关于葛洲坝门机典型故障的探讨

文勇波

（中国长江电力股份有限公司葛洲坝电厂，湖北 宜昌 443000）

关于葛洲坝门机典型故障的探讨

文勇波

（中国长江电力股份有限公司葛洲坝电厂，湖北 宜昌 443000）

通过对葛洲坝门机运行中的故障统计，对几个典型的门机故障进行分析、探讨，力求减少故障的出现率，保障设备稳定运行。

门机；联轴器；减速器；制动器；电缆卷筒

0 引言

葛洲坝电站共有门式起重机15台，其中2× 250T门机7台，2×125T门机5台，2×100T门机3台，分别布置于葛洲坝电站机组进水口、尾水平台和泄洪、冲沙建筑物上，主要承担着葛洲坝机组及泄洪闸、冲沙闸上、下游各式平板闸门、拦污栅等的启闭工作。自1979年首台门机投入运行以来，现已运行30多年，必然会出现各式故障，现对葛洲坝门机在运行中出现的一些故障和处理的方法进行总结，对葛洲坝门机几个部件改进前和改进后的状况进行对比。

1 行走机构减速箱底座固定螺栓失效及行走机构联轴器端盖脱落

在葛洲坝门机多年的运行中，此项故障的出现率较高，表现形式为减速箱底座固定螺栓被拉断、拉长和滑丝，减速箱移位，齿式联轴器端盖脱落。产生以上故障的原因有3个：

（1）行走车轮角轴承处固定螺栓松动。门机行走起动和制动时，产生非常大的惯性力，使传动部件承受很大的动载荷，角轴承处螺栓的松动导致车身和车轮之间的跳动，且松动越大，跳动越大。行走车轮的跳动导致传动开式齿轮的跳动，开式齿的跳动传递到下一级开式齿继而传到减速箱，从而造成减速箱与底座的跳动，最终的结果是减速箱底座固定螺栓失效，被拉断、拉长和滑丝，减速箱移位。减速箱的移位造成减速箱与电机间同轴度偏差过大，当电机启动时，由于电机的轴与减速器的轴不同心，于是造成齿式联轴器端盖脱开。

（2）联轴器蹿动过大。电动机或减速器的安装没有按设计定位，使电动机和减速器的距离过近，联轴器蹿动过大，超出联轴器的调节范围，导致联轴器无法补偿而脱落。

（3）安装时电机与减速器的同轴度偏差过大，或者是在运行中由于振动导致同轴度偏差过大，造成联轴器摆动，慢慢的联轴器就脱开。同时在连轴器完全脱开之前，减速器也在承受联轴器传来的非转向力，可能导致底角螺栓松动。一般来说，联轴器能传递的非转向力较小，如果在减速器底座固定很牢的情况下，造成减速器底座固定螺栓失效，被拉断、拉长和滑丝，减速箱移位的可能性较小，只会造成联轴器端盖的脱落，所以，故障现象如果只出现连轴器端盖脱落，而减速器没有任何变化，就很可能是由此原因引起。

所以，在日常检修和维护中，要时刻关注主动车轮处角轴承螺栓的松紧程度。同时，在检修中要测量电机与减速器的同轴度，以GICL型齿式联轴器为例，其径向位移偏差应满足如下表1标准。

（1）当两轴无径向位移时，联轴器的角向位移见图1，并按照表1的规定：

表1

（2）当两轴无角向位移时，径向位移见图2，并按表2的规定。

图1 两轴无径向位移时，联轴器的角向位移

图2 两轴无角向位移时，联轴器径向位移

表2 单位：mm

（3）当联轴器连接两轴有角位移△α时，其许用径向位移应按下式计算：

［△Y］=0.262A（［△α］-△α）/［△α］

式中A为中间轴两端联接的外齿轴套齿中心间的距离。

2 行走制动器失效

葛洲坝门机的行走和起升机构所装制动器均为电力液压块式制动器，门机制动器出现机械故障主要有：

（1）制动器的制动瓦或制动轴过度磨损，这是由于制动轮与瓦块间隙不均匀而摩擦生热，造成制动瓦块迅速磨损，可以通过调整瓦块的角度来减少摩擦。

（2）制动臂销轴的卡板损坏或开口销剪断、掉落，销轴脱出。

（3）制动瓦的销轴因顶丝松动而窜动，制动瓦脱落。

（4）制动器的制动瓦或制动轴过度磨损。

（5）制动器的主弹簧紧固螺母松退，制动力矩减少或消失：或者是主弹簧调得太紧，弹簧压力太大。

（6）制动器上的制动瓦铆钉露出瓦块，与制动轮接触。

（7）制动器的活动节被咬死。

当发现制动器突然失效时，如果属于机械故障.则应立即进行一次反车点动操作，如不成功即发出警告信号并开反车，同时根据具体情况启动大、小车将工件降落在安全地点，若是由于电气故障所造成，则应迅速断开总电源开关，使制动器断电，制动器抱闸。

