化控制等諸多優點，而鋼絲繩是閘門啟閉機常見的傳力構件，其受力情況比較復雜，在運作過程中需要承受拉伸力、彎曲力和擠壓力，這就要求鋼絲繩具備承載力大、沖擊力強、強度高和彈性好等特性。然而，在水閘實際運作過程中，鋼絲繩由于受到溫度變化、操作不當及承重大等因素的影響，容易出現鋼絲老化、銹蝕和斷絲等現象，嚴重影響到閘門啟閉機的正常啟閉。因此，應通過分析閘門啟閉機鋼絲繩常見故障產生的原因，采取必要的措施進行合理的養護，從而確保水閘的安全運行。

1. 失效原因分析

1.1銹蝕。

啟閉機鋼絲繩長期處于暴露的大氣或水中，往往由于電化學腐蝕使其表面剝離，產生黑皮麻坑，形成溝紋，在水質污染嚴重的干濕交替部位尤為嚴重。

1.2磨損。

啟閉機鋼絲繩使用時與卷筒等其它物體接觸并有相對運動，產生摩擦，鋼絲繩的表面也不斷磨損。鋼絲繩最常見的問題一般有外部磨損和內部磨損兩種情況。

1.3疲勞。

鋼絲繩反復通過滑輪或卷筒，無數次的彎曲容易使鋼絲產生疲勞，韌性下降，最終導致斷絲。彎曲疲勞斷絲通常出現在彎曲程度最歷害一側的外層鋼絲上。

1.4變形。

啟閉機鋼絲繩與其它設備的不正常接觸、受到其它物體的撞擊以及在卷筒上卷亂時的相互傾軋均容易造成外傷。鋼絲繩在局部扭曲后產生的永久變形叫做鋼絲繩的扭結。扭結的方向與鋼絲繩旋向一致的稱為正扭結，反之稱為負扭結。

2. 鋼絲繩的檢查

（1）啟閉機鋼絲繩根據所處的工作環境和部位分為水上和水下兩部分，由于工作條件的不同，檢查的要求也不相同。

（2）水上鋼絲繩每月應進行一次常規性檢查，主要檢查鋼絲繩表面有無失油，有無銹蝕、扭結、斷絲、磨損和外傷，卷筒上的鋼絲繩有無爬繩和偏槽，壓板螺絲有無松動，雞心壓鐵是否移位等。水下鋼絲繩的檢查受條件限制，應根據運行工況區別對待，一般每1年進行一次，主要檢查防護措施是否失效，是否造成油脂流失而銹蝕；繩套有無變形和裂紋；澆注的鋅塊有無粉化和松動。

3. 鋼絲繩的養護

（1）啟閉機鋼絲繩一般采取潤滑養護方法。根據行業特點和工作環境的不同，水上鋼絲繩一般每月進行一次，采用能形成堅韌的油膜、耐潮濕、能有效減小磨損的石墨鈣基或石墨烴基潤滑脂；水下鋼絲繩一般2年保養一次，采用抗水性強，由鈣皂與礦物性油混合而成鈣基潤滑脂。

（2）養護時，先清除鋼絲繩上的污物，工具的表面硬度應比鋼絲繩硬度低，以免損傷鋼絲繩。實際操作時，可采用鉛絲順著繩股方向繞3～4圈，或用鋼絲刷沿繩股的方向來回拖動，將鋼絲繩表面及繩股間的油污清除。再用柴油或煤油浸泡后擰干的毛巾或紗布擦洗繩股，反復2～3次直至鋼絲表面無油污，露出金屬本色為止。待清洗劑揮發后，再涂抹的防護油脂。涂抹時，最好將油脂加熱至80℃，厚度以4～6mm為宜，過多容易在運行過程中掉落，少則達不到防護效果。

