闸门及启闭机的养护与维修

陈松 樊婉婉

黄河水利委员会黄河机械厂 河南郑州 450006

启闭机功能在于控制水工闸门的起闭，如速度控制异常，或产生其他故障，启闭机的性能将无法实现。本文简要介绍了常见的启闭机类型，基于此，重点以液压启闭机为例，分析了机械的缺陷。并从液压系统子回路、液压元件参数等方面，阐述了启闭机的优化设计方案。通过对仿真结果的观察，证实了优化后的启闭机，在性能方面的优势。

1 常见水工闸门启闭机类型及其性能

水利工程中常用的启闭机，以固定卷扬式启闭机、螺杆启闭机，及液压启闭机为主，不同启闭机的优势各不相同：（1）固定卷扬式启闭机：该类型的启闭机出现时间较早，具有同步化强、运行平稳性与可靠性高的优势。加之设备构造较为简单，因此后期维修相对方便。利用固定卷扬式启闭机控制水工闸门的过程，需借助钢丝绳的带动而实现。闸门需与钢丝绳连接，而启闭机则可通过使钢丝绳执行“收”与“放”指令的方式，对闸门动作进行控制。（2）螺杆启闭机：该类型启闭机由传动机构、螺栓等构成。启闭机启动后，螺母可随之转动。而闸门则可随螺母的转动以及升降，执行开启与关闭的动作。（3）液压启闭机：液压启闭机为较为先进的启闭机类型，要求利用液体，使压力得以传递。通过油缸，带动闸门开启或关闭。与固定卷扬式启闭机与螺杆启闭机相比，液压启闭机的数字化水平更高，优势显著[1]。

2 开闭式启闭机的性能特点

（1）保留了开式齿轮组的经典传动方式，选用集成化的摆线针轮减速机，该减速机具有高速比、结构紧凑、噪音低、寿命长、过载能力强等优点。减少了累计装配误差，装配工艺简化。（2）采用密封箱体，实现了开式齿轮油浴润滑，齿轮寿命显著提高，采用密封箱体，防止杂物（如沙粒）的进入，降低磨损，同时提高了安全性。（3）钢丝绳封孔装置的设计需考虑装置的可操作性、可靠性、美观性，故采用电动推杆经过机械结构实现开合。（4）整机布置紧凑、线条流畅、外形美观，且整机造价合理，性价比高。

3 闸门及启闭机的养护与维修对策

3.1 水工闸门的防锈和防腐

目前，大约85%以上的水利工程中，水工闸门为铁质闸门，长期处于需要经常开闭闸门，处于干湿循环交替的环境中，腐蚀非常严重，需要制定相应的防锈防腐措施，才能提高水工闸门的耐久性。常用的水工闸门防锈措施主要包括以下几种：第一种，油漆防锈。分为两道工序，第一道是除锈，第二道是刷漆。除锈的方法包括人工除锈和机械除锈两种，人工除锈指的是通过铲除、敲打、打磨、清洗四道工序，把闸门上产生的铁锈全部清除。机械除锈指的是空气压缩机，向水工闸门上喷射沙子，在冲击力的作用下，清除铁锈，使用机械除锈时，要控制好压缩空气的压力，避免对闸门造成破坏。当铁锈清除完后，还要进行全方位检验，确认达到刷漆的标准后，才能开始刷漆。刷漆的流程为：先用红丹漆打底处理，再用银色青漆进行涂刷。在刷漆时要遵循先刷底漆，再刷面漆的原则。同时沥青也是一种常见的防锈材料，在涂刷沥青时，要先把铁锈刷洗干净，然后把高温沥青均匀涂刷在闸门表面，沥青涂刷的厚度均匀一致，避免发生露底、流淌、起皱等质量通病。在锚钉、螺栓等结合部位，涂刷次数不能少于2次。第二种，柏油掺和水泥防锈。要先把闸门表面铁锈进行全方位清除，然后选择一定量的柏油加热融化，加入10%-15%的水泥，持续加入，待水泥和柏油充分混合后，再加入5%的水泥，继续搅拌，形成一种类似剂液可流动性涂刷剂。在涂刷前要对闸门进行加热处理，加热到一定温度后，均匀涂刷在水工闸门表面，涂刷厚度控制在1mm左右为最佳。此种方法和油漆防锈相比具有更强的抗冲性和耐磨性，费用也比较低[2]。

3.2 液压系统子回路优化设计

①液压源回路：液压启闭机管路复杂，两液压缸不同步的风险发生率较高。对此，设计人员可将两套电机油泵，应用到液压源回路的设计中。通过将两者对称布置的形式，实现冗余设计，使液压缸不同步的问题得到解决。②压力控制回路：本课题所设计的液压系统子回路中，压力控制回路需依靠电液比例溢流阀而实现。该回路的应用，可确保启闭机所控制的闸门的压力以及启动、关闭的平稳性得以提升。③滤油回路构成：滤油回路中，过滤器为主要设备。如过滤器表面磨损过于严重，则回路的性能必然受到影响。此时，可将过滤器安装在液压泵的出口，减少污染与磨损，确保滤油回路性能无异常。

3.3 定期清洁机体

定期清除启闭机外壳上的灰尘和杂物，每隔3~5天需要对电器接点和制动轮周围进行清扫，并保持轴承润滑脂的清洁度，对启闭机上绝缘电阻进行科学检验，超过允许范围时要及时处理，避免发生触电事故[3]。

3.4 启闭机的润滑

启闭机结构比较复杂，内部有很多相对运动的零部件，为提高启闭机的运行效率和使用寿命，要定期添加润滑剂。不同部位要采用不同的润滑剂，比如：转动轴承温度比较高，需要用纳基润滑脂才能满足要求，而水下的传统装置则要添加耐水性比较好的钙基润滑脂。

4 结语

闸门和启闭机的养护和维修是确保水利工程持续、安全、稳定运行的关键，建立完善的养护维修制度和规范标准，确保相关工作顺利开展，才能更好地促进水利事业的发展。在此基础上，详细计算启闭机不同元件的不同运行参数。并通过仿真实验，验证设计方案，以使启闭机的整体性能得以提升。