桃源水电站进水口门机动滑轮组故障分析及处理

桃源水电站进水口门机动滑轮组故障分析及处理

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1湖南五凌电力工程有限公司湖南省长沙市4100002中国水电顾问集团桃源开发有限公司湖南省常德市415000

摘要：桃源水电站进水口门机在使用过程中时常出现尖锐声响，现场检查发现声音来源于进水口门机主钩动滑轮组。设备运管单位立即组织对此异常现象进行故障分析，并形成处理意见。在设备检修时进行消缺处理，以确保设备安全运行。

关键词：动滑轮组；故障分析；故障处理

引言

桃源水电站地处湖南省桃源县城区，是沅水最末级水电站。在电站枢纽进水口布置一台检修门机，用于进水口叠梁检修闸门安装，在电站机组检修时，吊装进水口叠梁检修闸门。随着电站设备逐年运行、检修，在使用进水口门机吊装闸门时发现门机时常出现异常声响，电站运行管理单位立即组织人员开展原因分析和处理工作。

1、概述

1.1桃源水电站进水口门机主钩参数

桃源水电站进水口门机主钩采用双吊点型式，吊点距：5900mm，额定启闭力：2×1000kN，卷筒直径：∅1150mm，滑轮组倍率：6，钢丝绳：28ZAB16×K7+IWR-1870。门机主钩动滑轮组由6个滑轮和滑轮轴承、1根滑轮轴、滑轮隔圈、滑轮保护罩、吊耳板和吊轴、止轴板等组成。在闸门吊装作业过程中，滑轮组需侵泡在水下。

1.2动滑轮组异常现象描述

桃源水电站进水口门机在进行检修闸门吊装时，门机出现异常尖锐金属摩擦声音，现场检查发现声音来源于门机主钩动滑轮，经过进一步观察，发现动滑轮组中间2个滑轮卡滞，起升机构工作时，钢丝绳在滑轮槽中存在窜动现象。

2、动滑轮组故障分析

2.1动滑轮组异响产生原因分析

可能导致动滑轮组的异响包括：1.钢丝绳与滑轮保护罩碰刮声；2.滑轮与保护罩之间夹杂异物的摩擦声；3.滑轮与滑轮隔套的强力摩擦声；4.滑轮轴承与滑轮轴之间异物摩擦声；5.滑轮轴承损坏并且研磨轴承的声音；6.钢丝绳在滑轮上的窜动声；7.吊耳板与吊物碰刮声等。

（1）钢丝绳与滑轮保护罩碰刮声。在动滑轮组起升至越上极限位置时，由于卷筒上钢丝绳进入动滑轮的夹角变大，钢丝绳刮擦滑轮保护罩开孔底沿，出现金属摩擦声音；平衡滑轮上钢丝绳进入动滑轮的夹角变大，滑轮保护罩开孔偏小，钢丝绳刮擦保护罩上沿，出现金属摩擦声。由于钢丝绳的保护油脂溢出，长期室外及水下工作，导致钢丝绳粘附杂物，碰刮滑轮组保护罩，出现杂音。

（2）滑轮与保护罩之间夹杂异物的摩擦声。门机动滑轮组长期处于室外环境中，存在杂物从保护罩开孔进入的情况，尤其在水下作业时，水中漂浮物进入保护罩，滑轮转动时，杂物挤压保护罩和滑轮，出现杂音。门机吊装检修闸门时，越下限工作时，导致滑轮组倾倒，造成保护罩变形，滑轮与保护罩摩擦，出现尖锐金属声音。

（3）滑轮与滑轮隔套的强力摩擦声。双吊点门机起吊设备时，由于两个吊点不平衡，可能导致两个动滑轮组受力不均，在动滑轮组上的表象为滑轮会出现轴向移动，导致滑轮过度挤压滑轮隔圈，形成强力摩擦并出现尖锐金属声音。

（4）滑轮轴承与滑轮轴之间异物摩擦声。滑轮轴承与轴配合面混有细小金属颗粒，或者轴承与轴在转动过程中出现磨损，磨削的金属物研磨轴和轴承，均可能产生金属噪音。

（5）滑轮轴承损坏并且研磨轴承的声音。由于设备使用不当或者轴承材质等原因，造成轴承破损，可能出现碎屑研磨轴及轴承的声音。

（6）钢丝绳在滑轮上的窜动声。出现钢丝绳窜动声音，主要是滑轮转动不灵活造成的。

（7）吊耳板与吊物碰刮声。由于吊耳板长期不用时，两个吊耳板自然变形，开口间距变小，穿钩时出现碰刮声音。

2.2滑轮卡滞原因分析

滑轮在轴上转动时出现卡滞现象，可能的原因为：润滑油脂固结，强力运行时造成轴承损坏，运转不畅；或者，高分子复合材料轴承长时侵泡在水下，导致滑轮处于劣质环境，轴承与轴配合工况不良；滑轮轴承损坏，造成滑轮转动卡滞。

