曹金康

（山西水投防護(hù)技術(shù)有限公司，山西 太原 030006）

1 工程概況

汾河二庫(kù)位于山西省太原市，總庫(kù)容1.33 億m3，是一座集防洪、供水、發(fā)電和旅游等項(xiàng)目的大型水利樞紐工程。大壩溢流表孔兩側(cè)對(duì)稱布置各2 孔泄流沖沙底孔，底孔為壩內(nèi)長(zhǎng)壓力孔道，底高程為859.0 m，并設(shè)有平板事故檢修門(mén)，壩頂設(shè)有啟閉機(jī)室。

3 孔溢流表孔液壓?jiǎn)㈤]機(jī)和4 孔沖沙底孔液壓?jiǎn)㈤]機(jī)設(shè)備于1998 年安裝、調(diào)試并投入運(yùn)行，設(shè)備使用至今未進(jìn)行大的維修養(yǎng)護(hù)工作，經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期運(yùn)行，近幾年設(shè)備常出現(xiàn)故障，導(dǎo)致7 孔弧門(mén)不能正常工作，給防洪度汛工作帶來(lái)了極大的安全隱患。

工程內(nèi)容：4 套沖沙底孔液壓?jiǎn)㈤]機(jī)活塞桿、密封件更換；液壓泵站上閥組、閥件進(jìn)行維修更換；4 套電控柜進(jìn)行更換，液壓油過(guò)濾或更換；表孔液壓?jiǎn)㈤]機(jī)6 根油缸所有密封件進(jìn)行更換，液壓站上閥組、閥件進(jìn)行維修更換；1 套電控柜進(jìn)行更換；液壓油過(guò)濾或更換。

2 表孔、沖沙底孔油缸故障檢測(cè)及原因分析

2.1 表孔、沖沙底孔油缸存在的故障

表孔6 根油缸活塞桿，1#，2#，3#，6#活塞桿表面鍍鉻層剝落嚴(yán)重，需要重新加工后鍍鉻。4#，5#活塞桿桿體變形嚴(yán)重，鍍鉻層剝落嚴(yán)重，需重新制作以滿足使用。沖沙底孔油缸3#，4#活塞桿桿體變形嚴(yán)重，鍍鉻層剝落嚴(yán)重，需重新制作。表孔油缸，沖沙底孔油缸液壓油乳化現(xiàn)場(chǎng)嚴(yán)重，含水量超標(biāo)，全部報(bào)廢。

2.2 表孔、沖沙底孔油缸故障原因分析

表孔、沖沙底孔油缸活塞桿鍍鉻層脫落的原因分析：當(dāng)表孔，沖沙底孔閘門(mén)處于全關(guān)位時(shí)，油缸活塞桿全部暴露在外，受酸雨、塵埃、潮濕環(huán)境的影響，活塞桿表面開(kāi)始老化，出現(xiàn)腐蝕、剝落、起泡現(xiàn)象，液壓領(lǐng)域鍍鉻活塞桿表面使用年限為10～15 年，汾河二庫(kù)液壓設(shè)備于1998 年安裝調(diào)試完畢，至今已有20 年時(shí)間。

表孔4#、5#油缸活塞桿，沖沙底孔3#、4#油缸活塞桿變形原因分析：一是表孔液壓?jiǎn)㈤]機(jī)閘門(mén)為雙吊點(diǎn)閘門(mén)，啟閉閘門(mén)過(guò)程中由兩根油缸同時(shí)啟閉，當(dāng)兩根油缸同步效果差，閘門(mén)會(huì)出現(xiàn)卡死現(xiàn)象，當(dāng)閘門(mén)卡死時(shí)，兩根油缸受力不均勻，受力大的油缸會(huì)出現(xiàn)變形的情況?？刂崎l門(mén)同步的電控柜傳感器，液壓同步閥件都是90 年代產(chǎn)品，精度很差，極易造成閘門(mén)發(fā)卡現(xiàn)象。二是沖沙底孔閘門(mén)為單吊點(diǎn)閘門(mén)，關(guān)門(mén)方式是強(qiáng)壓閉門(mén)，當(dāng)閘門(mén)到底時(shí)，如果油缸活塞桿仍持續(xù)受壓，就會(huì)造成活塞桿變形彎曲。由于沖沙底孔開(kāi)度傳感器和限位控制器精度很差，不能及時(shí)反饋開(kāi)度信息，極易造成這種現(xiàn)象。

表孔、沖沙底孔油缸內(nèi)液壓油品質(zhì)差的原因分析：表孔，沖沙底孔油缸內(nèi)部密封圈已使用約20 年，一直未更換，由于密封件老化，磨損嚴(yán)重，油缸密封不嚴(yán)，導(dǎo)致油液與液壓泵站不能及時(shí)循環(huán)，掉落的密封件材質(zhì)、滲入的水氣造成液壓油乳化、污染直至報(bào)廢。

