清河水庫(kù)泄洪洞閘門保養(yǎng)問題探討

朱士戈

（遼寧省清河水庫(kù)管理局，遼寧 鐵嶺 112003）

1 基本情況

清河水庫(kù)泄洪洞出口工作閘門液壓?jiǎn)㈤]機(jī)，1965安裝完成并投入使用。該啟閉機(jī)啟門力100 t，閉門力40 t，活塞最大行程4.96 m，閘門行程（垂直方向）4.55 m，啟門速度0.575 m3/s。油缸內(nèi)徑500 mm，總長(zhǎng)5800 mm，活塞外徑496 mm，高320 mm，活塞桿直徑170 mm，總長(zhǎng)6390 mm，滑槽工作面寬440 mm，長(zhǎng)6300 mm，拉桿直徑150 mm，長(zhǎng)3100 mm。1966年7月發(fā)現(xiàn)閘門自動(dòng)下降，事故原因是啟閉機(jī)活塞漏油所致，修理后繼續(xù)使用。1982年2月又發(fā)現(xiàn)閘門有自動(dòng)下沉現(xiàn)象，汛后檢查確定為液壓?jiǎn)㈤]機(jī)活塞密封圈已經(jīng)嚴(yán)重磨損，更換新密封圈，該圈購(gòu)于崗南水庫(kù)，質(zhì)量不好，只用一年，又發(fā)生自動(dòng)下沉現(xiàn)象。1983年使用鐵嶺橡膠科研所制造的密封圈，一直使用至今。由于該工作閘門啟閉頻度較低，所以工作中未發(fā)生大的事故。但是根據(jù)使用和檢查發(fā)現(xiàn)，閘門啟閉速度逐步降低，漏油量逐漸增加，分析原因?yàn)橛头饽p，密閉性能降低所致，有必要更換密封裝置。

2 油封更換

1）抽油。用油管將油缸、濾油機(jī)、油桶連起來，啟動(dòng)濾油機(jī)，開始抽濾油。由于在油泵吸口一側(cè)使用較長(zhǎng)一段軟管連接，油泵運(yùn)轉(zhuǎn)后，軟管逐漸癟下來，油抽不出來，后來只用軟管做管接，使之將油泵和硬塑料管連接起來，解決了問題。從實(shí)際運(yùn)行看，新購(gòu)濾油機(jī)、濾油速度達(dá)不到標(biāo)定流量40 L/min，但使用沒問題，干凈、輕便。

2）加固工作平臺(tái)。仔細(xì)檢查原平臺(tái)的結(jié)構(gòu)，查清了原結(jié)構(gòu)邊界支撐條件及固定情況。同時(shí)分析了這次工作過程中的受力特點(diǎn)，確定了荷載傳遞路線，據(jù)此確定了平臺(tái)加固方案。在啟閉機(jī)室一層地面以下設(shè)有3層鋼結(jié)構(gòu)工作平臺(tái)，在施工過程，受力部位、主要材料、施工人員，都在第一層平臺(tái)上，下面兩層平臺(tái)受力不大，原結(jié)構(gòu)可滿足要求，不考慮加固。根據(jù)原有平臺(tái)結(jié)構(gòu)情況，把活塞桿孔口兩側(cè)的150槽鋼作為直接承受荷載的構(gòu)件。150槽鋼一側(cè)支撐在鋼軌上，而鋼軌兩端都固定在平臺(tái)周圍的鋼筋混凝土墻里，安全可靠。槽鋼另一側(cè)與滑道外側(cè)的鋼板焊接，但是連接方式不安全。槽鋼的一個(gè)側(cè)支與鋼板焊接，另一支懸空，而且焊縫小，不規(guī)范，不能滿足工作需要，需要加固。加固方案是在這一端的槽鋼下加上支撐，支撐使用100槽鋼，長(zhǎng)度約600 mm，其上端與槽鋼梁焊接，下端固定在滑道外面的厚鋼板上。這樣處理后，兩根槽鋼梁承載力完全可滿足工作要求。以槽鋼梁為支撐，設(shè)置工作吊點(diǎn)。將幾根70角鋼擔(dān)在兩側(cè)槽鋼梁上，角鋼上再擱幾根松木桿，作為斤不落起重吊點(diǎn)，為了安全起見，在活塞桿另一側(cè)同樣布置一個(gè)吊點(diǎn)，這樣啟閉機(jī)的運(yùn)動(dòng)裝置包括活塞、活塞桿、十字節(jié)體總重約3 t的物體，就由這兩只斤不落來吊住并控制上下運(yùn)動(dòng)。為了控制運(yùn)動(dòng)方向，又在平臺(tái)地面鋼板上焊上角鋼，再將鋸出凹槽的木方固定在角鋼上，通過木方將活塞桿夾住，這樣既保證活塞桿可以運(yùn)動(dòng)，又能保證活塞桿不被刮碰損害。

