田峰
（陕西汉江投资开发有限公司喜河水力发电厂 陕西石泉 725271）
【摘 要】 本文论述了喜河水力发电厂中孔闸门启闭机起升机构卷筒有轴向窜动现象，窜动量达10mm左右,严重影响安全生产运行，经过测量、检查分析、判断，找出原因，制定可行处理方案，解决了设备故障问题，使设备运行有一个安全稳定的运行状态。
【关键词】 分析、检查、测量、调整 缺陷处理及技术改造、试验
1.概述
喜河水电站由拦河坝和河床式电站厂房等组成，工程为Ⅱ等大（2）型工程，主要建筑物为2级建筑物。枢纽布置从右至左依次是右非坝段、厂房坝段、泄洪冲沙中孔坝段（三个中孔，孔口尺寸8.5×15m，堰顶高程▽335.0m）、表孔坝段（五个表孔，孔口尺寸14×22.5m，堰顶高程▽340.0m）、50t级垂直升船机和中孔（孔口尺寸8.5×15m）相结合坝段、左非坝段。拦河坝为碾压混凝土重力坝，坝顶长度346m，最大坝高61.8m。水库正常蓄水位362m，水库回水与上游石泉水电站尾水相接。
2.缺陷发现及分析
1)缺陷发现
喜河水力发电厂1—3#中孔启闭机承担着中孔闸门的起降运行任务，同时中孔闸门担负着正常汛期泄洪冲沙任务，在汛前检查设备动态启闭试验过程中，发现启闭机卷筒钢丝绳产生较大的摆幅，闸门启闭无法正常进行。经检查，发现起升机构卷筒有轴向窜动现象，窜动量达10mm左右,严重影响安全生产运行，针对发现的缺陷进行了设备原因分析及技术改造。
2)缺陷原因分析
(1)原因一、减速机问题：（见图1）
减速机低速轴轴向攒动量大，可以旋转调整螺母或在闷盖和轴承之间加间隔套；减速机底座平面度超差；不符合要求【1】。
(2)原因二、卷筒质量问题：（见图1）
卷筒轴与齿盘轮毂攒动；导致这类问题原因主要有以下几点，
轮毂与卷筒轴未进行过盈组装(标准为间隙配合，过盈组装能减少隔套磨损和止退装置负担)；卷筒轴与轮毂滚键；轮毂与卷筒座之间的隔套磨损（将隔套材质更改为钢件，组装时与轴紧配合）；止退螺母或压板失效【7】。
齿盘齿磨损严重；卷筒座刚性不够；卷筒筒壁绳槽两侧不对称，工作时易出现出绳端与卷筒绳槽夹角两边不一致，造成卷筒筒壁受力不均【3】。
(3)原因三、安装问题：
卷筒轴与减速机低速轴未在同一中心线上，偏差应控制在卷筒长L/1000以内；卷筒两端高度偏差大，应控制在5mm以内，卷筒纵向中心与定滑轮组纵向中心有偏差，工作时也容易出现出绳端与卷筒绳槽夹角两边不一致，造成卷筒筒壁受力不均等【4】。
(4)原因四：其它方面
固定卷扬启闭机的吊点间距的中心线和闸门的中心线不重合，如果这两条中心线的偏差在一定范围内是容许的。因为该值所产生的轴向力很小可以忽略不计。固定卷扬启闭机的吊点高度不在一个水平线上。这个问题在启闭机的安装时要格外注意，如果因此产生的轴向力是始终存在的，对卷扬装置的正常运行产生不利影响。卷扬装置中的左，右轴承座的高度是否水平，如果这个问题不解决卷筒的轴向力也是始终存在的。
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3.缺陷消除方法
首先针对启闭机卷筒产生轴向力的原因分析进行消缺处理，经过检查、测量、调整消除轴向力矩【5】。
1)肉眼观察减速机低速轴运行情况，没有发现低速轴有明显的轴向窜动，检查闷盖的调整螺母及闷盖与轴承间的调整环，没有发现有松动和缺失现象，故排除因减速机低速轴窜动而引起启闭机卷筒轴向窜动的因素【5】。
2)减速机安装平台水平稳固，底座与平面结合良好，排除因减速机底座水平超差引起启闭机卷筒轴向窜动的因素【5】。
3)测量、调整卷筒中心线与吊点中心线偏差（见图3）
经测量:1#启闭机左侧（面对汉江下游方向）卷筒垂直偏差6mm.水平偏差2mm.
1#启闭机右侧（面对汉江下游方向）卷筒垂直偏差4mm.水平偏差2.5mm.
