電動(dòng)鋼纜上油器的研究與應(yīng)用

□楊志豪（河南省洛陽(yáng)水文水資源勘測(cè)局）

□張如修 □黃財(cái)全 □郎 毅（黃河水利委員會(huì)河南水文水資源局）

隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，相鄰學(xué)科的滲入，過(guò)河纜道被越來(lái)越多的應(yīng)用到中小河流流量測(cè)驗(yàn)中，與之配套的電動(dòng)水文絞車、擺線針輪減速器、變頻調(diào)速器、纜道鉛魚信號(hào)、計(jì)算機(jī)處理測(cè)驗(yàn)成果等新的電子技術(shù)的引進(jìn)，大大減輕了測(cè)站職工勞動(dòng)強(qiáng)度，提高了測(cè)報(bào)速度和質(zhì)量。

但隨著渡河設(shè)備的建設(shè)，維修保養(yǎng)問(wèn)題逐漸突出，它涉及設(shè)備的使用壽命，操作人員的安全和設(shè)備能否正常運(yùn)行等方面。做為過(guò)河纜道主要設(shè)施承載鋼纜由于終日暴露在室外，風(fēng)吹日曬、雪壓雨淋，且跨度大、架設(shè)高，一直是每年維護(hù)保養(yǎng)的重點(diǎn)。為了延長(zhǎng)鋼纜的使用壽命，確保操作人員的安全和渡河設(shè)備的正常使用，依據(jù)《水文渡河設(shè)施設(shè)計(jì)與維修》有關(guān)要求，測(cè)站每年在汛前要對(duì)鋼纜上油維護(hù)。以往測(cè)站職工給鋼纜上油主要采用人工涂抹的方式，由于上油承載人員的設(shè)備主要是吊箱以及自制腳踏式懸掛車，所以上油人員多是高空作業(yè)，存在極大的危險(xiǎn)性，而且人工涂抹速度慢，油層涂抹不均勻，上油歷時(shí)長(zhǎng)，勞動(dòng)強(qiáng)度很大。為了減輕上油工作的勞動(dòng)強(qiáng)度，提高上油效率和質(zhì)量，一代一代水文人依據(jù)實(shí)際，研制了諸多上油設(shè)備，但多存在主體笨重、拆卸難、上油途中需要高空作業(yè)補(bǔ)充油料、靠機(jī)械原理上油效果不均勻等問(wèn)題。為此，在利用現(xiàn)有注油噴嘴儀器的基礎(chǔ)上，經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期摸索，不斷論證研究，終于設(shè)計(jì)并制造出一款能夠解決以上問(wèn)題的電動(dòng)鋼纜上油器（以下稱上油器）。該上油器裝卸便利、上油跨度大、油膜噴涂均勻、適合多種纜徑上油操作，是目前國(guó)內(nèi)最為先進(jìn)的纜道上油設(shè)備。

1.工作原理

上油器由電動(dòng)機(jī)、減速器、高壓泵、鋼纜加油器、高壓軟管、調(diào)壓閥等6大部分組成，其工作原理主要是依靠電瓶對(duì)電動(dòng)機(jī)供電，電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)減速器運(yùn)轉(zhuǎn)，減速器帶動(dòng)偏心輪，使提料桿做往復(fù)運(yùn)動(dòng)，在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中將油脂吸入并產(chǎn)生高壓輸出到鋼纜加油器，通過(guò)加油器均勻的將油脂涂抹到鋼纜上。各個(gè)部分工作原理分別是：

1.1 高壓泵的工作原理

高壓泵由進(jìn)油箱、上下缸蓋、活塞、止回閥等組成，供電帶動(dòng)做往復(fù)運(yùn)動(dòng)時(shí)，油脂在缸筒產(chǎn)生高壓，推動(dòng)油脂進(jìn)入高壓軟管。

1.2 鋼纜加油器的工作原理

鋼纜加油器的尺寸為：長(zhǎng)300mm,外徑90mm，由不同大小的加油口組成，可開合，在工作時(shí)先裝滿黃油卡在鋼纜上和加油機(jī)軟管連接就可加油。

1.3 高壓軟管的工作原理

高壓軟管是連接電動(dòng)上油機(jī)和鋼纜加油器的管路，由耐油橡膠制成，中間用鋼絲編結(jié)加強(qiáng)，能承受30MPa（勿超過(guò)）。

1.4 儲(chǔ)油車的工作原理

儲(chǔ)油車由電動(dòng)機(jī)、減速器、儲(chǔ)油筒等組成，儲(chǔ)油筒可以加12kg潤(rùn)滑油，儲(chǔ)油筒內(nèi)有壓油裝置，壓油彈簧將壓油橡膠桿緊壓在油脂油壓面上，使油脂產(chǎn)生壓力，自流向高壓泵進(jìn)油箱以補(bǔ)充高壓泵工作時(shí)抽走的油脂。

