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摘要：水电站清污机是水电站运行中拦污栅、拦污浮排等堆积垃圾、漂浮物清理关键设备，清污机清污能力、设备运行可靠性，在杂物较多、水质较差的水电显得尤为重要。本文在介绍某电站清污机行走轮故障处理情况，探讨清污机在水电站运行过程中的重要性。
关键词：水电站；清污机；行走轮；处理
一、水电站拦污栅的清污机特点
（一）水电站拦污栅的作用是阻拦水流所挟带的沉木、树枝及其其他固体杂物，使他们不能进入引水道内以保证水轮机设备不受损坏。如果水中大型污物太多就容易发生拦污栅堵塞，导致发电水头降低或使拦污栅遭到损毁。如果紧靠人工来清理拦污栅前的杂物，对水电厂来说（尤其大中型电厂）只能是杯水车薪，无法高效快速的清除垃圾如果遇到洪水期和北方的冰峰期大量污物骤然而至时，人工清理就不现实凑效。提栅清理可以彻底清除贴附在栅面上的污物，但最大的缺失是需要停机进行这样会影响机组的正常发电。于是，拦污栅的清理机械也随此而生俗称清污机其可以节省大量人工，又能在机组不停发的情况下进行，是一种较好的清理方法。目前水电站清污机主要有耙斗式清污机（又分半封闭式耙斗、开敞式耙斗耙斗、待产抓斗式三种）、齿耙式清污机，但这两种机型局限性比较大，很难兼顾水电站特殊技术和工况要求的方方面面，设计上往往只能照顾到突出的一方面或两方面。水电站大多选耙斗式为主。
（二）耙斗式清污机由牵引台车和耙斗两部分组成。牵引台车包括台车车架和行走车轮。台车架为梁系结构，行走车轮对称分布在台车架四角。行车车轮宽度略大于两根栅条净距的和。台车和耙斗铰接，并由起重机钢丝绳操纵，行走车轮在栅面上或在栅面上专门设置的导槽内行走。耙斗靠自重或者机械压力沉入水中，水流压力使耙斗贴近栅面。相对均衡的照顾到多方面的技术和工况要求，近年来以增力耙斗式和浮动加压耙斗式为水电站清污机的主选机型，设计上和使用上各种难题都比较容易解决。
二、水电站清污机常见故障现象
（一）行走轮故障：电站清污机在对机组进行清污时，行走轮出现转动卡涩现象，随清污工作量加大行走轮出现无法转动情况，与轨道摩擦严重，影响机组清污。
（二）油泵站故障：清污机抓耙通常是通过移动电缆连接油泵站，油泵站传输压力控制抓耙、开耙、关耙，实际运行中如出现油泵站进水，液压油变质乳化，压力达不到开、关耙压力，移动电缆插头进水引起短路，拦污栅垃圾不能及时清理，不仅影响发电机出力而且会赞成重大事故的风险。
三、常见故障原因分析
（一）行走轮故障
某水电站采用国内某机电制造有限公司生产的QW-2X30KN清污机，行走轮材质为ZG340-640铸造碳钢件，行走轮两侧各配备轴承一套，每套2个，型号GB297-84圆锥滚动轴承，采用黄油润滑。清污机正常行走时通过控制大车行走电动机驱动行走轮进行运转，单一行走轮电机在拆除情况下，行走轮可依靠清污机其他行走轮驱动单一行走轮行走，清污机总重量分由四个行走轮所属轴承承担。
当发现清污机下游靠近厂房侧行走轮出现无法转动情况时，随即维护人员对有可能影响行走轮转动因素逐一分析。
1、驱动电机故障：因驱动电机故障造成清污机行走轮运行不畅，维护人员随即对电机进行拆除排解，发现行走轮依然无法正常行走；
2、行走轮大轴断裂或卡阻：行走轮转动除依靠轴承外，两侧轴承靠大轴连接，若大轴断裂或卡阻，有可能造成行走轮行走不畅，随即对轴承两侧端盖进行拆除排解，发现已拆除部分大轴未见异常，如需继续拆卸，则需拆卸轴承后方可看到内部大轴状态，为彻底查明原因边逐一开始拆卸轴承，当维护人员在拆卸上游侧轴承后，发现外部轴承保护套已有局部断裂现象，由此造成轴承的滚动珠堆积，滚动珠与轴承发生干摩擦，致使轴承内部卡阻，行走轮无法行走，由此原因查明。下图即为某电站清理机故障轴承图片（图一）和完好轴承图片（图二）。
（图一） （图二）
（二）油泵站故障。
