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闸门、启闭机作为水工建筑物的一个重要部分,具有挡水、泄水、调节水位、流量的功能,被广泛应用于大中小型水利工程,并在防汛抗洪、发电灌溉、市政及生态供水等方面发挥着不可替代的作用。做好闸门启闭机检修工作,直接关系到水工建筑物的运行效益及防洪、供水安全。本文就闸门、启闭机的检修内容、方法及要求作一系统介绍。
1.闸门启闭机检修周期
小修每年进行一次,大修每6~10年进行一次。
2.检修内容及要求
2.1闸门部分的检修
2.1.1门体复位后应进行检修,单吊点调整后吊耳中心垂线与门体重心偏差值不得超过2毫米,双吊点卷扬式启闭机的两个卷筒绳槽底直径的相对误差不应超过六级精度的要求。
门叶检修中,矫正部分锤击凹坑深度不得超过0.5毫米,当环境温度低于15.0时,不得进行冷加工校正。采用热矫正时,可用乙炔火焰将构件局部温度加热到600~700℃,利用冷却收缩变形来矫正。
门体的检修应达到无锈、不漏,并保持原设计的结构性,不能降低原设计的刚度、强度,保持构件的完整性。
2.1.2支承行走部分的检修,应保证位置符合要求,各支点负荷分配正确,启闭闸门不滞涩,不增加启闭机荷载容量。
2.1.3橡皮止水更新件孔径应比螺栓直径小1毫米,严禁烫孔,木止水更新件应无节、无裂纹,湿度不超过15%,加工后应浸以沥青。连接螺栓必须埋入止水表面6~10毫米,螺帽必須加设垫圈,并用油灰等封闭。
2.1.4埋件的检修
支承滑道局部堆焊处理要用与原堆焊材料成份相同的焊条施焊,整个轨道喷镀处理时,应将原有镀层清除干净再喷镀,两者完毕后,用砂轮、零号砂布打磨,再以油石蘸油研磨表面。
支承工作轮的轨道焊接前,埋件表面贴补金属与原埋件之间不规则缝隙用环氧树脂灌浆充填。
2.1.5吊耳板、轴承板产生变形、断裂、焊缝开裂或锈蚀减落,应进行校核、验算,并提出处理措施,不得轻易补强处理。当孔与轴配合间隙大于0.02倍孔径时,应进行更换。
3.启闭机部分的检修
启闭机拆卸前要根据技术文件、图纸资料,尽量熟悉设备各部分结构,避免盲目乱拆,损坏零件。
3.1卷扬启闭机的检修
3.1.1铸造缺陷处理 铸造缺陷(如气孔、砂眼等)深度不超过壁厚的20%,面积不超过3cm2,而且每10×10cm2内不超过一处时,允许进行补焊处理。处理后,应锉平磨光。
3.1.2卷筒检修 对双吊点启闭机的两个卷或同一卷筒上左右绳槽底直径的相对误差超过6‰直径精度时,必须进行修理;无绳槽卷筒可使用塑料薄板复合的方法补救直径较小的卷筒,达到卷筒直径的一致。当卷筒出现椭圆度、锥度缺陷,应尽量将左右卷筒对称补救,若另一个卷筒存有缺陷或两个卷筒有锥度缺陷而不能保证两吊点的同步启门时,可考虑重新加工车削处理或更换。
卷筒上装钢丝绳压板用的螺孔螺纹,有滑丝、裂缝等缺陷时,不准继续使用,应重新钻孔改丝处理。卷筒上钢丝绳的固定端,应有防松装置。压板螺丝设在卷筒绳槽表面上的,应在卷筒上缠绕3~5圈的备用钢丝绳,压板螺丝设在卷筒翼缘侧面上用鸡心铁挤压的,应在卷筒上缠绕2~5圈的备用钢丝绳。
3.1.3钢丝绳与滑轮检修 滑轮上或闸门吊耳上钢丝绳的固定端如用钢丝绳卡子卡牢时,应不得少于下表规定。绳端算起第一个卡子,应距端部160mm以上。
钢丝绳直径(mm) 13 15 17.5 19.5 21.5 24 28 32.5 732.5
