艾憲忠
泰安市泰山索道運營中心 泰安 27100
近年來,國內一些客運索道抱索器、運載索、減速器、支架等關鍵設備在運行中出現安全問題,甚至突發失效,造成了較大安全事故和經濟損失[1]。因此,要以做好關鍵設備的重點檢查維護,并以此為切入點,堅決遏制客運索道重特大安全事故的發生。
運載索的編接區段是整條運載索最薄弱的環節,除日常的低速目測檢查外,還需經常對編接區段的中心點,插接點,2插入段之間的間隙等進行測量檢查。由于這些部位沒有正常繩芯的充分支撐,極容易出現疲勞斷絲的現象。國內某索道在某次編接拆檢中,插入股端之間的間隙高達70 mm,運載索接頭兩端繩股外凸明顯,單股集中斷絲達12根,直徑變細是造成斷絲急劇增加的主要原因。
單線循環脫掛式索道大都選用鍍鋅運載索,正常區段如果沒有損傷刮蹭,可以不進行潤滑,非鍍鋅運載索要根據實際情況適當潤滑。但是,對于編接部位的薄弱環節,如插接點、中心點、插入段之間的間隙、繩直徑有明顯變化的部位要經常性的潤滑,值得注意的是潤滑油必須對橡膠輪襯無腐蝕性。
對于新建索道,一般在使用18個月內進行無損探傷,并將檢測結果存檔作為原始數據。通常情況下探傷一年一次,現多數索道都委托專業的索檢中心進行檢測。個別索道自行購進了運載索探傷儀,適當縮短了檢查周期,每半年對運載索進行一次檢測檢查。
合理保持張緊位置,適當增加截繩次數。在以往的實踐中,大都認為在截繩時多截取一部分來應對運載索殘余伸長而延長截繩周期,以求減少維護量和對運營收入影響。通過近年來總結運載索運行規律及經驗,如果一次性截取太多,在之后的運行中,一旦發現繩頭出現集中斷絲等問題,采取截繩方式來彌補將會比較困難。
國內某索道自2000年10月通車至今,共使用3根運載索。第一根于2006年11月份換下,由國外某索道企業生產。期間2004年進行二次編接,編接前接頭部位出現斷絲3~5根,正常部位多處出現尼龍纖維繩芯斷裂擠出現象,導致股間銹蝕、直徑變小等異常現象。編接后編接區段斷絲集中出現,更換新繩前達到20余根。
重視張緊行程數據分析,及時訂購運載索。運載索經歷多年的使用后會變得僵硬,彈性下降,幾乎沒有殘余伸長。當編接部位松股、正常段股間集中斷絲、疲勞至一定程度會出現突然伸長,如不能及時捕捉這一現象,任由發展會引發重大事故,故運載索的張緊行程記錄與分析非常重要,應極度重視。
1)抱索器與運載索之間的磨損 脫掛式抱索器在線路上的磨損主要為鉗口部位的磨損,其他軸系間的磨損取決于潤滑程度的優劣。
2)運載索彎折角對抱索器鉗口的影響 抱索器在運載索上的彎折角一般在0°~5°之間,彎折角越大,對抱索器的磨損就越明顯(同時對運載索的壽命有一定的影響)。運行中,運載索的彎折角隨運載索張力的不同而不斷地在變化,抱索器在通過托壓索輪時,鉗口與運載索產生較大摩擦擠壓,主要表現在活鉗口與固定鉗口的兩端磨損較中間嚴重。
1)脫掛段的尺寸對抱索器的影響 運載索與行走軌的高度、左右位置超出正常范圍時,會直接磨損固定、活動鉗口的頂端。因此,要根據初次設定的數據定期對兩站的脫掛區段的尺寸進行測量校正。
2)抱索器各相關軌道及連接部位對各轉輪的影響站內脫開掛接軌、平衡軌、行走軌的平滑程度影響抱索器各轉輪的磨損,也會影響抱索器在站內的行走速度和穩定性,引起防撞停車故障的發生[2]。
