烏斯?jié)M樞紐啟閉機(jī)與閘門的養(yǎng)護(hù)問題探討

李 亮

(塔里木河流域干流管理局，新疆 庫爾勒 841000)

1 工程概況

烏斯?jié)M樞紐主體工程等級為Ⅲ等，工程規(guī)模為中型，共有10孔，其中攔河閘7孔，引水3孔，泄洪設(shè)計流量為454 m3/s，校核洪水流量為533 m3/s；引水設(shè)計流量為55 m3/s，加大流量為60 m3/s。工程于2012年3月20日開工，2013年6月2日完工，2014年4月投入使用。樞紐工程地處偏僻，環(huán)境惡劣，日常維護(hù)工作繁重，并未嚴(yán)格按照相關(guān)規(guī)范進(jìn)行啟閉機(jī)及閘門等機(jī)電設(shè)備的運(yùn)維，導(dǎo)致部分啟閉機(jī)、閘門等機(jī)電設(shè)備的維護(hù)現(xiàn)狀距離標(biāo)準(zhǔn)化要求存在很大差距，普遍存在齒輪銹蝕跑偏、軸向偏曲、機(jī)架孔偏斜封堵、鋼絲繩繩槽夾雜灰塵及錯位且受力不均、啟閉機(jī)外殼防腐漆嚴(yán)重脫落等病害，具體表現(xiàn)詳見表1。

表1 烏斯?jié)M樞紐部分機(jī)電設(shè)備運(yùn)維現(xiàn)狀

烏斯?jié)M樞紐主體工程機(jī)電設(shè)備所存在的問題在新疆塔里木河流域干流水利樞紐工程中普遍存在，給日常運(yùn)行管理造成很大不便的同時還具有明顯的安全隱患。為此，必須采取有效措施對新疆塔里木河流域干流管理局水利樞紐工程啟閉機(jī)及閘門等機(jī)電設(shè)備進(jìn)行系統(tǒng)性檢查及全面養(yǎng)護(hù)，在保證其機(jī)電設(shè)備規(guī)范運(yùn)行的同時，也促進(jìn)相關(guān)工程形象及管理面貌的全面提升。

2 啟閉機(jī)與閘門養(yǎng)護(hù)措施

烏斯?jié)M樞紐主體工程啟閉機(jī)、閘門等機(jī)電設(shè)備養(yǎng)護(hù)維修必須基于“定期運(yùn)維，養(yǎng)修并重”的原則，對于歲修、搶修及大修工程，應(yīng)以恢復(fù)初始設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)并局部性改善既有結(jié)構(gòu)為養(yǎng)修原則，并根據(jù)病害情況和工程特點(diǎn)，結(jié)合現(xiàn)有技術(shù)條件及各類機(jī)電設(shè)備檢修和保養(yǎng)周期、設(shè)備等級評定結(jié)果等擬定科學(xué)的養(yǎng)修計劃，同時保證養(yǎng)修工程的快速、及時、高效，避免病害及險情進(jìn)一步發(fā)展。

2.1 啟閉機(jī)養(yǎng)護(hù)

針對烏斯?jié)M樞紐主體工程啟閉機(jī)所存在的問題，主要針對聯(lián)軸節(jié)、齒輪、鋼絲繩、軸承、卷筒和滑輪、電氣設(shè)備等部件提出維修養(yǎng)護(hù)策略。

2.1.1 連接件維修養(yǎng)護(hù)

在維修養(yǎng)護(hù)過程中應(yīng)將啟閉機(jī)所有螺栓擰緊，并針對容易松動的螺栓采取雙螺母、開口銷、彈簧圈等防松處理，更換掉脫扣的螺栓和失效的彈簧墊圈。對于受力時發(fā)出沖擊聲的鍵連接部位必須更換鍵連接部件，并修理軸部、轂部鍵槽磨損處，更換松動鍵，且鍵與鍵槽之間不宜過緊，以避免轂部發(fā)生裂紋。

