旁多水利樞紐泄洪兼導(dǎo)流洞深孔閘門啟閉機(jī)安裝

付光均，向尚君

(武警水電第十支隊(duì)，四川成都 611130)

1 工程概述

旁多水利樞紐工程地處西藏自治區(qū)拉薩河的中游，位于林周縣旁多鄉(xiāng)下游1.5km，距下游拉薩市直線距離約63km，是一座以灌溉、發(fā)電為主，兼顧防洪和供水的綜合利用工程。樞紐由碾壓式瀝青混凝土心墻砂礫石壩、泄洪洞及泄洪兼導(dǎo)流洞、發(fā)電引水系統(tǒng)、發(fā)電廠房和灌溉輸水洞等水工建筑物組成。其中泄洪兼導(dǎo)流洞前期為施工導(dǎo)流洞，后期改建為永久泄洪隧洞，同時(shí)兼做水庫放空洞使用。隧洞全長756.7m，分進(jìn)口段、洞身段和出口段。進(jìn)口洞段為城門洞形斷面，尺寸10.0m×11.0m;進(jìn)口閘門井為豎井式，內(nèi)設(shè)一道10m×11m檢修閘門和一道10m×11m事故閘門，底板高程4031.5m，豎井平臺(tái)高程4100.0m，啟閉機(jī)平臺(tái)采用井筒式結(jié)構(gòu)，平臺(tái)高程4120.0m;井身段為圓形斷面，直徑11m。豎井深孔閘門采用3臺(tái)啟閉機(jī)，其中，檢修閘門采用2×1600kN固定式卷揚(yáng)啟閉機(jī)，事故閘門采用1×5000kN固定式卷揚(yáng)啟閉機(jī)，啟閉機(jī)起升高度80m(見圖1)。

圖1 豎井閘門啟閉機(jī)布置

2 啟閉機(jī)的設(shè)計(jì)參數(shù)

閘門啟閉機(jī)主要包括起升機(jī)構(gòu)、機(jī)架、保護(hù)裝置和電力拖動(dòng)與控制裝置。檢修閘門啟閉機(jī)采用雙吊點(diǎn)左右對(duì)稱布置，驅(qū)動(dòng)方式為電動(dòng)機(jī)通過制動(dòng)輪聯(lián)軸器與減速器輸入軸相接，減速器輸入軸與輸出軸采用垂直布置形式。制動(dòng)輪上裝有液壓推桿制動(dòng)器，作為工作制動(dòng)器;減速器輸出軸與卷筒一端直接連接，驅(qū)動(dòng)卷筒旋轉(zhuǎn)，卷筒另一端裝設(shè)摩擦盤式制動(dòng)器，作為安全制動(dòng)器;兩減速器之間通過聯(lián)軸器和中間軸連接保證其同步運(yùn)行。鋼絲繩在卷筒上兩端固定，通過鋼絲繩在卷筒上的收放，帶動(dòng)動(dòng)滑輪、定滑輪和平衡滑輪，使閘門做升降運(yùn)行。

事故閘門啟閉機(jī)采用單吊點(diǎn)、單卷筒、雙電機(jī)、雙減速器同時(shí)驅(qū)動(dòng)，全封閉式傳動(dòng)，卷筒兩側(cè)對(duì)稱布置，變頻電動(dòng)機(jī)通過齒形制動(dòng)輪聯(lián)軸器與減速器高速軸相連，齒形聯(lián)軸器的制動(dòng)輪上安裝液壓推桿制動(dòng)器作為工作制動(dòng)器，卷筒的一端設(shè)摩擦盤，摩擦盤上設(shè)兩個(gè)盤式制動(dòng)器作為安全制動(dòng)器。減速器選用輸入軸與輸出軸垂直型式的ML系列減速器，減速器輸出軸通過卷筒輪輻花鍵與卷筒相連，進(jìn)而驅(qū)動(dòng)卷筒旋轉(zhuǎn)。鋼絲繩在卷筒上為兩端固定，三層纏繞，并分別穿過動(dòng)滑輪、定滑輪、平衡滑輪，帶動(dòng)機(jī)構(gòu)運(yùn)行。荷載限制器選用壓式負(fù)荷傳感器，安裝于平衡滑輪支座處。高度限制器采用機(jī)械限位開關(guān)加多圈絕對(duì)式編碼器，安裝在卷筒軸端，顯示儀表安裝在控制柜上。啟閉機(jī)的主要設(shè)計(jì)參數(shù)見表1、表2。

