大型卷扬式启闭机钢丝绳的维护与保养
卷扬式启闭机是水利工程中常用的机械设备，主要用于水闸闸门的启闭，其中大型卷扬式启闭机启闭力较大，对连接启闭机和闸门的关键构件钢丝绳要求很高。钢丝绳直径大、难拆卸，维护、保养困难。钟楼防洪控制工程运行中，单次开启或关闭闸门约需1h，若钢丝绳出现运行卡阻、断裂等情况，将严重影响弧形闸门的正常运行，事关防洪工程效益。笔者以钟楼防洪控制工程使用的QHQ600卷扬式启闭机为例，分析技术措施，以保障设备安全运行。
1使用现状
钟楼防洪控制工程是京杭大运河常州市区段改线后太湖流域武澄锡西控制线新增防洪控制性工程，距老武宜运河河口上游600m，属中型水利工程。工程采用横式超大有轨平面弧形双开型钢闸门，门体为空箱钢结构，启动时，启闭机将河两侧弧形门向河中心牵引合闸。弧形闸门主要参数见表1。表1钟楼防洪控制工程弧形闸门主要技术参数m参数名称参数值
单侧门总长58.0单侧弧面半径60.0单侧门宽3.5单侧门高7.51.1启闭机及钢丝绳技术参数QHQ600卷扬式启闭机主要技术参数见表2，运行方式为齿轮组合牵引钢丝绳，拉动弧形门启闭。
2运行状态检查
3维护与保养技术措施
启闭机配有4根德国进口DIEPAH50型钢丝绳，南北侧各2根，截面如图1所示。该钢丝绳为双压实股钢丝绳，直径50mm，破断拉力2729kN，金属填充系数大，抗磨损、抗挤压、抗疲劳性能优。
DIEPAH50图1DIEPAH50型钢丝绳截面图
1.2钢丝绳使用中常见问题1）日常侵蚀。钢丝绳长期露天使用（部分钢丝绳环绕于弧形闸门门体表面，室内部分无壳罩保护），会出现表面油污、灰尘，绳芯干燥、缺油等情况，由此造成的强度和韧性损失远远超过正常磨损和疲劳的影响。
2）外部磨损。钟楼防洪控制工程结构形式特殊，卷扬式启闭机的钢丝绳连续通过多组水平与垂直转向滑轮、闸门锥形座等，绕行后长距离绕压在弧形闸门门体上运行，与绳槽、门体等设备的挤压磨损严重·常规保养难以深度保养，致使钢丝绳局部润滑不足，加剧钢丝绳与门体间的挤压磨损。这些外部磨损会导致钢丝绳表面钢丝被磨扁，绳径变小，钢丝绳的破断载荷随承受载荷截面积减小而降低。
3）异物卡阻·工程运行中，石子、垃圾等异物被水流冲击掉落在门轨附近形成卡阻，导致启闭力增大，钢丝绳易受转向滑轮绳槽的剪切应力作用而发生过载断裂。
采用检查、清洗、注油等保养钢丝绳，可延长其使用寿命，保障水利工程的安全运行。
2运行状态检查
启闭机钢丝绳检查主要参照《起重机钢丝绳保养、维护、检验和报废》（GB/T5972-2019、《水利工程管理条例》《水闸工程管理规程》等文件，日常维护保养中积累的经验与形成的惯例1）日常检查。每天l次，主要观察钢丝绳可见部位是否损坏、变形。发现钢丝绳有排列不正常、变形等明显变化时，按规范要求进一步检验0。
2）定期检查。包括汛前检查（4月底前完成）和汛后检查（l0月底前完成），每年2次。主要检查钢丝绳有无断丝、卡阻、磨损、锈蚀、接头不牢、变形等情况；绳头内的浇注块有无粉化、松动；卷筒上的钢丝绳有无爬绳、偏槽、压板螺丝松动等情况。测量锈蚀或磨损严重部位钢丝绳直径、长度并记录，详细检查已断丝部位断裂情况和断丝根数并记录。
3）专项检查。主要是在发生地震、风暴潮、台风等自然灾害，工程超过设计标准运行，发生重大工程事故后进行的特别检查”，着重检查钢丝绳的变化和损坏情况，内容参照定期检查。
4）工程运行期检查。主要检查：非受力状态下钢丝绳的松紧程度，不得过松；启闭机点动运行时，钢丝绳有无脱落现象，配重块是否有效作用；定滑轮工作时，转动部件运转情况，轴承应无卡阻和异常磨擦，确保定滑轮在钢丝绳磨擦力作用下同步运转，防止钢丝绳在轮毅内打滑导致磨损；钢丝绳限位销的转动是否灵活；钢丝绳载荷情况，若超过安全载荷及时停机，并对弧形闸门进行排水，达标后继续运行。
3维护与保养技术措施
3.1清洗
钢丝绳的清洗有人工清洗、机械刷洗、高压冲洗等。针对钟楼防洪控制工程启闭机钢丝绳的情况，采用高压冲洗和人工清洗相结合的方式，其中高压冲洗为表面粗洗，人工清洗为深度精洗根据弧形闸门的特点，清洗时确保闸门正常通行，因此选择南、北闸门分开施工。为减少工作量，不将钢丝绳拆下来清洗。清洗前，选择相关配套材料和设备，主要是清洗液和冲洗设备，清洗工具的表面硬度应低于钢丝绳，以免损伤钢丝绳·操作人员在钢丝绳慢运行时，高压冲洗钢丝绳表面，同时，安排人员在另一侧对已冲洗的钢丝绳表面进行人工清洗并擦拭干净，最后，将所有清洗液集中收集。