1.5 電瓶的工作原理

設(shè)計(jì)電瓶供電電壓為48V，需4塊，充滿電后連續(xù)工作8h，輸出電量500W。其工作原理如圖1所示。

圖1 電動(dòng)鋼纜上油器工作原理示意圖

2.使用情況

該上油器自2011年4月研制出以來(lái)，在龍門鎮(zhèn)水文站試運(yùn)行，并針對(duì)上油跨度、上油效果、合乎維護(hù)規(guī)范上油最小歷時(shí)等3個(gè)方面進(jìn)行比測(cè)試驗(yàn)，試驗(yàn)結(jié)果如下：

2.1 儲(chǔ)油筒裝油量為12㎏，纜徑為5～30mm時(shí)，滿倉(cāng)上油跨度為500～800m，由于可隨時(shí)給下端儲(chǔ)油筒實(shí)時(shí)注油，上油跨度可依據(jù)纜道長(zhǎng)度延長(zhǎng)，根據(jù)上油速度上限540m/h，電瓶可連續(xù)工作時(shí)間為8h，推算理想上油跨度為4320m。

2.2 上油器上油效果主要依靠出油口來(lái)限制，因此只需在上油前手動(dòng)替換相應(yīng)纜徑出油口卡套，并將其用螺絲擰緊后，調(diào)節(jié)上油器運(yùn)行速度，經(jīng)測(cè)試無(wú)論速度快慢上油效果都能滿足鋼纜維護(hù)需要，但出于安全考慮，經(jīng)反復(fù)試驗(yàn)將上油器最大速度限定在540m/h。

2.3 以500m跨度為例，上油器速度為最大的540m/h，上油最小歷時(shí)約為56min；而同樣跨度人工上油則需要近2個(gè)多小時(shí)，相比效率提高了一倍以上。

3.主要優(yōu)點(diǎn)

3.1 此次研制的上油器采取涂加油設(shè)備與儲(chǔ)油設(shè)備分離設(shè)計(jì)，且前端加油器設(shè)計(jì)小巧、份量輕，拆卸極其簡(jiǎn)便，后端儲(chǔ)油筒設(shè)計(jì)合理，可在不中斷上油工作同時(shí)，隨時(shí)補(bǔ)充油料。

3.2 改變以往依靠彈簧等機(jī)械產(chǎn)生壓力涂抹上油方式，依靠高壓泵產(chǎn)生高壓推動(dòng)油料至加油器涂抹上油，持續(xù)均勻。

3.3 上油器的加油限量裝置可依據(jù)情況進(jìn)行手動(dòng)調(diào)節(jié)，不管鋼纜直徑多大全能應(yīng)用，只要是按技術(shù)檔案國(guó)標(biāo)規(guī)定的鋼纜直徑，事先在上油前將裝置調(diào)節(jié)好即可。

3.4 由于儲(chǔ)油筒在鋼纜下端吊箱上，填充油料不需要高空作業(yè)，減輕了勞動(dòng)強(qiáng)度和操作風(fēng)險(xiǎn)性。

4.存在問(wèn)題及解決方法

4.1 存在問(wèn)題

該上油器經(jīng)過(guò)龍門鎮(zhèn)水文站試運(yùn)行，存在的問(wèn)題逐漸顯現(xiàn)出來(lái)。上油器雖滿足了大跨度上油需要，但因需電瓶供電，設(shè)計(jì)器體尺寸較大，且采用的是鋼質(zhì)材料，上油器總重較重，將上油器后端運(yùn)送上吊箱操作較為困難。沒(méi)有自帶動(dòng)力裝置，上油器前端加油器在鋼纜上移動(dòng)需要依靠外力牽引，雖可依靠循環(huán)索行車架動(dòng)力裝置帶動(dòng)，但遠(yuǎn)端存在無(wú)法觸及的弊端。

4.2 解決方法

首先改變現(xiàn)有上油器器體所使用的鋼質(zhì)材料，選用質(zhì)輕耐磨的材料，如玻璃鋼、PVC硬質(zhì)塑料等，對(duì)受力較大的部位仍使用鋼質(zhì)材料，使上油器整體重量減輕近一半，方便上纜操作。改變后端上油器供電方式，可直接接入吊箱供電系統(tǒng)，去除供電電瓶，對(duì)儲(chǔ)油筒減小容積，整體縮小后端體積，方便上下吊箱。對(duì)于動(dòng)力部分，考慮設(shè)計(jì)制造無(wú)線遙控動(dòng)力裝置，依據(jù)上油要求和經(jīng)濟(jì)方面考慮，選用相應(yīng)功率的電動(dòng)機(jī)，依靠充電鋰電池做為動(dòng)力源，遠(yuǎn)程控制牽引或推動(dòng)加油器在鋼纜上完成有效上油操作。

5.結(jié)語(yǔ)

上油器在龍門鎮(zhèn)水文站試運(yùn)行以來(lái)，使纜道上油操作簡(jiǎn)單、方便、快捷，大大提升了安全系數(shù)，減輕了勞動(dòng)強(qiáng)度，縮短了上油歷時(shí)，提高了工作效率和質(zhì)量，為防汛備汛、渡河設(shè)備正常安全使用提供了有力的保障。

[1]袁東良，任志遠(yuǎn)，谷源澤，馬永來(lái).水文渡河設(shè)施設(shè)計(jì)與維修（第1版）.鄭州：黃河水利出版社,2000.