【摘要】響水船閘工程位于響水境內(nèi)，是溝通通榆河與灌河的控制工程，按Ⅲ級(jí)航道標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)建造，主體工程為Ⅱ級(jí)水工建筑物，上下閘首及閘室均為鋼筋混凝土整體塢式結(jié)構(gòu)，采用下臥式弧形鋼閘門，配備QH-2×300kN固定卷?yè)P(yáng)式啟閉機(jī)控制運(yùn)用。工程設(shè)計(jì)在啟閉機(jī)選型時(shí)容量不足，為保障工程安全運(yùn)行，將下閘首啟閉機(jī)更新改造為QHCS型啟閉機(jī)。本文主要針對(duì)QHCS型啟閉機(jī)更新改造做出說(shuō)明。

【關(guān)鍵詞】響水船閘；QHCS型啟閉機(jī)；更新改造

1、工程概況

響水船閘工程于1998年6月動(dòng)工興建，2000年12月完工，2001年4月通航，主要作用為通航、擋潮和排澇。閘室有效尺寸220m×16m×3.3m（檻上水深），結(jié)合排澇100m3/s，設(shè)計(jì)最大船舶等級(jí)為1000噸。上下閘首采用下臥實(shí)腹式雙主梁弧形鋼閘門，輸水形式為門底輸水，均配備QH-2×300KN-15m固定卷?yè)P(yáng)式啟閉機(jī)。上閘首閘門弧面半徑R=8.3m，支鉸中心高程4.0m，底板高程-2.0m，門頂高程4.5m，閘門面板弧長(zhǎng)7.35m；下閘首閘門弧面半徑R=10.8m，支鉸中心高程4.0m，底板高程-4.2m，門頂高程4.5m，閘門面板弧長(zhǎng)10.2m。

上、下閘首式啟閉機(jī)型式為集中驅(qū)動(dòng)雙吊點(diǎn)三機(jī)架機(jī)構(gòu)，中間獨(dú)立機(jī)架布置電動(dòng)機(jī)、減速器、制動(dòng)器，兩側(cè)機(jī)架布置開(kāi)式齒輪傳動(dòng)、卷筒機(jī)構(gòu)以及鎖定機(jī)構(gòu)。

2、歷次改造維修與存在問(wèn)題

2.1歷次改造維修

閘門在2005年至2009年間曾先后發(fā)生三次自由下滑事件，嚴(yán)重威脅船閘工程安全運(yùn)行，維修更換下閘首制動(dòng)器；下閘首啟閉機(jī)負(fù)荷較大，減速器齒輪點(diǎn)蝕磨損嚴(yán)重，2010年對(duì)其進(jìn)行了大修，主要更換了減速機(jī)齒輪等零部件；2010年委托設(shè)計(jì)單位對(duì)制動(dòng)器的制動(dòng)力矩進(jìn)行了復(fù)核，并更換了制動(dòng)器，加大了制動(dòng)器力矩。

2.2存在問(wèn)題

制動(dòng)輪表面硬度為HRC30，低于規(guī)范要求的HRC35-45，耐磨層表面已磨損，制動(dòng)器抱剎間隙小于規(guī)范要求，制動(dòng)輪已出現(xiàn)裂紋，將影響啟閉機(jī)的正常功能，閘門仍然存在自動(dòng)下滑的問(wèn)題。

下閘首啟閉機(jī)左、右機(jī)架上大、小齒輪接觸面均出現(xiàn)了嚴(yán)重的點(diǎn)蝕，局部接觸面已出現(xiàn)較深的孔，減速箱漏油嚴(yán)重。僅布置一臺(tái)功率為30kW的電機(jī)，無(wú)降壓起動(dòng)裝置，在全壓直接起動(dòng)時(shí)，將會(huì)產(chǎn)生較大的啟動(dòng)電流，影響同電網(wǎng)其它設(shè)備的正常運(yùn)行，并會(huì)傷害電機(jī)絕緣，降低電機(jī)壽命。

3、下閘首啟閉機(jī)改造方案

3.1方案一：對(duì)QH型啟閉機(jī)進(jìn)行維修改造。更換減速箱，并采用硬齒面的齒輪；更換兩側(cè)機(jī)架開(kāi)式齒輪的大小齒輪，采用硬齒面的齒輪；更換制動(dòng)器，加大制動(dòng)轉(zhuǎn)矩；增加頻敏電阻器，減少過(guò)流。

