水庫閘門啟閉機故障分析與應對措施

駱麗娟

（深圳市鐵崗·石巖水庫管理處 廣東深圳 518000）

摘 要：啟閉機是水庫工程的重要組成部分，其運行質量直接關系到水庫整體功能的有效發揮。然而，其在長久運行過程中無法避免地暴露出各種故障，影響著設備的整體安全。為此，本文結合工程實例，對該水庫閘門啟閉機出現的常見故障及產生的原因進行分析，并提出了日常養護、正常維修等處理措施。

關鍵詞：水庫閘門；啟閉機；原因分析；處理

引言

液壓啟閉機是水庫建設中的一項永久設備，它是以液壓系統作為水閘啟閉機的主要組成部分，來完成閘閥門的啟閉動作的。因其具有結構簡單、控制精度高、低耗能、運行平穩等優點，在水利工程中得到了越來越廣泛的應用。而要保持液壓啟閉機具有良好的技術狀況，就需要相關技術人員能夠做好其日常維護及養護工作，尤其在檢測到其出現故障時候應妥善處理，排除故障，以保障液壓啟閉機運行穩定和水庫的安全運行。

1 工程概況

某水庫控制流域面積15900km2，由主壩、副壩、正常溢洪道、新增溢洪道、泄洪洞、輸水洞、電站及壩后調節池等組成，總庫容15.71億m3。該水庫是一座以防洪為主，兼顧灌溉、發電、工業及城市生活用水等綜合利用的大（1）型水利樞紐工程。

水庫共有閘門28扇，啟閉機28臺。其中液壓啟閉機14臺，分別布置于泄洪洞、輸水洞泄洪支洞出口、調節池。泄洪洞出口裝有4.50m×4.50m弧形鋼閘門1扇，1250/400kN液壓啟閉機1臺，最大泄洪流量為475m3/s；泄洪洞灌溉支洞安裝有2m×2m弧形鋼閘門1扇，300/250kN液壓啟閉機1臺，最大泄量為66m3/s。輸水洞泄洪支洞安裝有4.50m×4.50m的弧形鋼閘門1扇，1250/400kN液壓啟閉機1臺，最大泄洪流量為270m3/s。調節池泄洪閘位于主壩下游，共有11孔平板閘門，其中左岸2孔，右岸9孔，安裝有11臺250/70kN液壓啟閉機，總泄洪流量973.50m3/s。

閘門啟閉設備工程是水庫的重要組成部分，其日常管理在水庫工程管理工作中占有大量比重。因此，筆者根據多年工作經歷，淺談一下管理工作體會，以供參考。

2 常見故障

液壓啟閉機常見故障主要體現在油泵電機組不供油、供油量太小、液壓系統不建壓、噪音和激振嚴重、啟閉過程中閘門嚴重抖動、活塞桿存在爬行現象等，這些故障會直接導致液壓啟閉機不能正常工作，甚至危及水利工程運行安全，給國家和人們生命財產構成威脅。

3 原因分析

當其發生故障時，首先要查看問題所在，根據問題表象，分析問題產生的深層次原因，根據調查分析，大概有以下4種原因：

（1）油泵電機組不供油或供油量太小。產生原因是泵組旋轉方向不對、油泵吸入口阻塞或阻力太大、油的黏度太大、吸油管道接頭漏氣、油箱不透氣、油泵電動機組存在故障。

（2）液壓系統不能建壓。液壓系統不能建壓，主機無法工作，其產生原因是油泵電動機組供油不正常、線圈接點失靈或主閥密封錐面滯留雜質導致電磁溢流閥未關閉、液壓管道大量泄漏、閥組換向塊中位卡死或線圈接點存在故障、壓力表或壓力表開關存在故障等。

（3）噪音和激振嚴重。產生原因是吸入口濾油器或吸油管道堵塞、吸油管道或油泵軸密封漏氣、各壓力閥工作不穩定、油箱液面過低使系統吸空進氣、系統排氣不良、管路振動、油液黏度過大、油泵磨損或損壞、電動機損壞等。

