浅析中小型水闸启闭机常见故障的解决对策及技术标准

潘志富,赵佃军,刘二军,潘琼,徐仲才

(1.连云港市市区水工程管理处,江苏 连云港 222003;2.江苏省洪泽湖水利工程管理处,江苏 洪泽 223100)

1 前 言

江苏省水系丰饶、河网密布,各类大、中、小型水利工程组织成一张缜密的防洪保安网络,为江苏的经济发展起着保驾护航的作用。在这张网络中,中小型水闸是其中的重要一环,是区域性防洪的主力军。但是,由于这些工程基本属于市管乃至县管,经费投入有限,地处偏远,加上建设年限久远,设备陈旧,启闭机械的故障呈经常化、共性化现象。下面笔者仅以连云港市市区水工程管理处为例,简述该类故障的解决对策和技术标准。

2 启闭机常见故障的解决对策及技术标准

连云港市市区水工程管理处隶属于连云港市水利局,下设 8个管理所,管辖 10座中小型水闸、2座泵站、1座水库。水闸使用的大多为卷扬式启闭机,从运行实践看,常见故障主要发生在齿轮、钢丝绳、制动器、传动轴承等部位,现将发生的现象、原因及解决对策浅析如下。

2.1 齿轮故障

启闭机齿轮由于制造上的缺陷,或安装上的误差,以及维修养护不良等原因,常会使各齿轮齿啮合不当,产生咬根、别劲、走偏及局部磨损等现象,严重的会引起局部损坏,应及时维修处理。

2.1.1 铸钢齿轮铸造缺陷的处理

对于铸钢齿轮,其允许的气孔、砂眼及缩孔等缺陷的齿数不得超过全齿数的 15%。如缺陷部位在齿轮顶部分,缺陷宽度不超过齿宽的 20%、深度不超过齿厚的 10%时,允许做补焊处理,补焊后表面应锉平磨光。

2.1.2 齿轮间隙的调整

齿轮在运转时期或调整处理后,应用塞尺检查齿轮的侧向间隙是否符合要求。齿轮的径向间隙应在 0.15～0.3倍模数范围内,不符合要求的可改变两轴中心距加以调整。齿轮在满负荷运转情况下,啮合接触面积应满足规定,低于规定的可调节两轴的平行度进行调整。如经调整后仍不能达到要求时,才允许进行空运转研磨或用修整齿形的方法解决。

2.2 钢丝绳故障

钢丝绳常在阴暗潮湿盐分较大的环境下工作,容易引起锈蚀、断丝;有些较长的钢丝绳要在卷筒上缠绕数层,往往由于排列不良造成钢丝绳轧伤;有些因滑轮组有故障,也会造成钢丝绳轧伤。钢丝绳有锈蚀、轧伤和断丝均将削弱其强度,影响闸门的的安全启闭,因此必须及时处理解决。

检修钢丝绳时,应全面细致地进行。发现断丝数接近规定时,可采取以下措施:

(1)调头。当钢丝绳一端有锈斑或断丝时,其长度不超过卷筒上预绕圈的钢丝绳长度,可采取钢丝绳调头使用。在调头时,应注意以下两点:

a.在卷筒上钢丝绳预绕圈的固定端,必须用压板螺栓压牢,并且应有防松装置。另外,为防止钢丝绳松脱,在卷筒上缠绕的钢丝绳圈数,在闸门全关状态时,包括压板压着圈数应不少于 5圈;如压板螺栓设在卷筒翼缘侧面上又用鸡心铁挤压的,则应不少于 2.5圈。

b.钢丝绳在闸门吊耳的固定形式,在采用钢丝绳夹时,其夹数不得少于表1的规定。绳夹若有裂纹、断扣滑脱或与钢丝绳规格不符的不得使用;绳夹卡牢程度,应使钢丝绳压扁三分之一的高度、绳端算起的第一个绳夹应距端部 160mm以上。

表1 钢丝绳最少绳夹个数及间距 mm

(2)搭接。两根钢丝绳搭接使用,限于直径22mm以下的才能采用,同时还要注意接头部位不应通过滑轮和绕上卷筒。搭接时,应采用叉接法,叉接长度不小于钢丝绳直径的 30倍,并经拉力试验合格后才能使用。搭接部位宜浇锌或浇锡保护。

