影响三峡升船机锁定机构性能的原因分析与应对措施

鄢玲祉 李飞

摘  要：三峡升船机是三峡枢纽的重要组成部分，是船舶通过三峡大坝的快速通道，船厢锁定机构是升船机的重要组成部分，关系到升船机运行的安全稳定性。为提高三峡升船机的通航效率，确保升船机设备的安全运行，该文研究三峡升船机锁定机构的安全性能，通过对三峡升船机试运行期间影响安全机构正常运行原因的分析与统计，发现锁定机构到位信号丢失是影响锁定机构安全运行的主要因素，针对锁定机构到位信号丢失问题分析故障具体原因，提出解决问题的具体措施，提高了锁定机构正常工作的安全性能。

关键词：三峡升船机  锁定机构  信号丢失  安全性分析  优化措施

中图分类号：U642                文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2019）12（b）-0074-02

1  船厢锁定机构结构及功能介绍

船厢锁定机构是三峡升船机运行的主要设备，船厢锁定机构的主要作用，是在船厢与闸首对接期间，承担船厢竖直方向的附加荷载。锁定机构是否正常工作直接关系到升船机运行的安全性。锁定机构共4套，布置在安全机构的正上方，与安全机构共用螺母柱。

2  鎖定机构运行情况统计分析

三峡升船机船厢锁定机构总共的停机故障为30次，其中锁定到位信号丢失故障出现了21次，占总故障的70%。因此，锁定机构到位信号丢失故障是影响锁定机构正常工作的主要原因。

3  锁定机构锁定到位信号丢失原因查找

3.1 锁定机构到位信号丢失原因分析

对锁定机构进行全面分析的研究，查找引起锁定机构锁定到位信号丢失的主要原因，下面从机械、液压、传感检测和水位变化等几个方面来具体分析，如图1所示。

3.2 引起锁定机构到位信号丢失主要原因确定

对锁定机构到位信号丢失时升船机运行情况进行总结发现在以下3种情况下容易引发改故障的发生：（1）锁定机构液压系统发生渗漏导致锁定机构压力不能保持;（2）船厢4个驱动点出现行程偏差过大，船厢不平导致一个驱动点的锁定机构受力过大出现退让;（3）船厢与下游对接时间过长，下游水位变幅过大，导致船厢水深变幅较大，锁定机构承受船厢竖直方向的受力变化也较大。

4  锁定机构锁定到位信号丢失后紧急处理流程

通过运行期间对该故障的分析，总结出紧急情况下该故障的处理流程，以船厢3#对接锁定信号丢失来说明：船厢长时间处于与航道对接状态，水位呈现上涨趋势致使船厢水深处于较高位（大于3.6m），导致对接锁定机构受力较大，3#对接锁定块相对于中心杆产生位移变化，超出3#锁定到位信号的机械开关控制极限行程范围，导致锁定信号丢失，可进行如下操作：（1）发现对接锁定信号丢失;（2）集控员发令关船厢门、降防撞桁架;（3）查看是否需要调整船厢水深;（4）若需要调整船厢水深，3.2电气室充泄水柜转到检修，3.3电气室控制柜转检修，进行调整船厢水深，然后关卧倒门;（5）若不需要调船厢水深，直接关卧倒门;（6）泄间隙水;（7）退密封框;（8）3.2传动站转现地，顶紧机构退回;（9）锁定机构锁定;（10）液气弹簧充压;（11）锁定机构解锁;（12）船厢解除对接。

通过该故障处理流程可以提高该故障的处理效率，降低影响升船机停航的时间，提高升船机的通航效率。

5  降低锁定机构到位信号丢失的优化措施

5.1 锁定机构液压系统检查及漏油点处理

对锁定机构液压系统的研究分析，通过在锁定机构锁定的情况下关闭球阀检查锁定机构上下锁定块是否存在内泄的情况，检查旋转接头，液压管路和泵站阀台处查看是否有渗漏油情况。

实验及检查发现，4个驱动点锁定机构上下锁定块没有出现内泄情况，发现2#点锁定机构旋转接头处有漏油，3#点旋转接头有漏油情况，处理渗漏油点。在平时巡视检查中要及时查看锁定机构液压系统的漏油情况，避免因液压也系统渗漏油导致锁定机构到位信号丢失的情况发生。

5.2 船厢姿态检测及船厢姿态调整

5.2.1 船厢姿态检测

利用激光测距仪和直尺以船厢底板4个支撑点为基准点，测量基准点到船厢底部的距离。

5.2.2 船厢姿态调整

在平时运行过程中遇到船厢4个驱动点行程偏差过大时，在船厢3.2电气室通过检修方式控制船厢低速上下行，设定每次需要调节的偏差值，通过电气控制来调整船厢4个驱动点的实际位置，让船厢4个点实际位置高度差调整在5mm以内。

5.3 分析下游水位变化趋势，缩短下游对接时间

（1）集控操作人员可以根据水位的变化情况，在变动较大时可以先解除对接，等水位稳定后再进行对接，避免因水位波动过大引起的锁定到位信号丢失故障。分析研究水位变化情况和关注电厂调峰时下游水位变化，在每年的防洪期间，即每年6～9月份是下游水位变化最剧烈的时间，在这期间船厢与下游对接时更要注意水位变化情况。

（2）缩短船厢与下游对接时间，对接时间过长主要是由于船舶进行较慢，可以在没有下行出厢船舶时可以将上行船舶安排在北侧靠船墩停泊等待进厢，这样可以缩短船厢与下游对接时间，减小下游水位变化对船厢水深影响，降低锁定到位信号丢失的次数。

6  结语

该文结合三峡升船机运行以来的实际情况，对影响三峡升船机对接锁定机构性能的原因进行了深入的分析。经过认真分析现场工作情况查找导致该故障发生的相关因素，确定液压系统渗漏、船厢4个驱动点位置偏差、下游对接时间过长及下游水位变幅过快是其主要影响因子，通过运行过程中采取有效的整改措施和实施对策，降低了这些因素对锁定机构的影响。在采取相关措施后，锁定机构信号丢失的发生次数明显降低，锁定机构的安全性能得到了提高，确保了升船机的快速安全运行，具有很大的实际意义。

参考文献

[1] 段慧玲.三峡升船机液压控制系统在船厢与闸首对接期间的安全可靠性设计[J].液压气动与密封，2016（8）：12-14.

[2] 刘一凡.三峡升船机长螺母柱传力机理计算研究[D].河南大学，2007.

[3] 张莉.三峡升船机事故安全机构的设计分析[J].起重运输机械，2016（4）：46-49.