2#启闭机左侧（面对汉江下游方向）卷筒垂直偏差2mm.水平偏差2.0mm
2#启闭机右侧（面对汉江下游方向）卷筒垂直偏差4mm.水平偏差1.0mm
3#启闭机左侧（面对汉江下游方向）卷筒垂直偏差4mm.水平偏差2.0mm
3#启闭机右侧（面对汉江下游方向）卷筒垂直偏差5mm.水平偏差2.0mm
经将卷筒复位调整1—3#启闭机卷筒纵、横向中心线偏差均未超过±3mm。
4)用精密水准仪测量1-3#号卷筒轴承座水平高差【6】。
打开轴承座，打磨、铲除轴端锈蚀。避免震动影响，正确立尺测量，轴端高差测量结果如下：
1-3#号中孔启闭机轴座水平度测点位置调整（见图3）：
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图3
根据水准仪测量结果调整卷筒轴承座高差，依照国标要求，启闭机平台高程，其偏差不应超过±5mm；水平偏差不应大于0.5/1000【6】。实测1-3#中孔启闭机各点变化及调整情况，1、3#启闭机高程偏差没超过±5mm；水平偏差在0.5/1000范围之内；2#启闭机高程偏差大于±5mm，在测点1处加2mm垫片调整。
5)测量吊距、吊点水平误差
对于双吊点启闭机，吊距误差一般不超过±3mm，通过测量、调整卷筒中心线与吊点中心线偏差（见图2），保证了吊点中心与卷筒中心线的垂直，经测量1-3#启闭机吊距误差均在标准范围内；将钢丝绳拉紧后，两吊轴中心线经过用工程用水平管测量，在同一水平上，其高差在孔口内为3.5～4.0mm之间,未超过5mm的误差上限【7】。
6)检查、测量卷筒开式齿轮啮合情况
开式齿轮啮合应平稳，其结合面必须平整、无毛刺，无裂纹、断齿和过度磨损。用保险丝和红丹粉检查开式齿的啮合情况。啮合质量的检查分齿侧间隙的检查和接触斑点的检查。
（1）齿侧间隙的检查：在齿面沿齿长的两端，垂直于齿长方向各放一根电工所用的保险丝，转动齿轮，使保险丝被挤压过去，测量保险丝最薄处的厚度即为该齿轮的啮合侧隙。经测量发现，两端的保险丝所测得厚度尺寸是一致的，说明齿轮两端的侧隙相等，两齿轮啮合时无夹角【8】。
（2）接触斑点的检查：用涂色法检查【8】。在低速齿面上均匀地涂上一层薄薄的红丹粉调机油，按其运转方向转动齿轮，观察高速齿面着色情况发现，沿齿面的齿长方向接触面超过75%，痕迹一致。
通过以上检查、测量、调整，可有效的消除启闭机卷筒所受到的轴向作用力，从根本上消除设备存在的隐患。并为下一步进行卷筒的改造奠定良好的基础。
4.卷筒的技术改造
对原启闭机卷筒装置中不合理的结构进行改造，在卷筒装置被动端增加轴向定位装置。卷筒与轴的配合松动时，为了防止卷简轴向窜动，在卷筒轴被动端上加装固定卡环。卡环为剖分式法兰，在法兰外圈有四条螺栓连接，在法兰的端头内圈加工35°倒角【9】，以便法兰与卷筒轴焊接。同时在启闭机右卷筒轴支座外侧焊接了挡板防止卷筒偏移【7】。
5.试验
经过检修改造后的启闭机起升机构在进行正常运行时要达到以下要求：
闸门起升下降过程运行平稳，传动机构运行正常。控制系统灵活可靠。卷取装置无异常噪音，彻底消除卷筒的轴向窜动现象。
6.结束语
喜河水电站泄洪冲沙中孔是大坝的重要组成部份之一。它在汛期担负正常的泄洪及河床底部冲沙任务，在特殊情况下,则可将库水位降到安全水位。大坝运行十来年,由于汛前、汛中、汛后加强设备的维护保养,对存在的缺陷进行了分析及处理改造,中孔启闭系统汛期运行情况一直良好,为大坝安全和防汛抗洪起到了保驾护航的作用。
参考文献
【1】 DL/T 835-2003《水利水电闸门和启闭机检测规范》
【2】 DL/T?835-2003《水工钢闸门和启闭机安全检测技术规程》
【3】 SL101-94《水工钢闸门和启闭机安全检测技术规程》
【4】 GB3811-83《起重机设计规范》
【5】 GB5905-86 《起重机试验规范和程序》
【6】 GB50026-93《工程测量规范》
【7】 GB/T 1231-2006《钢结构用高强度大六角头螺栓、螺母、垫圈》
【8】 JB/T 10816-2007《起重机用减速器》
【9】 GB986-88《埋弧焊焊缝坡口的基本型式和尺寸》
个人简历：
田峰1969年出生，男，西安市人，现在陕西喜河水力发电厂维护部，助理工程师，从事金属结构检测及水轮发电机组检修。