钢坝闸的机电安装和维护保养

卢德峰

摘 要：本文介绍了底轴驱动翻板闸门的工作原理、安装、维护保养和启闭机的安装、调试及维护保养等，对闸门及控制系统使用寿命延长有借鉴意义。

关键词：底轴驱动翻板闸门；启闭机；机电设备

绪 论

底横轴旋转式闸门是一种新型景观液压驱动式、可调控溢流闸门，它适用于河道景观要求较高的蓄水、防洪设施和要求保持河道原有风貌的水利工程项目。另外对于单孔跨度较大且河道中不能设置中墩且又要能实现单向挡水及动水的项目同样适用。

它主要由土建结构、圆柱形底横轴、固定在底轴上的门叶、自润滑轴承、支承底轴的若干固定支铰座、底侧止水、底轴与闸室之间的防水套装置、液压驱动装置以及液压锁定装置、闸墩侧墙密封件及启闭机驱动连接拐臂等组成。闸门的启、闭操作由布置在两侧启闭机室内的液压启闭机控制。

底横轴的两端穿过闸墙外伸，其外伸端曲柄拐臂与电液一体式启闭机连接，启闭机库位于两侧闸墩内，底横轴与闸墙之间有水封装置，河道内的水不会渗入启闭机库。

由于底横轴旋转式闸门是一种新型、新颖的景观液压驱动式闸门，故河道景观效果佳、操作（维护）方便快捷、启闭灵活、闸门开度无级可调、方便调度、启闭设备较隐蔽、无碍风景，不会对原有河道的景观造成不利影响。且启闭闸门时间较短，因而能确保突发洪水时及时有效的泄洪。还可以利用闸门顶过水，形成人工瀑布的景观效果。

该闸型的主要缺点：总造价相对较高；要求闸基不存在大的不均匀沉陷；不便设置检修闸门，闸门检修难。

一、闸门的运行原理和维护保养

1、主要工作原理

水压力通过悬臂式门叶结构传递到圆柱形底横轴，底横轴作用力可分解为水平力、垂直力和力矩。水平力、垂直力通过固定支铰座传递给土建结构，力矩由底横轴传递给液压启闭机或锁定装置。闸门启闭运行时，液压启闭机通过拐臂驱动底横轴转动，同时使门叶以底横轴中心为圆心作扇形转动实现闸门的开启和关闭。闸门局部开度取决于锁定装置的锁定位置或液压启闭机活塞杆持住位置，闸门的开度范围为垂直与水平之间的任意位置或角度。闸门全部关闭时门頂可溢流以达到景观效果。

2、钢坝闸门及附件的安装

（1）钢坝闸门门叶的安装

以闸门孔口中心基准点为基准，复测底横轴支铰中心线，底坎里程、高程，侧埋件的曲率半径中心线及孔口距离。

利用吊车把门叶卸车，运送门叶单元到位后，测量闸门的对角线扭曲等符合图纸及标准要求。用起吊设备把已就位好的闸门及支臂吊至底轴并用支架固定好，按放好的闸门安装线控制闸门里程，在底轴安装面内打上密封胶，同时要求闸门上的连接板与底轴贴合严密，穿螺栓固定。

（2）水封安装

安装时，应将橡皮按需要的长度黏结好，再与水封压板一起配钻螺栓孔。橡胶水封的螺栓孔，应采用专用钻头使用旋转法加工，不准采用冲压法和热烫法加工，其孔径应比螺栓直径小1mm。

所有闸门橡胶水封接头的黏结，采用冷黏结时，应提交一份包括冷胶剂的技术性能和有关参数、黏结工艺及其试验数据的冷黏结措施报告，报送监理人批准后实施。

为防止运输过程中，止水橡皮有损伤，待闸门运到工地现场，再安装止水橡皮。

止水橡皮表面应光滑平直，不得盘折存放，其厚度允许偏差为±1.0mm，其余外形尺寸的允许偏差应符合图样规定及标准要求。

止水橡皮接头黏结方法按施工图纸的要求进行，胶合接头处不得有错位，凹凸不平和疏松现象。

闸门安装完毕后，应拆除所有安装用的临时焊件，修整好焊缝，清除门叶上的所有杂物，在各转动单位按施工图纸要求灌注润滑脂，对涂装部位有损坏的应按施工图样及有关的技术文件说明进行涂装修补。