拦污栅的清污机抓耙通常是通过移动电缆连接油泵站，油泵站传输压力控制抓耙开耙和关耙，通常清污机抓耙吃水深度大约在40米左右。其油缸、油泵站及移动电缆经常浸泡在水里，如果密封不好，就会很容易引起油泵站进水而导致液压油变质乳化、压力达不到开、关耙压力。如果移动电缆插头进水引起短路，拦污栅前垃圾不能及时清理，不仅会增大拦污栅的水头损失印象机组发力，而且严重时还能使拦污栅堵塞，导致水轮机被迫停机或压垮拦污栅而造成重大事故。
四、常见故障处理过程
（一）行走轮故障
案例分析中某水电站清污机行走轮故障查明原因后，维护人员采用两个8T千斤顶将行走轮大梁顶起，行走轮离开轨道后，在大梁底部垫枕木塞紧，将千斤顶泄压，确定枕木垫牢固后，拆除行走电机及变速箱，拆除主轮轴套固定螺栓，采用500mm拉马拆卸轴承，锥形轴承型号：ZWZ 32224，锥形轴承分两步拆卸，首先拆卸轴承外套，然后拆卸内套。
拆卸后对主轮轴进行清洗打磨处理，制作专用工具对损坏轴承进行更换，并加注黄油，本次共计更换锥形轴承2 个，完成后调试正常。
（二）油泵站故障
案例中电站清污机油泵站故障查明原因后，拆除原来容易出现故障的油泵站，更换全套新油泵站（含电磁阀、油泵、电机、压力开关），油泵内部管路采用不锈钢管制作连接，将油泵站油箱箱体更换为不锈钢。更换牵引抗拉防水电缆15*2.5mm2.6米，安装不锈钢防水插座及插头。同时拆除清污机原来串油的油缸，更换清污机液压油缸Φ63/Φ 35-500（材质为不锈钢），并提供油缸密封件备品一套，完成后调试正常。
五、应急处理措施及建议
（一）发生此类故障时，如来水较多，清污任务频繁时，应立即进行检修处理，如来水较少，清污较少，为不影响发电，可待清污结束后再行检修处理，但需严密观察行走轮与轨道摩擦及行走轮状况，以免造成事故扩大。 （二）购买一套被损坏的零件部件作为备件，避免下次发生同样故障时能及时处理，减少因故障造成的电量损失。
六、日常清污机使用检查监护及选型设计要求。
（一）清污机械的工作装置主要检查。
清污机的所有滚动轮应转动灵活，并应加注抗水性强的润滑油或润滑脂，并定期检查是否需要补充或更换。检查清污机锁定装置是否准确可靠，是否存在卡组。检查清污机的耙斗或齿耙是否转动灵活，并向转轴中加注抗水性强的润滑油或润滑脂。检查耙齿有无裂纹、焊缝开裂或断齿现情况。检查清污机的钢丝绳及其固定端是否牢靠和钢丝绳的磨损情况。检查清污机的所有结构件有无明显变形，构件间的连接是否可靠，连接螺栓有无松动，焊缝有无开裂等。发现问题及时处理排除，日常维护到位。不可带缺陷投入使用。
（二）清理过程中的维护及注意事项
在清理拦污栅的污物垃圾作业中，要配备专人认真观察清污机的运行情况，发现异常情况应该立即停止作业并认真检查及时处理。如果发现耙斗被卡住，必须立即停止运转，防止拦污栅和清污机机械损坏。清污机工作装置要在动水情况下工作，水流的流态对工作装置的清理效果有着重要的影响。水流流速过大，流态紊乱时，清污效果就差。因此在清污机清理污物时，过栅流速最大不要超过1.25m/s，一般控制在1m/s左右最佳。
（三）污物垃圾处理
清理出来的污物垃圾要及时运走、就地处理货加以利用。如果将污物垃圾直接排往下游，不仅污染河水，而且会影响水轮机的运行或对下一级水电厂造成影响。
（四）针对污物类型选型。
污物的性质类型直接影响工作装置的工况及清污效果，因此它是决定工作装置类型的主要因素。对于清理对象以杂草为主，兼有青苔、树枝、城市垃圾等污物，耙斗式或齿耙式工作装置的清理效果相对较好；对于清理对象以浮冰为主，兼有青苔、杂草和其他漂浮物等，可选用带铲斗的工作装置；对于清理对象是拦污栅前沉积的砂石和潜沉的树木等大型漂浮物，应考虑选用耙集式和长材抓斗。
七、结语
水电站在汛期水质较差，漂浮物较多时，清污机故障，将影响电站机组出力，甚至停机，损失难以估量。在大型水电站，发电设备安全稳定运行关乎人民生命财产安全，作为水电站关键机械装置，清污机操作方便、可靠性高、维修、检修工作量小，显得尤为重要，不仅提高了水电站经济效益，而且关乎电站安全稳定运行。
