水庫閘門啟閉機(jī)故障分析與應(yīng)對(duì)措施

駱麗娟

（深圳市鐵崗·石巖水庫管理處 廣東深圳 518000）

摘 要：?jiǎn)㈤]機(jī)是水庫工程的重要組成部分，其運(yùn)行質(zhì)量直接關(guān)系到水庫整體功能的有效發(fā)揮。然而，其在長(zhǎng)久運(yùn)行過程中無法避免地暴露出各種故障，影響著設(shè)備的整體安全。為此，本文結(jié)合工程實(shí)例，對(duì)該水庫閘門啟閉機(jī)出現(xiàn)的常見故障及產(chǎn)生的原因進(jìn)行分析，并提出了日常養(yǎng)護(hù)、正常維修等處理措施。

關(guān)鍵詞：水庫閘門；啟閉機(jī)；原因分析；處理

引言

液壓?jiǎn)㈤]機(jī)是水庫建設(shè)中的一項(xiàng)永久設(shè)備，它是以液壓系統(tǒng)作為水閘啟閉機(jī)的主要組成部分，來完成閘閥門的啟閉動(dòng)作的。因其具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、控制精度高、低耗能、運(yùn)行平穩(wěn)等優(yōu)點(diǎn)，在水利工程中得到了越來越廣泛的應(yīng)用。而要保持液壓?jiǎn)㈤]機(jī)具有良好的技術(shù)狀況，就需要相關(guān)技術(shù)人員能夠做好其日常維護(hù)及養(yǎng)護(hù)工作，尤其在檢測(cè)到其出現(xiàn)故障時(shí)候應(yīng)妥善處理，排除故障，以保障液壓?jiǎn)㈤]機(jī)運(yùn)行穩(wěn)定和水庫的安全運(yùn)行。

1 工程概況

某水庫控制流域面積15900km2，由主壩、副壩、正常溢洪道、新增溢洪道、泄洪洞、輸水洞、電站及壩后調(diào)節(jié)池等組成，總庫容15.71億m3。該水庫是一座以防洪為主，兼顧灌溉、發(fā)電、工業(yè)及城市生活用水等綜合利用的大（1）型水利樞紐工程。

水庫共有閘門28扇，啟閉機(jī)28臺(tái)。其中液壓?jiǎn)㈤]機(jī)14臺(tái)，分別布置于泄洪洞、輸水洞泄洪支洞出口、調(diào)節(jié)池。泄洪洞出口裝有4.50m×4.50m弧形鋼閘門1扇，1250/400kN液壓?jiǎn)㈤]機(jī)1臺(tái)，最大泄洪流量為475m3/s；泄洪洞灌溉支洞安裝有2m×2m弧形鋼閘門1扇，300/250kN液壓?jiǎn)㈤]機(jī)1臺(tái)，最大泄量為66m3/s。輸水洞泄洪支洞安裝有4.50m×4.50m的弧形鋼閘門1扇，1250/400kN液壓?jiǎn)㈤]機(jī)1臺(tái)，最大泄洪流量為270m3/s。調(diào)節(jié)池泄洪閘位于主壩下游，共有11孔平板閘門，其中左岸2孔，右岸9孔，安裝有11臺(tái)250/70kN液壓?jiǎn)㈤]機(jī)，總泄洪流量973.50m3/s。

閘門啟閉設(shè)備工程是水庫的重要組成部分，其日常管理在水庫工程管理工作中占有大量比重。因此，筆者根據(jù)多年工作經(jīng)歷，淺談一下管理工作體會(huì)，以供參考。

2 常見故障

液壓?jiǎn)㈤]機(jī)常見故障主要體現(xiàn)在油泵電機(jī)組不供油、供油量太小、液壓系統(tǒng)不建壓、噪音和激振嚴(yán)重、啟閉過程中閘門嚴(yán)重抖動(dòng)、活塞桿存在爬行現(xiàn)象等，這些故障會(huì)直接導(dǎo)致液壓?jiǎn)㈤]機(jī)不能正常工作，甚至危及水利工程運(yùn)行安全，給國(guó)家和人們生命財(cái)產(chǎn)構(gòu)成威脅。

3 原因分析

當(dāng)其發(fā)生故障時(shí)，首先要查看問題所在，根據(jù)問題表象，分析問題產(chǎn)生的深層次原因，根據(jù)調(diào)查分析，大概有以下4種原因：

