摘要：本文对湖南沅水桃源水电站泄洪闸液压启闭机油缸中间支铰检修方案进行了分析，详细阐述弧门液压启闭机油缸中间支铰检修难点和解决方案，为桃源水电站泄洪闸设备检修和同类型电站设备检修提供参考经验。
关键词：液压启闭机中间支铰；检修难点；解决方案
引言
桃源水电站位于湖南省桃源县城区旁，是一座集发电、航运、旅游等综合利用的水电站。电站总装机180MW，设置9台灯泡贯流式机组，单机容量20MW。电站枢纽水工建筑物从左至右依次布置有左河槽坝段、船闸坝段、发电厂房坝段、右河槽坝段，其中右河槽布置11套泄洪闸闸门及液压启闭机，左河槽布置14套泄洪闸及液压启闭机，左、右河槽上游各布置1套浮箱式检修闸门用于泄洪闸弧门及液压启闭机检修，左、右河槽泄洪闸坝段未设置其它检修设施，遇设备检修工作时，在工程可研报告设计建议采用大型船吊完成泄洪闸设备检修大件吊装工作。
桃源水电站水库上游蓄水位39.50m，死水位39.30m，下游水位随来水量波动，枯水期下游水位29.44m。为保证枢纽安全，汛期不安排泄洪设施检修工作，在枯水期安排泄洪闸弧门及液压启闭机检修，根据泄洪闸设备运行情况，需开展泄洪闸液压启闭机油缸中间支铰检修，检修涉及大件吊装工作，目前下游河床情况不能满足大型船吊航行至泄洪闸下游，需要重新考虑切实可行的设备检修方案，以便于泄洪闸液压启闭机中间支铰检修施工。
1桃源水电站泄洪闸设备布置及设备技术参数介绍
1.1桃源水电站泄洪闸设备布置情况
桃源水电站泄洪闸分左、右岸布置，左岸14孔，右岸11孔。泄洪孔口宽度20.0米，每孔泄洪闸设置1扇弧形闸门，每孔弧门由1套2×2600kN摆动式液压启闭机操作。弧门底槛高程26.0米，闸前运行水位39.50m，下游最低运行水位29.44m，闸前可运用浮箱式检修闸门挡水。
1.2桃源水电站泄洪闸设备技术参数
1.2.1弧门主要参数
闸门结构型式采用露顶式，闸门高度14.0m，支铰采用自润滑球面滑动轴承，闸门底部设置双吊点，闸门动水启闭，自重落门。
1.2.2液压启闭机主要特征及参数
液压启闭机总体布置型式为双吊点，油缸支铰采用Ⅱ型布置，液压缸为中部双向可转动铰支承结构型式，摇摆式油缸，两支油缸分别悬挂在左右闸墩侧墙上的悬臂支铰座上，悬臂铰支承由固定座与活动座组成，活动座随油缸一起摆动，支铰座安装高程49.20m，油缸最大摆角：75°，油缸含油自重20吨。支铰分为支铰座和支铰旋转体，支铰旋转体重约3.5吨。油缸吊头长期浸没在水下。
2桃源水电站泄洪闸液压启闭机中间支铰检修的环节
桃源水电站泄洪闸液压启闭机中间支铰检修，分为油缸拆装和中间支铰拆装，围绕这两环节分析讨论吊装方案及辅助项目的实施。
2.1设备吊装工具设计
2.1.1专用吊具设计
由于下游河床情况不能满足大型船吊航行至泄洪闸下游，坝顶交通桥又作为连接县城两岸的交通纽带，并且交通桥闸墩、桥面等承重能力也要经过验算，根据泄洪闸油泵房及闸墩布置型式，设计并制作桁架式龙门型专用吊具，吊具纵向2个H型门柱间距大于油泵房最大外形尺寸。现场实际测量右河槽油泵房高度为：上游侧4m，下游侧4.5m，右河槽油泵房高度大于左河槽油泵房高度，左右河槽油泵房其余外形尺寸基本一致，本专用吊具设计时按照右河槽油泵房外形尺寸参考设计。设计时充分考虑利用油泵房前后净空间，经实地测量，在闸墩长度方向的净空间距离14m，#1泄洪闸右边墩、#12泄洪闸右边墩、#25泄洪闸左边墩的可用宽度2.5m，油泵房前门至油缸支铰中心距离7.6m。根据吊具结构型式，桁架梁、H型门柱厂内整体组装并焊接成型，现场采用销轴连接。H型门柱基础采用化学锚栓植筋方式固定基础板，H型门柱设置底座板，以便H型门柱焊接在预埋基础上。分别对专用吊具各结构部件进行抗弯、抗剪、抗扭计算，吊具型式见图1（专用吊具示意图）。
