（安康水力发电厂 陕西安康 725000）
摘要：本文根据安康水电厂3#、4#底孔工作弧门支铰铰轴挡板脱落的实际运行情况，从工作弧门支铰铰轴轴套的设计、材料应用及其工作原理分析了工作弧门支铰铰轴挡板脱落产生的原因，有针对性地提出了处理的对策，并在大修中合理地解决了铰轴润滑抱轴现象，有效的解决了固定铰轴挡板螺栓剪断脱落问题。
关键词：安康水电厂；3#、4#底孔支铰铰轴；挡轴板脱落；改造
一.序言
安康水力发电厂3#、4#号底孔弧形工作闸门孔口尺寸(宽×高)由纵梁、直支臂、圆柱铰、16Mn焊接结构。门叶面板半径16M，与主纵梁焊成一体并沿纵向分成二节，每节重17.6t，节间用高强螺栓连接。左右支臂每套重19.9t，铰轴直径650mm，表面为铜、镍、硬铬复合镀层，轴套为MCS-2-1胶木轴套，用手动干油泵注油，每套圆柱铰重15t。每扇闸门重107.05t，另在二根主纵梁箱型结构内各浇注入20t混凝土作为配重，闸门系统由安装在334.5m高程2×1600KN固定卷扬机启闭机操作。在对防汛设施检查维护时发现，底孔3#、4#闸门支铰、铰轴两端的止轴板固定螺栓被剪断，致使止轴板脱落。其定位板5个M30×65的固定螺栓被剪断，一部分螺栓留在螺栓孔内。且支铰存在抱轴现象和安全隐患。在组织专家会诊后，决定对3#、4#底孔闸门支铰进行大修。
二．弧门支铰铰轴挡板脱落的原因分析
1、铰轴轴套变形、缺油抱轴
3#4#闸门左、右支铰铰轴的挡轴板全都脱落丢失，挡轴板5个M30×65的固定螺栓被剪断，并且其轴上的定位槽与定位板的螺栓孔错位40°。
原因分析是：（1）由于铰轴封套所采用材料是胶木轴套，长期处于潮湿空间，所以胶木膨胀，致使套与轴粘连发卡产生抱轴现象。（2）由于铰轴封套所用材料是胶木轴套，其润滑方式是：在铰轴轴向10mm×10mm注油槽的中部钻一Ø10mm的径向孔作为润滑油的进入口，采用手动注油。当注油孔口及油槽堵塞时手动注油就无法满足注油需要，长期运行胶木轴套缺油造成抱轴现象。当挡轴板固定在铰座上，挡轴板卡在铰轴定位槽内。由于抱轴现象，在提升闸门时铰轴与铰链同时转动而剪断挡轴板螺栓。并且在关闭闸门时，铰链随着闸门的关闭而转动回位，而铰轴被卡住而不能随着闸门的关闭而回到原位，因此使铰轴定位槽与定位板错位40°左右。
2、铰链安装工艺存在缺陷
支铰在安装时存安装工艺缺陷，3#、4#底孔闸门支铰同心度误差较大，3#底孔闸门铰座轴线同轴度最大偏差为7mm，4#底孔闸门铰座轴线同轴度最大偏差3.5mm，已超出《水电水利工程钢闸门制造安装及验收规范》由于在安装时铰链与铰轴不同心，使轴与铰链别劲发卡，在提落闸门时就可能导致铰轴随着闸门启闭铰链与铰轴产生扭力，致使铰链与铰轴同时转动导致定位板螺栓同时被剪断。有关弧门和支臂、支绞运行检查情况见附表图（1）。3#、4#底孔闸门动水1.53m开度支臂动应力测试结果图（2）图（3）
3、支铰铰轴润滑系统设计不合理
3#、4#号底孔弧形闸门支铰铰轴的润滑方式是70年代产品，材料的应用及润滑方式的设计都较为落后：采用的是MCS-2-1胶木作为轴套，在空心铰轴的内部设置储油空腔，手动注油于空腔。在铰轴外径表面轴向方向10mm×10mm注油槽的中部钻一Ø10mm的径向孔作为润滑油的进入口与空腔联通，利用润滑油的自流润滑胶木轴套与铰轴。此设计极容易造成a、注油孔口及油槽的堵塞。b、加注的钙基或锂基润滑黄油，由于润滑油的粘度较大无法靠自流来达到润滑的目的（特别是冬季）。c、润滑油空腔较大无法产生较大的压力强迫润滑油进入润滑通道。d、胶木轴套容易受环境温度、湿度的影响而产生膨胀变形。致使设备运行受限。其结果就是抱轴，铰轴定位板脱落。
