芻議弧形軌門式啟閉機特點及維修方法

孫 博

(遼寧省大伙房水庫管理局，遼寧撫順113007)

芻議弧形軌門式啟閉機特點及維修方法

孫 博

(遼寧省大伙房水庫管理局，遼寧撫順113007)

門式啟閉機是大伙房水庫除險加固工程貫通主溢洪道和第一非常溢洪道壩段的主要設(shè)備，運行在直線—弧形—直線的軌道上;并配有兩套脫掛自如式機械自動抓梁，負責主溢洪道一扇三節(jié)疊梁式檢修閘門和第一非常溢洪道一扇四節(jié)疊梁式檢修閘門。另外在門機下游側(cè)設(shè)置回轉(zhuǎn)機構(gòu)，負責液壓啟閉機的檢修任務(wù)。文章介紹了大伙房水庫2X250KN疊梁式檢修閘門啟閉機在帶弧形軌道上運行的工作特性、維護保養(yǎng)和故障處理方案。

門式啟閉機;弧形軌道;變頻調(diào)節(jié)行走;維護保養(yǎng);故障處理

1 行走機構(gòu)的設(shè)計及特點

弧形軌道轉(zhuǎn)彎部分長約74 m，其中上游側(cè)(內(nèi)側(cè))轉(zhuǎn)彎半徑為55.75 m，弧長為68.584 m;下游側(cè)轉(zhuǎn)彎半徑為60.25 m，弧長為7 3.688 m。

大車在該處行走是啟閉機設(shè)計的重大難點和課題。它主要組成為四組車輪，每側(cè)各一組主動輪和一組從動輪，呈對稱分布;每組車輪前后端各布置一組水平導向裝置。大車行走機構(gòu)采用1/2分別驅(qū)動方式，驅(qū)動裝置采用三合一減速器驅(qū)動。主要技術(shù)參數(shù)表1。

表1 主要技術(shù)參數(shù)表

為應(yīng)對弧形轉(zhuǎn)彎，大車配備兩臺變頻器。每臺變頻器設(shè)定4個速度，其中3個速度設(shè)定為門機在2段直行軌行走時的3個檔位，由主令控制器控制實現(xiàn)行走速度調(diào)節(jié)。第4個速度設(shè)定為大車轉(zhuǎn)彎行駛固定模式。

根據(jù)配備的車輪和軌距比例，通過變頻器調(diào)整控制內(nèi)外軌道車輪的行駛速度，達到車身內(nèi)外側(cè)轉(zhuǎn)彎半徑始終在同一圓點上，并且大車轉(zhuǎn)彎時內(nèi)外側(cè)輪分別恒速行駛。在大伙房水庫的實際調(diào)控中，進入此模式后內(nèi)、外側(cè)車輪行駛速度比為各自軌道的半徑比。

此外由于轉(zhuǎn)彎時額外產(chǎn)生離心力，同時啟閉機的工作環(huán)境為室外、庫區(qū)。大風成為生產(chǎn)安全的重大隱患［1］。因此在門機最高無遮擋處設(shè)有EYIA型電傳風向風速儀。當風速達到額定風速時，聲光報警同時自動落下軌道防爬器，并且切斷電源。

2 啟閉機的維護保養(yǎng)

為保證啟閉機的安全，穩(wěn)定運行，必須定期進行維護保養(yǎng)，并分為以下幾個主要方面:

2.1 金屬結(jié)構(gòu)部分

1)檢查各聯(lián)接螺栓、螺母是否擰緊，是否有損壞、斷裂。

2)每年定期檢查一次門架主梁上拱度，不符合要求應(yīng)立即修復(fù)，不修復(fù)時必須降低起重量使用。

3)結(jié)構(gòu)的主要受力部分的焊縫或板材發(fā)生裂紋時，啟閉機必須停止使用。確定裂縫原因，制定修理方案。結(jié)構(gòu)修理后要經(jīng)過載荷試驗方可使用。

2.2 吊具

1)用10～20倍放大鏡檢查吊板、滑輪軸、護罩、平衡梁表面有無裂紋。

2)檢查吊具外罩與滑輪之間的間隙有無變化，該間隙為≤3 mm，以免鋼絲繩脫槽。

2.3 鋼絲繩

1)鋼絲繩應(yīng)防止損傷、腐蝕或其他物理條件、化學條件造成的性能降低。為避免迅速磨損，應(yīng)保持良好的潤滑狀態(tài)。

2)鋼絲繩在涂潤滑油前應(yīng)用煤油洗掉原有的防銹油。鋼絲繩油應(yīng)加熱到60°，以使?jié)櫥湍軡B入鋼絲繩內(nèi)，潤滑時，應(yīng)特別注意看不見和不易接近的部位，如平衡輪處的鋼絲繩。

