孫嵐清，李 揚，張 宇，郭 凱，吳春林，徐衛(wèi)忠

(江蘇省江都水利工程管理處，江蘇揚州 225200)

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大型泵站旋轉式自動抓梁技術改造與運行評價

孫嵐清，李 揚，張 宇，郭 凱，吳春林，徐衛(wèi)忠

(江蘇省江都水利工程管理處，江蘇揚州 225200)

針對江都第四抽水站工作橋門式起重機的抓梁結構在使用過程中存在的脫掛可靠性差、可視性差等問題，提出了旋轉式自動抓梁技術改造的方案。通過5年的運用，對第一次改造后出現的問題展開了原因剖析，并再次進行了技術改造。經過兩次改造及運行檢驗，行車抓梁工作效率和安全可靠性得到了提升。新改造方案具有結構簡單、可靠性高和價格便宜的優(yōu)點，為工程運行提供了保障。

大型泵站；自動抓梁；技術改造

0 引言

我國大量興建于上世紀60、70年代的大中型泵站使用的自動抓梁[1]門式起重機已達到或接近使用年限，普遍存在抓取動作成功率低、工作效率低等問題，亟需進行更新改造。

江都四站是南水北調東線一期江都站的主要單位工程。該工程位于江蘇省揚州市江都區(qū)，淮河入江水道的尾閭芒稻河和新通揚運河的匯合處。1973年11月，江都四站開始興建，1977年12月竣工。2008年9月，國家南水北調江都四站更新改造工程開工，2010年6月完成主要工程，改造前每臺機組配兩套水泥檢修閘門，共14套，改造后配6套鋼制檢修閘門，可供3臺水泵同時檢修時使用。

1 江都四站第一次改造情況

江都四站工作橋門式起重機是江都四站一個重要輔助設備，用于江都四站7臺主機組進水口水泥檢修閘門的打開和關閉。門式起重機移動方式為人力推動方式，采用脫掛自如式自動抓梁，如圖1所示。脫掛自如式自動抓梁[2]由掛體、卡體及梁體組成，優(yōu)點是結構相對簡單，造價低廉[3]，但在使用中頻繁出現問題。一是操作不直觀，掛脫自如式抓梁在水下或者在門槽中掛脫動作不直觀，操作人員在工作橋上無法準確判斷抓梁脫掛狀態(tài)， 只能憑借經驗進行操作。二是可靠性差，掛脫操作成功率較低，當雙吊點自動抓梁水下掛鉤的過程中，易發(fā)生單邊掛鉤成功，另一邊失敗的情形。如果操作人員未能及時判斷單吊點情況強行起吊，閘門就會傾斜卡阻導致掛體扭曲變形或者抓梁損壞。三是閉門過程中，如果門槽內有樹枝等雜物導致閘門無法正常下降，則會發(fā)生脫鉤事故。

圖1 脫掛自如式抓梁結構示意圖

在2008～2010年改造中對原有工作橋門式起重機特別是自動抓梁進行改造。江都四站改造后門式起重機采用自動旋轉式行車抓梁，并增加了機組進水口攔污柵[4]吊出功能、軌道自行走功能，設備起吊高度增加至可將檢修閘門吊出工作橋面，實現檢修閘門可互換使用及對檢修閘門底止水、側止水等進行檢查保養(yǎng)。

旋轉式自動抓梁[5]，如圖2所示，在閘門上設置一個豎直長孔，抓梁的吊鉤通過軸上部導向槽與軸外部抓梁體連接的套管上的導向銷相對運動實現吊鉤90°轉向，從而實現閘門抓取動作。

圖2 旋轉式自動抓梁、轉鉤結構圖、轉鉤導向槽展開圖

自2009年江都四站改造之后，門式起重機車已使用5年，總體的使用情況良好，基本符合汛前水下檢查、汛期運行任務、機組歲修等各項工作時檢修門啟吊要求。但在使用時經常會出現一些狀況，影響其使用的可靠性，簡述如下：