3、故障处理

3.1保护罩故障处理。在动滑轮组保护罩上产生故障的处理方法：首先检修保护罩变形情况，修复变形部位，清除保护罩上杂物，清除钢丝绳附着杂物；在起升越上限位置处适当延伸开孔尺寸，并采取补强措施，要重新标定上极限位置，严格禁止越上限工作；在吊装叠梁检修闸门时，由于每次动滑轮组工作位置不同，会出现越下极限位置工作，应采取措施防止动滑轮组倾倒，并按照实际位置，参考起重量变化值，做好提前量。在设备使用前，要加强检查，及时清除动滑轮组内杂物，防止杂物堆积造成设备故障。检查钢丝绳磨损、断丝、断股、变形等情况，符合报废标准的，要予以更换。

3.2滑轮隔圈故障处理。滑轮隔圈出现异常情况，要先通过荷重仪检查双钩荷重平衡情况，并辅助测量双吊点水平度，水平度超差应及时调整，并重新进行双钩荷重标定。消除滑轮组隔圈产生的尖锐噪声的便捷措施为注油润滑维护，方法为：在动滑轮组保护罩上对应滑轮边缘位置钻∅5mm孔，使用油壶加注经稀释的润滑脂润滑，考虑门机为永久设备，应准备2套隔圈作为备品，根据隔圈的磨损程度，适时更换。

3.3滑轮轴承故障处理。桃源水电站进水口门机动滑轮组轴承采用高分子复合材料（MGA），滑轮在使用时出现卡滞现象，临时解决措施为沿轴端滑轮与轴配合间隙部位加稀油渗透，做到滑轮卡滞现象有所减轻。出现尖锐声音时，应对滑轮组进行解体检修，检修流程为：

（1）将滑轮组固定在地面上，防止倾倒，钢丝绳在每个滑轮处应放出余量；（2）垂直保护罩开孔处底缘，轴向切割滑轮保护罩，将保护罩切割成2半，切割前应做好防止火星及熔渣损伤钢丝绳；（3）从两侧对称脱离钢丝绳，脱离钢丝绳前应做好防止钢丝绳回卷措施；（4）从两侧对称拆除滑轮，检查轴承损伤情况，研磨轴承径向高点，测量轴承内径尺寸，检查轴承水浸泡情况，若轴承破损或划伤较严重应进行更换。（5）修复轴及隔圈。研磨轴损伤表面，去除高点。加注润滑油，更换旧油脂，加注时应保证新油正向完全溢出油槽。隔圈端面损伤部位应打磨光滑，若损坏较严重，应更换新隔圈。

3.4钢丝绳窜动故障处理。滑轮转动卡滞会出现钢丝绳窜动情况，应测量钢丝绳直径，并检查钢丝绳磨损、断丝、断股、变形等情况，符合报废标准的，要予以更换。

3.5吊耳板故障处理。解决吊耳板与吊物碰刮问题，在使用前应检查吊耳板开口尺寸，若有减小并不能满足吊装条件时，应预先进行撑拉，保证开口尺寸。

4、结束语

水电站闸门吊装门机属专有设备，其可能出现的任何影响设备安全运行的问题均应高度重视，立即处理。在对动滑轮组日常检查维保时，要重点检查滑轮轴不得有裂纹，轴颈磨损不得超过原轴颈直径的30%，滑轮槽磨损不得超过规范值，超过应更换，滑轮装配后，用手转动灵活。钢丝绳磨损、变形等也应重点检查，尤其是断丝、断股、伸长量等，符合报废标准要立即更换。

动滑轮组出现异常情况，大多会伴有异常声音，设备使用前要做好空载检查，地面指挥人员在设备使用中应仔细检查，及时应对异常情况，防止小故障造成大问题。

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]《机械设计手册》（机械工业出版社）2010年1月出版

作者简介：

罗浩（1983-），男，湖南保靖人，助理工程师，从事水电站检修维护工作。

阿庆宇（1978-），男，黑龙江呼兰人，高级工程师，从事水电站检修维护工作。