中国水利水电工程建设咨询西北有限公司 710061
摘要：丹江口大坝加高300t级垂直、斜面升船机是在拆除原150t级改建而成的，二级通航模式，通过中间渠道衔接。结构与原设备相近，其功能及自动化控制程度有较大提高。
关键词：300t级升船机；设备安装；质量控制
一、工程概况
丹江口水利枢纽是南水北调中线水源地，位于湖北省汉江与丹江汇合处。枢纽由两岸土石坝、混凝土坝、升船机、电站等建筑物组成。大坝加高垂直升、斜面升船机采用二级通航方式，通过中间渠道衔接。升船机过船规模为300t级。
主要设备：垂直升船机轨道梁、移动提升机、承船厢；斜面升船机提升绞车、斜架车、斜坡道设备；电力拖动与控制系统设备。
二、主要技术指标及质量要求
1．斜面升船机主要技术指标
工作行程为330m；牵引速度为18m/min；启制动加速度为±0.01m/s2。
2.垂直升船机主要技术指标
提升高度为62m；水平运行距离为93m；空中升降速度为5m/min；水中升降速度为1.8m/min；水平运行速度为30m/min；通航净空为8m；
3.船只过坝方式：铁驳船干运过坝，机动船及其它船湿运过坝。
4.设计水位及坝顶高程：坝顶高程为EL176.6m；上游通航水位为EL145.00～170.00m；中间渠道水位为EL121.7m；下游通航水位为EL87.9～94.2m
三、斜面升船机设备安装质量控制
1.斜面升船机轨道安装质量控制
斜面升船机轨道布置以驼峰中心位置，分上游轨道、下游轨道，坡比1：7，下游段350对米。重点控制斜面轨道的整体中心线位置和相对跨距在误差3mm内。
2.斜面升船机卷扬系统安装质量控制
测量放点确定埋件安装基准线，埋件的基准线与机架平面基准线重合。机架上部设备安装面的平面度误差≯1mm/m，高程误差≯2mm。埋件与插筋焊接牢固，浇筑二期混凝土。
惰轮吊装到位，调整中心线，控制两惰轮装置中心距，齿轮啮合符合设计要求，连接螺栓紧固。
卷筒及大齿轮现场吊装，调整其与惰轮的中心距，误差＜1mm，支座间的调整板调节两组卷筒的水平高差＜2mm。
减速器安装，通过支座间的调整板调节两组减速机的中心线水平高程差在2mm范围内，调整两组减速机中心线、平面度。
电机轴与减速器输入轴的不同轴度≯0.2mm，调整制动器与制动片间隙，两侧间隙2mm。在制动器松开状态下，用手盘动制动盘，减速器与电机能够运转灵活，无卡滞机象。电机、制动盘、减速器安装紧固、焊接牢靠。
卷筒制动盘与制动片间隙2mm，使制动器进入工作（制动）状态，设备通电，多次上闸动作，调整两侧间隙，保持均匀状态。
驼峰天轮组、地轮组安装，以驼峰中心线和绳道中心线调整天轮组、地轮组位置，确保天轮组与地轮组之间的钢丝绳段处于铅垂线位置。
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3.斜架车结构拼装质量控制
斜架车设4组高脚和2组低脚台车，台车纵向间距21m，上游2高脚组台车使用外轨，下游高脚台车2组和上游低脚台车2组在内轨上运行，上游外轨跨距11.20m，下游轨距8.50m。
斜架车通过临时工装固定台车，固定摩擦轨道钢架和均衡油缸滑道支架，其中心和摩擦轨道水平中心重合。承船厢结构、牵引结构、称重桁架结构安装以斜坡道驼峰中心为基准，采用投影放点、吊垂线、全站仪器测量校验安装精度。
承重桁架结构，行走台车，承重微型支腿，安装定位时对轨道安装点水平、间距偏差、轮沿倾斜度进行重点控制，台车轮沿直线度控制在1㎜之内。
斜架车承船厢（含垂直升船机承船厢）结构拼组焊接。按材料应力变形和焊接应力分布，控制焊接工艺及焊接质量。承重结构板对接焊缝、角接焊缝为Ⅰ类焊缝，底铺板的对接焊缝，腹、翼板连接角焊缝为Ⅱ类焊缝。I类焊缝超声波探伤100%，Ⅱ类焊缝超声波探伤40%，并进行船厢PT检查及渗漏检查。