彈性聯(lián)軸節(jié)與墊圈之間的間隙應(yīng)控制在2 mm以內(nèi)，并更換磨損嚴(yán)重的銷子，對于發(fā)生圓孔變形以及存在軸向位移的半接手應(yīng)更換處理；不得將墊片放置在半接手轂部圓孔位置，對于彈性聯(lián)軸節(jié)轂部及銷孔存在裂紋時，必須徹底更換半接手。齒形聯(lián)軸節(jié)應(yīng)加強(qiáng)漏油情況控制和監(jiān)測，對于漏油的情況必須及時更換密封圈，確保其螺栓配合緊密，螺母放松脫裝置正常工作，齒形聯(lián)軸節(jié)的2根軸徑向位移及傾斜度必須控制在規(guī)定范圍內(nèi)。

2.1.2 齒輪維修養(yǎng)護(hù)

齒輪減速箱必須密封嚴(yán)實，并保證油位正常，對于郵箱內(nèi)油品變質(zhì)、沉淀物較多的情況必須及時更換，在間隔2～3年后還應(yīng)采用柴油或煤油將油箱內(nèi)壁徹底清理干凈。對于齒輪厚度磨損程度超出15%且齒根部出現(xiàn)裂紋、疲勞脫落，坑溝深度超出齒輪厚度10%等情況，必須及時修復(fù)或更換齒輪，并保證修復(fù)及更換后的齒輪嚙合良好，轉(zhuǎn)動靈活，分布對稱均勻。應(yīng)按照轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)數(shù)>500 r/min時轉(zhuǎn)軸彎曲率不應(yīng)超出0.15 mm/m，轉(zhuǎn)數(shù)≤500 r/min時轉(zhuǎn)軸彎曲率不應(yīng)超出0.25 mm/m的原則進(jìn)行轉(zhuǎn)軸彎曲率[1]的控制和校正。對于扭轉(zhuǎn)變形及橫向裂紋深度超出直徑5%的轉(zhuǎn)軸必須更換。

2.1.3 鋼絲繩維修養(yǎng)護(hù)

鋼絲繩性能及使用壽命主要與潤滑油涂抹的正確性和及時性有關(guān)，在涂潤滑油前不能用銳利的工具清理鋼絲繩，對于定期檢查過程中所出現(xiàn)的鋼絲繩整股折斷、銹蝕至鋼絲繩直徑10%時，無法繼續(xù)使用，必須立即更換，并將鋼絲繩繩頭捆扎長度控制在鋼絲繩直徑5倍以上，壓緊程度則按使鋼絲繩壓扁1/3高度確定，其纏繞在卷筒上的安全圈數(shù)至少為2圈。

2.1.4 軸承維修養(yǎng)護(hù)

對于滑動軸承，必須根據(jù)其軸頸刮研軸瓦，使刮研后的接觸程度至少為2點(diǎn)/cm2，且最密集的接觸面應(yīng)與荷載作用方向?qū)ΨQ，軸頸和軸瓦的接觸面積應(yīng)至少為支承軸瓦面積的60%。對于主要承受交變載荷的軸承，主要刮研其上支承軸瓦，對于間隙無法位于軸承剖分面的情況必須通過墊片調(diào)整，若其間隙大于規(guī)定間隙2倍或超出三級精度公差時必須更換軸瓦，并在軸瓦和軸肩之間預(yù)留1～2 mm的軸向間隙。如發(fā)現(xiàn)軸頸工作面存在殘痕、凹陷、擦傷等問題，必須用細(xì)銼或細(xì)紗布打磨光滑；而軸瓦工作面出現(xiàn)的上述問題必須通過刮刀刮研去除。軸頸重新車削時，軸頸直徑減小尺寸不應(yīng)小于設(shè)計圖紙公稱尺寸的10%。此外，還應(yīng)定期清除軸承加油孔、分油溝內(nèi)的污物，及時更換磨損的油杯并定期向軸頸添加潤滑油。

