陸野

摘要：船閘機電設(shè)備是船閘運行的“心臟”，液壓啟閉機又是其中的關(guān)鍵部位。九圩港船閘發(fā)現(xiàn)，閥門活塞桿密封圈的磨損，會導(dǎo)致液壓系統(tǒng)發(fā)生漏油現(xiàn)象，從而影響閘閥門正常工作。本文對更換閥門活塞桿密封圈的方案進行了研究，針對傳統(tǒng)更換方案的不足，進行了優(yōu)化。

關(guān)鍵詞：閥門活塞桿;密封圈;液壓系統(tǒng);更換方法;優(yōu)化

引言

南通市港航事業(yè)發(fā)展中心九圩港船閘運行中心坐落于南通市的西北處，上連通揚、通呂運河，下接黃金水道長江，是南通及蘇北地區(qū)水運物資進出長江的重要交通樞紐，年均貨物通過量超2000萬噸。全所共有四套液壓啟閉機，為閘門、閥門的開啟和關(guān)閉提供直接動力。在巡查過程中發(fā)現(xiàn)，一扇閥門的活塞桿密封圈磨損，導(dǎo)致該套液壓系統(tǒng)發(fā)生漏油現(xiàn)象，若不及時控制，將影響啟閉機的正常工作。

1液壓啟閉機

液壓啟閉機是指利用液體的壓力能來傳遞能量，從而控制閘門開啟關(guān)閉或閥門提升降落的一種啟閉機。它包括液壓傳動系統(tǒng)和電氣控制系統(tǒng)，由液壓泵組、液壓閥組、液壓缸、油箱及附件、電氣柜及操作臺等五部分組成。

液壓啟閉機的工作原理是：當(dāng)液壓泵把原動機輸出的機械能變?yōu)橐后w壓力能，經(jīng)過油管道及液壓閥進入液壓缸，通過液壓缸及活塞桿把液體的壓力能轉(zhuǎn)變?yōu)楣ぷ鳈C的機械能，即活塞桿沿液壓缸內(nèi)壁做軸向往復(fù)運動，從而帶動連接在活塞桿上的連接桿和閘閥門做直線運動。

與其它啟閉機相比，液壓啟閉機結(jié)構(gòu)簡單，承載能力大，并能夠遠(yuǎn)距離傳遞動力，而且緩沖性能好，傳動平穩(wěn)，調(diào)速和換向都很方便，故在船閘領(lǐng)域應(yīng)用廣泛。但其對密封質(zhì)量要求較高，各連接處的密封主要依靠密封圈實現(xiàn)。

2閥門活塞桿密封圈

閥門活塞桿密封圈是閥門液壓缸與活塞桿連接處的密封裝置，位于連接端蓋內(nèi)，其主要作用是防止液壓缸內(nèi)液壓油在高壓下從連接處縫隙滲漏而出。

該密封圈主要材料為丁晴橡膠，該橡膠具有良好的耐熱、耐油、耐水性以及粘結(jié)性能，且性價比較高。為了加強密封效果，經(jīng)常多圈疊加使用。

一旦閥門活塞桿密封圈發(fā)生損壞，密封效果降低，液壓油便會順著活塞桿漏下，檢修人員容易發(fā)現(xiàn)。密封圈損壞，須立即更換，以免漏油過多影響啟閉機設(shè)備。

3更換閥門活塞桿密封圈

在日常巡查中，九圩港船閘發(fā)現(xiàn)一處閥門活塞桿有漏油現(xiàn)象，經(jīng)判定為密封圈磨損，遂決定進行更換。整個更換過程包括對活塞桿的拆卸和組裝，較為復(fù)雜，船閘組織技術(shù)人員進行了詳細(xì)的探討和研究。