（1）油泵電機(jī)組不供油或供油量太小。產(chǎn)生原因是泵組旋轉(zhuǎn)方向不對(duì)、油泵吸入口阻塞或阻力太大、油的黏度太大、吸油管道接頭漏氣、油箱不透氣、油泵電動(dòng)機(jī)組存在故障。

（2）液壓系統(tǒng)不能建壓。液壓系統(tǒng)不能建壓，主機(jī)無法工作，其產(chǎn)生原因是油泵電動(dòng)機(jī)組供油不正常、線圈接點(diǎn)失靈或主閥密封錐面滯留雜質(zhì)導(dǎo)致電磁溢流閥未關(guān)閉、液壓管道大量泄漏、閥組換向塊中位卡死或線圈接點(diǎn)存在故障、壓力表或壓力表開關(guān)存在故障等。

（3）噪音和激振嚴(yán)重。產(chǎn)生原因是吸入口濾油器或吸油管道堵塞、吸油管道或油泵軸密封漏氣、各壓力閥工作不穩(wěn)定、油箱液面過低使系統(tǒng)吸空進(jìn)氣、系統(tǒng)排氣不良、管路振動(dòng)、油液黏度過大、油泵磨損或損壞、電動(dòng)機(jī)損壞等。

（4）啟閉過程中閘門嚴(yán)重抖動(dòng)，活塞桿有爬行現(xiàn)象。產(chǎn)生原因是液壓系統(tǒng)排氣不良、雙缸雙吊點(diǎn)啟閉機(jī)不同步、閘門與導(dǎo)軌制造及安裝質(zhì)量不良、液壓支承回路平衡閥失調(diào)造成液壓缸回油腔背壓不足、鎖定用液控單向閥時(shí)開時(shí)閉、溢流閥工作不穩(wěn)定等。

4 處理措施

由于其出現(xiàn)的故障不同，產(chǎn)生的原因不同，其相應(yīng)的處理方法也不同。常見的處理方法包括日常養(yǎng)護(hù)、正常檢修及針對(duì)性地進(jìn)行應(yīng)急處理等。

4.1 日常養(yǎng)護(hù)

養(yǎng)重于防、防重于搶，只要堅(jiān)持日常養(yǎng)護(hù)，就可隨時(shí)發(fā)現(xiàn)一些常見的問題，并及時(shí)進(jìn)行處理，避免一切事故的發(fā)生。液壓?jiǎn)㈤]機(jī)的養(yǎng)護(hù)主要是濾油器的更換和對(duì)液壓油的養(yǎng)護(hù)。在液壓?jiǎn)㈤]機(jī)首次運(yùn)行100～200h后，需要更換液壓油和濾油器。以后的更換周期，主要取決于工作狀態(tài)與工作環(huán)境。大多數(shù)情況下，每1500～3000h需要更換一次。

更換時(shí)，需對(duì)油箱進(jìn)行徹底清理。新油灌注前，需用5μm的油濾芯對(duì)油液進(jìn)行過濾至符合液壓?jiǎn)㈤]機(jī)用油指標(biāo)。在工作過程中要檢查并擰緊所有的管接頭，檢查螺紋、法蘭或焊接連接處及油箱的焊接處是否存在泄漏。不經(jīng)常運(yùn)用的液壓?jiǎn)㈤]機(jī)，當(dāng)閑停時(shí)間較長(zhǎng)時(shí)，應(yīng)對(duì)油缸和液壓系統(tǒng)作補(bǔ)充排氣檢查與運(yùn)行，以有利于設(shè)備的正常工作。

4.2 正常檢修

4.2.1 活塞系統(tǒng)

對(duì)于無鎖定裝置的閘門，當(dāng)因漏油而產(chǎn)生的閘門自動(dòng)沉降超過設(shè)計(jì)規(guī)定值時(shí)，應(yīng)對(duì)油封、油缸、活塞桿和活塞環(huán)進(jìn)行檢修。當(dāng)活塞環(huán)未到更換年限或泄漏量不超過30mL/min，且總環(huán)數(shù)量累計(jì)磨損不超過1/4圈時(shí)，可調(diào)整壓環(huán)松緊度，不必更換。如發(fā)生老化、變質(zhì)或磨損撕裂時(shí)，則應(yīng)予以更換。如活塞環(huán)有斷裂、失去彈性或磨損過大時(shí)，應(yīng)立即更換。