卡子个数 3 3 3 4 4 5 5 5 6
两个卡子间距(mm) 100 100 100 140 140 160 200 200 200
换新钢丝绳规格要符合设计要求,并且有制造厂家的证明书,否则必须割取试样进行拉力试验。
滑轮侧面出现裂纹缺陷,无论其程度大小均应更换。
3.1.4齿轮发现缺陷可按以下要求进行检修
a.起重机件的齿轮,有缺陷的齿数不超过全齿数的15%,缺陷位置在齿顶部分,允许做补焊或复合法处理,表面应锉平磨光。
b.传动机件的齿轮,有缺陷的齿数不超过全齿数20%,则不论在齿顶部或齿根部均允许进行补焊或复合法处理,表面应锉平磨光。
4.螺杆启闭机的检修
4.1螺杆弯曲及锈蚀的处理 由于机械外力作用超过极限而引起螺杆弯曲者,可进行矫直处理,但应保证螺纹不受损伤,矫直后螺杆的不直度,每0.5m长不超过1.5mm,总长度不大于5m时,全长不得超过5.0mm,总长度为5~10m时,全长不得超过7.0mm。在正常运用条件下引起的弯曲,除对杆件进行矫直还应用加密节点的措施加以补强。螺杆与连杆由于刚度与强度偏低或材料的机械性能及化学成份不符合设计要求而引起弯曲者,应更换新件。螺杆及连杆由于保养不善而产生锈蚀、麻点,应用0#或00#砂布蘸机油打磨光滑,杆件较短有条件亦可在2~3年电镀一次。
4.2螺纹出现砂眼缺陷,位置在螺纹顶部,宽度不超过螺纹宽的20%,深度不超过螺纹深的10%,且在螺纹全长度中不超过一处可进行补焊,但不能影响杆件变形。螺杆出现砂眼或裂纹或螺母螺纹产生裂纹缺陷,必须更换。
5.液压启闭机的检修
5.1由活塞环漏油致使闸门沉降时,如金属环因断裂失去弹性或磨损大于0.8mm时,应立即更换,否则更换聚氯乙烯活塞环。在更换活塞环时,打开底盖密封圈,无论其漏油与否均应同时更换。高压油泵的叶片或活塞环出现缺陷需要更换时,必须换一组。
5.2高压管路因漏油或其他缺陷检修时,应将闸门落到底部,工作油液排干净,拆卸检修。严禁在未经分解、拆卸的情况下补焊。高压管路出现裂缝、夹层、结疤等缺陷时,应更换新件,不准补焊。高压管路上使用的弯头、三通、阀门等零件壁身有裂纹,砂眼或漏油时,均应更换。更换前新件应单独作耐压试验,其压力值应维持在额定压力的1.25倍,历时20分钟无渗漏时方能使用。
5.3滤油器每年应进行一次清洗,滤网有漏孔、封口,衬垫有裂纹、老化、变质而漏油时,应更换新的滤网和衬垫。
5.4启闭机检修完毕后应进行涂漆保护,涂漆色一般应按照下列规定:启闭机油缸、滤油器、贮油箱涂灰色。压力油管涂红色。回油管涂黄色。有特殊要求者除外。
5.5油压启闭机检修后,油缸须作耐压性能试验。
6.启闭机电气控制设备的检修
6.1在全部停电或部分停电的电气设备进行检修工作,必须完成下列措施:(1)停电;(2)验电;(3)装设接地线;(4)悬挂标示牌和装设遮栏。
6.2电动机每年应做一次对地绝缘试验,对地绝缘值应不小于0.5兆欧,否则应查找原因,如属线圈受潮引起绝缘降低应对电动机线圈做烘干处理,如属线圈绝缘老化引起绝缘降低应对线圈进行浸漆处理。
6.3电气设备检修后,应在正常工作电压±5%,且额定负荷情况下,动作正常。
6.4当电气系统检修测试完毕后,第一次接通电源启动时,要检查电源相序是否正确,避免电动机转动方向错误而损坏机件。
6.5二次配线及继电保护元件,在检修测试完毕后,应做摸拟操作试验。
