朱士戈
(遼寧省清河水庫管理局,遼寧 鐵嶺 112003)
清河水庫泄洪洞出口工作閘門液壓啟閉機,1965安裝完成并投入使用。該啟閉機啟門力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5800 mm,活塞外徑496 mm,高320 mm,活塞桿直徑170 mm,總長6390 mm,滑槽工作面寬440 mm,長6300 mm,拉桿直徑150 mm,長3100 mm。1966年7月發(fā)現(xiàn)閘門自動下降,事故原因是啟閉機活塞漏油所致,修理后繼續(xù)使用。1982年2月又發(fā)現(xiàn)閘門有自動下沉現(xiàn)象,汛后檢查確定為液壓啟閉機活塞密封圈已經(jīng)嚴(yán)重磨損,更換新密封圈,該圈購于崗南水庫,質(zhì)量不好,只用一年,又發(fā)生自動下沉現(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,分析原因為油封磨損,密閉性能降低所致,有必要更換密封裝置。
1)抽油。用油管將油缸、濾油機、油桶連起來,啟動濾油機,開始抽濾油。由于在油泵吸口一側(cè)使用較長一段軟管連接,油泵運轉(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。從實際運行看,新購濾油機、濾油速度達不到標(biāo)定流量40 L/min,但使用沒問題,干凈、輕便。
2)加固工作平臺。仔細(xì)檢查原平臺的結(jié)構(gòu),查清了原結(jié)構(gòu)邊界支撐條件及固定情況。同時分析了這次工作過程中的受力特點,確定了荷載傳遞路線,據(jù)此確定了平臺加固方案。在啟閉機室一層地面以下設(shè)有3層鋼結(jié)構(gòu)工作平臺,在施工過程,受力部位、主要材料、施工人員,都在第一層平臺上,下面兩層平臺受力不大,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。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,為了安全起見,在活塞桿另一側(cè)同樣布置一個吊點,這樣啟閉機的運動裝置包括活塞、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動。為了控制運動方向,又在平臺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動,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?,F(xiàn)場發(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渣,整個油封摸上去,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?;钊?、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,活塞上有一個活塞套,在活塞套的上下對稱安裝兩道油封,雙向密封效果相同。實際情形是活塞上沒有活塞套,油封都是V口朝下一個方向安裝的。分析這種安裝方式也有合理性。一是閘門開啟時需要啟門力大(100 t),關(guān)閉時閉門力?。?0 t),所以活塞上升時密封圈V口朝下密封效果好;二是沒有活塞套,對稱安裝也不一定合適。根據(jù)實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,迅速請制造廠家來現(xiàn)場研究新油封是否能用。廠家技術(shù)人員看了新舊油封外形,測量了有關(guān)尺寸,還特地看了活塞桿油封裝進油缸底座內(nèi),認(rèn)為新油封可以使用。但在實際安裝活塞桿油封時出現(xiàn)問題?;钊麠U油封外徑比油封底座內(nèi)徑大近8 mm,靠強大外力油封才塞進底座內(nèi),油封內(nèi)徑被壓縮了6 mm,再向油封內(nèi)穿活塞桿時,無論怎樣穿也穿不進去了。因為油封被壓進底座后,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,活塞桿就穿不進去了,就是硬穿進去也會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)試驗可以。新油封做完后,當(dāng)天取回,當(dāng)天安裝到位?;钊头庥捎谝呀?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,對啟閉機重新加注新液壓油,封閉油缸頂蓋。經(jīng)試驗閘門起落38 cm,工作正常。
1)這次油封更換是極為必要的。油封拆卸前,由于啟閉機工作還比較正常,確實沒想到油封能損壞到那樣嚴(yán)重程度,說不定那一時挺不住就會穿油而無法啟閉閘門,如果發(fā)生在汛期關(guān)鍵時刻后果就嚴(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,油封市場調(diào)研,最后申報更換計劃。今年開工前,領(lǐng)導(dǎo)再次強調(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,召開會議,強調(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;現(xiàn)場所有用電設(shè)備必須安裝漏電保護裝置。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)這次所見實際情況看,油封運行年限過長。這次訂貨,廠家在供貨合同中明確,保證期2年。由于清河水庫閘門運行不頻繁,每年變閘不超過80次,也沒有找到有關(guān)規(guī)范規(guī)定,針對清河水庫實際情況,油封5~10年更換一次是必要的。活塞桿油封更換時間可長些,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渣和雜質(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,啟閉機就無法正常運行,影響閘門啟閉,造成事故。應(yīng)隨著液壓油更換進行全面清理。
6)竣工圖紙、設(shè)計圖紙不可全信。這次訂購新油封時,全部參照原設(shè)計圖紙進行設(shè)計制造。施工過程中發(fā)現(xiàn)實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,也浪費了錢。實際活塞與原設(shè)計圖紙也不相同(油缸也不相同)。這是值得吸取的教訓(xùn)。為保險起見,應(yīng)先拆卸完,再按產(chǎn)品實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,資料都能完整存檔,也能避免活塞桿油封尺寸錯誤問題,從而避免資金浪費和工期延誤。這完全體現(xiàn)了檔案工作的重要性。這次把所有設(shè)計施工材料等資料都進行了認(rèn)真整理歸檔,為今后工作創(chuàng)造有利條件。