根據索道的實際運行情況和相關規定要求制定出合理無損探傷計劃,通過細心正確的拆裝檢查保養工作,會提高抱索器的整體性能,延長使用壽命。TSG S 7001—2013《客運索道監督檢驗和定期檢驗規則》對于抱索器的探傷方式及數量相應地做了調整提高。
1)支架存水現象 支架管壁內的水分主要是由雨水侵入造成。國外一條建成于1994年的8人吊廂索道于2008年年末發生了一起因管狀塔身進水凍脹而引起的支架倒塌事故,為此,廠家要求對類似管狀塔身等空心結構做一次全面檢查。檢查發現11號支架上部管壁內存在積水現象。為及時將內部存水排出,經設計單位同意,在支架存水處底部打孔套絲,安裝排水閥門,定期進行檢查排水。
2)支架輪組銹蝕與磨損現象 銹蝕是金屬的物理性質,對于一般部位可能不會出現較大問題,但當銹蝕發生在一些受力集中的軸、軸孔、螺栓等部位,將會對安全造成較大的影響。基于以上的認識,在日常的支架輪組加油檢查過程中,可特別注意各軸端溢出舊油的位置、顏色等特征,可以發現一些異常現象或隱患,避免事故的發生。
3)支架輪組直線度、垂直度的調整 在新索道投入運行前或維修及更換輪組時,需要對輪組的直線度或垂直度進行調整。如調整不當,容易造成脫索或者輪襯的磨偏。
4)輪組的潤滑保養 設備保養手冊中規定支架輪組各轉動部位,每半年加一次潤滑脂,對于運量較大或處沿海等索道輪組,應適當縮短潤滑周期。一定要使用同類型的潤滑脂,不可輕易改變潤滑脂的型號,除非在更換襯套后重新啟用新的品牌潤滑脂。不同型號的潤滑脂,容易造成兩種潤滑脂的化學反應,產生腐蝕性物質。
5)支架托壓索輪的更換 為了全面準確掌握支架托壓索輪的運行狀態與使用壽命,對全線路所有托壓索輪進行編號,專門制作支架輪位電子檔案,輪組位置、更換日期、更換人一目了然[3]。
減速器輸出軸的沉降反映了減速器的內部磨損情況。通過對減速器輸出軸沉降現象分析認為,早期的LOHMANN減速器,由于輸出軸底部軸承要承受傳動軸的數噸重量,非常容易出現異常磨損。輸出軸底部軸承磨損后造成輸出軸下沉與低速太陽輪緊密接觸,使磨損急劇加快。隨著磨損進一步加大,使2級太陽輪和行星輪產生下落,造成了較嚴重的磨損現象。
1)減速器上下油腔油位及溫度 自2000年以后,LOHMANN GPW系列行星減速器輸出端的軸承采用免維護形式,其潤滑依靠油泵電機啟動后的自動噴濺潤滑。上下油腔之間的密封不夠緊密時,上油腔的潤滑油會滲漏到下油腔,如索道負荷較小,速度較慢時,腔內潤滑油的溫度達不到油泵電機啟動溫度60℃,輸出端軸承會長時間處于缺油狀態。長時間后會大大縮短輸出端軸承的運行壽命。
2)油脂鐵譜分析與應用 減速器在運行過程中,相對運動表面產生摩擦,摩擦產生的金屬碎屑和顆粒會進入潤滑油中。鐵譜分析就是把鐵質的磨損顆粒使用磁鐵從潤滑油樣中分離出來,使用顯微鏡或用肉眼直接觀察,從而進行磨損顆粒類別和數量的綜合分析,來判斷磨損程度、部位、發展趨勢,以采取油過濾或更換措施[4]。
國內某索道在運行32 000 h后解體檢查時發現,內部軸承的滾子和滾道都出現不同程度的疲勞磨損,第二級太陽輪軸與第一級太陽輪軸之間的支撐推力盤磨損掉約2~3 mm,第一級行星輪下落后在減速器殼體上軋出近1 mm深的齒痕,因此在日常檢查中要特別注意觀察減速器輸出軸的沉降情況。
客運索道的設備管理是一項系統工程,設備運行中,參與轉動的點位數以千計,要充分認識客運索道關鍵設備特性,掌握關鍵設備的薄弱點、應力集中點、關鍵受力點,掌握其真實的運行狀態,從而保證設備始終保持良好的運行狀態。