3)不允許單根更換，更換后的鋼絲繩要符合原設(shè)計的型號、規(guī)格和抗拉強度要求。

4)鋼絲繩固定端應(yīng)嚴格按照GB6067—85規(guī)定執(zhí)行，并定期檢查其固定情況。

2.4 卷筒與滑輪

1)卷筒表面、卷筒轂、滑輪幅及輪緣上是否有裂痕，如有，需要及時更換。

2)滑輪輪槽不均勻磨損達3 mm時，應(yīng)更換。輪槽壁厚達原壁厚20%時，應(yīng)更換?；嗇啿鄣撞恐睆綔p少量達到鋼絲繩直徑的50%時，應(yīng)更換。

3)卷筒壁的磨損不得超過壁厚的20%。

2.5 軸承

1)軸承的發(fā)熱溫度≤65°。

2)檢查軸承時，應(yīng)清除密封圈中的油污，并將軸承在煤油中清洗干凈，并從新在融化的潤滑脂中浸泡。

3)往軸承中注油不要過多，注油量應(yīng)為油腔的2/3。

2.6 聯(lián)軸器

1)聯(lián)軸器內(nèi)外齒套是否有裂紋。齒厚的磨損量:起升機構(gòu)≤15%，其他機構(gòu)≤20%。

2)聯(lián)軸器在運轉(zhuǎn)時，有無嚴重噪音、徑向跳動和串動現(xiàn)象。有必須及時處理。

3)聯(lián)軸器與軸的聯(lián)接不應(yīng)有松動，聯(lián)接兩半聯(lián)軸器的螺栓必須擰緊。

2.7 大車軌道

1)軌道上不得有油和妨礙運動的物件。

2)軌道壓板的禁固必須良好，部件必須緊固。螺栓有裂紋或斷裂的要更換。

3)檢查軌道表面是否有壓痕、裂紋和磨損。

4)測量軌道誤差情況，對超限部分進行調(diào)整。

2.8 起升機構(gòu)的維護

1)定期檢查起升機構(gòu)的轉(zhuǎn)動和聯(lián)接部分是否有松動或零部件損壞。

2)制動器各部分應(yīng)動作靈活，不得有卡阻現(xiàn)象。制動瓦張開時，制動輪兩側(cè)間隙應(yīng)相等。制動瓦磨損量達原厚度50%時，應(yīng)更換。制動器軸頸和孔徑磨損量達原直徑的5%，需報廢。

3)減速器的齒輪油每半年化驗一次。工作前，應(yīng)注意齒輪油是否清潔和變質(zhì)。當運行時有刺耳的噪音和碰撞聲，應(yīng)立即檢查。當齒面點蝕損壞達到嚙合面的30%，且深度達原齒厚的10%，應(yīng)更換。

4)檢查鍵。鍵與槽的配合應(yīng)緊密，松動的鍵應(yīng)更換，以防止產(chǎn)生裂紋。禁止在鍵與槽之間防止墊片來加強緊密性。

5)檢查起升機構(gòu)的誤差，對超限部分進行調(diào)整。

2.9 電氣設(shè)備維護

1)及時清除電氣設(shè)備外部灰塵、污泥及油類附著物，探測電機，電阻器等原件有無過熱，檢查有無漏電現(xiàn)象，主要設(shè)備接線是否緊密，并做好記錄。

2)檢查控制柜內(nèi)接觸器，保持觸頭表面平整清潔。接觸器應(yīng)動作靈活，吸合無異響，斷電后能迅速脫開。

3)檢查電阻器與電纜接頭連接情況，以免其溫度升高而影響電纜絕緣強度。

4)檢查啟閉機各限位及行程開關(guān)，其安裝位置是否偏移，動作行程是否符合規(guī)定，發(fā)現(xiàn)缺陷及時修復(fù)，應(yīng)保證靈敏可靠。

3 常見故障的診斷處理

3.1 機械故障

1)大車行走時有啃軌現(xiàn)象，處理方法是:①當出現(xiàn)向一個方向啃軌時，應(yīng)該是車輪水平偏斜超差或相對兩個輪子偏斜方向未達到相反，需要重新對車輪進行調(diào)整。②往返都出現(xiàn)啃軌現(xiàn)象，故障原因應(yīng)是內(nèi)外兩側(cè)電機或制動器不同步。需要測定兩側(cè)電機的轉(zhuǎn)速進行選配:調(diào)整制動彈簧壓縮量，使制動力矩達到一致，并檢查制動器各交點轉(zhuǎn)動是否靈活。③全程啃軌道內(nèi)沿或外沿，應(yīng)是軌道安裝超差。應(yīng)檢查車輪或軌道的跨度，并將其調(diào)整到允許范圍內(nèi)。

2)制動器不能靈活可靠動作，處理方法是:①不能剎住重物(對運行機構(gòu)來說大車斷電后滑行距離較大)。需要用潤滑油滴入制動器的制動面上，同時潤滑杠桿系統(tǒng)中的活動關(guān)節(jié)。此外還要檢查制動瓦是否被過分的磨損。②制動器無法打開，檢查液壓推桿裝置，看制動器上葉輪是否卡住?？梢酝ㄟ^電器控制調(diào)整葉輪推動機構(gòu)。同時注意在不同的溫度條件下，應(yīng)給液壓機構(gòu)更換不同的液壓油。③制動器易脫離調(diào)整位置。應(yīng)當是調(diào)整螺母松動，將其擰緊并擰緊其背螺母，如有損壞，及時更換。