做好上述检修工作,事关水工建筑物运行及防洪、供水安全,必须按照闸门启闭机运行工况及检修要求组织实施检修工作,从而确保工程安全、实现工程效益最大化。
注:文章内所有公式及图表请以PDF形式查看。
1.闸门启闭机检修周期
小修每年进行一次,大修每6~10年进行一次。
2.检修内容及要求
2.1闸门部分的检修
2.1.1门体复位后应进行检修,单吊点调整后吊耳中心垂线与门体重心偏差值不得超过2毫米,双吊点卷扬式启闭机的两个卷筒绳槽底直径的相对误差不应超过六级精度的要求。
门叶检修中,矫正部分锤击凹坑深度不得超过0.5毫米,当环境温度低于15.0时,不得进行冷加工校正。采用热矫正时,可用乙炔火焰将构件局部温度加热到600~700℃,利用冷却收缩变形来矫正。
门体的检修应达到无锈、不漏,并保持原设计的结构性,不能降低原设计的刚度、强度,保持构件的完整性。
2.1.2支承行走部分的检修,应保证位置符合要求,各支点负荷分配正确,启闭闸门不滞涩,不增加启闭机荷载容量。
2.1.3橡皮止水更新件孔径应比螺栓直径小1毫米,严禁烫孔,木止水更新件应无节、无裂纹,湿度不超过15%,加工后应浸以沥青。连接螺栓必须埋入止水表面6~10毫米,螺帽必須加设垫圈,并用油灰等封闭。
2.1.4埋件的检修
支承滑道局部堆焊处理要用与原堆焊材料成份相同的焊条施焊,整个轨道喷镀处理时,应将原有镀层清除干净再喷镀,两者完毕后,用砂轮、零号砂布打磨,再以油石蘸油研磨表面。
支承工作轮的轨道焊接前,埋件表面贴补金属与原埋件之间不规则缝隙用环氧树脂灌浆充填。
2.1.5吊耳板、轴承板产生变形、断裂、焊缝开裂或锈蚀减落,应进行校核、验算,并提出处理措施,不得轻易补强处理。当孔与轴配合间隙大于0.02倍孔径时,应进行更换。
3.启闭机部分的检修
启闭机拆卸前要根据技术文件、图纸资料,尽量熟悉设备各部分结构,避免盲目乱拆,损坏零件。
3.1卷扬启闭机的检修
3.1.1铸造缺陷处理 铸造缺陷(如气孔、砂眼等)深度不超过壁厚的20%,面积不超过3cm2,而且每10×10cm2内不超过一处时,允许进行补焊处理。处理后,应锉平磨光。
3.1.2卷筒检修 对双吊点启闭机的两个卷或同一卷筒上左右绳槽底直径的相对误差超过6‰直径精度时,必须进行修理;无绳槽卷筒可使用塑料薄板复合的方法补救直径较小的卷筒,达到卷筒直径的一致。当卷筒出现椭圆度、锥度缺陷,应尽量将左右卷筒对称补救,若另一个卷筒存有缺陷或两个卷筒有锥度缺陷而不能保证两吊点的同步启门时,可考虑重新加工车削处理或更换。
卷筒上装钢丝绳压板用的螺孔螺纹,有滑丝、裂缝等缺陷时,不准继续使用,应重新钻孔改丝处理。卷筒上钢丝绳的固定端,应有防松装置。压板螺丝设在卷筒绳槽表面上的,应在卷筒上缠绕3~5圈的备用钢丝绳,压板螺丝设在卷筒翼缘侧面上用鸡心铁挤压的,应在卷筒上缠绕2~5圈的备用钢丝绳。
3.1.3钢丝绳与滑轮检修 滑轮上或闸门吊耳上钢丝绳的固定端如用钢丝绳卡子卡牢时,应不得少于下表规定。绳端算起第一个卡子,应距端部160mm以上。
钢丝绳直径(mm) 13 15 17.5 19.5 21.5 24 28 32.5 732.5
卡子个数 3 3 3 4 4 5 5 5 6
两个卡子间距(mm) 100 100 100 140 140 160 200 200 200
