鋼壩閘的機(jī)電安裝和維護(hù)保養(yǎng)

盧德峰

摘 要：本文介紹了底軸驅(qū)動(dòng)翻板閘門的工作原理、安裝、維護(hù)保養(yǎng)和啟閉機(jī)的安裝、調(diào)試及維護(hù)保養(yǎng)等，對(duì)閘門及控制系統(tǒng)使用壽命延長(zhǎng)有借鑒意義。

關(guān)鍵詞：底軸驅(qū)動(dòng)翻板閘門；啟閉機(jī)；機(jī)電設(shè)備

緒 論

底橫軸旋轉(zhuǎn)式閘門是一種新型景觀液壓驅(qū)動(dòng)式、可調(diào)控溢流閘門，它適用于河道景觀要求較高的蓄水、防洪設(shè)施和要求保持河道原有風(fēng)貌的水利工程項(xiàng)目。另外對(duì)于單孔跨度較大且河道中不能設(shè)置中墩且又要能實(shí)現(xiàn)單向擋水及動(dòng)水的項(xiàng)目同樣適用。

它主要由土建結(jié)構(gòu)、圓柱形底橫軸、固定在底軸上的門葉、自潤(rùn)滑軸承、支承底軸的若干固定支鉸座、底側(cè)止水、底軸與閘室之間的防水套裝置、液壓驅(qū)動(dòng)裝置以及液壓鎖定裝置、閘墩側(cè)墻密封件及啟閉機(jī)驅(qū)動(dòng)連接拐臂等組成。閘門的啟、閉操作由布置在兩側(cè)啟閉機(jī)室內(nèi)的液壓?jiǎn)㈤]機(jī)控制。

底橫軸的兩端穿過閘墻外伸，其外伸端曲柄拐臂與電液一體式啟閉機(jī)連接，啟閉機(jī)庫(kù)位于兩側(cè)閘墩內(nèi)，底橫軸與閘墻之間有水封裝置，河道內(nèi)的水不會(huì)滲入啟閉機(jī)庫(kù)。

由于底橫軸旋轉(zhuǎn)式閘門是一種新型、新穎的景觀液壓驅(qū)動(dòng)式閘門，故河道景觀效果佳、操作（維護(hù)）方便快捷、啟閉靈活、閘門開度無級(jí)可調(diào)、方便調(diào)度、啟閉設(shè)備較隱蔽、無礙風(fēng)景，不會(huì)對(duì)原有河道的景觀造成不利影響。且啟閉閘門時(shí)間較短，因而能確保突發(fā)洪水時(shí)及時(shí)有效的泄洪。還可以利用閘門頂過水，形成人工瀑布的景觀效果。

該閘型的主要缺點(diǎn)：總造價(jià)相對(duì)較高；要求閘基不存在大的不均勻沉陷；不便設(shè)置檢修閘門，閘門檢修難。

一、閘門的運(yùn)行原理和維護(hù)保養(yǎng)

1、主要工作原理

水壓力通過懸臂式門葉結(jié)構(gòu)傳遞到圓柱形底橫軸，底橫軸作用力可分解為水平力、垂直力和力矩。水平力、垂直力通過固定支鉸座傳遞給土建結(jié)構(gòu)，力矩由底橫軸傳遞給液壓?jiǎn)㈤]機(jī)或鎖定裝置。閘門啟閉運(yùn)行時(shí)，液壓?jiǎn)㈤]機(jī)通過拐臂驅(qū)動(dòng)底橫軸轉(zhuǎn)動(dòng)，同時(shí)使門葉以底橫軸中心為圓心作扇形轉(zhuǎn)動(dòng)實(shí)現(xiàn)閘門的開啟和關(guān)閉。閘門局部開度取決于鎖定裝置的鎖定位置或液壓?jiǎn)㈤]機(jī)活塞桿持住位置，閘門的開度范圍為垂直與水平之間的任意位置或角度。閘門全部關(guān)閉時(shí)門頂可溢流以達(dá)到景觀效果。

2、鋼壩閘門及附件的安裝

（1）鋼壩閘門門葉的安裝

以閘門孔口中心基準(zhǔn)點(diǎn)為基準(zhǔn)，復(fù)測(cè)底橫軸支鉸中心線，底坎里程、高程，側(cè)埋件的曲率半徑中心線及孔口距離。

利用吊車把門葉卸車，運(yùn)送門葉單元到位后，測(cè)量閘門的對(duì)角線扭曲等符合圖紙及標(biāo)準(zhǔn)要求。用起吊設(shè)備把已就位好的閘門及支臂吊至底軸并用支架固定好，按放好的閘門安裝線控制閘門里程，在底軸安裝面內(nèi)打上密封膠，同時(shí)要求閘門上的連接板與底軸貼合嚴(yán)密，穿螺栓固定。