3、钢坝闸门及附件的维护保养

（1）防腐

底横轴旋转钢闸门跨度较大，上、下游不便设置检修闸门。通常闸门检修时需要做上、下游围堰，代价较大，因此闸门的防腐十分重要。目前主要防腐措施有3种：一是喷锌加涂料防腐，喷锌厚度不小于0.2 mm，应采用耐磨性能较好涂料，如氯化橡胶防锈漆等，厚度不小于0.4 mm；二是泥砂较多，流速较高的河流闸门，面板采用复合不锈钢板材料制造，不锈钢层不小于3 mm；三是采用防腐涂料加阴极保护。

（2）检修

由于单闸孔宽度大，通常不设置检修闸门。因此，对于无条件检修的闸门，应按照免维修、少维护的要求设计底横轴，适当增加底横轴轴壁厚度及水下部分使用年限。这样虽增加了投资，但大大减轻了运行管理的工作量。对于通过采取措施形成检修条件的闸门，可适当简化底横轴等结构构件及防腐设计。

二、启闭机的安装、调试及使用保养

1、启闭机安装与调试

安装前，一定要检查各零件是否良好，润滑油是否上足，螺栓有无松动，与其有关技术数据是否相符。

安装时，一定要保持基础布置平面水平180°；启闭机底座与基础布置平面的接触面积要达到90%以上；螺杆轴线要垂直于闸台上横梁的水平面；要与闸板吊耳孔吻合垂直，避免螺杆倾斜，造成局部受力而损坏机件。

安装后，一定要进行试运行，首先，无载荷试验，即让螺杆无荷载运行，听其有无异常声响，检测安装是否符合技术要求；然后，载荷试验，在额定荷载下，即让螺杆载荷运行，观察螺杆与闸门的运行情况，有无异常现象。确认无误后，方可运行。在载荷运行一段时间后，要进行首次保养，把机内新机件磨擦产生的金属沫特别是螺杆、螺母、涡轮、涡杆，要轻洗干净，涂上润滑油，密封严实，继续使用。

2、启闭机使用与维护保养

在使用时，需随时由注油孔注入润滑油，要经常保持足够的润滑油，螺杆要定期清除油垢，涂护新油，以防锈蚀。

启闭机经常进行必要的维护作业可以减少磨损，消除隐患和故障，保持设备始终处于良好的技术状况，以延长使用寿命，减少运行费用，确保安全可靠地运行。

维修保养内容技术包括“清洁、紧固、调整、润滑”八字作业。

清洁是针对启闭机的外表、内部及制动轮圆周面、电器接点、电磁铁吸合接触面和周围环境，定期进行清洁。启闭机房内外门窗一周清扫一次，场地上的工器具应及时整理，摆放整齐。

紧固是对压力油系统中的螺纹管接头、密封用压盖螺栓等进行紧固，防止松动造成漏油；对基础、法兰等各种定位螺栓、高强螺栓、钢丝绳压紧螺栓和吊具联接螺栓进行紧固，如松动会改变被联接零部件的受力和运动情况，并构成事故隐患。

调整包括：对轴瓦与轴颈、滚动轴承的配合间隙、齿轮啮合的顶、侧间隙、制动器闸瓦与制动轮之间的松闸间隙调整；对制动器的松闸行程、离合器的离合行程、安全限位开关的限位行程和闸门启闭位置指示行程进行调整；对转动皮带、链条等松动及弹簧弹力大小的调整；电流、电压、制动力矩、启闭机的流量压力、速度等调整。

润滑是对启闭设备中有相对运动的零部件，均需保持良好的润滑。

维修养护是闸门启闭机运行管理的重要内容，启闭机的维护应本着“安全第一，预防为主”原则，必须做到“经常维护，随时维修，养重于修，修重于抢。”

三、机电设备的维护保养

1、机电设备维护保养的方式

机电设备维修保养的主要方式有：清洁、紧固、润滑、调正、防腐、防冻及外观表面检查；对长期运行的设备要巡视检查、定期切换、轮流使用，进行强制保养。

清洁：大气中的灰尘进入设备内，会加快设备的磨损和局部的堵塞，还会造成润滑剂的老化和设备的锈蚀，导致设备的技术性能下降，噪声增加，所以机电设备的清洁工作看似简单，实际上是维护保养的一种主要方式。

紧固：机电设备运转达到相当一段时间后，因多次启停和运行时的振动，地脚螺栓和其他连接部分的紧固件可能会发生松动，导致振动增大，从而使螺帽脱落、连接尺寸错位、设备的位移以及密封接触不严形成泄漏等故障，因此必须经常检查设备的紧固程度，热胀冷缩也会使紧固件发生松动。

润滑：润滑是正确使用和维护机电设备的重要环节。润滑油的型号、品种、质量、润滑方法、油压、油温及加油量等都有严格的规定。要求做到“五定”，即定人、定质、定时、定点、定量，并制定相应的管理制度。