(3)更换。调头和搭接两种办法均不宜采用时,应更换新的钢丝绳。

2.3 制动器故障

制动器的型式较多,目前实际使用比较常见的为长、短冲程电磁制动器,其检修内容如下:

(1)制动器的制动轮。在运用中如产生裂纹、砂眼等故障,凡影响安全使用的,必须进行整修或更换。

(2)制动轮运转时,其摆动值不得超过表2的规定。

表2 制动轮允许的摆动值 mm

(3)制动带与制动轮的接触面积不小于制动带总面积的 80%;制动带的四周边缘要整齐,磨损不许超过原厚度的 1/2;新换制动带应与闸瓦牢固铆合,铆钉埋入深度为带厚的 1/2～3/5。

(4)制动器闸瓦与制动轮应定期按表3的规定检查闸瓦退程间隙,若超过规定值范围需进行调整。

表3 闸瓦退程间隙值 mm

(5)短冲程电磁制动器闸瓦退程间隙调整后,其衔铁冲程应不超过表4的规定。长冲程电磁制动器间隙调整后,在合闸状态下衔铁要有 25～30mm的预备冲程。由于制动器各部位铰轴的间隙不符合规定,制动轮与闸瓦的间隙无法达到要求时,应更换铰轴等部件。

表4 衔铁冲程允许值 mm

(6)制动带如因摩擦减薄,或因压缩变形而露出铜质铆钉或沉头螺钉时,应更换制动带。制动带的铆钉、螺钉如断裂或脱落,应予以更换补齐。

(7)制动器上的主弹簧必须保证设计长度,如失去弹性、变形、断裂,均应更换。

2.4 传动轴故障

启闭机的传动轴及轴承,在检修安装时,一般应注意以下 5点:

(1)传动轴的轴径部分,需用煤油清洗,必要时用 0号或 00号的砂布浸油擦拭。

(2)传动轴与其他部件配合部位的局部损伤,如面积小于配合面的 3%～5%时,可用手工锉光并磨亮。

(3)传动轴的弯曲度如超过表5的规定时,允许在不加温的情况下进行校正。

表5 传动轴允许的弯曲度

(4)行走机构具有长传动轴时,其中间各轴应按主梁负荷挠度将轴承装成上拱式的,最大上拱值为主梁计算挠度的 50%。

(5)装配联轴器时,两根轴连接处的径向偏差和轴向倾斜度应符合表6的规定。

表6 两根轴的径向偏差和轴向倾斜度 mm

2.5 轴承故障

2.5.1 滑动轴承

滑动轴承在使用中应注意以下 2点:

(1)滑动轴承的轴瓦要与轴颈配合来研制,接触面应不少于 60%,且每 2.5cm×2.5cm面积上接触点不少于 5～8处。

(2)轴承与轴颈之间的间隙,可以用压铅法或者塞尺法来测量,轴瓦与轴承座接合要严密,轴瓦与轴颈应留有 1～2mm的轴向间隙,轴瓦与轴颈的间隙应符合表7的规定。

表7 轴瓦与轴颈间隙 mm

2.5.2 滚动轴承

滚动轴承在拆卸和装配中要注意以下 3点:

(1)滚动轴承若无损伤时,不要任意拆卸,如必须拆卸时,应在 90～100℃的热油中加温 20～30min后,用特制的工具压出。

(2)轴承安装需要外力时,可以通过中间物轻轻敲打轴承内圈。

(3)轴承涂装钙基润滑脂不应多于滚动轴承空腔的三分之二。另外,各种轴承安装后,应用手转动直轴,感觉应灵活轻松,确保无卡阻现象。

3 结 语

启闭机设备是水闸工程生产运行的重要物质基础,设备的检修与维护是水闸工程管理的重要组成部分。在工程管理中要始终坚持“设备是根本”的原则,按照《江苏省水利工程管理考核办法》的要求,建立起一套切合实际的设备检修与维护保障体系,在强化设备检修与维护管理上做积极有益的探索,以取得良好的效果。然而,在设备管理中人是关键要素,只有发挥人的主观能动性才能保证设备维护保养取得成效。这就需要所有技术人员和维护人员的努力,只有与时俱进、强化管理、加大创新管理力度,才能不断提升水闸工程设备管理水平,充分发挥水利工程的综合效益。

[1]徐仲才 .浅谈水闸工程启闭机的科学管理[J].中国水利,2005(9).

[2]任治渝.钢闸门和螺杆式启闭机的管理与维护[J].大众科技,2005(7).