對于滾動軸承，應(yīng)在定期拆裝檢查時全面清洗，對于滾動體疲勞剝落、座圈出現(xiàn)磨損裂紋、隔離罩和轉(zhuǎn)動圈邊緣磨損，徑向間隙過大等情況必須更換滾動軸承。如果滾動軸承磨損的徑向間隙在0.2 mm以內(nèi)、滾柱軸承徑向間隙在0.25 mm以內(nèi)，則應(yīng)重新安裝使用。若滾動體表面、隔離罩及座圈上出現(xiàn)銹蝕且難以修復(fù)，應(yīng)立即更換軸承。對于密封圈和軸頸連接處出現(xiàn)磨損、擦傷等痕跡時，應(yīng)采用細(xì)紗布打磨。

2.1.5 卷筒和滑輪維修養(yǎng)護(hù)

檢查卷筒表面、輪緣及滑輪幅等部位，應(yīng)無缺損和裂紋，卷筒應(yīng)和大齒輪牢固連接；卷筒磨損程度不得超出卷筒壁厚的10%，滑輪槽磨損若超出3 mm，則應(yīng)重新車制并更換，重新車制的滑輪槽厚度應(yīng)達(dá)到原厚度的80%[2]。動滑輪組吊耳板若出現(xiàn)變形、裂紋，滑輪和滑輪罩的間隙超出10 mm，卷筒軸和滑輪軸磨損若超出名義尺寸的5%，均應(yīng)立即更換。

2.1.6 電氣設(shè)備維修養(yǎng)護(hù)

烏斯?jié)M樞紐啟閉機(jī)繼電器、控制器、儀表、行程開關(guān)等電氣設(shè)備應(yīng)當(dāng)每年拆檢1次，并清洗軸承檢查其完好程度、按要求加潤滑油，同時進(jìn)行無荷載全行程啟閉試驗；采用500 V搖表測量電磁鐵線圈和電動機(jī)性能時，絕緣電阻應(yīng)控制在0.5 MΩ以下。

2.2 閘門養(yǎng)護(hù)

防腐是水利樞紐工程閘門養(yǎng)護(hù)的重要環(huán)節(jié)，應(yīng)根據(jù)實際情況選擇涂料保護(hù)、噴鍍金屬防腐層、外加電流陰極保護(hù)[3]等防腐措施，具體的防腐周期應(yīng)結(jié)合閘門運(yùn)行環(huán)境而定。烏斯?jié)M樞紐已經(jīng)出現(xiàn)銹蝕的閘門在除銹后涂刷防腐材料前，應(yīng)全面檢查焊縫密封情況，螺栓、螺母和連接器等不能出現(xiàn)松動與損傷；閘門支鉸、反輪、側(cè)輪及承重定輪等應(yīng)每4～5年拆檢1次。考慮到橡皮止水無法用油漆處理，屬于磨損較快的部件，對于檢修過程中存在硬化、破裂、變形的止水必須更換。

3 結(jié)束語

綜上所述，啟閉機(jī)和閘門是水利樞紐工程的重要組成部分，在樞紐工程正常運(yùn)行中發(fā)揮著十分重要的水閘泄水、蓄水的控制作用，因此在啟閉機(jī)和閘門使用期間必須定期檢查維修養(yǎng)護(hù)，嚴(yán)格按照操作規(guī)范使用，以提升設(shè)備使用壽命。烏斯?jié)M樞紐在經(jīng)過啟閉機(jī)維修，同軸度調(diào)整，啟閉機(jī)保養(yǎng)，啟閉機(jī)齒輪清洗、拋光、加油，鋼絲繩清洗、加油保養(yǎng)，啟閉機(jī)本體出新，電氣絕緣檢測、接地改造，孔洞封板(不銹鋼)，不銹鋼護(hù)罩訂制及安裝等養(yǎng)護(hù)檢修后隨即投入使用，機(jī)電設(shè)備運(yùn)行效果顯著提升。