（2）水封安裝

安裝時(shí)，應(yīng)將橡皮按需要的長(zhǎng)度黏結(jié)好，再與水封壓板一起配鉆螺栓孔。橡膠水封的螺栓孔，應(yīng)采用專用鉆頭使用旋轉(zhuǎn)法加工，不準(zhǔn)采用沖壓法和熱燙法加工，其孔徑應(yīng)比螺栓直徑小1mm。

所有閘門橡膠水封接頭的黏結(jié)，采用冷黏結(jié)時(shí)，應(yīng)提交一份包括冷膠劑的技術(shù)性能和有關(guān)參數(shù)、黏結(jié)工藝及其試驗(yàn)數(shù)據(jù)的冷黏結(jié)措施報(bào)告，報(bào)送監(jiān)理人批準(zhǔn)后實(shí)施。

為防止運(yùn)輸過程中，止水橡皮有損傷，待閘門運(yùn)到工地現(xiàn)場(chǎng)，再安裝止水橡皮。

止水橡皮表面應(yīng)光滑平直，不得盤折存放，其厚度允許偏差為±1.0mm，其余外形尺寸的允許偏差應(yīng)符合圖樣規(guī)定及標(biāo)準(zhǔn)要求。

止水橡皮接頭黏結(jié)方法按施工圖紙的要求進(jìn)行，膠合接頭處不得有錯(cuò)位，凹凸不平和疏松現(xiàn)象。

閘門安裝完畢后，應(yīng)拆除所有安裝用的臨時(shí)焊件，修整好焊縫，清除門葉上的所有雜物，在各轉(zhuǎn)動(dòng)單位按施工圖紙要求灌注潤(rùn)滑脂，對(duì)涂裝部位有損壞的應(yīng)按施工圖樣及有關(guān)的技術(shù)文件說明進(jìn)行涂裝修補(bǔ)。

3、鋼壩閘門及附件的維護(hù)保養(yǎng)

（1）防腐

底橫軸旋轉(zhuǎn)鋼閘門跨度較大，上、下游不便設(shè)置檢修閘門。通常閘門檢修時(shí)需要做上、下游圍堰，代價(jià)較大，因此閘門的防腐十分重要。目前主要防腐措施有3種：一是噴鋅加涂料防腐，噴鋅厚度不小于0.2 mm，應(yīng)采用耐磨性能較好涂料，如氯化橡膠防銹漆等，厚度不小于0.4 mm；二是泥砂較多，流速較高的河流閘門，面板采用復(fù)合不銹鋼板材料制造，不銹鋼層不小于3 mm；三是采用防腐涂料加陰極保護(hù)。

（2）檢修

由于單閘孔寬度大，通常不設(shè)置檢修閘門。因此，對(duì)于無條件檢修的閘門，應(yīng)按照免維修、少維護(hù)的要求設(shè)計(jì)底橫軸，適當(dāng)增加底橫軸軸壁厚度及水下部分使用年限。這樣雖增加了投資，但大大減輕了運(yùn)行管理的工作量。對(duì)于通過采取措施形成檢修條件的閘門，可適當(dāng)簡(jiǎn)化底橫軸等結(jié)構(gòu)構(gòu)件及防腐設(shè)計(jì)。

二、啟閉機(jī)的安裝、調(diào)試及使用保養(yǎng)

1、啟閉機(jī)安裝與調(diào)試

安裝前，一定要檢查各零件是否良好，潤(rùn)滑油是否上足，螺栓有無松動(dòng)，與其有關(guān)技術(shù)數(shù)據(jù)是否相符。

安裝時(shí)，一定要保持基礎(chǔ)布置平面水平180°；啟閉機(jī)底座與基礎(chǔ)布置平面的接觸面積要達(dá)到90%以上；螺桿軸線要垂直于閘臺(tái)上橫梁的水平面；要與閘板吊耳孔吻合垂直，避免螺桿傾斜，造成局部受力而損壞機(jī)件。