3 泄洪排沙底孔、溢流表孔液壓?jiǎn)㈤]機(jī)維修養(yǎng)護(hù)技術(shù)

3.1 制定維修養(yǎng)護(hù)方案

本項(xiàng)目目前使用的溢洪道表孔液壓?jiǎn)㈤]機(jī)，沖沙底孔液壓?jiǎn)㈤]機(jī)液壓閥件均為20 年前的產(chǎn)品，由于技術(shù)升級(jí)，已經(jīng)落后淘汰，另外液壓閥件都是220V 工作電壓，工作安全性差。在維修過(guò)程中采取更換最新技術(shù)的閥件和控制塊的方式，提高工作的安全性，閥件工作電壓為24V，同時(shí)增加各種保護(hù)功能元器件，使液壓設(shè)備安全、可靠，更佳穩(wěn)定。如果只是對(duì)現(xiàn)場(chǎng)的老舊液壓閥件進(jìn)行清洗和更換，會(huì)導(dǎo)致與新的電控柜和傳感器不匹配，影響改造后的效果。

3.2 施工準(zhǔn)備

根據(jù)設(shè)計(jì)圖紙，結(jié)合施工現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際情況，核對(duì)各大件設(shè)備的重量。對(duì)參加安裝的工人進(jìn)行技術(shù)交底，提高維修技術(shù)水平。為保證維修養(yǎng)護(hù)施工安全，制定相應(yīng)的安全防護(hù)措施，保證施工人員的人身安全。根據(jù)施工現(xiàn)場(chǎng)需要，確定施工人員、施工機(jī)具、施工材料等，保證施工的順利進(jìn)行。

3.3 搭設(shè)施工平臺(tái)

為了便于油缸高壓軟管，傳感器，油缸與埋件的拆除和安裝，在溢洪道液壓?jiǎn)㈤]機(jī)油缸高壓軟管處搭建1 000 mm×1 000 mm 檢修平臺(tái)。為了便于油缸與閘門(mén)連接與拆除，在溢洪道液壓?jiǎn)㈤]機(jī)油缸吊頭與閘門(mén)連軸處搭建1 000 mm×1 000 mm 檢修平臺(tái)。為了便于油缸與閘門(mén)的連接與拆除，在沖沙底孔液壓?jiǎn)㈤]機(jī)油缸吊頭與閘門(mén)連軸處搭建1 000 mm×1 000 mm 檢修平臺(tái)。

3.4 設(shè)備拆除與檢修

在液壓技術(shù)工程師指導(dǎo)下，安排技術(shù)工人對(duì)溢洪道和沖沙底孔液壓?jiǎn)㈤]機(jī)油缸、液壓泵站和電控柜進(jìn)行拆除，拆開(kāi)的所有電纜，用專用膠布包好接頭和端子箱做好防水措施，并做好線頭標(biāo)識(shí)標(biāo)簽。全部拆卸完成后，清理現(xiàn)場(chǎng)，做好標(biāo)識(shí)。對(duì)發(fā)現(xiàn)的故障進(jìn)行記錄，并留好影像資料。

3.5 返廠維修技術(shù)

油缸返廠后進(jìn)入油缸車間，將油缸吊裝夾在油缸拆裝導(dǎo)軌車上固定；拆卸液壓油缸的行程傳感器（編碼器保護(hù)罩拆卸→編碼器拆卸→鋼絲繩與安裝件拆卸）；

油缸缸旁閥塊組與管道拆卸；油缸吊頭軸承座拆卸，缸筒部位V 組密封、刮污圈與支撐環(huán)拆卸，液壓缸有桿腔缸筒部位下端蓋緊固螺絲，密封件安裝部件拆卸退出活塞桿；無(wú)桿腔軸承座拆卸，液壓缸無(wú)桿腔缸筒部位上端蓋緊固螺絲，端蓋部件與密封件拆卸；用液壓拔缸機(jī)拆下上缸蓋，檢測(cè)缸筒內(nèi)壁的銹蝕和損傷情況；

用液壓拔缸機(jī)將活塞桿拔出，檢測(cè)缸筒內(nèi)壁的銹蝕和損傷情況；檢測(cè)確認(rèn)后，如有油缸銹蝕、漏油情況及時(shí)匯報(bào)駐廠業(yè)主，經(jīng)駐廠業(yè)主同意后，再對(duì)缸筒做珩磨處理（按照液壓油缸加工工藝與檢修要求進(jìn)行處理，選擇合適沖洗表面的專用油液、合理的車頭轉(zhuǎn)速、珩磨頭的直線運(yùn)動(dòng)速度及珩磨越程，一般成90°交叉，對(duì)磨削表面能產(chǎn)生微潤(rùn)滑作用和提高加工效率，可確保缸體精度，對(duì)油缸進(jìn)行修復(fù)處理）；更換油缸密封件重新組裝，進(jìn)行液壓缸調(diào)試實(shí)驗(yàn)。

