王小利 解傳光
摘 要：支架作為索道線路最為重要的設(shè)備之一，支架上的設(shè)備完好關(guān)乎著索道安全運(yùn)行，任何一個(gè)構(gòu)件的不安全都可能造成嚴(yán)重的后果，必須對支架的安全情況提高重視，平時(shí)的支架檢修并不全面，使用年限較高的云谷索道年檢對支架全面大修，檢查隱蔽的不安全因素，將支架的不安全因素消除在萌芽狀態(tài)。
關(guān)鍵詞：支架；年檢；大修；危害性；磨損；腐蝕；輪組；軸
一、概述
黃山云谷新索道始建成于2006年12月，2007年10月投入運(yùn)營，全長2666米，是從奧地利Doppelmayr引進(jìn)的單線循環(huán)脫掛抱索器吊廂式索道設(shè)備，索道下起云谷景區(qū)北側(cè)，上至白鵝嶺東北側(cè)，高差775米，沿途18個(gè)支架，其中托索輪支架12個(gè)，壓索輪支架5個(gè)，復(fù)合輪支架1個(gè)，運(yùn)行總時(shí)間34015小時(shí)，車廂運(yùn)行總數(shù)3688008次，每年運(yùn)送300萬人次。
自建成以來索道已運(yùn)行接近十年，支架作為索道線路的重要設(shè)備，是通過地腳螺栓固定在基礎(chǔ)上，承受載荷的重要構(gòu)件，黃山一年四季陰雨天多，云霧天多，空氣濕度較大，客流量相對較大，高速運(yùn)行時(shí)間比較長，對支架以及支架上的索輪等其它構(gòu)件造成很大影響。
二、輪組上各種構(gòu)件損壞的危險(xiǎn)性
托壓索輪組是索道鋼絲繩的承載設(shè)備，結(jié)構(gòu)相對簡單，外側(cè)安裝捕捉器，內(nèi)側(cè)安裝擋繩板，中有托壓索輪，懸掛支座以及大、小梁。懸掛支座通過螺栓與橫擔(dān)相連，用側(cè)面的定位螺栓可對其與橫擔(dān)的角度進(jìn)行調(diào)整，輪組大、小梁軸與大、小梁之間通過光滑襯套裝配，并有加油咀，而起到撐起這些輪組的各種軸至關(guān)重要，它們是承重的主要構(gòu)件，同時(shí)也是最容易損壞的構(gòu)件。
磨損、腐蝕和斷裂是構(gòu)件的三種損壞形式，其中以斷裂危害最大，構(gòu)件在交變應(yīng)力作用下，經(jīng)一定循環(huán)周次后產(chǎn)生疲勞斷裂，軸的斷裂可能有多種原因，然而，沖擊疲勞造成的軸斷裂是最普遍的原因，疲勞最終斷裂是瞬時(shí)的，因此它的危害性較大，甚至?xí)斐杉軞送龅闹卮髶p失，尤其是景區(qū)發(fā)生這種事情會(huì)造成嚴(yán)重的社會(huì)負(fù)面影響，從而使人們對乘坐索道的安全性產(chǎn)生了懷疑。
三、檢查發(fā)現(xiàn)的情況
1.磨損情況
支架上的主要磨損部件有軸、軸套、襯套以及輪襯，因?yàn)檫@些部件長期處于相對運(yùn)動(dòng)的狀態(tài)，徑表面受到擠壓力和復(fù)合機(jī)械力的作用，出現(xiàn)永久性變形，然而金屬的退讓性非常差，就會(huì)造成磨損現(xiàn)象。輪襯的磨損大多有局部磨平、偏磨、炭化、硬化都有較明顯的特征在其表面上顯現(xiàn)出來，在平時(shí)的檢修過程中很容易發(fā)現(xiàn)并能及時(shí)解決。在支架上拆檢軸是一件十分困難的事情，軸的磨損基本上都在內(nèi)部，不易于發(fā)現(xiàn)，索道運(yùn)行時(shí)間較長，肯定有部分磨損，經(jīng)過仔細(xì)檢查發(fā)現(xiàn)有極個(gè)別大軸的一端出現(xiàn)了銹水的溢出（如圖1）。
