趙英，許棟梁
（江蘇（sū）省無錫市城市防洪工程管理處，江蘇無錫 214000）
摘 要：在閘門啟閉過程中，主要靠主滾輪軸承和輪軸之間靈活轉動工（gōng）作的。本文對利民橋樞（shū）紐船閘閘門運行過程中主滾輪故障原因進行分析，經過對（duì）比選擇新型FZ-5自潤滑（huá）軸承，並根據（jù）實際運行情況對軸承進行了改造。
關鍵詞：FZ-5自潤（rùn）滑軸套（tào）；主滾輪；改造
0 引言
利民（mín）橋水利（lì）樞（shū）紐是無錫市城市防（fáng）洪工程主要控製建築物之一，位（wèi）於無錫市中心城區南部古運河與京（jīng）杭大運河交匯處（無錫新區利民橋北側），距利民橋約130米。本樞紐（niǔ）由一座淨（jìng）寬16米的節製閘（zhá）、一座12（16）米×90米的船閘和一座設計流量（liàng）60m3/s（4台×15m3/s）抽水泵站以及副廠房、安裝間、管理用房等附屬設施組成。其主要功能是防洪、排澇、航運和改善城市水環（huán）境。利（lì）民橋船閘自（zì）2006年10月建成投入運行來，承擔著繁重的大型企業生（shēng）產物資過閘任務。工程屬於社會公益性質的（de）水利（lì）建設（shè）項目，具有顯著的社會效益和經濟（jì）效益。據統計到2011年（nián）2月底，船閘過船（chuán）4.6萬船次，總噸位793.6萬噸。
船（chuán）閘2006年10月建成投入（rù）運行，因改（gǎi）善城區水環（huán）境（jìng）調水需要，船（chuán）閘長期套閘運行，閘門常（cháng）年頻繁啟閉，2010年4月中下旬船閘上閘（zhá）首閘（zhá）門運行過程中，出現主滾（gǔn）輪嚴重運轉不靈活、咬死等現象，同時引起閘（zhá）門劇烈顫振及左側下滾輪（lún）脫落（luò），經檢查發現上下閘首閘門滾輪、軸套等設備磨損嚴重，同時上閘首啟閉機高速軸端出滲漏油嚴重，已無（wú）法正（zhèng）常通航運（yùn）行（háng）。
1 閘（zhá）門運行故障原因分析
在水工閘門啟閉過程中，主要是靠主滾（gǔn）輪（lún）軸承與輪軸之間（jiān）靈活（huó）轉動工作的，軸承的主要作用是：（1）承擔較大的載荷，具有較高的抗壓強度及剛性；（2）具有較小的摩擦因（yīn）數，使滾輪能轉動靈活；（3）要保證（zhèng）一定的（de）支撐精度，確（què）保滾輪在軌道上平（píng）穩運（yùn）行。拆卸後發現，該船閘滾輪軸承選用的SF-1複合材（cái）料軸承，是以（yǐ）鋼板為基體，青銅為中間層，並以塑料為表麵層（céng）的自潤（rùn）滑材料。它將（jiāng）三種不同（tóng）材質的材料結合為一體，利用金（jīn）屬的剛性好和塑料的自潤（rùn）滑性結（jié）合，從而彌補了塑（sù）料尺寸穩定性差和金屬的幹摩（mó）擦性能（néng）劣的缺點，但（dàn）是其壁厚太薄。在拆卸下來的軸套中（zhōng）發現有些已不見鍍層及（jí）軸車銷加（jiā）工的痕跡，外閘（zhá）首3#滾輪，由於原裝軸承在2010年3月已經全部磨損，並（bìng）導致滾輪的壓蓋並帽脫落（luò），後緊急采購銅質軸套進（jìn）行更換（huàn），但由於銅套屬於硬質材料，加上潤滑不足導致銅套磨損更為嚴重。
2 改（gǎi）造措施和建議
2.1軸承材料的選（xuǎn）擇（zé）
在水工閘門中，選擇合適的支撐軸承是關鍵，要求軸承材料具有（yǒu）較高的承載能力、較低的摩擦因數、較好的耐磨性和耐久（jiǔ）性、使（shǐ）用壽命長等要求。早期采用較多的是青銅軸套及含油尼龍軸承。隨著（zhe）我國支承材料研發的進步和吸收國（guó）外的先進技術，工程塑料合金也被廣泛的應用，現應用較多的（de）主要材（cái）料軸承有青銅軸（zhóu）承、雙金屬自潤滑（huá）軸承、工程塑料合金等，比較如下：