運(yùn)用中，當(dāng)油封有微量松動(dòng)而向外滲漏油液，滲漏量不超過15mL/min時(shí)，可不更換，但必須適當(dāng)調(diào)整固定螺絲的螺母，將油封壓緊。因油封過度磨損而漏油時(shí)，應(yīng)更換新油封。如因壓環(huán)螺絲損壞引起壓環(huán)松動(dòng)，而使油封漏油時(shí)，必須按原設(shè)計(jì)材料更換螺絲。

如因油液不潔凈或酸值過高而引起油缸內(nèi)壁產(chǎn)生輕微銹斑、劃痕，除采用00號(hào)砂布蘸油打磨（若劃痕有毛刺，應(yīng)先刮修平滑，然后打磨）外，應(yīng)對(duì)油液進(jìn)行化驗(yàn)。如油缸內(nèi)壁和活塞桿有單面磨損痕跡時(shí)，應(yīng)調(diào)整油缸中心位置，嚴(yán)禁采用轉(zhuǎn)動(dòng)油缸或活塞桿方向的辦法處理?；钊麠U出現(xiàn)銹斑時(shí)，應(yīng)立即使用00號(hào)砂布或細(xì)油石蘸油打磨潔凈。

如因金屬活塞環(huán)的損壞使油缸內(nèi)壁產(chǎn)生劃痕，雖經(jīng)刮平打磨，油液滲漏量仍超過設(shè)計(jì)要求時(shí)，可更換相同型號(hào)規(guī)格的活塞環(huán)。如油缸頂蓋及底蓋的止口紫銅墊壓合不緊密，致使?jié)B漏油時(shí)（并非襯墊斷裂而引起的），可將原墊作回火處理，并在襯墊兩面涂上油漆。

4.2.2 管路系統(tǒng)

如高壓管路出現(xiàn)裂縫、夾層及結(jié)疤等缺陷而漏油時(shí)，應(yīng)更換新管。更換的新管，一般應(yīng)與原設(shè)計(jì)管徑相同，壁厚一致；管路對(duì)接施焊時(shí)，管口錯(cuò)位不得超過1mm。切斷鋼管必須用鋼鋸或車床，嚴(yán)禁使用乙炔焰切割。焊接時(shí)宜采用與母材質(zhì)量相同的焊條。

管路接頭處漏油時(shí)，應(yīng)拆除檢查襯墊。如紫銅襯墊壓合不嚴(yán)密，應(yīng)作退火和研磨處理；如襯墊斷裂、變形，則應(yīng)更換新墊。如管路上的彎頭及三通等有裂紋、砂眼或漏油時(shí)，均應(yīng)更換新件。

4.2.3 油箱

油箱焊縫如滲油需要補(bǔ)焊，補(bǔ)焊前應(yīng)將油箱內(nèi)油液清理干凈。焊接完畢，充油前，要裝滿水做12h的滲漏試驗(yàn)，焊縫應(yīng)無滲漏現(xiàn)象；油器應(yīng)根據(jù)使用次數(shù)的多少，定期進(jìn)行清洗檢查，如濾網(wǎng)有漏孔或封口襯墊有裂紋、老化及變質(zhì)缺陷時(shí)，應(yīng)更換新濾網(wǎng)或襯墊；油箱內(nèi)的油液每年應(yīng)進(jìn)行一次過濾和化驗(yàn)。過濾后化驗(yàn)結(jié)果要求符合設(shè)計(jì)規(guī)定指標(biāo)，否則應(yīng)更換新油。

4.2.4 動(dòng)力系統(tǒng)

應(yīng)經(jīng)常檢查軸承潤(rùn)滑油脂。軸承潤(rùn)滑脂保持填滿軸承的1/2～2/3，如潤(rùn)滑油變臟，需更換。檢查定子與轉(zhuǎn)子間隙時(shí)，要拆下一邊端蓋，看定子與轉(zhuǎn)子之間的間隙是否均勻合格，若不均勻，則拆下軸承進(jìn)行檢查，磨損嚴(yán)重的要更換。

每年用搖表測(cè)量電動(dòng)機(jī)三相對(duì)地絕緣電阻（濕度較大且通風(fēng)條件不良地區(qū)，間隔停用時(shí)間較長(zhǎng)，在每次使用前，還須測(cè)量絕緣情況），如果少于0.50MΩ，說明線圈受潮，則要進(jìn)行烘干處理。