4、润滑油油质污染或润滑油油的型号使用不当
支铰铰轴安装前铰轴表面清理不彻底，含有铁屑、焊渣、杂质，易造成润滑油污染孔口堵塞。润滑油的型号使用不当造成润滑油无法自流。致使设备达不到润滑要求，加大了铰轴与轴套之间的摩擦力，致使抱轴，铰轴定位板脱落。
三、支铰铰轴检修与改造
1、3#4#号底孔弧形闸门支铰铰轴更换与改造
3#4#号底孔弧形闸门支铰铰轴在大修中进行了重新设计改造，本项目铰轴轴套由原来的胶木轴套改为新型自润滑轴套润滑方式，轴套由北京院设计院设计，无锡中昊有限公司生产，材料严格按照北京院设计执行。活动铰轴套是在车间安装和修整好后运至施工现场。安装时在轴和套表面涂上和油槽相同润滑油。
2、止轴板的安装完善
由于原止轴板脱落丢失，按照原材料的型号要求重新加工制造止轴板，恢复完善设备功能。
3、由于采用了自润滑轴套，因而减少了后期的维护。但在第一次安装时应涂润滑油保护。并且在安装时更容易。
四、3#、4#号底孔弧形闸门支铰铰轴处理后的运行情况
3#、4#号底孔弧形闸门支铰铰轴在大修中进行了改造更换，经过空载及带负荷提落闸门实验，其结果运行平稳正常。从实验运行来看没有发现由摩擦而产生的异音，铰轴表面温度正常，闸门运行工况良好无振动发卡现象。
五、结论
经过全面系统地分析了3#、4#号底孔弧形闸门支铰铰轴定位止轴板脱落，固定螺栓被剪断的内在、外在原因，并根据实际情况对支铰铰轴进行设计改造，重新设计更换了轴套，将原来的胶木轴套更换为钢、铜结合的自润滑轴套。并在大修工作中进行了规范检修，完善了设备，并重新加工安装了止轴定位板。有针对性地消除了由支铰抱轴而引起的铰轴与铰链同步转动导致的铰轴定位止轴板脱落、固定螺栓被剪断的安全隐患。消除了缺陷，确保了设备的安全运行。提升了设备的利用率。有着明显的经济效益和社会效益。同时为设备的检修维护积累了宝贵的经验。
作者简介：刘学飞，安康水电厂职工。从事水工机械闸门检修运行与维护技师。于1997年任机械班技术员，现任水工分场机械班班长。自从事本专业以来，爱岗敬业，勤奋好学，经过自学、培训刻苦钻研理论知识、专业技术。大量阅读和掌握了水工设施、机械设备的构造及原理、工作性能和检修工艺。勇于实践，敢于创新，把理论与实践紧密地结合再一起。对现有水工设施及机械设备进行了大量的技术革新与改造。先后参与制定编写了安康水电厂水工机械检修规程、危险点预控措施及标准化检修作业指导书。组织实施了安康水电厂机组进水口1-4号油压启闭机油缸大修改造及防讯设施的大修维护工作。提出了大量改革措施和合理化建议，积累了丰富的工作经验，广泛收集了各项检修数椐。大大提高了设备的操作性、可靠性和安全性，为安康电厂的防讯度讯和安全生产做出了极积的贡献。
论文作者:刘学飞
论文发表刊物:《电力设备》2018年第2期
论文发表时间:2018/5/28
标签：闸门论文; 轴套论文; 底孔论文; 安康论文; 螺栓论文; 胶木论文; 润滑油论文; 《电力设备》2018年第2期论文;