明顯是軸的磨損程度較大，出現(xiàn)了軸向游隙和間隙也較大現(xiàn)象，在雨水的滲透下，水和空氣與磨損部分相互反應(yīng)形成銹水被擠壓出來，這只是在軸的較外側(cè)，內(nèi)側(cè)看不到的部分更難判斷磨損情況，接近十年的運(yùn)行，內(nèi)部一定有不同程度的磨損。在拆裝托壓索輪時(shí)發(fā)現(xiàn)軸套有個(gè)別也磨損嚴(yán)重（如圖2），軸套的檢查也不能換一輪子來檢查一個(gè)軸套，支架上392個(gè)索輪要檢查完時(shí)間要很久，有些磨損嚴(yán)重的不能等太久，必須集中更換，也是促使年檢集中大修的原因之一。
支架上襯套保護(hù)軸的，代替軸的磨損，檢查中也發(fā)現(xiàn)了襯套有磨破顯現(xiàn)象（如圖3），襯套內(nèi)側(cè)有較為光滑耐磨的塑料層，硬度和軸相比起來很小，當(dāng)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)不會(huì)傷害到軸的表面，從而降低了軸的磨損程度，襯套一般在軸孔內(nèi)側(cè)，安裝時(shí)要使用專用工具，支架上更換非常不便，當(dāng)使用年限較長時(shí)都有一定磨損，更換也必須集中，否則老舊搭配使用會(huì)縮短使用年限。
2.腐蝕現(xiàn)象
索道建在海拔較高的山上，上下高差也較大，濕度也很大，且支架常年在外面風(fēng)吹日曬，腐蝕現(xiàn)象相當(dāng)明顯，金屬腐蝕的本質(zhì)是金屬原子失去電子被氧化的過程，金屬腐蝕一般可分為化學(xué)腐蝕與電化學(xué)腐蝕，電化學(xué)腐蝕是金屬的腐蝕中最普遍、也是最重要的一種類型。實(shí)際上,隨環(huán)境的改變，各種影響腐蝕因素愈形復(fù)雜，它們會(huì)使得腐蝕的程度或是型態(tài)都跟著改變，并且增加腐蝕的嚴(yán)重性。影響金屬腐蝕的因素很多，金屬腐蝕是由各種內(nèi)在的和外在的因素所引起的,主要有以下幾種：
a.環(huán)境溫度和濕度，一般情況下,溫度的升高會(huì)加快化學(xué)反應(yīng)速率,溫度對化學(xué)腐蝕的影響較明顯；
b.與金屬表面接觸的溶液成分及pH值；
c.與金屬表面相接觸的各種環(huán)境介質(zhì)；
d.金屬材料本身化學(xué)成分和結(jié)構(gòu)，金屬越活潑，就越容易失去電子而被腐蝕，如果金屬中能導(dǎo)電的雜質(zhì)不如該金屬活潑，則容易形成原電池而使金屬發(fā)生電化學(xué)腐蝕；
e.金屬表面光潔度（氧濃度差電池腐蝕），金屬遇潮濕空氣、腐蝕性氣體、電解質(zhì)溶液,都容易被腐蝕。最常見的是支架上的螺栓經(jīng)常腐蝕較為嚴(yán)重（如圖4），由于螺栓在安裝使用扳手上緊時(shí)，破壞其表面烤藍(lán)層，非常容易腐蝕，而且生銹以后會(huì)加快其腐蝕速度，大家都知道生銹后的鐵屑比較酥松，有較強(qiáng)的吸附能力，能吸收周圍的水汽和氧氣，使其未生銹表面的濕度和氧氣濃度保持較高，進(jìn)而加快腐蝕速度，所以支架上螺栓一旦開始生銹就要密切關(guān)注，最好提前換掉或噴漆處理。
檢查發(fā)現(xiàn)索道9到18號(hào)支架檢修平臺(tái)也生銹腐蝕較為嚴(yán)重，山上濕度比下面更大，且冬夏季溫差大，冬季尤其是在支架檢修平臺(tái)的焊接處，霧水滴進(jìn)焊縫處且沒有排水孔集聚較多，凝結(jié)成冰，水變成冰時(shí)體積膨脹會(huì)使焊縫變大，把外面的防銹漆頂脫落掉，從焊縫處支架檢修平臺(tái)開始腐蝕（如圖5）。
3.斷裂現(xiàn)象
