密封技术在升卧式闸门滚轮中的应用

1、密封技术在升卧式闸门滚轮中的应用来源：建筑工程技术与设计 2015年4期 【摘 要】闸门滚轮是闸门平稳运行的根本保障，而滚轮的平稳运转主要靠外轮、轴套与主轴间的密切配合，且在主轴与轴套间必须有一定的润滑措施，否则会发生干磨，形成卡死、间隙过大等故障。本文主要介绍密封润滑技术运用于闸门滚轮上，从而使闸门平稳运行，减少磨损，起到延长滚轮使用寿命和保障闸门安全稳定运行的作用。【关键词】滚轮 闸门 衬套、油封 主轴闸门滚轮是闸门的重要组成部分，是闸门平稳运行的根本保障。闸门能否平稳顺畅地运行是由滚轮是否平稳顺畅地运转来决定的，而在升卧式闸门中滚轮的作用尤其显得重要。闸门滚轮有主滚轮、侧滚轮等，以平面升

2、卧式钢闸门为例，也叫平面定轮闸门，有的只有主滚轮，有的有主滚轮、侧滚轮。主滚轮和侧滚轮主要是使闸门在门槽主轨上平稳运行和保障左右定位运行，防止闸门侧偏卡死。就魏村水利枢纽船闸闸门滚轮，分析魏村水利枢纽船闸闸门滚轮衬套磨损的原因和应用密封技术对其进行的改造。魏村水利枢纽船闸闸门滚轮衬套磨损分析 魏村水利枢纽是太湖湖西引排工程之一，位于常州市新北区春江镇，所在河流为德胜河，工程建成于1996年3月19日。工程包括一座中孔净宽12米、两边孔净宽为6米的节制闸；一座闸口净宽为12米、闸室净宽为16米船闸、闸室长为160米的船闸和一座415立方米/秒的双向泵站组成。魏村水利枢纽船闸是魏村水利枢纽的重要组

3、成部分，本船闸按通航能力500T级船队标准设计，设计年通过量1500万T，闸室净宽16m，闸室长度160m，上下闸首净宽12m，闸门为平面升卧式钢闸门，门宽12.22m，门高分别为9.35m、7.5m（长江侧、内河侧），采用卧式增程液压启闭机，油缸型号为QPPYI-2400KN-7150/6100。上下游输水廊道阀门为平面直升门，门宽2.5米，高2.5米。消能采用头部短廊道集中输水系统。魏村水利枢纽船闸的长江侧、内河侧闸门均采用平面升卧式钢闸门，以长江侧闸门为例，闸门自重在35吨左右，滚轮属于大型滚轮，滚轮直径为1.0米，一扇闸门共有四个滚轮，上下各两个，使闸门在门槽主轨上做升卧运行，其运行轨

4、迹如图1。启门时，闸门处于全关状态，由液压系统带动钢丝绳沿着辅助轨道向上运动，上滚轮沿着主轨道轨迹滚动，闸门向上移动逐步开启，直至到达全开状态。如图2。从运行轨迹图上可以看到，闸门的上、下滚轮在沿着主轨运行时承受着很大的支撑力，如果发生滚轮卡死的故障，滚轮与主轨间的运行就由滚动变成了滑动，摩擦力大增加，会产生较大的振动，进而影响工程的使用寿命；如果滚轮与主轴间的间隙过大，则在开始起吊由向上移动向主轨道轨迹运动过程中会生冲击（因在竖直运动向有角度的轨迹运动时闸门重心发生变化所致），滚轮也易产生串动，甚至会产生将侧边的挡板损坏，滚轮脱离主轴的严重故障。因此，保持滚轮的稳定、顺畅地运行是船闸安全运行

5、的重要保障。魏村水利枢纽船闸原闸门滚轮的结构如图3，主要有主轴、衬套、滚轮和端盖构成，结构简单，其润滑依靠江水。由于长江水的泥沙含量较大，加上闸门自重较重，下滚轮衬套与主轴的磨损非常严重，而上滚轮经常没有水润滑，衬套与主轴经常是干磨运行，衬套与主轴的磨损也非常严重，尤为重要的是魏村水利本世纪是常州最为重要的通江港口，进出的船只流量极大，船闸运行非常频繁，这也加快了滚轮的磨损，缩短了滚轮的使用寿命，而这种磨损使得衬套与主轴间的间隙加大，直至衬套磨穿，也可能使衬套在磨损过程中因形变而跑出，从而滚轮在主轴上左右晃动，使得半圆型轴卡环脱落，导致滚轮有脱离主轴的危险，给闸门运行带来严重的安全隐患。一、

6、运用密封技术改造滚轮根据原滚轮结构在实际使用中存在的问题，对其进行改造，改造中采用密封技术，其结构如图4所示，从结构图中可以看到，改造后的滚轮主要有油封、衬套、卡环、石棉垫、翻边橡皮圈、油封端盖等构成。衬套采用耐磨的紫铜材料，厚度为10，衬套与滚轮相嵌形成一体，在衬套与滚轮上有径向贯通的六个加油孔，可以确保滚轮在任何位置都能进行加油，在衬套内圆的轴向有六条导油槽并且相通，轴向油槽采用螺旋形，在主轴上能形成环形油膜。为了确保润滑的可靠性，采用轻质润滑油，这就需要对主轴与衬套这一段间隙形成一个密封的整体，保证润滑油不泄漏以及防止水进入主轴与衬套的间隙内，因此采用了密封技术，使用油封进行密封。油封选

7、用的是台湾嵩赞公司产的TC旋转油封，这是一种橡胶完全包覆的带自紧弹簧的双唇油封，也叫旋转轴唇形密封圈，在滚轮内衬套两侧各安装两道这种油封进行密封，确保润滑油不泄漏和水不进入，油封嵌入后安装两片圆形轴端盖进行封堵，轴端盖与滚轮接触面安装石棉垫密封，起轴向密封作用，两片轴端盖间安装翻边橡皮圈密封，起径向与轴向的密封作用，石棉垫与翻边橡胶圈主要是防止水的进入，最后安装半圆形卡环卡死，防止滚轮向外跑出而脱离主轴。加油孔在滚轮上钻孔与衬套内的油槽相通，润滑油经过加油孔渗满油槽，在主轴与衬套间形成油膜，滚轮使用轻质润滑油，可以保证低温时正常润滑。采用密封技术改造后，闸门运行非常平稳，消除了尖叫声，确保了闸门的安全稳定运行，同时也延长了滚轮的使用寿命。二、 结束语（小大，不是升卧式的是否也可进行改造，通用性；改造的关键