参考文献：
[1]《水工机械检修》
关键词：水电站；清污机；行走轮；处理
一、水电站拦污栅的清污机特点
（一）水电站拦污栅的作用是阻拦水流所挟带的沉木、树枝及其其他固体杂物，使他们不能进入引水道内以保证水轮机设备不受损坏。如果水中大型污物太多就容易发生拦污栅堵塞，导致发电水头降低或使拦污栅遭到损毁。如果紧靠人工来清理拦污栅前的杂物，对水电厂来说（尤其大中型电厂）只能是杯水车薪，无法高效快速的清除垃圾如果遇到洪水期和北方的冰峰期大量污物骤然而至时，人工清理就不现实凑效。提栅清理可以彻底清除贴附在栅面上的污物，但最大的缺失是需要停机进行这样会影响机组的正常发电。于是，拦污栅的清理机械也随此而生俗称清污机其可以节省大量人工，又能在机组不停发的情况下进行，是一种较好的清理方法。目前水电站清污机主要有耙斗式清污机（又分半封闭式耙斗、开敞式耙斗耙斗、待产抓斗式三种）、齿耙式清污机，但这两种机型局限性比较大，很难兼顾水电站特殊技术和工况要求的方方面面，设计上往往只能照顾到突出的一方面或两方面。水电站大多选耙斗式为主。
（二）耙斗式清污机由牵引台车和耙斗两部分组成。牵引台车包括台车车架和行走车轮。台车架为梁系结构，行走车轮对称分布在台车架四角。行车车轮宽度略大于两根栅条净距的和。台车和耙斗铰接，并由起重机钢丝绳操纵，行走车轮在栅面上或在栅面上专门设置的导槽内行走。耙斗靠自重或者机械压力沉入水中，水流压力使耙斗贴近栅面。相对均衡的照顾到多方面的技术和工况要求，近年来以增力耙斗式和浮动加压耙斗式为水电站清污机的主选机型，设计上和使用上各种难题都比较容易解决。
二、水电站清污机常见故障现象
（一）行走轮故障：电站清污机在对机组进行清污时，行走轮出现转动卡涩现象，随清污工作量加大行走轮出现无法转动情况，与轨道摩擦严重，影响机组清污。
（二）油泵站故障：清污机抓耙通常是通过移动电缆连接油泵站，油泵站传输压力控制抓耙、开耙、关耙，实际运行中如出现油泵站进水，液压油变质乳化，压力达不到开、关耙压力，移动电缆插头进水引起短路，拦污栅垃圾不能及时清理，不仅影响发电机出力而且会赞成重大事故的风险。
三、常见故障原因分析
（一）行走轮故障
某水电站采用国内某机电制造有限公司生产的QW-2X30KN清污机，行走轮材质为ZG340-640铸造碳钢件，行走轮两侧各配备轴承一套，每套2个，型号GB297-84圆锥滚动轴承，采用黄油润滑。清污机正常行走时通过控制大车行走电动机驱动行走轮进行运转，单一行走轮电机在拆除情况下，行走轮可依靠清污机其他行走轮驱动单一行走轮行走，清污机总重量分由四个行走轮所属轴承承担。
当发现清污机下游靠近厂房侧行走轮出现无法转动情况时，随即维护人员对有可能影响行走轮转动因素逐一分析。
1、驱动电机故障：因驱动电机故障造成清污机行走轮运行不畅，维护人员随即对电机进行拆除排解，发现行走轮依然无法正常行走；
2、行走轮大轴断裂或卡阻：行走轮转动除依靠轴承外，两侧轴承靠大轴连接，若大轴断裂或卡阻，有可能造成行走轮行走不畅，随即对轴承两侧端盖进行拆除排解，发现已拆除部分大轴未见异常，如需继续拆卸，则需拆卸轴承后方可看到内部大轴状态，为彻底查明原因边逐一开始拆卸轴承，当维护人员在拆卸上游侧轴承后，发现外部轴承保护套已有局部断裂现象，由此造成轴承的滚动珠堆积，滚动珠与轴承发生干摩擦，致使轴承内部卡阻，行走轮无法行走，由此原因查明。下图即为某电站清理机故障轴承图片（图一）和完好轴承图片（图二）。
（图一） （图二）
（二）油泵站故障。