3.2注油
3.2.1设备
1）设备概况。钢丝绳注油采用新型钢丝绳脂压注设备，主要技术参数见表3。该设备能在保证钢丝绳摩擦系数的前提下对钢丝绳表面进行保养，保持其润滑程度，且每年只需l次（一般安排在汛期前），维护成本低。该设备结构新颖，具备自动加热功能，可在寒冷的季节和地区使用。表3钢丝绳专用注油机主要技术参数压注时钢丝绳的速度0.2～0.4m·s-1涂装温度95~120℃
注油泵电机功率l.1k可加热筒体有效容积65L适用钢丝绳的直径918-o50mm
2）设备结构及优势。注油设备主要由加热筒、电动油泵、注油套筒、控制合等组成。注油套筒最重要，套装钢丝绳使其处于相对密封的环境，再将油脂注入套筒，能提升注油效率。设备的高效发热元件位于加热筒体的底部，加热效率高，筒体最外层为保温材料，可以减少热量损耗；筒体底部设有4只滑轮，便于现场移动。设备采用轻触式按键操作面板，可根据需要设定加热温度·控制箱采用XMTG系列智能温控仪，油泵运行中，当钢丝绳脂的温度低于温度仪设定的下限温度时，自动加热，以保证温度恒定，保证压注效果。用较链螺栓连接注油套筒外壳的两部分，套筒的密封处采用软聚酯密封圈，密封圈为带切口结构，便于钢丝绳固定·套筒的两端装有减摩导管，可对钢丝绳进行导向，减少钢丝绳与密封圈的磨损。
3）工作原理。极压锂基润滑脂在常温下黏度较大，需先在加热筒体内加热以降低黏度。加热到设定温度时启动电动注油泵，将钢丝绳脂压注到注油套筒内。套筒内压力较大，油脂可充分进入钢丝绳，钢丝绳相对注油套筒运动时可完成注油。
3.2.2操作方法
采用注油机、人工修补、加热器烘干的方法清洁和润滑钢丝绳外表，以延长钢丝绳使用寿命。
1）前期准备。将钢丝绳注油机移至钟楼防洪控制工程启闭机房负一层，接380V电源，搭设临时操作平台。准备对讲机等通讯工具，保证与启闭机控制人员通讯联系，控制人员确认后开始注油。
2）加热油脂。将钢丝绳脂缓慢加入加热筒约至筒体的一处（不宜过多，以免油脂在加热过程中溢出）=合上电控箱上的加热开关，按下控制面板上“加热启动”按钮，指示灯亮后油脂开始加热。
3）套装钢丝绳。先将密封圈套入钢丝绳，再安装注油套筒，调整密封圈位置，使钢丝绳完全位于注油套筒内，减摩导管装在密封圈外侧，与注油套筒剖面在同一平面。之后，安装注油套筒外壳，并用较链螺栓安装严密。根据现场情况制作固定支架，将注油套筒安装在固定支架上，以防跟随钢丝绳运动。
4）油泵注油。加热温度达到设定温度时，控制系统自动停止加热。油泵接线盒里的线按接线图接成380V电压方式，将控制面板上的转换开关转到380V电压，检查核对完毕，合上电控箱上的油泵开关，按下控制面板上的“油泵启动”按钮。观察油泵电机尾部，检查转向，若非顺时针，则断开油泵开关，调换电源三相中的任意两相完成接线后，启动油泵，打开管路上的球阀，当压力表上有压力指示、密封圈两端有油脂溢出时，联系启闭机控制人员，按关闸方向启动启闭机，观察固定钢丝绳的张紧情况，有情况随时停车，无异常则继续工作。注油时应注意钢丝绳表面的注油情况，对未成功注油的部位进行人工修补。用加热器烘干已注油钢丝绳表面，以达标。闸门到达关闸限位时，启闭机停止运行，第l根钢丝绳注油完毕。与启闭机控制人员确认运行停止后拆卸注油套筒。松开套筒外壳的较链螺栓拆除外壳，拆卸套筒、密封圈、减摩导管，用清油剂清洗相关组件。启闭机按开闸方向运行，重复上述过程进行第2根钢丝绳的压注，直至回到初始位置。
5）停止注油。注油后，断开电源，拆除注油机接线、注油套筒相关组件。使用清油剂彻底清洗注油套筒组件、加热筒、注油机表面，避免残留油脂形成固体结块，影响下次注油·拆除固定支架和操作平台，清洗现场地面、墙面、钢丝绳定滑轮等处油脂
4结束语
4结束语
自2018年起，钟楼防洪控制工程每年在汛期前进行l次钢丝绳的清洗、注油。实践证明，清洗、注油可实现钢丝绳的清洁与润滑，延长使用周期，保障工程安全度汛。这一技术可在不拆卸钢丝绳的情况下实现钢丝绳的清洁与润滑，节省人力、物力。
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