水闸工程启闭机钢丝绳检查养护工作研究

水闸工程启闭机钢丝绳检查养护工作研究

耿其明  董飞  姜斌

连云港市通榆河北延送水工程管理处   江苏  连云港  222005

[摘要]钢丝绳的安全性对于闸门启闭机的正常启闭有着较大的影响，甚至影响到水闸工程的整体安全。因此，通过分析钢丝绳故障产生的原因，针对性采取一些必要的措施进行维护，并定期对设备进行保养，以确保钢丝绳功能的发挥。

[关键词]钢丝绳；检查养护；水闸工程

钢丝绳是闸门启闭机常见的传力构件，其受力情况比较复杂，在运作过程中需要承受拉伸力、弯曲力和挤压力，这就要求钢丝绳具备承载力大、冲击力强、强度高和弹性好等特性。然而，在水闸实际运行作过程管理中，钢丝绳容易出现老化、锈蚀和断丝等现象，严重影响工程的安全运行。分析钢丝绳常见故障产生的原因，采取有效措施进行养护，从而确保工程的安全运行。

　　1 故障原因分析

1.1 磨损

　　启闭机钢丝绳使用时与卷筒等接触产生摩擦，钢丝绳的表面也不断磨损。钢丝绳磨损一般有外部磨损和内部磨损两种情况。 

　　1.2 疲劳

钢丝绳反复通过滑轮或卷筒，容易使钢丝产生疲劳，韧性下降，最终导致断丝。弯曲疲劳断丝通常出现在弯曲程度最历害一侧的外层钢丝上。

1.3锈蚀

钢丝绳长期暴露在大气或水中，往往由于电化学腐蚀使其表面剥离，产生黑皮麻坑，形成沟纹，在水质污染严重的干湿交替部位尤为严重。

　　1.4 变形

启闭机钢丝绳与其它设备的不正常接触、受到其它物体的撞击容易造成外伤。钢丝绳在局部扭曲后产生的永久变形叫做钢丝绳的扭结。

2 钢丝绳的检查

钢丝绳根据所处的工作环境和部位分为水上和水下两部分，由于工作条件的不同，检查的要求也不相同。

水上钢丝绳每月应进行不少于2次常规性检查，主要检查钢丝绳表面有无失油，有无锈蚀、扭结、断丝、磨损和外伤，卷筒上的钢丝绳有无爬绳和偏槽，压板螺丝有无松动等。水下钢丝绳的检查受条件限制，应根据运行工况区别对待，一般每月进行一次，主要检查防护措施是否失效，是否造成油脂流失而锈蚀；绳套有无变形和裂纹；浇注的锌块有无粉化和松动。　　

3 钢丝绳的养护

　　钢丝绳一般采取润滑养护方法。根据工作环境的不同，水上钢丝绳一般每月进行一次，采用能形成坚韧的油膜、耐潮湿、能有效减小磨损的石墨钙基或石墨烃基润滑脂；水下钢丝绳一般每月保养1次，采用抗水性强，由钙皂与矿物性油混合而成钙基润滑脂。

养护时，先清除钢丝绳上的污物，工具的表面硬度应比钢丝绳硬度低，以免损伤钢丝绳。实际操作时，可采用铅丝顺着绳股方向绕3～4圈，或用钢丝刷沿绳股的方向来回拖动，将钢丝绳表面及绳股间的油污清除。再用柴油或煤油浸泡后拧干的毛巾或纱布擦洗绳股，反复2～3次直至钢丝表面无油污，露出金属本色为止。待清洗剂挥发后，再涂抹的防护油脂。涂抹时，最好将油脂加热至80℃，厚度以4～6mm为宜，过多容易在运行过程中掉落，少则达不到防护效果。

水下钢丝绳除进行上述的养护外，还需用包裹法进行特殊的防护。在油脂上好后，用宽约12cm的塑料布从绳套吊点层层向上缠绕，每圈叠压条宽的一半，裹至正常水位的1.0m以上，用细铁丝扎紧带头。外部敷设采用管径等于或略小于钢丝绳直径的开口橡胶管，胶管开口背离迎水面，以20cm的间距用铁丝扎牢。

　　4 钢丝绳的调头与更换

　　钢丝绳各部分由于工作环境不同，其损伤情况不同，强度损失也不均匀。穿过滑轮或卷筒的钢丝绳，其损伤的形式主要是磨损和疲劳断丝。与闸门连接一端的钢丝绳，长期处于水中，其损伤形式主要是锈蚀或绳芯损坏，也比水上部分钢丝绳损伤严重，先期达到报废标准。此时，如钢丝绳有足够的富余长度，即剁除绳头后卷筒上的预绕圈数仍可大于5圈时，可采取剁绳头处理。如钢丝绳无足够的富余长度，则应加强检查，在达到报废标准前进行调头使用。这样可以改变钢丝绳各部分的工作环境和受力情况，从而延长其使用寿命。

　　采用浇注绳套连接时，可根据吊耳板的结构选择开式或闭式绳套。绳套材料应为优质合金钢，采取铸造或锻造加工，并经高温火消除内部缺陷和残余应力。为确保浇注质量，绳套的浇注过程有严格的技术要求。钢丝绳绳头用细铅丝固定，穿入绳套后松股，去除绳芯后再松单股成单根钢丝。如是旧钢丝绳，还需用柴油或煤油清洗表面油污。将钢丝分3～4层弯成45°角10mm长的勾后，用稀盐酸清洗至钢丝表面发白后用水清洗5遍后，再用喷灯烘干后整体放入已清洗的绳套内，用玻璃布或粗毛巾将绳套底部封闭。将锌熔化后，除去表面浮出的杂质后，用铁勺将熔化的金属液灌入绳套内，并用喷灯给绳套加温使金属液逐渐冷却至常温。浇注后，检查有无钢丝外露，浇注块有无松动、粉化、裂纹和砂眼等，如有则应立即重浇。

　　更换新钢丝绳或调头使用时，需将钢丝绳穿绕到卷筒上。穿绕前，可将绳头打散，剪除绳芯，除锈后制作出略微带尖的绳头，便于穿过较小的孔隙。在钢丝绳直径和长度不大时，穿绳可采用人工拉穿法，缺点是费时费力，而且容易使钢丝绳沾满泥沙，加剧磨损，因此当钢丝绳直径和长度较大时大多采用专用卷筒法来降低劳动强度。更换后，钢丝绳在卷筒上应排列整齐，不偏档、不咬边、不爬绳。对于双吊点启闭机，还需调整钢丝绳的长度，确保闸门两吊轴中心线高差在孔口内不超过5mm。试运行启闭机，闸门水平启闭，无卡槽和异常声音，闭门时无漏水现象发生。

　　5 结语

　　钢丝绳的安全性对于闸门启闭机的正常启闭有着较大的影响，甚至影响到水闸工程的整体安全。因此，通过分析钢丝绳故障产生的原因，针对性采取一些必要的措施进行维护，并定期对设备进行保养，以确保钢丝绳功能的发挥。

[参考文献]

[1]刘建华、孙耀民.水利工程钢闸门管理与维护研究[J]建筑科技与管理2023（11）

[2]朱文亮、王建民.浅谈水工闸门运行管理与维护[J]高新技术企业2022（6）

[3]王建国.新时期水闸工程管理研究[J]山西建筑2022（7）

[4]刘军华.浅析水利工程水闸运行管理[J]建筑科技2022（12）

[作者简介]耿其明（1975—），男，江苏省灌南县，本科，技师，从事工作：水利工程闸门运行。

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江苏省灌南县田楼镇长茂街灌河北泵站管理所 

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