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        自制啟閉機(jī)鋼絲繩清洗設(shè)備在水閘工程維修養(yǎng)護(hù)中的應(yīng)用

        2018-08-01 09:11:10孔令清
        治淮 2018年7期
        關(guān)鍵詞:變頻器設(shè)備設(shè)計(jì)

        孔令清

        在水閘的日常維護(hù)中,鋼絲繩的清洗是一項(xiàng)既辛苦又存在較大安全隱患的工作,是水閘工程維修養(yǎng)護(hù)中承擔(dān)安全風(fēng)險(xiǎn)最大的工作內(nèi)容,對(duì)鋼絲繩清洗進(jìn)行革新改造勢(shì)在必行。

        傳統(tǒng)的鋼絲繩清洗方法有兩種:第一種是將鋼絲繩從設(shè)備上拆下來(lái),放在柴油里用塑料刷子人工將污漬清洗干凈后,再將鋼絲繩重新安裝到設(shè)備上,再人工用毛刷子涂抹調(diào)和油對(duì)鋼絲繩進(jìn)行保護(hù);第二種是利用安裝在設(shè)備上(通過(guò)葫蘆)的吊籃,將工人和清洗用具(毛刷、油桶、柴油等)置于吊籃內(nèi),通過(guò)人工調(diào)節(jié)葫蘆,逐段對(duì)鋼絲繩進(jìn)行清洗和涂油保護(hù)。前者不但費(fèi)時(shí)費(fèi)力,也不環(huán)保,而且在安裝過(guò)程中容易造成鋼絲繩二次污染;后者不僅費(fèi)時(shí)費(fèi)力,還存在嚴(yán)重的安全隱患。

        對(duì)此,經(jīng)過(guò)近三年的不斷探索和改進(jìn),筆者自制了一套鋼絲繩清洗設(shè)備,較好地解決了鋼絲繩清洗中遇到的困境和難點(diǎn),在高效環(huán)保的基礎(chǔ)上,更好地解決了鋼絲繩清洗中的安全隱患。目前,該套鋼絲繩清洗設(shè)備已獲得國(guó)家知識(shí)產(chǎn)權(quán)局四項(xiàng)實(shí)用新型專(zhuān)利授權(quán),另外兩項(xiàng)發(fā)明專(zhuān)利已通過(guò)國(guó)家知識(shí)產(chǎn)權(quán)局受理,進(jìn)入發(fā)明專(zhuān)利申請(qǐng)公布及實(shí)質(zhì)審查階段。下面就鋼絲繩清洗設(shè)備的結(jié)構(gòu)組成、原理、清洗效果以及清洗過(guò)程中存在的問(wèn)題作簡(jiǎn)要介紹。

        一、結(jié)構(gòu)組成

        鋼絲繩清洗設(shè)備結(jié)構(gòu)主要有清洗設(shè)備系統(tǒng)、控制設(shè)備系統(tǒng)、行程運(yùn)行三個(gè)系統(tǒng)組成。

        1.清洗設(shè)備系統(tǒng)

        由毛刷、電機(jī)、傳動(dòng)齒輪、油箱(分柴油和調(diào)和機(jī)油)、集污盒、卡環(huán)等部件組成,通過(guò)設(shè)備框架將上述部件按設(shè)計(jì)圖紙進(jìn)行安裝,制造出鋼絲繩清洗設(shè)備系統(tǒng)。其主要構(gòu)件:毛刷(自主設(shè)計(jì)委托加工,已獲得國(guó)家知識(shí)產(chǎn)權(quán)局實(shí)用新型專(zhuān)利授權(quán)),采用PA尼龍棒材料制作,在尼龍棒外部按設(shè)計(jì)齒高、齒形角、齒數(shù),通過(guò)機(jī)床加工形成外部結(jié)構(gòu);在尼龍棒內(nèi)部按設(shè)計(jì)內(nèi)徑通過(guò)機(jī)床加工形成圓弧,在圓弧面上按梅花形狀布孔植尼龍絲(0.4~0.8),通過(guò)鉸鏈安裝,制造成毛刷構(gòu)件??ōh(huán)(自主設(shè)計(jì)委托加工,已獲得國(guó)家知識(shí)產(chǎn)權(quán)局實(shí)用新型專(zhuān)利授權(quán)),用高強(qiáng)度鋼構(gòu)件按設(shè)計(jì)尺寸要求加工成圓卡環(huán),在圓卡環(huán)上安裝滾動(dòng)軸承及銷(xiāo)軸,再用鋼板(設(shè)計(jì)尺寸要求)與圓卡環(huán)焊接,制造成卡環(huán)構(gòu)件。

        2.控制設(shè)備系統(tǒng)

        由漏電保護(hù)裝置、電源開(kāi)關(guān)、倒順開(kāi)關(guān)(正轉(zhuǎn)、反轉(zhuǎn))、行程開(kāi)關(guān)(上行、下行)、變頻器、光電傳感器、無(wú)線遙控裝置、限位保護(hù)裝置、故障報(bào)警裝置等部件組成,通過(guò)設(shè)備箱盒將上述部件按設(shè)計(jì)圖紙進(jìn)行安裝,制造出控制設(shè)備系統(tǒng)。主要控制單元包括第一變頻器、第二變頻器、有線、無(wú)線發(fā)射裝置、有線、無(wú)線接收裝置,通過(guò)上述對(duì)控制單元的控制,實(shí)現(xiàn)鋼絲繩清洗設(shè)備的合理整合。

        3.行程運(yùn)行系統(tǒng)