（4）啟閉過程中閘門嚴重抖動，活塞桿有爬行現象。產生原因是液壓系統排氣不良、雙缸雙吊點啟閉機不同步、閘門與導軌制造及安裝質量不良、液壓支承回路平衡閥失調造成液壓缸回油腔背壓不足、鎖定用液控單向閥時開時閉、溢流閥工作不穩定等。

4 處理措施

由于其出現的故障不同，產生的原因不同，其相應的處理方法也不同。常見的處理方法包括日常養護、正常檢修及針對性地進行應急處理等。

4.1 日常養護

養重于防、防重于搶，只要堅持日常養護，就可隨時發現一些常見的問題，并及時進行處理，避免一切事故的發生。液壓啟閉機的養護主要是濾油器的更換和對液壓油的養護。在液壓啟閉機首次運行100～200h后，需要更換液壓油和濾油器。以后的更換周期，主要取決于工作狀態與工作環境。大多數情況下，每1500～3000h需要更換一次。

更換時，需對油箱進行徹底清理。新油灌注前，需用5μm的油濾芯對油液進行過濾至符合液壓啟閉機用油指標。在工作過程中要檢查并擰緊所有的管接頭，檢查螺紋、法蘭或焊接連接處及油箱的焊接處是否存在泄漏。不經常運用的液壓啟閉機，當閑停時間較長時，應對油缸和液壓系統作補充排氣檢查與運行，以有利于設備的正常工作。

4.2 正常檢修

4.2.1 活塞系統

對于無鎖定裝置的閘門，當因漏油而產生的閘門自動沉降超過設計規定值時，應對油封、油缸、活塞桿和活塞環進行檢修。當活塞環未到更換年限或泄漏量不超過30mL/min，且總環數量累計磨損不超過1/4圈時，可調整壓環松緊度，不必更換。如發生老化、變質或磨損撕裂時，則應予以更換。如活塞環有斷裂、失去彈性或磨損過大時，應立即更換。

運用中，當油封有微量松動而向外滲漏油液，滲漏量不超過15mL/min時，可不更換，但必須適當調整固定螺絲的螺母，將油封壓緊。因油封過度磨損而漏油時，應更換新油封。如因壓環螺絲損壞引起壓環松動，而使油封漏油時，必須按原設計材料更換螺絲。

如因油液不潔凈或酸值過高而引起油缸內壁產生輕微銹斑、劃痕，除采用00號砂布蘸油打磨（若劃痕有毛刺，應先刮修平滑，然后打磨）外，應對油液進行化驗。如油缸內壁和活塞桿有單面磨損痕跡時，應調整油缸中心位置，嚴禁采用轉動油缸或活塞桿方向的辦法處理。活塞桿出現銹斑時，應立即使用00號砂布或細油石蘸油打磨潔凈。

如因金屬活塞環的損壞使油缸內壁產生劃痕，雖經刮平打磨，油液滲漏量仍超過設計要求時，可更換相同型號規格的活塞環。如油缸頂蓋及底蓋的止口紫銅墊壓合不緊密，致使滲漏油時（并非襯墊斷裂而引起的），可將原墊作回火處理，并在襯墊兩面涂上油漆。

4.2.2 管路系統

如高壓管路出現裂縫、夾層及結疤等缺陷而漏油時，應更換新管。更換的新管，一般應與原設計管徑相同，壁厚一致；管路對接施焊時，管口錯位不得超過1mm。切斷鋼管必須用鋼鋸或車床，嚴禁使用乙炔焰切割。焊接時宜采用與母材質量相同的焊條。

管路接頭處漏油時，應拆除檢查襯墊。如紫銅襯墊壓合不嚴密，應作退火和研磨處理；如襯墊斷裂、變形，則應更換新墊。如管路上的彎頭及三通等有裂紋、砂眼或漏油時，均應更換新件。