拦污栅的清污机抓耙通常是通过移动电缆连接油泵站，油泵站传输压力控制抓耙开耙和关耙，通常清污机抓耙吃水深度大约在40米左右。其油缸、油泵站及移动电缆经常浸泡在水里，如果密封不好，就会很容易引起油泵站进水而导致液压油变质乳化、压力达不到开、关耙压力。如果移动电缆插头进水引起短路，拦污栅前垃圾不能及时清理，不仅会增大拦污栅的水头损失印象机组发力，而且严重时还能使拦污栅堵塞，导致水轮机被迫停机或压垮拦污栅而造成重大事故。
四、常见故障处理过程
（一）行走轮故障
案例分析中某水电站清污机行走轮故障查明原因后，维护人员采用两个8T千斤顶将行走轮大梁顶起，行走轮离开轨道后，在大梁底部垫枕木塞紧，将千斤顶泄压，确定枕木垫牢固后，拆除行走电机及变速箱，拆除主轮轴套固定螺栓，采用500mm拉马拆卸轴承，锥形轴承型号：ZWZ 32224，锥形轴承分两步拆卸，首先拆卸轴承外套，然后拆卸内套。
拆卸后对主轮轴进行清洗打磨处理，制作专用工具对损坏轴承进行更换，并加注黄油，本次共计更换锥形轴承2 个，完成后调试正常。
（二）油泵站故障
案例中电站清污机油泵站故障查明原因后，拆除原来容易出现故障的油泵站，更换全套新油泵站（含电磁阀、油泵、电机、压力开关），油泵内部管路采用不锈钢管制作连接，将油泵站油箱箱体更换为不锈钢。更换牵引抗拉防水电缆15*2.5mm2.6米，安装不锈钢防水插座及插头。同时拆除清污机原来串油的油缸，更换清污机液压油缸Φ63/Φ 35-500（材质为不锈钢），并提供油缸密封件备品一套，完成后调试正常。
五、应急处理措施及建议
（一）发生此类故障时，如来水较多，清污任务频繁时，应立即进行检修处理，如来水较少，清污较少，为不影响发电，可待清污结束后再行检修处理，但需严密观察行走轮与轨道摩擦及行走轮状况，以免造成事故扩大。 （二）购买一套被损坏的零件部件作为备件，避免下次发生同样故障时能及时处理，减少因故障造成的电量损失。
六、日常清污机使用检查监护及选型设计要求。
（一）清污机械的工作装置主要检查。
清污机的所有滚动轮应转动灵活，并应加注抗水性强的润滑油或润滑脂，并定期检查是否需要补充或更换。检查清污机锁定装置是否准确可靠，是否存在卡组。检查清污机的耙斗或齿耙是否转动灵活，并向转轴中加注抗水性强的润滑油或润滑脂。检查耙齿有无裂纹、焊缝开裂或断齿现情况。检查清污机的钢丝绳及其固定端是否牢靠和钢丝绳的磨损情况。检查清污机的所有结构件有无明显变形，构件间的连接是否可靠，连接螺栓有无松动，焊缝有无开裂等。发现问题及时处理排除，日常维护到位。不可带缺陷投入使用。
（二）清理过程中的维护及注意事项
在清理拦污栅的污物垃圾作业中，要配备专人认真观察清污机的运行情况，发现异常情况应该立即停止作业并认真检查及时处理。如果发现耙斗被卡住，必须立即停止运转，防止拦污栅和清污机机械损坏。清污机工作装置要在动水情况下工作，水流的流态对工作装置的清理效果有着重要的影响。水流流速过大，流态紊乱时，清污效果就差。因此在清污机清理污物时，过栅流速最大不要超过1.25m/s，一般控制在1m/s左右最佳。
（三）污物垃圾处理
清理出来的污物垃圾要及时运走、就地处理货加以利用。如果将污物垃圾直接排往下游，不仅污染河水，而且会影响水轮机的运行或对下一级水电厂造成影响。
（四）针对污物类型选型。
污物的性质类型直接影响工作装置的工况及清污效果，因此它是决定工作装置类型的主要因素。对于清理对象以杂草为主，兼有青苔、树枝、城市垃圾等污物，耙斗式或齿耙式工作装置的清理效果相对较好；对于清理对象以浮冰为主，兼有青苔、杂草和其他漂浮物等，可选用带铲斗的工作装置；对于清理对象是拦污栅前沉积的砂石和潜沉的树木等大型漂浮物，应考虑选用耙集式和长材抓斗。
七、结语
水电站在汛期水质较差，漂浮物较多时，清污机故障，将影响电站机组出力，甚至停机，损失难以估量。在大型水电站，发电设备安全稳定运行关乎人民生命财产安全，作为水电站关键机械装置，清污机操作方便、可靠性高、维修、检修工作量小，显得尤为重要，不仅提高了水电站经济效益，而且关乎电站安全稳定运行。
参考文献：
[1]《水工机械检修》