首页 » 国内 » 为振动锤装上“金钟罩”

为振动锤装上“金钟罩”

  为振工锤装上“金钟罩”

  毛 艳

  “雷州湾水下60米振沉你们能干吗”“渤海湾水下27米振沉你们有设备吗?”今年以来,中交一航局一公司机械分公司经常接到这样的咨询电话,这些来电里无不透露出水下振沉作业存在一定的市场。

  分公司的APE液压振动锤组曾先后在港珠澳大桥、深中通道等超级工程中发挥出巨大作用。可因为大型水工市场施工量并不爆满,在技术超级工程之旅后,振动锤组只能被拆解为单个振动锤,供部分小规模水工项目使用,而大部分振动锤则处于无活可干的状态。

  “如果能开发出水下沉桩的施工能力,就能占据更广阔的市场”。分公司主任工程师王福民说道。原来,振动锤组只能在水上施工,沉下露出水面的高桩,如果工程仅需要使用水下部分的桩便由潜水员下水进行切割,整个过程费时、费力、费钱。水下沉桩说起来容易,但做起来难,关键难点就在于做好同步齿轮箱的密封、防止渗水。

  在和美国相关厂商的一番交涉后,王福民收到的除了80万高额改造报价外,还有对方满脸的不屑,“那我们就自己搞。”液压振动锤水下联动施工密封装置升级工作正式开始。“能不能仿照船舶尾轴的密封方式,通过水封、油封两道密封环实现阻水、阻油。”有人提出了看似可行的方案,可很快便被否定了,船舶尾轴的水下深度为5米左右,而水下作业则比这要深得多,因此压力也会增大不少,同样的密封装置可能就会失效。

  王福民也提出了大胆的想法,“给同步齿轮箱加上一个‘金钟罩’!”通过一个机械密封外罩将整个同步齿轮箱全部罩进去,通过机械式油水封、动环径向静止密封圈、油水封端盖共同完成密封,让齿轮箱可以在“金钟罩”的防水保护下自由旋转,实现锤组的水下同步。

  方向虽然有了,但机械密封的首次试验就遭遇了滑铁卢。王福民仔细观察这废掉的密封装置,发现里面特制的机械式油水封发生了小的碎裂。油水封分为动环、静环、预紧弹簧等等,材质强度直接影响密封效果。“这种材质能承受住水下100米的压力,现在压力只给到了水下60米的程度就碎了?”现场的人员议论纷纷。王福民经过反复研究后发现了端倪,原来问题出在了每分钟1200转的高转速上,这种材质虽然抗压能力较好,但不耐磨。“必须找到合适的材料来代替。”王福民开始查阅资料,选购材料进行试验。经过5次材料升级后,最终确定了采用碳化钨-铸铁-石墨材质来制作油水封,通过静环外侧的弹簧提供预紧力,使动环与静环之间始终有一层密封的润滑膜存在,从而起到密封作用。

  经过诸多波折,终于盼来最后调试。中海油研究总院等多家单位的技术专家们正齐聚一堂,等待观看这一历史性时刻。随着现场模拟水下压力的提升,密封装置展现出来的封闭性和稳定性十分良好。试验至此已证明了液压振动锤具备水下施工作业的能力。

  “你们的技术已经领先全国了,一定要优先考虑与我们合作啊。”听到外单位的负责人表达出的合作意向,王福民的心里感到暖暖的。整个改造试验前后花费2万多元,王福民正是凭着不服输的劲头,给振动锤组撞上了“金钟罩”。