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图1专用吊具示意图
2.1.2油缸及中间支铰旋转体吊装工具
（1）油缸吊装工具：油缸无杆腔吊耳处吊装，使用20吨单轨手拉行车，配置20吨手拉葫芦，在反向按杠杆原理布置5吨手拉葫芦，以防止吊具底部螺栓或埋件破坏时，产生倾覆事故；油缸吊头处吊装，在油缸的有杆腔上方弧门门叶边梁腹板两边的适当位置焊接1只吊耳，并固定1台20吨的手拉葫芦。
（2）中间支铰旋转体吊装工具：使用10吨单轨手拉行车，配置10吨手拉葫芦。
2.2桃源水电站泄洪闸油缸中间支铰检修程序
根据桃源水电站泄洪闸设备布置情况，支铰检修程序分为：浮式检修闸门转运→专用吊具组装及吊装→弧门全开并锁定→油缸拆装准备工作→油缸拆除→支铰旋转体拆除→支铰座修复→支铰旋转体修复→支铰旋转体回装→油缸回装→油缸拆装安全措施拆除、恢复→液压启闭机电气部分检查及恢复→液压启闭与弧门无水联动调试→浮式检修闸门转运。
2.2.1浮式检修闸门转运
浮式检修闸门转运工作包括闸门在门库内抽水、门库门吊装、浮式检修闸门水库内运输、闸门门槽就位等。
首先，浮式检修闸门抽排水应保证闸门在3-4小时内浮起至预定吃水深度，水泵电源应取自检修动力箱，设置船用柴油发电机作为备用电源。
其次，门库门未设置吊装设备，设计阶段建议使用8吨船吊。根据现场实际情况，在浮式检修闸门侧面适当位置焊接吊架，固定2台5吨手拉葫芦，浮式检修闸门上浮至预定吃水深度后，拖曳闸门至门库门旁固定，逐节起吊门库门，顶节压重门库门就近固定放置在闸墩上，其余浮箱式门库门存放在门库内。
浮式检修闸门水库内运输时，在右河槽水库应缓慢靠近#2泄洪闸检修门槽，左河槽应缓慢靠近#13泄洪闸检修门槽，使用不小于20马力牵引船，配合∅16mm钢丝绳牵引闸门就位，闸门对正检修门槽就位后，缓慢充水沉放，沉放就位后，局部开启弧门50mm，使浮式检修闸门与弧门之间水位同下游水位一致。在闸墩上预埋锚锭装置，方便闸门对正时张拉闸门，防止闸门出现坝轴线方向位移，在靠近发电机组闸段运输时，应提前申请机组停机；闸门运用时，应配备专业潜水人员，以便于水工作业快速应急响应。
2.2.2专用吊具组装及吊装
专用吊具采用整体吊装方式。在坝顶交通桥桥面上组装专用工具，首先放置桁架梁，然后连接H型门柱，组装完成后使用25吨汽车吊车和100吨汽车吊车，抬吊翻身，然后使用100吨汽车吊车一次性吊装就位。专用吊具估算重量15吨，按回转半径11米计算，选用100吨汽车吊车进行吊装。吊装时，吊车主承重支腿支点在闸墩上并垫防滑枕木，辅助支腿支铰应铺垫厚度20cm，外形尺寸1m×1m钢板。
2.2.3油缸拆装准备工作
油缸拆装准备工作包括坝顶交通桥隔离护栏拆除、油缸有杆腔吊头拆装平台及吊耳制作、油缸无杆腔处拆装平台制作、吊具上手动行车及手拉葫芦挂装等。
2.2.4油缸拆装
（1）将弧门起升到适当位置（弧门锁定孔位距离锁定梁约300mm），在弧门两侧锁定装置顶部分别焊接钢板，以支撑住弧门；