3)液壓推動器通電后推桿不動作或行程小，啟動時間過長。處理方法是:電壓過低，檢查網(wǎng)電壓是否低于額定電壓的85%。推桿卡住，設(shè)法潤滑。油缸內(nèi)油量不足，或者有漏油。更換密封項圈，同時對油缸進行排氣處理。

4)車輪主動輪打滑或行走不平衡，發(fā)生歪斜。處理方法是:清除軌道上油膩和異物。同一截面上兩軌道高低差超差，對其進行調(diào)整。車輪的輪緣有過度磨損，或由于車輪磨損不均衡造成，可以更換。

5)減速器外殼特別是安裝軸承的地方發(fā)熱，在機架上有震動，潤滑油沿著剖面流出。處理方法是:可能是軸頸卡阻，齒輪磨損嚴重，齒輪及軸承內(nèi)缺潤滑油。首先檢查齒輪嚙合是否正確，連接處是否緊固。其次用醋酸乙酯和油各50%的溶液，清洗零件然后重裝，然后重涂液態(tài)密封膠。若機體有變形則刮平機蓋、機座的平面。同時機架上可以安裝擋鐵加以固定。

3.2 控制器故障

1)控制器在工作中產(chǎn)生卡阻現(xiàn)象，處理方法是:觸頭由于開關(guān)過程中發(fā)熱，造成觸頭焊住，應(yīng)該對其修理?；蛘叨ㄎ粰C構(gòu)發(fā)生故障，應(yīng)該檢修其固定銷。

2)觸頭燒的嚴重，處理方法是:調(diào)整觸頭壓力與位置，改善觸頭接觸不良。根據(jù)實際工作情況，調(diào)整工作規(guī)范，更換控制器，控制回路過載。

3.3 操作線路故障

1)合上總斷器開關(guān)時，總斷器跳閘或熔斷器燒斷。

分析處理:電路中有一項接地，應(yīng)該檢查動力電源，消除接地現(xiàn)象。

2)當控制器轉(zhuǎn)動后，過電流電機保護繼電器動作

分析處理:有過電流，與繼電器額定值不符，可以調(diào)整繼電器額定值?；蛘邫C構(gòu)中有機械部分卡阻，需要進行檢查。

3)電動機不能發(fā)出額定功率，旋轉(zhuǎn)緩慢。

分析處理:故障原因可能是由于制動器未完全松開、電路中的電壓下降、轉(zhuǎn)子所串電阻未切除完畢，需要檢查相關(guān)回路和接觸器，消除電壓下降，超標準的原因。

4)當終點開關(guān)的杠桿動作時相應(yīng)的電動機不動作。

分析處理:檢查至終點開關(guān)的導線是否有短路現(xiàn)象，檢查接至控制器的導電次序是否有錯亂情況。

3.4 交流接觸器及繼電器故障

1)線圈發(fā)熱，有較大的聲音。

分析處理:線圈過載，應(yīng)該減少動觸頭彈簧的壓力。磁導體的可動部分接觸不上靜止部分，應(yīng)消除彈簧片彎曲卡阻、臟污等原因引起磁體可動部分工作不正常。

2)動作遲緩。

分析處理:磁導體可動部分離靜止部分過遠，需要縮短兩部分的距離。器械底板的上部較下部突出，應(yīng)該垂直安裝設(shè)備。

3)斷電時磁鐵不掉，觸頭過熱或有燒焦現(xiàn)象。

分析處理:觸頭壓力不夠會導致磁鐵不掉，需要增加觸頭彈簧壓力。觸頭臟污，需要清除臟污或更換觸頭滑塊。

4 總結(jié)

根據(jù)上文的介紹，對弧形軌啟閉機的工作特點和常見故障及處理方法有了初步的了解，為相關(guān)管理維護人員提供了可靠的參考。使工作人員能通過故障表象找出其故障原因，選擇最為恰當?shù)木S修方式，根據(jù)實際情況合理的安排維修人員和維修時間，最大程度上的節(jié)省了人力物力的投入，降低了成本投入，提高了經(jīng)濟效益。

需要指出的是，如果保養(yǎng)的比較充分設(shè)備的故障率將大大降低，使用壽命也將得到延長，所以維護和保養(yǎng)也起著非常重要的作用。這樣可以節(jié)約很大的一筆大修的費用。

［1］潘志富，趙佃軍，劉二軍，潘瓊，徐仲才.淺析中小型水閘啟閉機常見故障的解決對策及技術(shù)標準［J］.水電站設(shè)計，2011(01):117-119.

TV664

B

1007-7596(2014)05-0158-03

2013-12-26

孫博(1978-)，男，山東淮陰人，工程師。