4.2.3 油箱

油箱焊縫如滲油需要補焊，補焊前應將油箱內油液清理干凈。焊接完畢，充油前，要裝滿水做12h的滲漏試驗，焊縫應無滲漏現象；油器應根據使用次數的多少，定期進行清洗檢查，如濾網有漏孔或封口襯墊有裂紋、老化及變質缺陷時，應更換新濾網或襯墊；油箱內的油液每年應進行一次過濾和化驗。過濾后化驗結果要求符合設計規定指標，否則應更換新油。

4.2.4 動力系統

應經常檢查軸承潤滑油脂。軸承潤滑脂保持填滿軸承的1/2～2/3，如潤滑油變臟，需更換。檢查定子與轉子間隙時，要拆下一邊端蓋，看定子與轉子之間的間隙是否均勻合格，若不均勻，則拆下軸承進行檢查，磨損嚴重的要更換。

每年用搖表測量電動機三相對地絕緣電阻（濕度較大且通風條件不良地區，間隔停用時間較長，在每次使用前，還須測量絕緣情況），如果少于0.50MΩ，說明線圈受潮，則要進行烘干處理。

接線盒壓線螺栓如果存在松動、燒傷現象，應及時更換。

4.3 處理措施

液壓啟閉機在正常運行過程中，即使堅持日常養護、正常維修，由于存在這樣或那樣的原因，也會發生意想不到的問題。因此，管理者應具備應急處理經驗和常識，臨危不亂，確保設備正常運行。

定期檢查油箱油位是否在正常范圍，油缸、管路系統是否有泄漏，閥件組是否滲油，閥體管路有無銹蝕、變形等現象。運行中注意觀察油液工作溫度不能超過60℃，并密切觀察油液工作壓力及管路振動情況，一旦發現異常，馬上停機處理。

如果發現泵組旋轉方向不對時，應倒換電機的電源接線；油泵吸入口阻塞或阻力太大，應檢查與清理吸油濾油器；油的黏度太大，應按規定更換新油、注油或加熱油；吸油管道接頭漏氣，應按規定更換新接頭或擰緊接頭；油箱不透氣，應修理或更換油箱空氣濾清器；液壓系統不能建壓，導致主機無法工作，應檢查、修理油泵電動機組；電磁溢流閥未關閉，應檢查并修復線圈接點、清洗修理插件；液壓管道大量泄漏，應查清泄漏部位，擰緊管接頭或更換密封圈或更換管接頭；閥組換向塊中位卡死或線圈接點出現故障，應及時清洗和修理；壓力表或壓力表開關故障，應清洗并修理壓力表或壓力表開關；吸入口濾油器或吸油管道堵塞，應清洗并修理吸油濾油器，打開截止閥；吸油管道或油泵軸密封漏氣，應修理管道，更換油泵軸密封；壓力閥工作不穩定，應調整或更換壓力閥彈簧；油箱液面過低使系統吸空進氣，應按規定程序注油、排氣；管路振動，應緊固管夾；油泵磨損或損壞，應修理油泵或更換新油泵；液壓系統排氣不良，應查清進氣部位予以修復；雙缸雙吊點啟閉機不同步，應調整同步偏差；液壓支承回路平衡閥失調，造成液壓缸回油腔背壓不足，應按設計要求重新調整平衡閥，調定壓力；鎖定用液控單向閥時開時閉，應修理控制油路和泄油回路；溢流閥工作不穩定，應重新微調溢流閥的設定壓力。

5 結語

總而言之，液壓啟閉機是保障水閘正常運行非常重要的一個組成部分，由于結構相對復雜，工作閥靈敏度高，對液壓品質要求高，因此必須定期對液壓啟閉機系統進行巡查、養護和檢修，并在實際作業中對發現的故障、隱患及存在的問題，分別有針對性地加以排除、解決，以保持液壓啟閉機系統的完好，確保水利工程運行安全。

參考文獻：

[1] 柳春陽.試論液壓啟閉機常見故障及處理措施[J].工程技術：全文版.2016（12）：00177-00177

[2] 歐陽軍峰，樊婉婉.淺談液壓啟閉機的故障分析與維護管理[J].商品與質量.2016（10）

[3] 侯震.液壓啟閉機常見故障及應急處理措施[J].工程技術：全文版.2016（5）：00132-00132