3.6 油缸廠內(nèi)調(diào)試

油缸安裝完成后，送至試車臺(tái)做調(diào)試與測(cè)試?？蛰d實(shí)驗(yàn)測(cè)試油缸的動(dòng)作情況，油缸進(jìn)行相關(guān)調(diào)試包括運(yùn)行速度、油缸緩沖等，活塞桿在全行程內(nèi)往復(fù)動(dòng)作2 次，觀察是否有爬行、抖動(dòng)等異?，F(xiàn)象。最低開(kāi)啟壓力，使有桿腔的壓力從零逐漸升高，測(cè)量活塞桿平穩(wěn)移動(dòng)時(shí)的最低啟動(dòng)壓力≤0.5 Mpa。外泄漏實(shí)驗(yàn)，檢測(cè)油缸外泄情況是否達(dá)到原設(shè)計(jì)要求，液壓缸有桿腔加壓至14.5 Mpa（設(shè)備工作壓力），保壓3 h，不允許出現(xiàn)外部油液泄漏。內(nèi)泄漏實(shí)驗(yàn)，活塞桿全收，有桿腔在14.5 Mpa 工作壓力下，保壓3h，測(cè)無(wú)桿腔油口的油液增加量＜8 mL/min。耐壓實(shí)驗(yàn)，進(jìn)行有桿腔、無(wú)桿腔1.5 倍工作壓力的測(cè)試，保壓3 h，不允許有外泄漏、永久變形和破壞現(xiàn)象。

3.7 現(xiàn)場(chǎng)安裝、調(diào)試

油缸在工廠內(nèi)完成調(diào)試后，運(yùn)輸至現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行安裝、調(diào)試。安裝前應(yīng)檢查活塞桿有否變形，在活塞桿豎直狀態(tài)下，其垂直度不應(yīng)大于0.5/1 000，且全長(zhǎng)不超桿長(zhǎng)的1/4 000；并檢查油缸內(nèi)壁有無(wú)碰傷和拉毛現(xiàn)象。吊裝液壓缸時(shí)，應(yīng)根據(jù)液壓缸直徑長(zhǎng)度和重量決定支點(diǎn)或吊點(diǎn)個(gè)數(shù)，防止變形。油缸安裝完畢后，進(jìn)行管路聯(lián)接。

油缸安裝完成，在對(duì)弧門(mén)油缸檢修所做的輔助設(shè)施進(jìn)行清理和拆除后，對(duì)弧門(mén)液壓?jiǎn)㈤]機(jī)試運(yùn)行。無(wú)水試運(yùn)行在對(duì)溢洪道表孔和沖沙底孔維修改造所做的輔助設(shè)施進(jìn)行清理和拆除后進(jìn)行，將弧門(mén)在前檢修門(mén)全關(guān)閉狀態(tài)、靜水情況下全開(kāi)度往復(fù)運(yùn)行，檢查液壓?jiǎn)㈤]機(jī)在運(yùn)行過(guò)程中各部位尤其是油缸及液壓系統(tǒng)部位有無(wú)異常情況出現(xiàn)，如有則查出原因并消除故障，若一切正常則進(jìn)行動(dòng)水試運(yùn)行。

動(dòng)水試運(yùn)行在弧門(mén)無(wú)水試運(yùn)行正常后進(jìn)行（動(dòng)水試運(yùn)行前需得到南陽(yáng)管理處指令），即將前后檢修閘門(mén)全開(kāi)、弧門(mén)在動(dòng)水情況下作全開(kāi)度往復(fù)運(yùn)行檢查弧門(mén)在運(yùn)行過(guò)程中各部位尤其是油缸部位有無(wú)異常情況出現(xiàn)，如有則查出原因并消除故障，檢測(cè)結(jié)果詳見(jiàn)表1。通過(guò)表1 所示結(jié)果，表面設(shè)備安裝、調(diào)試后滿足使用要求。

表1 油缸安裝、調(diào)試檢測(cè)結(jié)果匯總表

4 結(jié)語(yǔ)

汾河二庫(kù)泄洪沖沙底孔、溢流表孔液壓?jiǎn)㈤]機(jī)維修養(yǎng)護(hù)過(guò)程中，對(duì)原有老舊設(shè)備存在的故障進(jìn)行檢測(cè)，分析原因后，結(jié)合現(xiàn)階段提出的新要求制定維修養(yǎng)護(hù)方案，重點(diǎn)對(duì)液壓油管進(jìn)行維修和更換，確保備各項(xiàng)性能參數(shù)符合設(shè)計(jì)制造要求，設(shè)備運(yùn)行穩(wěn)定可靠,并順利通過(guò)了檢查驗(yàn)收。通過(guò)對(duì)汾河二庫(kù)大壩7 套液壓設(shè)備進(jìn)行維修養(yǎng)護(hù)，大大提高了設(shè)備運(yùn)行的穩(wěn)定性，有效提高了水庫(kù)的安全運(yùn)行管理能力，保證了工程設(shè)施正常運(yùn)轉(zhuǎn)，提高了企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。