（3）水下鋼絲繩除進行上述的養護外，還需用包裹法進行特殊的防護。在油脂上好后，用寬約12cm的塑料布從繩套吊點層層向上纏繞，每圈疊壓條寬的一半，裹至正常水位的1.0m以上，用細鐵絲扎緊帶頭。外部敷設采用管徑等于或略小于鋼絲繩直徑的開口橡膠管，膠管開口背離迎水面，以20cm的間距用鐵絲扎牢。

4. 鋼絲繩的調頭與更換

（1）啟閉機鋼絲繩各部分由于工作環境不同，其損傷情況不同，強度損失也不均勻。穿過滑輪或卷筒的鋼絲繩，其損傷的形式主要是磨損和疲勞斷絲。與閘門連接一端的鋼絲繩，長期處于水中，其損傷形式主要是銹蝕或繩芯損壞，也比水上部分鋼絲繩損傷嚴重，先期達到報廢標準。此時，如鋼絲繩有足夠的富余長度，即剁除繩頭后卷筒上的預繞圈數仍可大于5圈時，可采取剁繩頭處理。如鋼絲繩無足夠的富余長度，則應加強檢查，在達到報廢標準前進行調頭使用。這樣可以改變鋼絲繩各部分的工作環境和受力情況，從而延長其使用壽命。

（2）采用澆注繩套連接時，可根據吊耳板的結構選擇開式或閉式繩套。繩套材料應為優質合金鋼，采取鑄造或鍛造加工，并經高溫火消除內部缺陷和殘余應力。為確保澆注質量，繩套的澆注過程有嚴格的技術要求。鋼絲繩繩頭用細鉛絲固定，穿入繩套后松股，去除繩芯后再松單股成單根鋼絲。如是舊鋼絲繩，還需用柴油或煤油清洗表面油污。將鋼絲分3～4層彎成45°角10mm長的勾后，用稀鹽酸清洗至鋼絲表面發白后用水清洗5遍后，再用噴燈烘干后整體放入已清洗的繩套內，用玻璃布或粗毛巾將繩套底部封閉。將鋅或巴氏合金熔化后，除去表面

浮出的雜質后，用鐵勺將熔化的金屬液灌入繩套內，并用噴燈給繩套加溫使金屬液逐漸冷卻至常溫。澆注后，檢查有無鋼絲外露，澆注塊有無松動、粉化、裂紋和砂眼等，如有則應立即重澆。

（3）更換新鋼絲繩或調頭使用時，需將鋼絲繩穿繞到卷筒上。穿繞前，可將繩頭打散，剪除繩芯，除銹后蘸錫并配合專用夾具，制作出略微帶尖的繩頭，便于穿過較小的孔隙。在鋼絲繩直徑和長度不大時，穿繩可采用人工拉穿法，缺點是費時費力，而且容易使鋼絲繩沾滿泥沙，加劇磨損，因此當鋼絲繩直徑和長度較大時大多采用專用卷筒法來降低勞動強度。更換后，鋼絲繩在卷筒上應排列整齊，不偏檔、不咬邊、不爬繩。對于雙吊點啟閉機，還需調整鋼絲繩的長度，確保閘門兩吊軸中心線高差在孔口內不超過5mm。試運行啟閉機，閘門水平啟閉，無卡槽和異常聲音，閉門時無漏水現象發生。

5. 結語

鋼絲繩的安全性對于閘門啟閉機的正常啟閉有著較大的影響，甚至影響到水閘工程的整體質量。因此，技術人員通過分析鋼絲繩故障產生的原因，針對性采取一些必要的措施進行維護，并定期對設備進行保養，以確保鋼絲繩功能的發揮。筆者從檢查、養護和維修等方面總結出一套鋼絲繩的管理技術，實用性較強，希望對水閘管理有所幫助。

參考文獻

[1] 劉君如.水閘工程啟閉機鋼絲繩維修養護[J].新疆水利.2015（8）.

[文章編號]1619-2737（2017）03-16-574

[作者簡介] 張樹林（1971-），男，籍貫：江蘇省灌南縣人，學歷：本科文化，職稱：技師，副所長，從事工作：水利工程閘門運行與管理。