卷揚式啟閉機工作中出現的問題與處理

劉勝國

（河北省水利工程局機械廠，河北 石家莊 050021）

1 卷揚式啟閉機工作中出現問題

1.1 啟門力異常增大或陡變

正常情況下，啟門力除承擔閘門自重外，還承擔支承、止水的摩擦阻力以及底緣下吸力、水注重等荷載。然而，門槽內存在異物卡阻、閘門支承接觸行走不正常、門葉扭曲變形等現象，都會導致啟閉機運行時啟門力間斷性陡變或異常增大，甚至超過設備的使用荷載極限，而造成機構振動、電機過載發熱等異常狀況，甚至拉斷鋼絲繩，發生閘門墜落事件。

1.2 鋼絲繩損壞

1） 腐蝕,由于閘門的不同運用形式(露頂式或潛孔式），其啟閉機鋼絲繩有的是完全暴露在大氣中，有的是部分外露部分浸于水中，由于電化學腐蝕使其表面剝離，產生黑皮、麻坑，形成溝紋，在水質環境較差的干濕交替部位尤為嚴重，而酸性或堿性水質易于溶解鋼絲繩表面和內部的油脂，造成繩芯腐爛。腐蝕不僅減小了繩股的有效斷面面積，其表面粗糙也會加劇股與股及鋼絲繩間磨損擠壓，造成斷絲，進而削弱鋼絲繩的韌性和破斷強度。

2） 變形,鋼絲繩在異常使用情形下而產生的變形破壞有很多種，閘門處于關閉狀態下，懸掛的鋼絲繩過松，啟用時，鋼絲繩在滑輪里極易產生滑槽，在卷筒上脫槽卷亂、疊加后跳出擋板。這都會造成鋼絲繩局部軋壞、壓潰，局部損傷會迅速出現斷絲或壓扁而報廢。鋼絲繩局部扭曲經長期作用后就會產生扭結變形，鋼絲繩扭結后局部繩芯外露，盡管沒有斷絲現象，但強度會明顯降低。正扭結破壞后的強度只有原強度的60%～80%，負扭結的強度則小于原強度的50%。

1.3 傳動部件局部磨損

1） 開式齒輪齒面,開式齒輪副嚙合是通過大、小齒輪齒面完成的，齒面直接承受荷載傳遞與分布。而由于兩齒面裝配側隙過小(小于0.3mm） 或側隙在齒長方向分布不均勻，就會造成齒面或局部齒面滑動摩擦力增大，隨周期性往復的運動便產生磨損，齒面潤滑條件不足或油脂不符合要求會加劇齒面磨損。如果從動齒輪齒面硬度(HB） 明顯偏小(小于HB150），甚至會發生膠合、啃齒破壞。

2） 傳動軸聯軸器,雙吊點啟閉機同步性是通過連接傳動軸來實現的，所以兩端聯軸器的同軸度尤為重要，其中聯軸器軸承的磨損就是由于連接軸與其裝配存在同一軸線偏差所造成的，兩者傾斜相交狀態對軸承的磨損破壞程度更大。

1.4 電機異常發熱

1） 電流缺相,缺相就是有一相沒有電流了，轉子獲得的能量就少了，轉子的速度就會慢下來，與定子的相對運動就增大，定子仍通電的那兩組線圈電流就比原來的大，如果電動機處于負載狀態，該電流就很容易超出額定電流而燒毀線圈。電機缺相啟動時，其啟動轉矩為零，電機實際上是處于兩相短路狀態。電動機繞組嚴重發熱。破壞電機絕緣，甚至會燒毀電機。

2） 相電流不平衡,當電機三相電流不平衡度大于10%時，易導致電動機中逆扭矩增加，從而使電動機的溫度上升，效率下降，能耗增加。通常情況下，除電機本身產品質量存在缺陷外，制動機構接觸過緊、聯軸器不同軸以及閘門的卡阻等造成的負載過重問題，也會引起電機的三相電流不平衡。

2 處理措施及建議

2.1 減小啟門時非正常摩阻力

更換銹損滑塊，宜使用耐磨抗腐蝕新型復合材質(SF 或TSC） 滑塊；拆卸轉動不靈活的主滾輪，對主軸破壞鉻層進行表面處理后重新鍍鉻封閉，磨損的軸套應更新，宜采用銅基鑲嵌(球墨潤滑） 的襯套，恢復閘門行走支承的正常功能。水中泥沙含量大的運行環境，應調度功能性閘門定期進行沖沙、清淤，閘門需定期提出孔口水面進行清理、維護。常態化巡檢，全面清理門槽內雜物及工作面附著物，建議露頂式閘門頂緣兩端或門槽頂端應設置活動式遮擋蓋板，防止墜物卡塞。

2.2 科學維護鋼絲繩

1） 加強檢查與檢測,日常巡查時，應著重檢查繩端在卷筒上固定情況以及鋼絲繩在卷筒、滑輪上的纏繞狀態。每隔6～10 個月做1 次無損探傷，重點檢測每1 節距的斷絲數、繩徑的減小量以及腐蝕、磨損、變形的程度與性質等，達到報廢標準的應予以更換；2） 正確養護，按管理規定的頻次及要求對鋼絲繩進行清理、潤滑，所選油脂應與制造階段使用的油脂一致或相容，所用油脂不得削弱其摩擦性能。保養潤滑時，宜采用拆卸的方式，對整根鋼絲繩進行表面清理后再涂油；在不影響正常行程區間的條件下，建議對干濕交替部位及水下部位的繩段涂油后再進行包裹保護。涂抹油脂不宜過多，否則可能會導致表面聚集碎屑，進而對鋼絲繩、滑輪、卷筒造成磨損破壞。

2.3 調整部件裝配質量

除嚴格把控啟閉機制造、安裝階段的質量外，對于設備經歷數年運行后產生的裝配形位、配合公差應全面檢驗，對因此產生質量缺陷的項目應及時糾偏、調整。如制動機構振動引起的閘瓦鉚釘外凸；制動輪與閘瓦間隙過大、制動帶磨損造成的打滑或溜車；開式齒輪齒面側隙偏大或偏小而造成的磨損、啃齒等。

2.4 實時監測

主電源及時獲取外接主電的特性參數，以避免在非正常條件下使用電機，而造成機身異常發熱、繞組燒損等問題。特別情況下，為了提供合適的主電可啟用備用電源。

2.5 完善安全保護裝置

啟閉機接地連接、埋設應規范、可靠，接地阻值不得大于10Ω，電機對地絕緣電阻不應小于0.5MΩ；協調自動化系統與啟閉機電氣元件的兼容性，修復并完善高度指示、荷載控制以及遠程控制裝置的保護效用。