2.1.1青銅材料是比較傳統的軸承材料，特點是承載力較高、耐磨性較好、使用壽命也長，但相對而言（yán）摩（mó）擦因數較大，為0.15-0.21。缺點是需要（yào）定（dìng）期加潤滑油，缺油時存在“燒（shāo）瓦、抱軸”等現（xiàn）象。
2.1.2雙金屬自潤滑（huá）材料是以低碳冷（lěng）軋鋼（gāng）板（bǎn）、不鏽鋼板或青銅板為（wéi）基體，以燒結含有固體潤滑劑的銅合金為摩擦表麵層（céng）的複合材料。該材料具有很高的承載能力，很好的耐磨性能，自潤滑（huá）特性、減摩性也比（bǐ）較突出，具有尺寸穩定、使用溫度高、結構簡單、尺寸緊湊等優點。該材料（liào）的摩擦（cā）因數範圍為0.08-0.15。
2.1.3工程塑料合（hé）金應用在（zài）水利工程中的主要有油尼龍、改性油泥（ní）龍、華龍MG係列等。油尼龍由於（yú）摩擦因數不穩定、耐磨（mó）性能較差而逐漸由華龍材料（liào）取代。
2.1.4華龍材料具有出色的耐磨損性，彈性和自恢複性，低摩擦因數及自潤滑性，耐海水腐蝕，不會剝落等特性；由於它（tā）的綜合性能卓越，能承受衝擊荷載，所以在水質惡劣的水利水電工程中替代青銅軸套及油尼龍等產品。該材料的（de）摩擦因數範圍為0.02-0.16。
2.1.5大連三（sān）環FZ-5材料是（shì）一種新型的自潤（rùn）滑材料，與傳（chuán）統的三層（céng）複合材料相比，靜載特性、無油脂潤滑條（tiáo）件下的耐（nài）磨性能、使（shǐ）用溫度（dù）、尺寸穩（wěn）定性等更為優異。與銅基鑲嵌自潤滑材料比較，可避免（miǎn）鑲嵌式材料由於泥沙或（huò）磨屑將固體潤滑（huá）劑表麵覆蓋而喪失自潤滑特性的失效方式，但價格較高。
2.2軸承的選擇
經對照比較，選擇大（dà）連三環FZ-5自潤滑軸套替（tì）代原（yuán）用SF-1型自潤（rùn）滑軸承（附水工常用軸套（tào）性能特征對比表）。該自潤滑軸承結構，是以高強度銅合金為基體，其上均布若幹（gàn）通孔，孔（kǒng）中填充固體潤滑劑，同（tóng）時軸（zhóu）承摩擦層表麵還塗（tú）有幫助跑和的固體潤（rùn）滑膜。軸承工作時，固體潤滑劑在擠壓、剪切和摩擦熱的（de）作（zuò）用下向摩擦表麵轉移形成（chéng）固體潤滑膜，實現（xiàn）軸承的自（zì）潤滑。因此軸（zhóu）承可以在較低的摩擦阻力（lì）下穩（wěn）定的（de）工作。
2.3增加（jiā）自潤（rùn）滑裝置
由（yóu）於船閘滾輪在夏（xià）天室外運行，金屬溫升較高，為進一步加強潤滑（huá）效果，並且能夠對固體潤滑膜起到保護作用，延長主滾輪使用壽命，在每套主滾輪軸上鏜製潤滑油孔Φ12，軸頸配合麵按間距70mm，圓周方向120°均布Φ10出油（yóu）孔三個（gè）。在閘門與滾輪間隙（xì）處輪軸上增（zēng）設Φ10注油（yóu）孔一個（gè），為平（píng）時維護方便安裝不鏽鋼加（jiā）油柱250mm，可以定期加注有較好的親和力、抗水衝洗性強（qiáng）、具有良好的（de）熱穩定性和潤滑作用二硫（liú）化鉬鋰基（jī）潤（rùn）滑脂。
3 結束語
試（shì）運行前施工（gōng）單位和管理所技術人（rén）員對上、下閘首啟閉機設備及自動化控（kòng）製係統進行了詳細的檢查和（hé）準備，確認正常後分別進行了上閘首閘門和（hé）下閘首閘門試運行，閘門運行平穩，滾輪轉動順暢、靈活，啟閉機運轉正常，無異響，減速箱無漏油，刹車裝置（zhì）工作正常。當然（rán），雙金屬自潤滑材料（liào）新滾（gǔn）輪（lún）軸承長期使用的效果如何，是否能與試驗時的效果一致，還有待在今後實（shí）際（jì）運行中進（jìn）一步檢驗。
參（cān）考文獻
[1]FZ-5B係列雙金屬（shǔ）鑲嵌自潤滑軸承產品說明書[S]
來源：《農業與技術》2012年3期