（2）用20吨手拉葫芦吊住油缸有杆腔端头，先拆开油缸吊头与弧门吊耳座的连接，回缩油缸活塞杆，让吊头脱离弧门吊耳孔；然后用专用吊具上的20吨手拉单轨小车吊住油缸无杆腔端，拆除油缸支铰端头板，将油缸从支铰旋转体中卸除，降低油缸位置并固定，以便旋转体拆卸时不干涉。
（3）油缸回装。油缸回装顺序与拆除顺序相反，先装无杆腔端，再装吊头端，回装时注意保护吊头密封件及轴套等。
油缸长时间使用手拉葫芦悬吊时，根据油缸自重，分别在两吊点处设置1根直径∅30mm，型号为6×37-1770的钢丝绳作为保险绳，防止手拉葫芦故障时，发生油缸脱落事故。
2.2.5支铰旋转体拆装
旋转体拆除：转动支铰旋转体至适当位置，卸掉旋转体所有挡板的螺栓，在旋转体外部适当位置对称焊接挡板，分别用两只5吨千斤顶，向外顶旋转体，将其取出。旋转体回装：旋转体修复后，回装就位前应完成挡板回装。
综合考虑现场情况，测量汽车吊车最小回转半径约15米，按旋转体自重3.5吨，选择使用70吨汽车吊车将旋转体装车及回装时吊装上专用工具。
2.2.6支铰座及支铰旋转体修复
（1）支铰座修复。支铰旋转体拆除后，分别对支铰座大端、小端自润滑轴承表面清洗，对轴承表面高点、毛刺进行研磨修复，研磨轴承表面划痕的尖锐处，轴承清洗、研磨后沿径向按米字型侧3组轴承直径，根据测量结果，分别对大、小轴承的承压处圆度超标部位使用油石研磨，轴承修复后，重新沿径向按米字型侧3组轴承直径，并对轴承进行硬度测量，保留测量结果，作为支铰旋转体修复依据。
（2）支铰旋转体修复。刨除支铰旋转体旋转轴部位贴焊的不锈钢板，重新堆焊旋转轴，根据支铰座测量结果，重新加工旋转轴，加工后形位公差应满足设计图纸公差要求。加工中应注意止轴板的止槽宽度、深度满足设计图纸要求。
（3）支铰旋转体回装。回装作业应首先清洁轴及轴承表面，并将#2通用锂基脂配合中负荷工业齿轮油稀释后，稀油涂抹均匀，吊装中注意保持支铰旋转体始终处于水平状态，避免轴承2次划伤等。
3结论
根据桃源水电站泄洪闸液压启闭机实际运行需要，首先开展了右河槽11套油缸中间支铰检修工作。检修重点工作是专用吊具设计及吊装方案的运用，检修难点在于大件吊装、浮式检修闸门转运工作，检修各项工作涉及桥面交通、水上运输、大件吊装、高空作业等危险点，检修各个工序必须严格把关。桃源水电站右河槽泄洪闸油缸中间支铰检修工作于2016年10月开始，2018年2月结束，经历2个枯水期，闸门通过在主汛期运用检验，支铰运行工况良好。通过本次检修工作的探索，为桃源水电站泄洪闸油缸的检修积累了宝贵经验，也可作为同等布置型式的电站检修工作提供参考。
参考文献
[1]《水电水利工程启闭机设计规范》DL/T5167中国电力出版社出版、发行，2006年1月北京第二次印刷
[2]《水利水电工程启闭机制造安装及验收规范》DL/T5019中华人民共和国电力工业部发布，1994-9-26发布
[3]何勇；大型浮体闸设计与施工实践；河海大学；2007
作者简介
阿庆宇（1978-），男，黑龙江呼兰人，高级工程师，从事水电工程建设管理、金属结构设备制造安装、机电设备安装等工作；联系电话：15115747530。
李乐（1982-），男，陕西汉中人，工程师，从事水电工程建设管理、机电设备安装等工作。
赵西伟（1978-），女，黑龙江牡丹江人，工程师，从事水电工程建设管理、机电设备安装等工作。
论文作者:阿庆宇1,李乐2,赵西伟3
论文发表刊物:《基层建设》2018年第29期
论文发表时间:2018/12/12
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