平时应加强对制动器的检修维护，对制动器的轴瓦，液压油质、油位，力矩等进行检查，不可掉以轻心。

3 防风装置

葛洲坝门机在设计制造时自带的防风装置为夹轨器，单独安装在箱形梁中部，采用电动和手动两种方式，但在长期的运行中发现存在以下问题：

（1）夹轨器夹钳的力度不够，在大风的情况下，仍可能出现被风吹动的现象。

（2）动作不灵活。手动操作时非常沉重，劳动强度大，夹钳常出现放不到位的现象。

（3）夹轨器的闸瓦片易损坏，在遇大风门机运行时，闸瓦磨损严重，表面的摩擦系数降低，造成夹紧力下降，因此需要更换闸瓦。

（4）控制重锤的钢丝绳易断，由于钢丝绳长期持续受力，在出现丝杆螺母发卡时，由于惯性作用产生动量冲击，钢丝绳端部易断。

针对门机老式夹轨器失去正常制动作用的问题，对防风装置进行了改造，拆除箱形梁中部的重锤式夹轨器，采用防风效果较好的电力液压防风铁楔制动器。

电力液压防风铁楔以电力液压推动器为动力，连杆为提升机构来实现铁楔的释放、设置、拖轮。当通电时推动器通过传动机构将防风铁楔提起，使起重机正常工作，断电时铁楔压在轨面上。当突发大风吹动起重机时，压轮随之滚动到铁楔斜面上，利用起重机对铁楔的轮压使铁楔与轨面间产生滑动摩擦力，阻止起重机行走，将整机楔死，其具有如下特点：

（1）抗风能力强。根据楔形自锁原理，摩擦块采用强度高、耐磨钢加工成齿条状来保证足够的摩擦系数，使得防风铁楔具有较高的抗御大风的能力。

（2）结构简单，寿命长。提升和放置时所需的动力均很小，传动机构在楔死位置处于死点附近，使整机结构紧凑、体积小、降低制造成本和使用成本，且铁楔不磨损，寿命长。

（3）传动效率高。主要摆动铰点设有自润滑轴承，动作灵敏可靠，并且楔死过程平稳，可避免起重机由于防滑止动过猛而产生颤动。

（4）自动化程度高。当起重机行走时，铁楔自动提起，当起重机停止运行或断电后，铁楔自动放下，并具有行程开关和手动释放装置。

（5）可靠性高。电力液压防风铁楔类似于常闭式制动器，断电后铁楔即落在轨面上，随时楔死车轮。

（6）操作维修方便。该产品克服了同类产品因铁楔被压死，大车无法起动的弊端，一般可直接启动运行，遇风楔死时，反方向点动即可启动运行。

4 电缆卷筒装置

葛洲坝门机设计所使用的是配重式电缆卷筒，在多年的使用中主要的缺点有：卷筒占地面积大，体积大，不易安装维修；卷筒的钢丝绳滑出定滑轮或动滑轮时，电缆很容易被拉断；在卷筒上把电缆盘上或卸下时需人工手动处理；卷筒的集电器为外装式，易积灰尘从而打弧烧毛碳刷和滑环，不安全；卷筒的平台位置较高，电缆易被行车的吊物钩断；卷筒的容积较小，对电缆没有保护措施，电缆常发生卷不上来。

2002年对大江拦污栅1号、2号门机电缆卷筒进行改造，更换为磁滞式电缆卷筒，随后经过1年时间的运行，发现磁滞式电缆卷筒比配重式电缆卷筒稳定可靠，随即将其它门机电缆卷筒更换为磁滞式电缆卷筒。

从磁滞式电缆卷筒的工作原理及结构形式可以看出，磁滞式电缆卷简有以下特点：

（1）结构紧凑，体积小，功能全，便于电缆卷筒在主机上的布置，安装维修方便。

（2）采用磁滞联轴器，传递力矩不随负载变化，电缆近似恒张力。而且这种非接触联接，对驱动电动机有过载保护的功能。

（3）电动机不需双向旋转，设备前进时，电动机带动电缆卷筒收缆，电缆拉紧；设备后退时，电缆拉着卷筒倒转，电缆仍被拉紧。可见，磁滞式电缆卷筒能够实现理想的卷取特性。

（4）电动机轴上的单向轴承可以防止卷筒倒转，避免设备运行中电缆松开。

（5）根据实际工况，输出力矩调节方便，而且具有良好的自制动功能，无需安装制动器，运行可靠。

5 结束语

以上是葛洲坝门机在运行时出现的一些典型的故障和一些处理、维护方式，在以后的工作中需要更进一步的对故障进行跟踪，以减少故障的出现，保障设备的稳定运行。

［1］JB/T8854.3-2001GICL、GOCLZ型鼓形齿式联轴器［S］.

［2］甘辉敏.防风铁楔在三峡大坝门式启闭机上的运用［J］.起重运输机械，2009（02）：58-60.

［3］郭利华，张荣侠.磁滞式电缆卷筒的应用与维护［J］.水利电力机械，2004（04）.

TV698.2

B

1672-5387（2016）07-0050-03

10.13599/j.cnki.11-5130.2016.07.016

2016-01-17

文勇波（1984-），男，工程师，从事起重机械方面工作。