3）拆卸油缸油封。將拉桿和活塞桿分離（抽出連接軸），拆卸油缸底蓋，底蓋卸完，活塞從油缸內(nèi)拉出來。現(xiàn)場(chǎng)發(fā)現(xiàn)，活塞兩道油封損壞很嚴(yán)重。V形油封油缸外側(cè)的V邊已經(jīng)殘缺不全，有的地方?jīng)]有了，有的地方十分破爛，表面沒有平整的地方，就像潰爛的瘡口一樣。油缸底蓋的上表面堆積許多油封殘?jiān)麄€(gè)油封摸上去，手感很硬，已經(jīng)老化。為什么這樣的油封還能比較正常的工作呢？分析一定是V形油封殘存部分還在發(fā)揮作用。活塞、活塞桿油封都拆下后，發(fā)現(xiàn)舊油封和按圖紙新做油封都不完全相同。舊活塞油封由3個(gè)單件組成，而新造活塞油封為一體。在竣工圖紙上，活塞上有一個(gè)活塞套，在活塞套的上下對(duì)稱安裝兩道油封，雙向密封效果相同。實(shí)際情形是活塞上沒有活塞套，油封都是V口朝下一個(gè)方向安裝的。分析這種安裝方式也有合理性。一是閘門開啟時(shí)需要啟門力大（100 t），關(guān)閉時(shí)閉門力小（40 t），所以活塞上升時(shí)密封圈V口朝下密封效果好；二是沒有活塞套，對(duì)稱安裝也不一定合適。根據(jù)實(shí)際情況活塞密封圈也采用這種安裝方式。

4）遇到問題。活塞桿新做油封根據(jù)提供圖紙制造，外徑為210 mm，而舊油封為202 mm。鑒于存在上述問題，迅速請(qǐng)制造廠家來現(xiàn)場(chǎng)研究新油封是否能用。廠家技術(shù)人員看了新舊油封外形，測(cè)量了有關(guān)尺寸，還特地看了活塞桿油封裝進(jìn)油缸底座內(nèi)，認(rèn)為新油封可以使用。但在實(shí)際安裝活塞桿油封時(shí)出現(xiàn)問題。活塞桿油封外徑比油封底座內(nèi)徑大近8 mm，靠強(qiáng)大外力油封才塞進(jìn)底座內(nèi)，油封內(nèi)徑被壓縮了6 mm，再向油封內(nèi)穿活塞桿時(shí)，無論怎樣穿也穿不進(jìn)去了。因?yàn)橛头獗粔哼M(jìn)底座后，發(fā)生了很大變形，外徑被壓小，內(nèi)徑也隨之縮小，原來活塞桿和油封內(nèi)徑是相同的，一下小了這么多，活塞桿就穿不進(jìn)去了，就是硬穿進(jìn)去也會(huì)因太緊而將油封拉壞。

5）重做油封，完成安裝。由于新做活塞桿油封存在上述問題，不得已，只有重做該油封。為慎重起見，安排將活塞油封也預(yù)安裝一遍，看能否安上，經(jīng)試驗(yàn)可以。新油封做完后，當(dāng)天取回，當(dāng)天安裝到位。活塞油封由于已經(jīng)預(yù)裝過，也順利安裝到位。之后將各部位零件順序往回安裝好，對(duì)啟閉機(jī)重新加注新液壓油，封閉油缸頂蓋。經(jīng)試驗(yàn)閘門起落38 cm，工作正常。