4．斜面升船机摩擦驱动安装质量控制
摩擦驱动装置布置在驼峰，用卷扬机驱动斜架车越过驼峰水平中心段。驱动装置2套对称布置，由电动机减速机摩擦轮平衡杠杆梁及支座，平衡配置块和缓冲装置组成。
斜架车牵引结构承重行架导向滑轮支承钢架和摩擦轨道支承钢架主要作用于承受牵引力产生的水平载荷运行时，轨道面和摩擦驱动轮运动轨迹重合，摩擦轮距和导向直线度控制在2mm偏差之内。
四、垂直升船机设备安装质量控制
1.垂直升船机轨道梁安装质量控制
轨道梁由左、右钢制轨道梁组成。钢梁结构型式为厢形，现场整体拼装焊接。焊接顺序腹板、上翼板、下翼板，分层分道、自下而上对称焊接；超宽焊缝封底堆焊，减少拉伸应力和收缩变形，控制层间温度；背缝焊接碳弧气刨清根，根部检查、打磨处理；加强一、二类焊缝的超声波检查及焊缝返修工艺监控；焊接过程中加强轨道梁整体变形检测，确保轨道梁挠度，直线度、垂直度指标在可控范围内。
轨道全程128.4对米，型号QU120，中心跨距26m，接头间隙3～4mm，跨距偏差≯2mm，轴向中心偏差控制在2～3 mm。
2.垂直升船机移动提升机安装质量控制
移动提升机主要由提升机构、大车行走机构、桥架结构、移动提升吊具、轮沿制动器，以及减速机、卷筒、制动器、同步轴等设备组成，并包含稀油润滑系统、干油润滑系统、安全制动液压系统及动滑轮组、平衡吊具等辅助设备。
桥架拼装按两侧行走梁、主横梁、主纵梁、次纵梁、边横梁顺序组装，安装点位中心对称，用高强螺栓联接成框架结构。桥架梁体中心轴线，桥架平面度、挠度，对角线检测满足规范要求。
按基准线确定4台减速机的横向中心、纵向中心、输出轴端，卷筒中心和同步轴轴端的安装精度。单台减速机机座水平偏差＜2mm，同步轴轴端方向同轴度＜1mm，减速机机座水平偏差＜3mm，卷筒轴端方向的同轴度＜1mm，工作制动与电机水平高差＜1mm，工作制动端面跳动＜0.2mm。
4台卷筒安装保持对称同步，两卷筒端部水平高差＜2mm，减速机轴端与卷筒轴水平偏差＜1mm。卷筒制动板端面跳动＜0.5mm，卷筒支座水平高差＜2mm。
安全制动器两组摩擦块成对安装在制动器支臂上，两侧间隙2mm，安装偏差＜0.2mm。
工作制动器布置在驱动电机的出轴端，采用液压盘式制动。制动盘和制动片的两侧间隙2mm，制动盘的端面跳动＜不得大于0.3mm。
主提升机拖动系统由4台315kw交流变频电机组成，电机与减速机的同轴度偏差＜1mm，同步轴直线度偏差＜1mm，水平偏差＜2mm，同步轴径向跳动公差＜1mm。
五、电力拖动及自动控制设备安装质量控制
盘柜就位的垂直、水平、平面度符合规范。一次母线安装紧密接触良好，标志色正确；二次回路接线准确可靠，线缆标志清晰。盘柜接地、电缆屏蔽接地可靠，测量接地电阻，其绝缘电阻满足规范要求。
升船机线缆种类多、电压等级多，敷设方式杂，有动力、控制、通讯电缆和网络光缆。尽量减少系统干扰，严格控制高压、动力电缆鼻压接质量、紧密烫锡。
多媒体计算机通过快速以太网与网络服务器、工业电视监视系统、广播系统、通航信息系统共同组成。安装前，设定多媒体线路敷设、元件安装、系统接地的质量控制内容，工业电视线路、广播线路按不同类别敷设，避免与交流电缆接近。
六、升船机设备功能效果
按照大纲要求，升船机完成了单机空载及负荷试验、单机分系统、无水及有水联合调试、过船试运行等五个阶段的现场调试。设备安装质量满足设计及规范要求，具备通航功能。取得了湖北省十堰市特种设备使用许可证。
论文作者:王学汉
论文发表刊物:《基层建设》2015年22期供稿
论文发表时间:2016/3/14
标签：轨道论文; 卷筒论文; 斜面论文; 质量控制论文; 水平论文; 偏差论文; 制动器论文; 《基层建设》2015年22期供稿论文;