第一，使用過程中，旋轉式自動抓鉤箱梁不能快捷自如地沉入水中吊放閘門；

第二，旋轉式自動抓鉤在套入閘門吊孔時，經常出現旋轉不到位或兩只抓鉤不同步現象；

第三，旋轉式自動抓鉤主桿上的限位螺栓易松動、螺旋滑槽易磨損等現象，如圖3所示，導致無法完成自動抓鉤操作；

第四，旋轉式抓梁箱為一個整體，無法對自動抓鉤螺旋滑槽磨損情況進行檢查、修補、保養(yǎng)。

2 本次技術改造的處理方法

2014年汛后，在配合主機組進水口檢修閘門及門槽檢查過程中，針對發(fā)現的問題，對門式起重機旋轉式自動抓鉤、限位螺栓、箱梁等進行了局部技術改造。

第一，門式起重機旋轉式自動抓鉤箱梁為封閉密封空箱，入水后因水的浮力作用，抓鉤箱梁經常不能快捷自如地沉入水下，準確運行至閘門上端的吊點位置，此次技改將箱梁上下面各開5個平衡水壓孔，如圖4所示，從而保證箱梁能快捷自如地沉入水下實施閘門的吊放工作。

圖3 螺旋滑槽因限位螺栓易松動引起磨損較嚴重

圖4 箱梁上下面各開5個平衡水壓孔

第二，對門式起重機旋轉式自動抓鉤限位螺栓，在自動抓鉤箱梁本體上打孔攻絲并加內外鎖緊螺母，如圖5所示，使得該限位螺栓有了一定程度的調整余量，并可以根據實際使用情況對限位螺栓的伸縮距離及鎖定位置進行調整，解決兩只自動抓鉤不同步或出現偏差的問題。

第三，對門式起重機旋轉式自動抓鉤箱梁兩側端面封板，改造成可拆卸式封板，如圖6所示，同時為不影響箱梁本身的強度，在箱梁兩側端口各加4塊加強角塊及端板固定耳板，可拆卸式封板通過打眼攻絲仍固定在箱梁端面上。通過技改主要便于對自動抓鉤螺旋滑槽磨損情況及時進行檢查、修補、保養(yǎng)，對限位螺栓內部并緊螺母定期并及時進行調整。

圖5 吊鉤限位改造示意圖和實物圖

圖6 箱梁兩側端口封板改造示意和實物圖

3 結語

江都四站依托南水北調東線一期工程的實施，針對原門式起重機的缺點進行了改造，解決了門式起重機抓梁結構不合理、人力推動等問題。門式起重機效率大幅提升，運行穩(wěn)定性明顯改善，充分發(fā)揮了門式起重機改造效益。改造后，經過一段時間的實際使用，發(fā)現仍存在旋轉式抓梁入水速度慢、長時間使用限位螺栓位移等缺陷。通過優(yōu)化研究、分析、在現有基礎上進一步進行技術改造，為其他泵站門式起重機旋轉抓梁的改造方案提供選擇，節(jié)約改造費用。

本次技改，是以門式起重機原設備為對象，在不改變門式起重機的工作流程的前提下，一定程度上解決了以上出現的問題，提高了門式起重機車工作的可靠性和安全性。經過對江都四站6套檢修閘門近50次的吊放、移位試驗進行分析以及對實際使用進行經驗總結，此次技改效果良好，為工程安全運行提供了有效保障，且具有結構簡單、可靠性高和價格便宜的優(yōu)點。因此，該技術在其他同類型的大中型泵站工程中具有廣闊的應用前景。

[1]趙瑞花.自動抓梁設計的探討[J].山西水利科技,2010(3)：29-31.

[2]蔡文政,寧全有.遼寧雙嶺水利樞紐通用自動抓梁設計[J].東北水利水電，2010，28(5)：1-2.

[3]鐘正勇.機械抓梁互鎖式掛脫裝置的研制[J].廣東水利水電，2013(5)：77-80.

[4]周坤.自動抓梁在水電工程中的應用[J].紅水河,2007,26(2)：99-101.

[5]汪權國,林文樹.螺旋式自動抓梁[J].水力發(fā)電，1980(4)，43-45.