安裝后，一定要進(jìn)行試運(yùn)行，首先，無載荷試驗(yàn)，即讓螺桿無荷載運(yùn)行，聽其有無異常聲響，檢測(cè)安裝是否符合技術(shù)要求；然后，載荷試驗(yàn)，在額定荷載下，即讓螺桿載荷運(yùn)行，觀察螺桿與閘門的運(yùn)行情況，有無異?，F(xiàn)象。確認(rèn)無誤后，方可運(yùn)行。在載荷運(yùn)行一段時(shí)間后，要進(jìn)行首次保養(yǎng)，把機(jī)內(nèi)新機(jī)件磨擦產(chǎn)生的金屬沫特別是螺桿、螺母、渦輪、渦桿，要輕洗干凈，涂上潤(rùn)滑油，密封嚴(yán)實(shí)，繼續(xù)使用。

2、啟閉機(jī)使用與維護(hù)保養(yǎng)

在使用時(shí)，需隨時(shí)由注油孔注入潤(rùn)滑油，要經(jīng)常保持足夠的潤(rùn)滑油，螺桿要定期清除油垢，涂護(hù)新油，以防銹蝕。

啟閉機(jī)經(jīng)常進(jìn)行必要的維護(hù)作業(yè)可以減少磨損，消除隱患和故障，保持設(shè)備始終處于良好的技術(shù)狀況，以延長(zhǎng)使用壽命，減少運(yùn)行費(fèi)用，確保安全可靠地運(yùn)行。

維修保養(yǎng)內(nèi)容技術(shù)包括“清潔、緊固、調(diào)整、潤(rùn)滑”八字作業(yè)。

清潔是針對(duì)啟閉機(jī)的外表、內(nèi)部及制動(dòng)輪圓周面、電器接點(diǎn)、電磁鐵吸合接觸面和周圍環(huán)境，定期進(jìn)行清潔。啟閉機(jī)房?jī)?nèi)外門窗一周清掃一次，場(chǎng)地上的工器具應(yīng)及時(shí)整理，擺放整齊。

緊固是對(duì)壓力油系統(tǒng)中的螺紋管接頭、密封用壓蓋螺栓等進(jìn)行緊固，防止松動(dòng)造成漏油；對(duì)基礎(chǔ)、法蘭等各種定位螺栓、高強(qiáng)螺栓、鋼絲繩壓緊螺栓和吊具聯(lián)接螺栓進(jìn)行緊固，如松動(dòng)會(huì)改變被聯(lián)接零部件的受力和運(yùn)動(dòng)情況，并構(gòu)成事故隱患。

調(diào)整包括：對(duì)軸瓦與軸頸、滾動(dòng)軸承的配合間隙、齒輪嚙合的頂、側(cè)間隙、制動(dòng)器閘瓦與制動(dòng)輪之間的松閘間隙調(diào)整；對(duì)制動(dòng)器的松閘行程、離合器的離合行程、安全限位開關(guān)的限位行程和閘門啟閉位置指示行程進(jìn)行調(diào)整；對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)皮帶、鏈條等松動(dòng)及彈簧彈力大小的調(diào)整；電流、電壓、制動(dòng)力矩、啟閉機(jī)的流量壓力、速度等調(diào)整。

潤(rùn)滑是對(duì)啟閉設(shè)備中有相對(duì)運(yùn)動(dòng)的零部件，均需保持良好的潤(rùn)滑。

維修養(yǎng)護(hù)是閘門啟閉機(jī)運(yùn)行管理的重要內(nèi)容，啟閉機(jī)的維護(hù)應(yīng)本著“安全第一，預(yù)防為主”原則，必須做到“經(jīng)常維護(hù)，隨時(shí)維修，養(yǎng)重于修，修重于搶?！?/p>

三、機(jī)電設(shè)備的維護(hù)保養(yǎng)

1、機(jī)電設(shè)備維護(hù)保養(yǎng)的方式

機(jī)電設(shè)備維修保養(yǎng)的主要方式有：清潔、緊固、潤(rùn)滑、調(diào)正、防腐、防凍及外觀表面檢查；對(duì)長(zhǎng)期運(yùn)行的設(shè)備要巡視檢查、定期切換、輪流使用，進(jìn)行強(qiáng)制保養(yǎng)。

清潔：大氣中的灰塵進(jìn)入設(shè)備內(nèi)，會(huì)加快設(shè)備的磨損和局部的堵塞，還會(huì)造成潤(rùn)滑劑的老化和設(shè)備的銹蝕，導(dǎo)致設(shè)備的技術(shù)性能下降，噪聲增加，所以機(jī)電設(shè)備的清潔工作看似簡(jiǎn)單，實(shí)際上是維護(hù)保養(yǎng)的一種主要方式。