接線盒壓線螺栓如果存在松動(dòng)、燒傷現(xiàn)象，應(yīng)及時(shí)更換。

4.3 處理措施

液壓?jiǎn)㈤]機(jī)在正常運(yùn)行過程中，即使堅(jiān)持日常養(yǎng)護(hù)、正常維修，由于存在這樣或那樣的原因，也會(huì)發(fā)生意想不到的問題。因此，管理者應(yīng)具備應(yīng)急處理經(jīng)驗(yàn)和常識(shí)，臨危不亂，確保設(shè)備正常運(yùn)行。

定期檢查油箱油位是否在正常范圍，油缸、管路系統(tǒng)是否有泄漏，閥件組是否滲油，閥體管路有無銹蝕、變形等現(xiàn)象。運(yùn)行中注意觀察油液工作溫度不能超過60℃，并密切觀察油液工作壓力及管路振動(dòng)情況，一旦發(fā)現(xiàn)異常，馬上停機(jī)處理。

如果發(fā)現(xiàn)泵組旋轉(zhuǎn)方向不對(duì)時(shí)，應(yīng)倒換電機(jī)的電源接線；油泵吸入口阻塞或阻力太大，應(yīng)檢查與清理吸油濾油器；油的黏度太大，應(yīng)按規(guī)定更換新油、注油或加熱油；吸油管道接頭漏氣，應(yīng)按規(guī)定更換新接頭或擰緊接頭；油箱不透氣，應(yīng)修理或更換油箱空氣濾清器；液壓系統(tǒng)不能建壓，導(dǎo)致主機(jī)無法工作，應(yīng)檢查、修理油泵電動(dòng)機(jī)組；電磁溢流閥未關(guān)閉，應(yīng)檢查并修復(fù)線圈接點(diǎn)、清洗修理插件；液壓管道大量泄漏，應(yīng)查清泄漏部位，擰緊管接頭或更換密封圈或更換管接頭；閥組換向塊中位卡死或線圈接點(diǎn)出現(xiàn)故障，應(yīng)及時(shí)清洗和修理；壓力表或壓力表開關(guān)故障，應(yīng)清洗并修理壓力表或壓力表開關(guān)；吸入口濾油器或吸油管道堵塞，應(yīng)清洗并修理吸油濾油器，打開截止閥；吸油管道或油泵軸密封漏氣，應(yīng)修理管道，更換油泵軸密封；壓力閥工作不穩(wěn)定，應(yīng)調(diào)整或更換壓力閥彈簧；油箱液面過低使系統(tǒng)吸空進(jìn)氣，應(yīng)按規(guī)定程序注油、排氣；管路振動(dòng)，應(yīng)緊固管夾；油泵磨損或損壞，應(yīng)修理油泵或更換新油泵；液壓系統(tǒng)排氣不良，應(yīng)查清進(jìn)氣部位予以修復(fù)；雙缸雙吊點(diǎn)啟閉機(jī)不同步，應(yīng)調(diào)整同步偏差；液壓支承回路平衡閥失調(diào)，造成液壓缸回油腔背壓不足，應(yīng)按設(shè)計(jì)要求重新調(diào)整平衡閥，調(diào)定壓力；鎖定用液控單向閥時(shí)開時(shí)閉，應(yīng)修理控制油路和泄油回路；溢流閥工作不穩(wěn)定，應(yīng)重新微調(diào)溢流閥的設(shè)定壓力。

5 結(jié)語

總而言之，液壓?jiǎn)㈤]機(jī)是保障水閘正常運(yùn)行非常重要的一個(gè)組成部分，由于結(jié)構(gòu)相對(duì)復(fù)雜，工作閥靈敏度高，對(duì)液壓品質(zhì)要求高，因此必須定期對(duì)液壓?jiǎn)㈤]機(jī)系統(tǒng)進(jìn)行巡查、養(yǎng)護(hù)和檢修，并在實(shí)際作業(yè)中對(duì)發(fā)現(xiàn)的故障、隱患及存在的問題，分別有針對(duì)性地加以排除、解決，以保持液壓?jiǎn)㈤]機(jī)系統(tǒng)的完好，確保水利工程運(yùn)行安全。

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