斷裂現(xiàn)象在本索道從未出現(xiàn)過，發(fā)生斷裂之前往往沒有先兆，是一種突發(fā)性事故，在日常運(yùn)轉(zhuǎn)管理上很難預(yù)測或發(fā)現(xiàn)，所以危險(xiǎn)性很大，一旦發(fā)生將造成極大的損失和危害，但是斷裂是生銹和磨損的主要原因，是一種量的積累，最后發(fā)生了質(zhì)的變化，生銹程度過大有一定明顯的前兆，而磨損有的并不明顯，尤其是一些硬度很大的軸，在各種應(yīng)力長時(shí)間的不斷沖擊，產(chǎn)生很細(xì)微的疲勞裂紋，而大多數(shù)軸的斷裂都是屬于疲勞斷裂，疲勞斷裂的特點(diǎn)一般分為三類：一是疲勞斷裂是低應(yīng)力循環(huán)延時(shí)斷裂，即具有壽命的斷裂，其斷裂應(yīng)力水平往往低于材料的抗拉強(qiáng)度，甚至屈服強(qiáng)度；二是疲勞斷裂是脆性斷裂，在疲勞斷裂前不會(huì)發(fā)生塑性變形，沒有變形預(yù)兆，它是在長期積累損傷過程中，經(jīng)裂紋萌生和緩慢亞穩(wěn)擴(kuò)展到臨界尺寸時(shí)才突然發(fā)生的，因此疲勞是一種潛在突發(fā)性斷裂；三是疲勞對缺陷如裂紋、缺口、組織缺陷十分敏感，由于疲勞破壞是從局部開始的，所以它對缺陷具有較高的選擇性，缺口和裂紋因應(yīng)力集中增大對材料的損傷作用，組織缺陷（夾雜、疏松、脫碳、不良組織等）降低材料的局部強(qiáng)度，三者都加快疲勞破壞的開始和發(fā)展。而在支架上用的構(gòu)件大都是合格產(chǎn)品，出廠缺陷很小，最大的就是預(yù)防使用過程中產(chǎn)生的腐蝕和磨損造成的缺陷，所以當(dāng)構(gòu)件長時(shí)間使用以后要密切關(guān)系，及時(shí)消除造成斷裂的因素。
四、研究決定更換
經(jīng)過檢查發(fā)現(xiàn)，確實(shí)存在一些必須更換的構(gòu)件，結(jié)合索道已經(jīng)使用的年限考慮，肯定有大部分軸出現(xiàn)疲勞損傷，且這些構(gòu)件必須長時(shí)間停運(yùn)才能更換和修復(fù)，有些構(gòu)件的更換必須在地面上進(jìn)行操作，新老構(gòu)件一起使用也會(huì)減少新構(gòu)件的使用壽命，達(dá)不到最終的使用目的，所以研究決定統(tǒng)一全部更換18個(gè)支架上的所有軸、軸套以及襯套，同時(shí)也更換9到18號(hào)支架上的檢修平臺(tái)，并把一次性使用的連接零件全部換除。
五、更換流程
本次年檢維修工作，主要包括9到18號(hào)支架檢修平臺(tái)的更換、支架輪組軸套、軸和襯套的更換，其中兩個(gè)支架大梁的更換，鋼絲繩的三次拆檢編結(jié)、減速機(jī)的更換及主電機(jī)軸承的更換。工期緊，工作繁雜量大，且維修過程中安全、質(zhì)量、環(huán)保措施要求嚴(yán)格，云谷索道線路較長，地勢險(xiǎn)要，并且施工是在12月份進(jìn)行，施工處于冬雪季節(jié)，支架檢修平臺(tái)及支架輪組所有軸套、軸及襯套更換作業(yè)較為困難，同樣，這些部件使用年限較長，在更換過程中可能存在軸或者軸套的磨損導(dǎo)致軸不好拆卸，更換的不可預(yù)見性較大，進(jìn)而會(huì)影響整個(gè)年檢的進(jìn)度，所以要做好年檢大修的充分準(zhǔn)備。
1.工具準(zhǔn)備
俗話說得好：“工欲善其事，必先利其器”，自索道建立以來，從未有過這么大規(guī)模年檢大修，好多用在支架上拆卸安裝工具數(shù)量不夠或者沒有，技術(shù)運(yùn)行部師傅列出表格，供所有員工一起合作思考所要購買的工具和數(shù)量，最后匯總討論，最終制定出要買工具的列表，并專門派機(jī)械負(fù)責(zé)人去上海購買，并不是所有列表上的工具都能一一找到，有些工具老舊生產(chǎn)廠家早就已經(jīng)停產(chǎn)，師傅們購買時(shí)也并不是按照原來制定的年檢工具列表購買，每次購買都會(huì)詢問店家所要購買的工具有沒有更先進(jìn)的替代工具，比如有些狹小的空間只能從外側(cè)用扳手上緊螺栓，但支架上的螺栓對其上緊扭力都有嚴(yán)格的數(shù)值或范圍，扭力套筒無法使用時(shí)，師傅們找到了可以代替的扭力扳手，并當(dāng)場請教銷售人員使用方法和注意事項(xiàng)，并把買回來的工具分類擺放在倉庫內(nèi)，以利于迅速取用。