緊固：機(jī)電設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)達(dá)到相當(dāng)一段時(shí)間后，因多次啟停和運(yùn)行時(shí)的振動(dòng)，地腳螺栓和其他連接部分的緊固件可能會(huì)發(fā)生松動(dòng)，導(dǎo)致振動(dòng)增大，從而使螺帽脫落、連接尺寸錯(cuò)位、設(shè)備的位移以及密封接觸不嚴(yán)形成泄漏等故障，因此必須經(jīng)常檢查設(shè)備的緊固程度，熱脹冷縮也會(huì)使緊固件發(fā)生松動(dòng)。

潤(rùn)滑：潤(rùn)滑是正確使用和維護(hù)機(jī)電設(shè)備的重要環(huán)節(jié)。潤(rùn)滑油的型號(hào)、品種、質(zhì)量、潤(rùn)滑方法、油壓、油溫及加油量等都有嚴(yán)格的規(guī)定。要求做到“五定”，即定人、定質(zhì)、定時(shí)、定點(diǎn)、定量，并制定相應(yīng)的管理制度。

調(diào)正：設(shè)備零部件之間的相對(duì)位置及間隙是有其科學(xué)規(guī)定的，因設(shè)備的振動(dòng)、松動(dòng)等因素，零部件之間的相對(duì)尺寸會(huì)發(fā)生變化，容易產(chǎn)生不正常的錯(cuò)位和碰撞，造成設(shè)備的磨損、發(fā)熱、噪聲、振動(dòng)甚至損壞，因此必須對(duì)有關(guān)的間隙、位置進(jìn)行調(diào)正，再加以緊固。外觀表面檢查：檢查內(nèi)容包括設(shè)備的外表面有無損傷裂痕；磨損是否在允許范圍內(nèi)；防護(hù)罩等安全裝置是否完整、齊全；溫度壓力運(yùn)行參數(shù)是否正常；電機(jī)是否超載和過熱；傳動(dòng)皮帶是否過松、斷裂或脫落；振動(dòng)和噪聲是否異常；設(shè)備密封面的泄漏狀況；設(shè)備油漆保護(hù)是否脫落，外表面是否銹蝕；設(shè)備的防腐、保溫層是否損壞。

2、機(jī)電設(shè)備維護(hù)保養(yǎng)的作用

水閘工程中的機(jī)電設(shè)備在使用過程中會(huì)產(chǎn)生污染、松動(dòng)、泄漏、堵塞、磨損、振動(dòng)、發(fā)熱、壓力異常等各種故障，影響設(shè)備正常使用，嚴(yán)重時(shí)會(huì)釀成事故。因此應(yīng)經(jīng)常對(duì)使用的機(jī)電設(shè)備加以檢查、保養(yǎng)和調(diào)正，隨時(shí)改善設(shè)備的技術(shù)狀態(tài)，防患于未然。

3、機(jī)電設(shè)備維護(hù)保養(yǎng)的實(shí)施

機(jī)電設(shè)備的維修保養(yǎng)通常分為日常維護(hù)保養(yǎng)和定期維護(hù)保養(yǎng)。日常維護(hù)保養(yǎng)：要求運(yùn)行人員對(duì)設(shè)備進(jìn)行外觀檢查、加油，按操作規(guī)程進(jìn)行操作，定時(shí)巡視并記錄各運(yùn)行參數(shù)，隨時(shí)注意運(yùn)行中是否有異聲、振動(dòng)、異味、超載等現(xiàn)象，做好設(shè)備及環(huán)境清潔。定期維護(hù)保養(yǎng)：對(duì)存在故障或安全隱患的機(jī)電設(shè)備，有計(jì)劃地定期進(jìn)行維護(hù)保養(yǎng)。主要是為了清除事故隱患，減少磨損，延長(zhǎng)設(shè)備壽命，發(fā)揮設(shè)備的技術(shù)功能和經(jīng)濟(jì)特性。保養(yǎng)時(shí)需要對(duì)設(shè)備進(jìn)行部分解體，并做好以下幾項(xiàng)工作：對(duì)內(nèi)外徹底清掃、擦洗、疏通；檢查運(yùn)動(dòng)部件運(yùn)轉(zhuǎn)是否靈活及其磨損情況；調(diào)正配合間隙；檢查安全裝置；檢查潤(rùn)滑油系統(tǒng)油路和油過濾器是否堵塞；清潔油箱、檢查油位指示器，換油；檢查電氣線路和自動(dòng)控制元器件的動(dòng)作是否正常。

4、機(jī)電設(shè)備操作易出現(xiàn)的問題

（1）操作前的準(zhǔn)備工作

1）檢修后的工作終結(jié)不認(rèn)真：

要作出規(guī)定：檢修工作結(jié)束時(shí)，設(shè)備狀態(tài)（包括一、二次設(shè)備）應(yīng)與工作開始時(shí)一樣，如果不一樣，檢修人員要說明原因；