3.1 傳統(tǒng)更換方案

3.1.1傳統(tǒng)方案內(nèi)容

聯(lián)系外界專業(yè)維修團隊，讓他們來所內(nèi)進行更換，這是通常更換此處密封圈所采取的方案。更換方案如下：

（1）進入地下閥門井，用繩索固定吊桿，保證其與活塞桿分離后不傾倒入水中，

（2）卸下活塞桿與吊桿的連接頭，兩桿斷開，

（3）利用啟閉機將活塞桿升至最頂端，

（4）利用吊機，配合液壓缸的旋轉(zhuǎn)將液壓缸和活塞桿轉(zhuǎn)至水平，

（5）對活塞桿和液壓缸連接端蓋進行拆卸

（6）將舊密封圈從端蓋內(nèi)沿活塞桿取出，將新密封圈沿活塞桿推入組裝，壓好端蓋

（7）利用吊機，將油缸轉(zhuǎn)至垂直狀態(tài)，利用啟閉機將活塞桿降至最低

（8）將活塞桿與吊桿重新連接，松開吊桿繩索

（8）封閉閥門井，完成整個操作

3.1.2 傳統(tǒng)方案的特點

傳統(tǒng)更換方案具有一定優(yōu)點，即專業(yè)維修人員操作熟練，整個更換過程安全性高。但也有明顯的缺點，一是耗時長，從聯(lián)系維修人員到借用吊機再到開始操作，至少需要二周的時間，在此期間船閘的安全通航收到影響，二是成本高，吊機的租賃費用加上維修團隊的人工費用，臺班費是一筆不小的支出。

綜上所述，此方案雖然是可行性很高的方案，但耗時長，費用高，并不能高效解決問題。

3.2 優(yōu)化更換方案

船閘通過不斷研究，對傳統(tǒng)方案進行了進一步優(yōu)化，使之成為不必借助外力可自行操作的新方案。

3.2.1優(yōu)化后的方案內(nèi)容

優(yōu)化后方案與傳統(tǒng)方案的最大不同之處在于，不必借助吊機吊轉(zhuǎn)液壓缸，且全程依靠兩個操作人員配合即可完成，內(nèi)容如下：

（1）利用電焊固定液壓缸，使其無法轉(zhuǎn)動，

（2）進入閥門井，卸下閥門活塞桿與吊桿的連接頭，

（3）固定吊桿，保證其不傾倒進水中，

（4）安排地面上人員甲，卸下密封圈壓蓋，將壓蓋和所有密封圈逐一從活塞桿頂端向下移動，地下室內(nèi)人員乙將其逐一從活塞桿與吊桿的斷開處取出，

（5）人員乙將新密封圈和壓蓋從斷開處套入活塞桿，逐一上移，由人員甲重新裝入密封槽，裝好壓蓋，

（6）將活塞桿與吊桿對接，再裝好連接頭，

（7）封閉閥門井，松開液壓缸的固定，完成工作。

3.2.2 進一步完善方案

上述方案的關(guān)鍵之一是第3步，保持吊桿在整個過程中不發(fā)生移位甚至傾倒。吊桿一旦碰撞受損便難以修復(fù)，一旦倒入水中便難以打撈?？紤]到采取繩索固定，會影響閥門井中的作業(yè)空間，而若用人專門扶住吊桿頂端，對人的耐力和注意力均是很大考驗，故采取更加優(yōu)化的方案，即用焊接支架固定吊桿。

根據(jù)地下閥門井為長方體這一情況，采用兩根長鋼管，分別對角線抵住空間兩邊，在地面形成一個X交叉，交點挨著吊桿，將此交點焊接固定。再利用木樁抵住另一側(cè)，與兩根鋼管相交，形成一個三角型支架，托住吊桿頂部，保持吊桿豎直。

利用三角型的穩(wěn)定性，做出的三角支架可持久支撐活塞桿，提高了安全性。既節(jié)省人力，又保證了作業(yè)人員的空間。

3.2.3新方案的特點

與傳統(tǒng)更換方案相比，新方案具有明顯的優(yōu)點：

（1）可以隨時開工，半天即可完成，免去了與外部聯(lián)系和預(yù)約吊車的時間，提高了工作效率;

（2）整個操作過程兩個人可自主完成，免去了外部費用，大大降低了人力和資金成本。

4 結(jié)論

近年來，船閘若發(fā)生此類密封圈更換作業(yè)，大多還是采取請外援更換的傳統(tǒng)方案。本次九圩港船閘另辟蹊徑，在傳統(tǒng)方案的基礎(chǔ)上進行了優(yōu)化和升級，總結(jié)出一套更自主簡便的全新方案，并在更換閥門活塞桿密封圈的實踐中取得成功，標(biāo)志著九圩港船閘正逐步改變船閘維修依靠外部的現(xiàn)狀，向著技術(shù)的自主革新不斷前進。

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