2.施工 部署
為提高施工效率，保證工期順利完成，在年檢開始前將所有支架上的新構(gòu)件提前按照每個(gè)支架上所要使用的規(guī)格和數(shù)量分類好，并把支架與支架間的新構(gòu)件 分開擺放，用標(biāo)簽標(biāo)注好哪個(gè)支架上要使用的以及使用的部位，每天下午營業(yè)結(jié)束后，運(yùn)送兩個(gè)支架上的新構(gòu)件到支架底部以便施工時(shí)直接取用，并用塑料薄膜包住新構(gòu)件，防止雨水浸淋，施工前幾天把支架上用的所有新構(gòu)件全部運(yùn)送完成。施工時(shí)將支架維修更換分為兩個(gè)施工階段。第一階段1號(hào)到8號(hào)支架：本段工作是更換支架輪組所有軸套、軸及襯套。該段人員及施工安排為兩組人員，每組有16人同時(shí)施工，計(jì)劃5天完成本段工作，為了不影響有效的工作時(shí)間，一組人員坐檢修吊廂到線路遠(yuǎn)的支架施工，另一組人員在就近支架施工。第二階段9號(hào)到18號(hào)支架：本段具體工作是支架檢修平臺(tái)的更換、支架輪組所有軸套、軸及襯套的更換以及舊平臺(tái)的運(yùn)回計(jì)劃12天完成。該段人員及施工安排為：首先將9到18號(hào)支架檢修平臺(tái)全部集中運(yùn)輸?shù)轿�，然后再將人員分成兩組，每組16人，同時(shí)進(jìn)行兩個(gè)支架的施工；每組的16個(gè)人可先拆下一組托壓索輪組，然后有8人更換軸、軸套及襯套，其余8人可以同時(shí)更換支架另一側(cè)檢修平臺(tái)。
3.施工方法
（1）檢修平臺(tái)的施工方法
①施工準(zhǔn)備
準(zhǔn)備吊裝用的各種吊具如千斤、牛角吊具等，以保證貨物運(yùn)輸時(shí)在支架位置倒鉤比較容易。將散裝到貨的檢修平臺(tái)根據(jù)圖紙所示角度組裝到位，以便運(yùn)輸，節(jié)約線路上的施工時(shí)間。索道停車后，從抱索器壓軌的端部開始往站內(nèi)方向拆除大約14個(gè)摩擦輪，同時(shí)拆除兩個(gè)檢修吊廂不利于裝卸的圍欄，利用吊臂掛手拉葫蘆倒鏈運(yùn)輸構(gòu)件及施工機(jī)具。裝車位置設(shè)在站前的平地上，發(fā)車到站前，根據(jù)構(gòu)件的長短調(diào)整適宜的發(fā)車距離，晚上加班將構(gòu)件裝車到位，準(zhǔn)備好第二天的運(yùn)輸，運(yùn)輸施工人員的檢修吊廂后發(fā)，同時(shí)運(yùn)輸部分施工機(jī)具。
②新平臺(tái)和機(jī)具的運(yùn)輸
第一個(gè)檢修吊廂坐8人，第二個(gè)檢修吊廂坐4人及兩臺(tái)5噸柴油絞磨機(jī)、一臺(tái)人工絞磨、滑輪、棕繩等機(jī)具；當(dāng)?shù)鯉竭_(dá)施工支架時(shí)從第一個(gè)吊廂下4個(gè)人到支架，然后開車等第二個(gè)吊廂到達(dá)該支架時(shí)停車，卸下一臺(tái)絞磨及棕繩、跑繩、滑輪等一套卸車用工具，然后以同樣的方法將人員及機(jī)具運(yùn)送至第二、第三個(gè)支架，這樣每個(gè)支架處有4個(gè)人員，卸車用機(jī)具一套，三個(gè)支架可同時(shí)做好卸車準(zhǔn)備。當(dāng)運(yùn)輸施工人員的檢修吊廂到達(dá)施工的支架時(shí)，首先利用人力將2噸的機(jī)動(dòng)絞磨放到支架底部，并用地錨穩(wěn)固絞磨，同時(shí)將運(yùn)輸貨物的吊廂往回開到支架位，利用絞磨卸車。吊裝設(shè)置5噸的滑輪組，動(dòng)滑輪上設(shè)置一對長度適宜的鋼絲繩扣。施工人員在支架上將繩扣倒掛到吊裝貨物的牛角鉤上，低速開動(dòng)絞磨提升，當(dāng)手拉葫蘆上的吊鉤不再承受力量時(shí)，自動(dòng)脫出牛角鉤，完成倒鉤。更換絞磨轉(zhuǎn)向，加速落下貨物。
