魏正葉

（陜西省交口抽渭管理局 陜西 渭南 714000）

螺桿式啟閉機(jī)是在水工建筑物各種過水孔道上起著控制水閘的一種中小型啟閉水利機(jī)械設(shè)備，利用該機(jī)的升降使其配套水閘實(shí)現(xiàn)開啟和封閉過水孔道，控制水位，調(diào)節(jié)流量的作用，它廣泛應(yīng)用于水利水電、市政建設(shè)、水產(chǎn)養(yǎng)殖及農(nóng)田水利建設(shè)等工程中。由陜西秦東水利機(jī)械有限責(zé)任公司研發(fā)生產(chǎn)的新型QL型直聯(lián)式螺桿啟閉機(jī)，以其具有手動(dòng)和電動(dòng)操作二用的功能，可用于有電和無電場合，現(xiàn)已在陜西省桃渠坡紅星水庫、陜西省交口抽渭灌區(qū)的西樓、田市及佐家等泵站得到廣泛應(yīng)用，取得了較好的效果。

1 工作原理

QL型直聯(lián)式螺桿啟閉機(jī)由蝸桿、蝸輪、螺桿、螺母、推力軸承、配套電機(jī)及手搖把等組成。當(dāng)動(dòng)力（或手搖）驅(qū)動(dòng)蝸桿轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，蝸輪、螺母也隨之轉(zhuǎn)動(dòng)，蝸輪和螺母的轉(zhuǎn)動(dòng)迫使螺桿作升降運(yùn)動(dòng)，帶動(dòng)閘門完成控制啟閉及水位、流量調(diào)節(jié)作用。

2 結(jié)構(gòu)特點(diǎn)

（1）該機(jī)的關(guān)鍵部件蝸輪與傳統(tǒng)產(chǎn)品不同之處在于它采用錫磷青銅（ZcuSn10P1）鑄成，蝸桿齒面采取高頻淬火工藝處理，并通過專用磨床切削加工，具有較好的耐磨性，使用壽命大大提高。

（2）該機(jī)自鎖性能好，結(jié)構(gòu)簡單，可用機(jī)械式高度計(jì)來實(shí)現(xiàn)調(diào)節(jié)作用，使閘門停留在任意高度，而且可設(shè)定啟閉高度和上、下極限位置，對泵站進(jìn)行自動(dòng)控制時(shí)可配置電子高度計(jì)可實(shí)現(xiàn)就地和集中控制。

（3）配置電氣保護(hù)裝置和行程限位開關(guān)以及手電兩用電氣閉鎖裝置，可實(shí)現(xiàn)啟門與閉門雙向過載自動(dòng)保護(hù)，該裝置可使手電互鎖，且具有防水功能。

（4）該機(jī)具有體積小，重量輕，造型美觀，提升速度快，電機(jī)與蝸桿直聯(lián)不打滑等優(yōu)點(diǎn)，適用于室內(nèi)及露天場合。

3 安裝調(diào)試

（1）打開機(jī)器原包裝，清除積灰及雜物，詳查各附件，應(yīng)仔細(xì)檢查螺桿是否有磕碰現(xiàn)象。如有用銼刀仔細(xì)修復(fù)，以免損壞機(jī)器中的承重螺母。緊固各螺栓，查看是否有松動(dòng)現(xiàn)象。

（2）安裝時(shí)應(yīng)保證螺桿中心吊點(diǎn)與閘門中心在同一鉛垂線上，如有偏差可調(diào)整機(jī)器位置，安裝后應(yīng)檢查螺桿是否垂直。

（3）試車前各潤滑部位應(yīng)加注適量潤滑油（潤滑油為 SH0094—9，或者 250號工業(yè)齒輪油）。

（4）試車時(shí)先提升100mm高度，并檢查各部分有無變形，緊固螺栓有無松動(dòng)及閘門的擾動(dòng)現(xiàn)象，確認(rèn)正常后再繼續(xù)提升。每提升一米，檢查一次。

（5）機(jī)械式高度計(jì)的安裝調(diào)整：經(jīng)試車認(rèn)為機(jī)械安裝運(yùn)轉(zhuǎn)正常后，把閘板放至最低位置，切斷電源。將高度計(jì)的護(hù)罩取下，轉(zhuǎn)動(dòng)斜齒輪使指針指向“零”位，然后切斷左端行程開關(guān)、松開后緊斜齒輪的螺母，轉(zhuǎn)動(dòng)斜齒輪使其與螺桿保持正常的嚙合，最后固定在機(jī)蓋上（3T、5T固定在法蘭上）擰緊螺母。開動(dòng)機(jī)器使閘門上升100mm后，然后反轉(zhuǎn)使閘門下降看指針指“零”位時(shí)是否停機(jī)。調(diào)試時(shí)，如指針指零后，仍不停機(jī)，采用人工措施緊急停機(jī)。查找原因并調(diào)整好零位，反復(fù)試驗(yàn)，直到能準(zhǔn)確停機(jī)為止（注意調(diào)整時(shí)要切斷電源）。調(diào)整閘門上止點(diǎn)的位置，開動(dòng)機(jī)器使閘門上升，指針隨之向右移動(dòng)、可停止在認(rèn)為需要的位置上，作為本機(jī)的上止點(diǎn)。然后把右限位開關(guān)靠近螺母，使限位開關(guān)聽到“咔噠”聲后固緊。并調(diào)整定針使轉(zhuǎn)動(dòng)針重合，試驗(yàn)其定位精度。