换新钢丝绳规格要符合设计要求,并且有制造厂家的证明书,否则必须割取试样进行拉力试验。
滑轮侧面出现裂纹缺陷,无论其程度大小均应更换。
3.1.4齿轮发现缺陷可按以下要求进行检修
a.起重机件的齿轮,有缺陷的齿数不超过全齿数的15%,缺陷位置在齿顶部分,允许做补焊或复合法处理,表面应锉平磨光。
b.传动机件的齿轮,有缺陷的齿数不超过全齿数20%,则不论在齿顶部或齿根部均允许进行补焊或复合法处理,表面应锉平磨光。
4.螺杆启闭机的检修
4.1螺杆弯曲及锈蚀的处理 由于机械外力作用超过极限而引起螺杆弯曲者,可进行矫直处理,但应保证螺纹不受损伤,矫直后螺杆的不直度,每0.5m长不超过1.5mm,总长度不大于5m时,全长不得超过5.0mm,总长度为5~10m时,全长不得超过7.0mm。在正常运用条件下引起的弯曲,除对杆件进行矫直还应用加密节点的措施加以补强。螺杆与连杆由于刚度与强度偏低或材料的机械性能及化学成份不符合设计要求而引起弯曲者,应更换新件。螺杆及连杆由于保养不善而产生锈蚀、麻点,应用0#或00#砂布蘸机油打磨光滑,杆件较短有条件亦可在2~3年电镀一次。
4.2螺纹出现砂眼缺陷,位置在螺纹顶部,宽度不超过螺纹宽的20%,深度不超过螺纹深的10%,且在螺纹全长度中不超过一处可进行补焊,但不能影响杆件变形。螺杆出现砂眼或裂纹或螺母螺纹产生裂纹缺陷,必须更换。
5.液压启闭机的检修
5.1由活塞环漏油致使闸门沉降时,如金属环因断裂失去弹性或磨损大于0.8mm时,应立即更换,否则更换聚氯乙烯活塞环。在更换活塞环时,打开底盖密封圈,无论其漏油与否均应同时更换。高压油泵的叶片或活塞环出现缺陷需要更换时,必须换一组。
5.2高压管路因漏油或其他缺陷检修时,应将闸门落到底部,工作油液排干净,拆卸检修。严禁在未经分解、拆卸的情况下补焊。高压管路出现裂缝、夹层、结疤等缺陷时,应更换新件,不准补焊。高压管路上使用的弯头、三通、阀门等零件壁身有裂纹,砂眼或漏油时,均应更换。更换前新件应单独作耐压试验,其压力值应维持在额定压力的1.25倍,历时20分钟无渗漏时方能使用。
5.3滤油器每年应进行一次清洗,滤网有漏孔、封口,衬垫有裂纹、老化、变质而漏油时,应更换新的滤网和衬垫。
5.4启闭机检修完毕后应进行涂漆保护,涂漆色一般应按照下列规定:启闭机油缸、滤油器、贮油箱涂灰色。压力油管涂红色。回油管涂黄色。有特殊要求者除外。
5.5油压启闭机检修后,油缸须作耐压性能试验。
6.启闭机电气控制设备的检修
6.1在全部停电或部分停电的电气设备进行检修工作,必须完成下列措施:(1)停电;(2)验电;(3)装设接地线;(4)悬挂标示牌和装设遮栏。
6.2电动机每年应做一次对地绝缘试验,对地绝缘值应不小于0.5兆欧,否则应查找原因,如属线圈受潮引起绝缘降低应对电动机线圈做烘干处理,如属线圈绝缘老化引起绝缘降低应对线圈进行浸漆处理。
6.3电气设备检修后,应在正常工作电压±5%,且额定负荷情况下,动作正常。
6.4当电气系统检修测试完毕后,第一次接通电源启动时,要检查电源相序是否正确,避免电动机转动方向错误而损坏机件。
6.5二次配线及继电保护元件,在检修测试完毕后,应做摸拟操作试验。
做好上述检修工作,事关水工建筑物运行及防洪、供水安全,必须按照闸门启闭机运行工况及检修要求组织实施检修工作,从而确保工程安全、实现工程效益最大化。
注:文章内所有公式及图表请以PDF形式查看。