原创《乌江彭水水电站升船机闸门跑偏问题》：本论文可用于升船机论文范文参考下载，升船机相关论文写作参考研究。
摘 要：重庆乌江彭水水电站升船机下闸首工作大门在试验过程中,发现闸门在挡水工作状态下启闭出现向一边偏斜的状况.为解决该问题,经初步分析和试验,对闸门制造和安装相关的公差进行了复核,门槽埋件、闸门支承轮平面度、启闭机吊点水平度等均满足规范要求.经过进一步研究,认为支承轮选用球面滚动轴承、导向侧轮刚度不足,是导致闸门跑偏的主要原因.
关键词：彭水水电站；升船机；闸门；跑偏
DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2017.07.066
1 前言
1.1 工程简述
重庆乌江彭水水电站下闸首工作门为下沉式平板钢闸门,由布置在下闸首启闭机房内2×4000kN固定式卷扬启闭机控制启闭.下闸首工作大门高22m,宽14m,厚4m,总重量为390t.闸门为双吊点,反向全行程止水,P型水封橡皮密封,正向支撑由两边各7个直径1m,宽270mm的支承轮,支承轮采用了球面滚动轴承.支承轨道为铸钢轨道,轨道工作范围宽300mm.闸门背水面布置有4个导向侧轮,闸门主轨护角兼做侧轮轨道.
1.2 闸门运行存在的问题
在闸门启闭调试中发现,闸门在不挡水的状态下启闭正常,但在挡水后升降过程中,闸门出现偏向一侧的横移现象,并呈现一定的规律性.在试验中,闸门从低向高提升时先偏向左侧,到达一定位置时向右偏移,也就是承受水压力减小到一定程度后开始向中间复位；下降时按照原轨迹先偏向左后偏右,下降到一定位置后闸门右侧侧轮受力,偏移程度持续增加直至最低位,同时导致右侧侧轮基座出现结构变形.
2 问题分析
闸门在不挡水时正常启闭,在闸门挡水时启闭轨迹出现跑偏,这说明闸门在启闭过程中由水压力存在,并导致产生了侧向力.按照此闸门的结构特点,产生侧向力的可能有以下几种情况：（1）启闭机两个吊点不水平导致闸门偏斜,在闸门上升和下降时支承轮行走方向不垂直而跑偏；（2）闸门及门槽埋件尺寸影响,门槽主轨埋件支承面本身倾斜；（3）支承轮安装后实际轴线不水平.
2.1 吊点
经检查闸门安装检测资料,并按照设计和规范要求对闸门、门槽埋件及启闭机安装精度情况进行复查.复查结果表明,启闭机两吊点水平度为3mm优于设计和规范要求的5mm.根据工程经验,该精度的吊点水平度不会对闸门启闭产生明显影响.
2.2 闸门埋件
经对闸门门槽主轨支承面等相關安装工程进行复测,其主轨工作表面直线度均小于等于2mm、共面度1.5mm、扭曲1.5mm,各项偏差范围均满足设计和规范要求.根据工程经验,该精度的闸门埋件支撑面不会对闸门启闭产生明显影响.
2.3 闸门支承轮
在闸门跑偏后核查闸门装配质量检测资料,支承轮直线度及共面度满足设计及规范要求.但在复测时发现,支承轮踏面共面度良好,但侧向平面度偏差较大.查阅图纸可知,由于支承轮采用了球面滚动轴承,轴承轴可在周向15°范围活动,导致支承轮轮缘侧向不共面.通过对支承轮轴线调整并还原,经检测支承轮侧向共面度小于1mm,优于规范要求；在该状态下进行启闭试验试两次后闸门依旧出现跑偏现象.
由上述检测和试验结果可知,闸门跑偏的主要原因为球面滚动轴承的轴线偏转造成.闸门启闭过程中支承轮受压后,由于支承面和轮缘接触部位微小变化产生侧向分力导致轴承偏转,从而部分支承轮转动方向发生变化,全部支承轮的综合效应导致闸门在启闭过程中跑偏.
3 处理方法和效果
在拆除侧导向轮后,闸门启闭过程在无侧向约束下跑偏范围稳定,根据分析计算可知侧向力大小.因此,提出加强侧导向轮结构刚度,并增加侧导向轮数量的处理方案,经实施后试验,闸门在侧导向轮约束下能在正常范围内顺利启闭,无跑偏现象,侧导向轮结构稳定.
4 结论
在大型平面闸门支承轮设计中不宜采用球面轴承,如必须采用,则应对侧导向轮的受力进行设计计算.
作者简介：焦建凯（1977-）,男,陕西洋县人,本科,工学学士,工程师.
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