调正：设备零部件之间的相对位置及间隙是有其科学规定的，因设备的振动、松动等因素，零部件之间的相对尺寸会发生变化，容易产生不正常的错位和碰撞，造成设备的磨损、发热、噪声、振動甚至损坏，因此必须对有关的间隙、位置进行调正，再加以紧固。外观表面检查：检查内容包括设备的外表面有无损伤裂痕；磨损是否在允许范围内；防护罩等安全装置是否完整、齐全；温度压力运行参数是否正常；电机是否超载和过热；传动皮带是否过松、断裂或脱落；振动和噪声是否异常；设备密封面的泄漏状况；设备油漆保护是否脱落，外表面是否锈蚀；设备的防腐、保温层是否损坏。

2、机电设备维护保养的作用

水闸工程中的机电设备在使用过程中会产生污染、松动、泄漏、堵塞、磨损、振动、发热、压力异常等各种故障，影响设备正常使用，严重时会酿成事故。因此应经常对使用的机电设备加以检查、保养和调正，随时改善设备的技术状态，防患于未然。

3、机电设备维护保养的实施

机电设备的维修保养通常分为日常维护保养和定期维护保养。日常维护保养：要求运行人员对设备进行外观检查、加油，按操作规程进行操作，定时巡视并记录各运行参数，随时注意运行中是否有异声、振动、异味、超载等现象，做好设备及环境清洁。定期维护保养：对存在故障或安全隐患的机电设备，有计划地定期进行维护保养。主要是为了清除事故隐患，减少磨损，延长设备寿命，发挥设备的技术功能和经济特性。保养时需要对设备进行部分解体，并做好以下几项工作：对内外彻底清扫、擦洗、疏通；检查运动部件运转是否灵活及其磨损情况；调正配合间隙；检查安全装置；检查润滑油系统油路和油过滤器是否堵塞；清洁油箱、检查油位指示器，换油；检查电气线路和自动控制元器件的动作是否正常。

4、机电设备操作易出现的问题

（1）操作前的准备工作

1）检修后的工作终结不认真：

要作出规定：检修工作结束时，设备状态（包括一、二次设备）应与工作开始时一样，如果不一样，检修人员要说明原因；

要严格履行工作结束手续，值班人员到现场细致检查设备是否有变动，如开关、刀闸、地刀、地线、压板、保险的位置和状态等；

操作前，必须核对一次系统图，并查清与操作有关的一、二次设备状况；

根据操作任务或设备检修后的验收方案、新设备的起动方案，由操作人正确填写操作票并由监护人和现场负责人审核签名，确保操作票正确无误。

2）监护人和操作人选派不当：

现场运行负责人要根据每个值班员的技术业务水平、性格、心理和身体状况选派监护人和操作人，对重要操作，站长或值班长要亲临现场监督；

人事部门要挑选基础好，素质较高的同志加入运行队伍。

（2）操作中

1）监护人代替操作人操作：

这是违章行为，应该禁止并对违章人员作出处理；

操作人员身体条件不胜任操作任务时不应安排其进行操作。

2）不认真执行唱票、核对设备、复诵、发出操作命令等规定：

这是习惯性违章行为，对违章人员及变电站站长和当班值班长应进行处理；

加强对值班人员的教育，使他们认识到这是防止发错、听错命令，看错设备名称，走错设备间隔的一项重要措施。

3）发现异常情况未查清原因就继续操作：

发现异常情况要查清原因，得到值班负责人允许才能继续操作；加强人员的技术业务培训，及时发现异常情况，正确判断处理；熟悉防误操作装置的闭锁功能，防止误判断闭锁装置失灵，强行解锁而发生误操作。

4）操作不协调，操作人存在依赖监护人的心理：

监护人与操作人既有分工又需呼应，平时就应有意识地进行训练；特殊情况下几个人进行操作时，应有专人统一指挥，并明确指挥方式。使用通信工具时需事先检查是否完好；

监护人要注意自己的行为，让操作人消除依赖心理，例如，应该操作人做的事，监护人不要代替；行走时，操作人先行，监护人在后监督，防止走错设备位置等。

结 论

通过对底轴驱动翻板闸门的工作原理、安装、维护保养和启闭机、机电控制设备的安装、调试及维护保养的论述，有利于更好的掌握驱动翻板闸门、启闭机正常运行和机电设备的正确操作，有利于延长闸门、启闭机、机电设备的使用寿命，从而使设备达到最佳的经济寿命，为公司达到节约成本的目的。

参考文献

[1]《水闸工程中操作机电设备的注意事项分析》（王世忠）

[2]《浅谈如何保养及操作水闸工程中启闭机与机电设备》（王瑞丰）