表1 啟閉機(jī)的主要設(shè)計(jì)參數(shù)

表2 啟閉機(jī)主要零部件及重量

3 啟閉機(jī)的吊裝

檢修閘門和事故閘門啟閉機(jī)最大單件重量35t，起吊高度達(dá)20m，再加上現(xiàn)場場地的限制，啟閉機(jī)零部件的吊裝具有一定難度。結(jié)合門葉的吊裝，現(xiàn)場啟閉機(jī)零部件的吊裝采用100t汽車吊進(jìn)行。汽車吊布置于靠近啟閉機(jī)平臺(tái)公路側(cè)，按照安裝的順序進(jìn)行零部件的吊裝。吊裝過程中的安全問題顯得尤為重要。

(1)汽車吊臂的角度和重量要在吊車本身的安全范圍內(nèi)，不得違章操作。

(2)加強(qiáng)啟閉機(jī)平臺(tái)和吊車的聯(lián)系和現(xiàn)場指揮，確保指令正確地傳遞。

(3)每次吊裝過程中要對(duì)吊車進(jìn)行檢查，確保吊車的各部件的完好性，確保吊裝的絕對(duì)安全。

4 啟閉機(jī)的安裝

啟閉機(jī)按照“機(jī)架組裝→電動(dòng)機(jī)安裝→減速機(jī)安裝→滾筒安裝→制動(dòng)器安裝→機(jī)架就位固定→電氣設(shè)備安裝→調(diào)試→鋼絲繩安裝→表面清理及補(bǔ)涂油漆”的順序進(jìn)行。

4.1 啟閉機(jī)的組裝

機(jī)架組裝完成后，在機(jī)架與底座之間先墊鋼棒將整個(gè)機(jī)架墊起，在進(jìn)行電氣設(shè)備安裝前將整個(gè)啟閉機(jī)進(jìn)行就位，按照一定的順序?qū)㈤]機(jī)機(jī)架四角位置與預(yù)埋鋼板進(jìn)行焊接，焊接時(shí)剩余的部位要用連接件與預(yù)埋件固定好，防止因溫度應(yīng)力而產(chǎn)生移位;電氣裝置安裝時(shí)，電纜敷設(shè)時(shí)要有專人指揮，注重工藝，固定可靠，電纜接線時(shí)要回路標(biāo)記準(zhǔn)確、清晰規(guī)范，異形管三面寫明電纜號(hào)、回路號(hào)和端子號(hào)，所有電纜完好無損，連接正確、可靠，核對(duì)準(zhǔn)確，設(shè)備安裝、固定應(yīng)按設(shè)計(jì)進(jìn)行，做到正確、可靠，接地良好。

4.2 啟閉機(jī)的調(diào)試

啟閉機(jī)完成組裝后，須進(jìn)行空載試驗(yàn)和負(fù)荷試驗(yàn)?？蛰d運(yùn)行在啟閉機(jī)不與閘門連接的情況下進(jìn)行。對(duì)電氣、機(jī)械部分進(jìn)行檢查和必要的試驗(yàn)，確認(rèn)一切正常后，再進(jìn)行啟閉機(jī)升降機(jī)構(gòu)的空載運(yùn)行。在試驗(yàn)過程中，檢查電氣、機(jī)械各部分運(yùn)行情況;負(fù)荷試驗(yàn)，即啟閉機(jī)與閘門進(jìn)行連接，在閘門不受水壓力的情況下，對(duì)升降機(jī)構(gòu)分別在行程內(nèi)升降往返三次，在試驗(yàn)過程中，對(duì)電氣和機(jī)械部分進(jìn)行檢查，重點(diǎn)按照以下項(xiàng)目要求進(jìn)行檢查:

(1)電動(dòng)機(jī)運(yùn)行平緩，三相電流平衡。

(2)電氣設(shè)備無異常發(fā)熱、燒損、冒火等現(xiàn)象。

(3)機(jī)械部分運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，均不應(yīng)有沖擊和其他異常。

(4)運(yùn)行時(shí)，制動(dòng)閘瓦應(yīng)全部離開制動(dòng)輪，制動(dòng)時(shí)應(yīng)平穩(wěn)、無沖擊。