該方案不能徹底解決下閘首閘門啟閉力不足的問(wèn)題，開(kāi)式齒輪在工作一定時(shí)間后磨損點(diǎn)蝕必然會(huì)出現(xiàn)。因更換齒輪需在現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行，改造需較長(zhǎng)時(shí)間的斷航。

3.2方案二：將原啟閉機(jī)拆除，更換為QHCS型船閘專用啟閉機(jī)，并加大啟閉機(jī)的容量，采用QHCS2×400kN船閘專用的啟閉機(jī)。

船閘專用卷?yè)P(yáng)啟閉機(jī)為兩機(jī)架分別驅(qū)動(dòng)雙吊點(diǎn)機(jī)構(gòu)，即兩側(cè)機(jī)架分別布置安裝電動(dòng)機(jī)、減速器、制動(dòng)器、卷筒機(jī)構(gòu)。兩機(jī)架通過(guò)中間軸剛性聯(lián)接，該型式啟閉機(jī)因在兩側(cè)布置了制動(dòng)器，更加安全可靠。因新型啟閉機(jī)安裝了2臺(tái)電動(dòng)機(jī)，需對(duì)電氣控制進(jìn)行改造。經(jīng)下閘首工作橋安全復(fù)核計(jì)算，工作橋結(jié)構(gòu)截面尺寸及配筋能夠滿足更新后的啟閉機(jī)設(shè)計(jì)承載力要求。

經(jīng)綜合比較，采用QHCS2×400kN船閘專用啟閉機(jī)。主要配置如下：

啟閉機(jī)容量：2×400kN 卷筒直徑：?840

電動(dòng)機(jī)：YZR250M1-8，26kW，710r/min

制動(dòng)器：YWZ3-315/90-10，630N·m

鋼絲繩：?42ZBB6×36SW+IWR+1870 ZS

頻敏電阻器：BP8Y-912

閘門開(kāi)度儀：WDC31

4、QHCS啟閉機(jī)運(yùn)行效果分析

4.1啟閉機(jī)的容量達(dá)到800kN，能滿足下閘首閘門最大啟門力的要求，并具有足夠的富裕。采用ZBB級(jí)優(yōu)質(zhì)鍍鋅鋼絲繩，可以長(zhǎng)期露天頻繁使用。整機(jī)無(wú)開(kāi)式齒輪，基本實(shí)現(xiàn)免維護(hù)，僅需定期進(jìn)行減速機(jī)油檢查、更換。

4.2采用鋁合金液壓制動(dòng)器，制動(dòng)可靠安全，結(jié)構(gòu)輕巧維修方便；雙制動(dòng)器更加安全可靠，保證該類型閘門在擋水時(shí)不下滑。

4.3減速機(jī)直聯(lián)卷筒，減速箱內(nèi)齒輪均采用低碳合金鋼經(jīng)過(guò)滲氮淬火磨齒加工工藝的硬齒面齒輪，可靠耐磨，使用壽命長(zhǎng)，密封裝置全部采用進(jìn)口油封，維護(hù)方便。

4.4左右雙電機(jī)配置，負(fù)載持續(xù)率60%，適宜周期性頻繁使用，發(fā)熱量小，噪音低。采取電機(jī)過(guò)流保護(hù)，當(dāng)電機(jī)出現(xiàn)電流過(guò)大或啟閉機(jī)卡阻現(xiàn)象造成負(fù)載加重時(shí)，系統(tǒng)立即啟動(dòng)自動(dòng)保護(hù)。

4.5增設(shè)下滑保護(hù)，當(dāng)閘門開(kāi)啟到設(shè)置開(kāi)度停止后，控制系統(tǒng)自動(dòng)監(jiān)測(cè)閘門實(shí)際開(kāi)度，當(dāng)閘門實(shí)際開(kāi)度下滑達(dá)一設(shè)定值時(shí)（20cm），自動(dòng)開(kāi)啟控制啟動(dòng)閘門，恢復(fù)閘門至原設(shè)定位置。

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