        由電機(jī)、減速機(jī)、鋼絲繩、定滑輪、固定支架、旋轉(zhuǎn)挑臂等部件安裝組成。主要設(shè)備通過(guò)市場(chǎng)購(gòu)買(mǎi)后組裝,經(jīng)調(diào)試滿(mǎn)足設(shè)計(jì)要求即可。

        二、工作原理

        將毛刷(粗毛)安裝到鋼絲繩上,打開(kāi)電源,開(kāi)啟倒順開(kāi)關(guān)(正轉(zhuǎn)或反轉(zhuǎn)),電機(jī)通過(guò)傳動(dòng)齒輪驅(qū)動(dòng)毛刷圍繞鋼絲繩旋轉(zhuǎn),同時(shí)打開(kāi)柴油箱閥門(mén)注入柴油;開(kāi)啟行程開(kāi)關(guān)帶動(dòng)鋼絲繩清洗設(shè)備沿鋼絲繩上下行走,通過(guò)變頻器對(duì)毛刷旋轉(zhuǎn)速度及鋼絲繩清洗設(shè)備上下行走速度進(jìn)行調(diào)節(jié),往復(fù)數(shù)次,直至將鋼絲繩清洗干凈。然后關(guān)閉油箱柴油閥門(mén),關(guān)閉電源,清理集污盒,更換毛刷(細(xì)毛),打開(kāi)電源,開(kāi)啟倒順開(kāi)關(guān)(正轉(zhuǎn)或反轉(zhuǎn)),啟動(dòng)電機(jī)驅(qū)動(dòng)毛刷圍繞鋼絲繩旋轉(zhuǎn),同時(shí)打開(kāi)調(diào)和油箱閥門(mén)注入調(diào)和機(jī)油;開(kāi)啟行程開(kāi)關(guān)帶動(dòng)鋼絲繩清洗設(shè)備沿鋼絲繩上下行走,通過(guò)變頻器對(duì)毛刷旋轉(zhuǎn)速度及鋼絲繩清洗設(shè)備上下行走速度進(jìn)行調(diào)節(jié),往復(fù)2~3次,即能將調(diào)和機(jī)油均勻地涂抹到鋼絲繩上。開(kāi)停機(jī)流程見(jiàn)圖1。

        三、清洗效果

        該套設(shè)備經(jīng)過(guò)兩年多在窯河閘閘門(mén)鋼絲繩清洗中的應(yīng)用,在解決了初期研制過(guò)程中一系列問(wèn)題之后,性能得到了較大提升。該裝置與傳統(tǒng)的鋼絲繩清洗方法相比,不僅極大地提高了工作效率,降低了經(jīng)費(fèi)支出,而且清洗效果干凈,調(diào)和油涂抹均勻,更重要的是解決了鋼絲繩清洗過(guò)程中長(zhǎng)期存在的環(huán)境污染和安全隱患問(wèn)題。

        四、效益分析

        窯河閘共有5孔閘門(mén),雙吊頂布置,兩種規(guī)格鋼絲繩(分別為φ15.5mm及φ19.5mm),鋼絲繩總長(zhǎng)度為570m。按傳統(tǒng)的鋼絲繩清洗方法,每次養(yǎng)護(hù)需要2個(gè)人10個(gè)工作日才能完成,需要柴油50L,調(diào)和機(jī)油5L,還要給工人提供防護(hù)服,隨著人工工資的逐步提高,支出經(jīng)費(fèi)還會(huì)進(jìn)一步增加;使用鋼絲繩清洗設(shè)備以后,人工只需要1人,4個(gè)工作日即可完成,需要柴油20L,機(jī)油2L。通過(guò)對(duì)比,無(wú)論是從時(shí)間上、使用材料上、還是經(jīng)費(fèi)支出上,鋼絲繩清洗設(shè)備都具備了傳統(tǒng)鋼絲繩清洗無(wú)法比擬的優(yōu)勢(shì)。

        圖1 開(kāi)停機(jī)流程圖

        五、主要問(wèn)題和展望

        設(shè)備存在的主要問(wèn)題包括:(1)吊頭及啟閉機(jī)滾輪上的鋼絲繩部分受閘門(mén)吊頭和啟閉機(jī)底座影響,不能直接清洗、抹調(diào)和機(jī)油,需要通過(guò)調(diào)節(jié)閘門(mén)高度或人工操作來(lái)完成;(2)油箱閘閥在清洗、抹調(diào)和機(jī)油的過(guò)程中,出油流量未能實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制,力爭(zhēng)在下一步智能改造中得到解決。

        鋼絲繩的清洗養(yǎng)護(hù)是水閘運(yùn)行管理中的一項(xiàng)重要工作,每年都要進(jìn)行1~2次,不同型號(hào)的鋼絲繩需要定制不同內(nèi)徑的清洗毛刷,下一步準(zhǔn)備定制多種內(nèi)徑的清洗毛刷進(jìn)行試驗(yàn),期待得到更好的改進(jìn)。另外,鋼絲繩的日常養(yǎng)護(hù)在機(jī)場(chǎng)、碼頭、工廠、高層建筑等眾多領(lǐng)域也存在大量需求,制造出符合眾多領(lǐng)域的鋼絲繩清洗設(shè)備還需要進(jìn)行一定的技術(shù)改造,希望通過(guò)該設(shè)備的運(yùn)用和推廣,能夠激發(fā)更多工程管理人員和科技工作者的興趣和創(chuàng)造力,為提升鋼絲繩的養(yǎng)護(hù)水平作出更大貢獻(xiàn)

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