(5)所有軸承和齒輪應(yīng)有良好的潤滑，軸承溫度不超過65℃。

(6)閘門上兩個(gè)吊點(diǎn)的高程位置應(yīng)一致，閘門在升降過程中無卡阻現(xiàn)象。

5 鋼絲繩的安裝

事故閘門啟閉機(jī)采用60ZAB6×41SW+IWR1870ZS2390型鋼絲繩，鋼絲繩長 1480m、重22200kg，采用8倍倍率滑輪組;檢修閘門啟閉機(jī)采用40ZAB6×19W+IWR1670ZS951型鋼絲繩，鋼絲繩長2145m、重13921kg，采用6倍倍率滑輪組。鋼絲繩的安裝具備長度長、單位長度重量大、硬度大、滑輪組倍率高等特點(diǎn)，給啟閉機(jī)鋼絲繩的安裝帶來很大難度。

5.1 牽引繩與鋼絲繩的連接

牽引繩與鋼絲繩連接采用焊接，以方便鋼絲繩順利通過滑輪。焊接前先將牽引繩和鋼絲繩端頭的黃油清理干凈，用電弧焊將每個(gè)端頭的鋼絲焊接在一起，完成后再把鋼絲繩和牽引繩對(duì)接，對(duì)接時(shí)仍采用電弧焊進(jìn)行焊接，焊縫采用角焊縫，焊縫高度1cm左右，焊接時(shí)要注意焊接質(zhì)量，不能有漏焊和夾渣。因牽引繩和鋼絲繩采用焊接，在鋼絲繩安裝過程中，操作人員不能靠近啟閉機(jī)卷筒和滑輪組，防止因接頭突然斷裂對(duì)操作人員造成傷害。

5.2 收繩

鋼絲繩采用卷盤運(yùn)至工地，安裝鋼絲繩時(shí)要先將鋼絲繩從卷盤上放出來，收繩過程分從卷盤放繩和將鋼絲繩收到啟閉機(jī)卷筒兩個(gè)過程 (見圖2)。用吊車將鋼絲繩卷盤豎直起吊，利用牽引繩將鋼絲繩的一端端頭牽引到啟閉機(jī)卷筒上進(jìn)行固定，利用啟閉機(jī)自身動(dòng)力將鋼絲繩盤至卷筒上，就完成了從鋼絲繩卷盤到啟閉機(jī)卷筒的收繩。收繩過程中轉(zhuǎn)彎的地方要使用轉(zhuǎn)向滑輪，防止鋼絲繩被堅(jiān)硬物體磨損斷絲。

圖2 從鋼絲繩卷盤收繩

5.3 穿繩及放繩

利用牽引繩將鋼絲繩從定滑輪及動(dòng)滑輪按照設(shè)計(jì)的穿繩方式進(jìn)行穿繩，穿繩是采用鋼絲繩的另一端頭(見圖3)從滑輪中穿好以后，固定在卷筒外的位置，不直接固定在卷筒上;固定好端頭后，就從啟閉機(jī)卷筒上將收好的鋼絲繩全部放出來卷盤在地上，為下一步平分鋼絲繩做好準(zhǔn)備。在放繩過程中，要防止鋼絲繩被堅(jiān)硬物體磨損斷絲。

圖3 穿繩及放繩

5.4 平分鋼絲繩

平分鋼絲繩是將鋼絲繩平分于定滑輪兩邊，對(duì)閘門起吊平衡具有重要作用。將固定于卷筒外的鋼絲繩端頭固定于啟閉機(jī)卷筒上 (見圖4)，完成后啟動(dòng)啟閉機(jī)進(jìn)行鋼絲繩的卷盤，勻速地將鋼絲繩卷盤于啟閉機(jī)卷筒上，鋼絲繩在卷盤過程中要派人員進(jìn)行監(jiān)控，確保鋼絲繩按照順序進(jìn)行卷盤，防止鋼絲繩卷盤順序混亂和發(fā)生纏繞現(xiàn)象。同時(shí)，要防止鋼絲繩被堅(jiān)硬物體磨損斷絲。

圖4 平分鋼絲繩

6 結(jié)語

泄洪兼導(dǎo)流洞深孔閘門啟閉機(jī)安裝受地形限制，在起吊、鋼絲繩安裝、啟閉機(jī)組裝定位上具有一定難度。通過采用100t汽車吊進(jìn)行吊裝，嚴(yán)格控制安裝過程質(zhì)量，在鋼絲繩安裝過程中利用啟閉機(jī)自身動(dòng)力，巧妙使用牽引繩，克服了鋼絲繩長度長、單位長度重量大、硬度大等難題，完成了整個(gè)啟閉機(jī)的安裝。經(jīng)過現(xiàn)場調(diào)試，各部件運(yùn)行良好，無異常聲響，無發(fā)熱現(xiàn)象。

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