雙支點(diǎn)頂式螺桿啟閉機(jī)在水利工程中的運(yùn)用
時(shí)間:2022-09-30 10:56:06
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1工程概況
山東沾化市徒駭河綜合治理工程是沾化市“林水會(huì)戰(zhàn)”的重大工程,工程總投資1.9億元,主要是對(duì)徒駭河沾化城區(qū)段進(jìn)行河道護(hù)砌和清淤治理,河面由原來(lái)60m拓寬到200m,防汛能力大大增強(qiáng),森林公園位于沿河兩側(cè),防洪閘橋與景觀河相輔相成,閘孔為3m×4m(寬×高)的方形孔口,閘門上游側(cè)與徒駭河相通,下游側(cè)農(nóng)業(yè)灌溉渠道相通。橋閘節(jié)水設(shè)備由5套SPGZ3×4雙向止水鑄鐵閘門和5套2×250kN雙支點(diǎn)螺桿啟閉機(jī)構(gòu)成,為了不影響整體景觀效果,采用螺桿不外露的頂式啟閉機(jī),同時(shí)設(shè)備頂部的鋼結(jié)構(gòu)箱式橋梁可作為人行便橋。設(shè)備在滿足強(qiáng)度、剛度、穩(wěn)定性和工作特性的前提下,還要結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境,在景觀設(shè)計(jì)上滿足景觀亮點(diǎn)的要求。
2設(shè)備構(gòu)成及工作原理
雙支點(diǎn)頂式螺桿啟閉機(jī)主要由機(jī)頭、螺桿、吊座、閘門、橫梁、吊桿、同步軸、螺桿護(hù)管等組成,機(jī)頭與螺桿聯(lián)接,機(jī)頭與螺桿為兩套左右對(duì)稱布置,兩套機(jī)頭通過(guò)傳動(dòng)軸實(shí)現(xiàn)機(jī)械同步,機(jī)頭下方的閘墩中設(shè)置埋管,螺桿在埋管中作往復(fù)運(yùn)動(dòng),螺桿上方聯(lián)接橫梁,橫梁中部對(duì)稱布置兩根連桿,連桿通過(guò)吊座與橫梁和閘門連接,兩套機(jī)頭驅(qū)動(dòng)螺桿,螺桿在埋管中上下運(yùn)動(dòng),螺桿頂部的橫梁也隨之上下運(yùn)動(dòng),通過(guò)連桿帶動(dòng)閘門上下運(yùn)動(dòng),實(shí)現(xiàn)閘門的啟閉功能。5孔閘門關(guān)閉時(shí),其上端5根橫梁連成人行便橋,滿足了景觀要求。本結(jié)構(gòu)設(shè)置的橫梁在閘門閉門中起到了施加閉門力的作用,故提高了閘門運(yùn)行的平穩(wěn)性,使得啟閉效果更理想。
3設(shè)備主要部件材料的選取及制作
3.1機(jī)頭
機(jī)頭螺桿材料選用40Cr,加工后進(jìn)行調(diào)質(zhì)和磨齒處理,高頻淬火硬度達(dá)HRC45-55,使其具有良好的耐磨性和承受重負(fù)荷的能力;機(jī)頭蝸輪材料選用ZCuSnP1,錫磷青銅鑄造采用離心澆鑄的方式,使其具有良好的耐磨性和抗疲勞性;機(jī)頭螺桿材料選用45Cr,利用專用旋風(fēng)銑床加工制作,設(shè)備加工效率高,加工精度有保證;機(jī)頭裝配要求,應(yīng)保證蝸桿與蝸輪中心嚙合點(diǎn)偏移量不大于±1mm,裝配后作磨合試驗(yàn),達(dá)到驗(yàn)收規(guī)范要求。
3.2橫梁
橫梁材料選用Q345B,焊接要求外觀光滑平整,焊后作無(wú)損檢測(cè),以保證焊縫的強(qiáng)度要求。橫梁表面的平面度為±0.5mm,鉆孔時(shí)要求橫梁吊點(diǎn)中心與拉桿法蘭連接孔中心在一條直線上,其誤差不大于±1mm。防腐要求表面噴砂除銹,其清潔度達(dá)Sa2.5,涂環(huán)氧富鋅底漆,環(huán)氧云鐵中間漆,氯化橡膠面漆并保證漆膜厚度,使設(shè)備達(dá)到設(shè)計(jì)壽命。
3.3同步軸
同步軸材料選用45Cr,在保證強(qiáng)度的基礎(chǔ)上,要求兩端階梯軸的同軸度控制在0.1mm范圍內(nèi)。
4現(xiàn)場(chǎng)功能調(diào)試及驗(yàn)收
產(chǎn)品到達(dá)工地現(xiàn)場(chǎng)檢查、開箱驗(yàn)收,按照相關(guān)圖紙文件進(jìn)行組裝,緊固件安裝牢固,螺桿的垂直度和橫梁的平行度合格后,啟閉機(jī)注入足量潤(rùn)滑油,滿足油位要求,其油封和結(jié)合面處應(yīng)沒有漏油現(xiàn)象,連接螺栓應(yīng)緊固不得松動(dòng)。電氣設(shè)備接電前,檢查全部接線符合圖樣要求,檢測(cè)線路的絕緣電阻大于0.5MΩ。
4.1空載試驗(yàn)
啟閉機(jī)不連接閘門,在整個(gè)行程中往返3次,電機(jī)運(yùn)行正常沒有異常的發(fā)熱現(xiàn)象,運(yùn)行到上下極限位置時(shí),行程限位開關(guān)能發(fā)出信號(hào)并切斷電源,使啟閉機(jī)停止運(yùn)轉(zhuǎn)。試驗(yàn)過(guò)程中,所有機(jī)械部件運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)不得有異常聲響。
4.2載荷試驗(yàn)
啟閉機(jī)通過(guò)吊桿將閘門連接好作運(yùn)行試驗(yàn),動(dòng)水啟閉兩次,各傳動(dòng)零件運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn),沒有異常聲響、發(fā)熱和漏油的現(xiàn)象,荷載控制裝置和高度指示裝置的傳感器信號(hào)發(fā)送和接收靈敏、準(zhǔn)確。在閘門升降的過(guò)程中整個(gè)鋼結(jié)構(gòu)橋梁平穩(wěn)起落,設(shè)備控制采用現(xiàn)地和遠(yuǎn)程兩種控制形式。現(xiàn)地可通過(guò)“升、降、停按鈕進(jìn)行手動(dòng)操作,也還可通過(guò)PLC進(jìn)行自動(dòng)操作;遠(yuǎn)方通過(guò)計(jì)算機(jī)集中控制系統(tǒng),對(duì)閘門進(jìn)行遠(yuǎn)程自動(dòng)控制。啟閉橋兩側(cè)有警示標(biāo)志,當(dāng)閘門起升放水時(shí),現(xiàn)地警示燈發(fā)出警示信號(hào),聲光報(bào)警裝置啟動(dòng),禁止兩岸人員通行,避免意外事故的發(fā)生。
5結(jié)語(yǔ)
雙支點(diǎn)頂式螺桿啟閉機(jī)的應(yīng)用,彌補(bǔ)了普通螺桿式啟閉機(jī)在水利工程中單調(diào)、缺乏空間視覺感的不足,展現(xiàn)了整體布局的合理性,同時(shí)增加了設(shè)備運(yùn)行的穩(wěn)定性。為設(shè)備在建筑物中的布置滿足協(xié)調(diào)性提供了工程實(shí)例。
作者:李金可 單位:黃驊市五一機(jī)械有限公司