（6）電子式高度計(jì)的調(diào)整：首先預(yù)置閘門上升高度數(shù)值。中央處理器根據(jù)預(yù)置輸入數(shù)據(jù)進(jìn)行確認(rèn)后，執(zhí)行器按照指令使啟閉機(jī)啟動(dòng)上升，實(shí)行啟閉動(dòng)作，通過啟閉機(jī)中減速機(jī)低速軸上的小齒輪拖動(dòng)傳感器旋轉(zhuǎn)，傳感器又把信號傳給中央處理器與輸入的數(shù)據(jù)進(jìn)行比較，實(shí)現(xiàn)閉環(huán)控制。同時(shí)中央處理器把收到的信號送到譯碼驅(qū)動(dòng)器，使閘門實(shí)行的高度數(shù)據(jù)在LED顯示器上顯示出來。

如果傳感器送來的信號數(shù)據(jù)與預(yù)置數(shù)據(jù)相同時(shí)，中央處理器發(fā)出指令使執(zhí)行器工作，控制啟閉機(jī)停機(jī)，同時(shí)發(fā)給報(bào)警電路指令，產(chǎn)生聲光信號使鈴響，燈亮。若在預(yù)置閘門上升、下降高度數(shù)值出現(xiàn)錯(cuò)誤時(shí)，可通過清零鍵重新預(yù)置。

（7）機(jī)器的過載保護(hù)機(jī)構(gòu)在出廠前已調(diào)好，一般不要隨便拆卸。

4 日常使用與保養(yǎng)維護(hù)

機(jī)器的正確使用和必要的保養(yǎng)維修工作，對保證機(jī)器的正常運(yùn)轉(zhuǎn)起到?jīng)Q定性作用，使用時(shí)應(yīng)注意以下幾項(xiàng):

（1）操作設(shè)置專人，維護(hù)做到定期保養(yǎng)。操作時(shí)，操作者必須明確閘門升降的轉(zhuǎn)動(dòng)方向，以及上、下極限位置，以免盲目亂動(dòng)，發(fā)生螺桿頂彎事故。

圖1 系統(tǒng)組成框圖

（2）在每次使用前，檢查機(jī)油面的高度,不足時(shí)按潤滑點(diǎn)注油。

（3）啟動(dòng)前檢查螺桿表面油脂情況，保證使用時(shí)潤滑良好。

（4）要定期檢查螺母的磨損情況，如發(fā)現(xiàn)磨損嚴(yán)重，應(yīng)立即更換。

（5）啟動(dòng)前檢查電源相序，保證正確的開啟與關(guān)閉。

5 常見故障的處理

QL型直聯(lián)式螺桿式啟閉機(jī)只要能做好調(diào)試與日常維護(hù)保養(yǎng)工作，基本上能達(dá)到零故障，但是也會因各種原因發(fā)生一些故障，常見有以下三種。

5.1 螺桿的彎曲

螺桿的彎曲主要原因有以下幾方面：

（1）系統(tǒng)電源相序變化、相序與調(diào)試時(shí)不一致。

（2）高度計(jì)指示不準(zhǔn)確或限位開關(guān)失靈，當(dāng)閘門全關(guān)后繼續(xù)向下關(guān)閉。

（3）動(dòng)力機(jī)構(gòu)操作錯(cuò)誤，使已經(jīng)全關(guān)閉狀態(tài)的閘門繼續(xù)關(guān)閉；關(guān)閉時(shí)閘門突然卡阻或底坎上有塊石等障礙物受阻。

（4）違反操作規(guī)程使閉門力超過螺桿允許壓力。

（5）螺桿和連桿的長細(xì)比超過容許最大限度或?qū)虿贾瞄g距過大，安裝螺桿、連桿的誤差偏大，關(guān)門時(shí)發(fā)生卡阻。

處理方法可采用壓重物、杠桿、千斤頂、矯正器、壓力機(jī)和加熱等矯正方法。螺桿經(jīng)過矯正后，其不垂直度應(yīng)控制為：每1m長不超過0.30mm，總長度不大于5m時(shí)，不超過0.70mm，總長度5m～10m時(shí)，不超過1mm，若達(dá)不到上述標(biāo)準(zhǔn)，需繼續(xù)矯正。為了防止螺桿彎曲的再次發(fā)生，螺桿矯正后，一定要消除發(fā)生彎曲的原因。

5.2 承重螺母的磨損

螺桿啟閉機(jī)的啟閉力是由螺母與螺桿的螺紋面之間的斜面接觸作用產(chǎn)生的，如潤滑條件差、承重螺母則易磨損，特別是螺桿偏斜彎曲后，使螺母受力不均，磨損更為嚴(yán)重。螺母、螺紋磨損超過設(shè)計(jì)、破碎及有裂紋缺陷時(shí)，應(yīng)及時(shí)更換新螺母，以免引起墜門事故，更換時(shí)螺母螺紋中心線對推力軸承配合面的不垂直度應(yīng)在允許公差范圍內(nèi)。

5.3 推力軸承磨損

螺桿啟閉機(jī)軸承一般采用球形或錐柱推力軸承。如推力軸承磨損過大或鋼球（錐柱）及推力軸承發(fā)生微裂時(shí)，應(yīng)更換新件，確保啟閉機(jī)處于完好狀態(tài)。

6 結(jié)語

通過陜西省交口抽渭灌區(qū)對QL型直聯(lián)式螺桿式啟閉機(jī)的應(yīng)用表明：該機(jī)以其體積小、重量輕、造型美觀、速度快、過載保護(hù)性能高，動(dòng)作靈敏，耐磨性好，壽命長,具有較高的技術(shù)含量，是新一代的換代產(chǎn)品。加之該機(jī)又具有安裝簡單,調(diào)試方便,維護(hù)工作量小的特點(diǎn),建議在中小型水利工程中推廣應(yīng)用。陜西水利