要嚴(yán)格履行工作結(jié)束手續(xù)，值班人員到現(xiàn)場(chǎng)細(xì)致檢查設(shè)備是否有變動(dòng)，如開關(guān)、刀閘、地刀、地線、壓板、保險(xiǎn)的位置和狀態(tài)等；

操作前，必須核對(duì)一次系統(tǒng)圖，并查清與操作有關(guān)的一、二次設(shè)備狀況；

根據(jù)操作任務(wù)或設(shè)備檢修后的驗(yàn)收方案、新設(shè)備的起動(dòng)方案，由操作人正確填寫操作票并由監(jiān)護(hù)人和現(xiàn)場(chǎng)負(fù)責(zé)人審核簽名，確保操作票正確無誤。

2）監(jiān)護(hù)人和操作人選派不當(dāng)：

現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)行負(fù)責(zé)人要根據(jù)每個(gè)值班員的技術(shù)業(yè)務(wù)水平、性格、心理和身體狀況選派監(jiān)護(hù)人和操作人，對(duì)重要操作，站長(zhǎng)或值班長(zhǎng)要親臨現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)督；

人事部門要挑選基礎(chǔ)好，素質(zhì)較高的同志加入運(yùn)行隊(duì)伍。

（2）操作中

1）監(jiān)護(hù)人代替操作人操作：

這是違章行為，應(yīng)該禁止并對(duì)違章人員作出處理；

操作人員身體條件不勝任操作任務(wù)時(shí)不應(yīng)安排其進(jìn)行操作。

2）不認(rèn)真執(zhí)行唱票、核對(duì)設(shè)備、復(fù)誦、發(fā)出操作命令等規(guī)定：

這是習(xí)慣性違章行為，對(duì)違章人員及變電站站長(zhǎng)和當(dāng)班值班長(zhǎng)應(yīng)進(jìn)行處理；

加強(qiáng)對(duì)值班人員的教育，使他們認(rèn)識(shí)到這是防止發(fā)錯(cuò)、聽錯(cuò)命令，看錯(cuò)設(shè)備名稱，走錯(cuò)設(shè)備間隔的一項(xiàng)重要措施。

3）發(fā)現(xiàn)異常情況未查清原因就繼續(xù)操作：

發(fā)現(xiàn)異常情況要查清原因，得到值班負(fù)責(zé)人允許才能繼續(xù)操作；加強(qiáng)人員的技術(shù)業(yè)務(wù)培訓(xùn)，及時(shí)發(fā)現(xiàn)異常情況，正確判斷處理；熟悉防誤操作裝置的閉鎖功能，防止誤判斷閉鎖裝置失靈，強(qiáng)行解鎖而發(fā)生誤操作。

4）操作不協(xié)調(diào)，操作人存在依賴監(jiān)護(hù)人的心理：

監(jiān)護(hù)人與操作人既有分工又需呼應(yīng)，平時(shí)就應(yīng)有意識(shí)地進(jìn)行訓(xùn)練；特殊情況下幾個(gè)人進(jìn)行操作時(shí)，應(yīng)有專人統(tǒng)一指揮，并明確指揮方式。使用通信工具時(shí)需事先檢查是否完好；

監(jiān)護(hù)人要注意自己的行為，讓操作人消除依賴心理，例如，應(yīng)該操作人做的事，監(jiān)護(hù)人不要代替；行走時(shí)，操作人先行，監(jiān)護(hù)人在后監(jiān)督，防止走錯(cuò)設(shè)備位置等。

結(jié) 論

通過對(duì)底軸驅(qū)動(dòng)翻板閘門的工作原理、安裝、維護(hù)保養(yǎng)和啟閉機(jī)、機(jī)電控制設(shè)備的安裝、調(diào)試及維護(hù)保養(yǎng)的論述，有利于更好的掌握驅(qū)動(dòng)翻板閘門、啟閉機(jī)正常運(yùn)行和機(jī)電設(shè)備的正確操作，有利于延長(zhǎng)閘門、啟閉機(jī)、機(jī)電設(shè)備的使用壽命，從而使設(shè)備達(dá)到最佳的經(jīng)濟(jì)壽命，為公司達(dá)到節(jié)約成本的目的。

參考文獻(xiàn)

[1]《水閘工程中操作機(jī)電設(shè)備的注意事項(xiàng)分析》（王世忠）

[2]《淺談如何保養(yǎng)及操作水閘工程中啟閉機(jī)與機(jī)電設(shè)備》（王瑞豐）