③舊平臺(tái)拆除
利用絞磨作為吊裝動(dòng)力，拴好繩扣，開動(dòng)絞磨，以跑繩剛好繃緊為宜，拆除舊平臺(tái)支撐的壓板螺栓（在做準(zhǔn)備工作的過程中，噴上螺栓松動(dòng)劑，以便于螺栓拆卸），將拆除的平臺(tái)落下。
④新平臺(tái)安裝
平臺(tái)的吊裝主要是保證平臺(tái)在起吊過程中保持平衡，否則和橫擔(dān)連接時(shí)較為麻煩，所以，起吊繩扣拴接的位置和形式非常重要。平臺(tái)安裝到位后，鏈接螺栓根據(jù)圖紙要求達(dá)到扭力，根據(jù)時(shí)間的早晚，考慮是否安裝平臺(tái)之間的支撐，安裝工作完成后，將舊平臺(tái)裝車運(yùn)回下站。
（2）輪組的軸、軸套更換施工方法
①施工準(zhǔn)備
頭一天將施工用的材料、扳手、絞磨、跑繩等機(jī)具準(zhǔn)備齊全，裝到檢修吊廂上，準(zhǔn)備第二天運(yùn)輸。如果準(zhǔn)備施工的支架位地錨條件不好，先用牛頭鉆在合適的巖壁上鉆孔，用直徑40的圓鋼作為錨固樁。
②輪組拆除
施工人員到位后，利用檢修梁和2噸的滑輪，用棕繩將材料機(jī)具卸到支架位置，穩(wěn)固機(jī)動(dòng)絞磨穿好5噸的滑輪組，掛好鋼絲繩扣，檢查吊具并在檢修平臺(tái)的兩端拴好拖拉繩后準(zhǔn)備吊裝同時(shí)做好輪架位置的記號(hào)，開動(dòng)絞磨，直至跑繩剛受上勁，用手拽單股繩，以繩不發(fā)軟為宜。打開固定在橫擔(dān)上的連接螺栓，移除輪組在橫擔(dān)上的壓板，用絞磨的低速檔往下落輪組，直至落到檢修平臺(tái)以下時(shí)，換高檔將輪組落下，在落下的過程中兩根拖拉繩要調(diào)整張緊程度，防止輪組轉(zhuǎn)動(dòng)發(fā)生刮擦。
③拆裝軸、軸套及襯套
首先將所有輪組拆卸下來，然后更換軸、襯套及軸套。用自制專用工具把主軸拆卸下來，然后用大錘或手錘慢慢敲擊專用工具把舊襯套從孔中投出來。把舊襯套全部投出來后進(jìn)行軸孔的清洗、除銹、清洗干凈以后，再用黃油均勻的涂抹在孔壁上。用專用工具把新的襯套裝入軸孔內(nèi)，把新軸套全部組裝好后，再組裝整體輪組，裝好后進(jìn)行注油，然后檢查輪組是否轉(zhuǎn)動(dòng)自如。
④輪組安裝
將組裝好的輪組仔細(xì)檢查，確認(rèn)無問題后用繩扣拴好啟動(dòng)絞磨、吊起輪組，按照標(biāo)記好的記號(hào)將輪組裝好，調(diào)整好索距，緊固好螺栓，拉動(dòng)手拉葫蘆，將運(yùn)載索放在輪組的輪槽內(nèi)。
六、小結(jié)
在施工過程中，會(huì)遇到一些不可預(yù)見性問題，例如天氣問題，當(dāng)天氣惡劣時(shí)只能調(diào)整施工部署，支架構(gòu)件更換時(shí)也會(huì)遇到一些困難，根據(jù)需要也做了很多 調(diào)整，尤其吊裝作業(yè)時(shí)，提前做好安全培訓(xùn)，上崗前防護(hù)用品佩戴齊全，最終在工期到達(dá)前以高質(zhì)量的水準(zhǔn)完成年檢任務(wù)，也借此機(jī)會(huì)希望與同行共同分享一下年檢的一些經(jīng)驗(yàn)。
來源：中國索道
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