3 經(jīng)驗(yàn)和體會(huì)

1）這次油封更換是極為必要的。油封拆卸前，由于啟閉機(jī)工作還比較正常，確實(shí)沒想到油封能損壞到那樣嚴(yán)重程度，說不定那一時(shí)挺不住就會(huì)穿油而無法啟閉閘門，如果發(fā)生在汛期關(guān)鍵時(shí)刻后果就嚴(yán)重了。

2）準(zhǔn)備工作到位。油封更換從2008年即著手準(zhǔn)備，查閱圖紙，咨詢有關(guān)人員，油封市場(chǎng)調(diào)研，最后申報(bào)更換計(jì)劃。今年開工前，領(lǐng)導(dǎo)再次強(qiáng)調(diào)一定要有把握。這使工作中更為慎重，在人員組織、工作方案上做好周密部署。

3）做好安全工作。工程開工前，召開會(huì)議，強(qiáng)調(diào)安全第一。工作期間嚴(yán)禁喝酒，工作中必須佩戴安全帽。起吊重物要安全加保險(xiǎn)；現(xiàn)場(chǎng)所有用電設(shè)備必須安裝漏電保護(hù)裝置。這次施工過程中未發(fā)生任何安全事故。

4）油封應(yīng)定期更換。出口閘門啟閉機(jī)上次更換油封在1983年，至今已經(jīng)過去26年。根據(jù)這次所見實(shí)際情況看，油封運(yùn)行年限過長(zhǎng)。這次訂貨，廠家在供貨合同中明確，保證期2年。由于清河水庫(kù)閘門運(yùn)行不頻繁，每年變閘不超過80次，也沒有找到有關(guān)規(guī)范規(guī)定，針對(duì)清河水庫(kù)實(shí)際情況，油封5～10年更換一次是必要的。活塞桿油封更換時(shí)間可長(zhǎng)些，活塞油封可短些。液壓油經(jīng)咨詢沈陽液壓件廠專家，每4～5年應(yīng)更換一次。

5）油缸定期清理。這次施工過程中，當(dāng)拆下油缸底座后，發(fā)現(xiàn)油缸上表面沉積著大量油封殘?jiān)碗s質(zhì)。如果這些東西萬一被吸到液壓站的電磁閥上，造成油路堵塞，啟閉機(jī)就無法正常運(yùn)行，影響閘門啟閉，造成事故。應(yīng)隨著液壓油更換進(jìn)行全面清理。

6）竣工圖紙、設(shè)計(jì)圖紙不可全信。這次訂購(gòu)新油封時(shí)，全部參照原設(shè)計(jì)圖紙進(jìn)行設(shè)計(jì)制造。施工過程中發(fā)現(xiàn)實(shí)際油封與圖紙并不相符。原圖活塞桿舊油封外徑210 mm，內(nèi)徑170 mm，實(shí)際舊油封外徑202 mm，底座內(nèi)徑、壓蓋外徑基本為202 mm，這就造成第一次制作的活塞桿油封，因尺寸相差過大而廢棄，這樣既延誤工期，也浪費(fèi)了錢。實(shí)際活塞與原設(shè)計(jì)圖紙也不相同（油缸也不相同）。這是值得吸取的教訓(xùn)。為保險(xiǎn)起見，應(yīng)先拆卸完，再按產(chǎn)品實(shí)際尺寸加工是最有把握的。

7）要重視資料整理歸檔工作。如果上次更換油封時(shí)，資料都能完整存檔，也能避免活塞桿油封尺寸錯(cuò)誤問題，從而避免資金浪費(fèi)和工期延誤。這完全體現(xiàn)了檔案工作的重要性。這次把所有設(shè)計(jì)施工材料等資料都進(jìn)行了認(rèn)真整理歸檔，為今后工作創(chuàng)造有利條件。