王小利　解传光

摘　要：支架作为索道线路最为重要的设备之一，支架上的设备完好关乎着索道安全运行，任何一个构件的不安全都可能造成严重的后果，必须对支架的安全情况提高重视，平时的支架检修并不全面，使用年限较高的云谷索道年检对支架全面大修，检查隐蔽的不安全因素，将支架的不安全因素消除在萌芽状态。

关键词：支架；年检；大修；危害性；磨损；腐蚀；轮组；轴

一、概述

黄山云谷新索道始建成于2006年12月，2007年10月投入运营，全长2666米，是从奥地利Doppelmayr引进的单线循环脱挂抱索器吊厢式索道设备，索道下起云谷景区北侧，上至白鹅岭东北侧，高差775米，沿途18个支架，其中托索轮支架12个，压索轮支架5个，复合轮支架1个，运行总时间34015小时，车厢运行总数3688008次，每年运送300万人次。

自建成以来索道已运行接近十年，支架作为索道线路的重要设备，是通过地脚螺栓固定在基础上，承受载荷的重要构件，黄山一年四季阴雨天多，云雾天多，空气湿度较大，客流量相对较大，高速运行时间比较长，对支架以及支架上的索轮等其它构件造成很大影响。

二、轮组上各种构件损坏的危险性

托压索轮组是索道钢丝绳的承载设备，结构相对简单，外侧安装捕捉器，内侧安装挡绳板，中有托压索轮，悬挂支座以及大、小梁。悬挂支座通过螺栓与横担相连，用侧面的定位螺栓可对其与横担的角度进行调整，轮组大、小梁轴与大、小梁之间通过光滑衬套装配，并有加油咀，而起到撑起这些轮组的各种轴至关重要，它们是承重的主要构件，同时也是最容易损坏的构件。

磨损、腐蚀和断裂是构件的三种损坏形式，其中以断裂危害最大，构件在交变应力作用下，经一定循环周次后产生疲劳断裂，轴的断裂可能有多种原因，然而，冲击疲劳造成的轴断裂是最普遍的原因，疲劳最终断裂是瞬时的，因此它的危害性较大，甚至会造成架毁人亡的重大损失，尤其是景区发生这种事情会造成严重的社会负面影响，从而使人们对乘坐索道的安全性产生了怀疑。

三、检查发现的情况

1.磨损情况

支架上的主要磨损部件有轴、轴套、衬套以及轮衬，因为这些部件长期处于相对运动的状态，径表面受到挤压力和复合机械力的作用，出现永久性变形，然而金属的退让性非常差，就会造成磨损现象。轮衬的磨损大多有局部磨平、偏磨、炭化、硬化都有较明显的特征在其表面上显现出来，在平时的检修过程中很容易发现并能及时解决。在支架上拆检轴是一件十分困难的事情，轴的磨损基本上都在内部，不易于发现，索道运行时间较长，肯定有部分磨损，经过仔细检查发现有极个别大轴的一端出现了锈水的溢出（如图1）。

明显是轴的磨损程度较大，出现了轴向游隙和间隙也较大现象，在雨水的渗透下，水和空气与磨损部分相互反应形成锈水被挤压出来，这只是在轴的较外侧，内侧看不到的部分更难判断磨损情况，接近十年的运行，内部一定有不同程度的磨损。在拆装托压索轮时发现轴套有个别也磨损严重（如图2），轴套的检查也不能换一轮子来检查一个轴套，支架上392个索轮要检查完时间要很久，有些磨损严重的不能等太久，必须集中更换，也是促使年检集中大修的原因之一。

支架上衬套保护轴的，代替轴的磨损，检查中也发现了衬套有磨破显现象（如图3），衬套内侧有较为光滑耐磨的塑料层，硬度和轴相比起来很小，当转动时不会伤害到轴的表面，从而降低了轴的磨损程度，衬套一般在轴孔内侧，安装时要使用专用工具，支架上更换非常不便，当使用年限较长时都有一定磨损，更换也必须集中，否则老旧搭配使用会缩短使用年限。

2.腐蚀现象

索道建在海拔较高的山上，上下高差也较大，湿度也很大，且支架常年在外面风吹日晒，腐蚀现象相当明显，金属腐蚀的本质是金属原子失去电子被氧化的过程，金属腐蚀一般可分为化学腐蚀与电化学腐蚀，电化学腐蚀是金属的腐蚀中最普遍、也是最重要的一种类型。实际上,随环境的改变，各种影响腐蚀因素愈形复杂，它们会使得腐蚀的程度或是型态都跟着改变，并且增加腐蚀的严重性。影响金属腐蚀的因素很多，金属腐蚀是由各种内在的和外在的因素所引起的,主要有以下几种：

a.环境温度和湿度，一般情况下,温度的升高会加快化学反应速率,温度对化学腐蚀的影响较明显；

b.与金属表面接触的溶液成分及pH值；

c.与金属表面相接触的各种环境介质；

d.金属材料本身化学成分和结构，金属越活泼，就越容易失去电子而被腐蚀，如果金属中能导电的杂质不如该金属活泼，则容易形成原电池而使金属发生电化学腐蚀；

e.金属表面光洁度（氧浓度差电池腐蚀），金属遇潮湿空气、腐蚀性气体、电解质溶液,都容易被腐蚀。最常见的是支架上的螺栓经常腐蚀较为严重（如图4），由于螺栓在安装使用扳手上紧时，破坏其表面烤蓝层，非常容易腐蚀，而且生锈以后会加快其腐蚀速度，大家都知道生锈后的铁屑比较酥松，有较强的吸附能力，能吸收周围的水汽和氧气，使其未生锈表面的湿度和氧气浓度保持较高，进而加快腐蚀速度，所以支架上螺栓一旦开始生锈就要密切关注，最好提前换掉或喷漆处理。

检查发现索道9到18号支架检修平台也生锈腐蚀较为严重，山上湿度比下面更大，且冬夏季温差大，冬季尤其是在支架检修平台的焊接处，雾水滴进焊缝处且没有排水孔集聚较多，凝结成冰，水变成冰时体积膨胀会使焊缝变大，把外面的防锈漆顶脱落掉，从焊缝处支架检修平台开始腐蚀（如图5）。

3.断裂现象

断裂现象在本索道从未出现过，发生断裂之前往往没有先兆，是一种突发性事故，在日常运转管理上很难预测或发现，所以危险性很大，一旦发生将造成极大的损失和危害，但是断裂是生锈和磨损的主要原因，是一种量的积累，最后发生了质的变化，生锈程度过大有一定明显的前兆，而磨损有的并不明显，尤其是一些硬度很大的轴，在各种应力长时间的不断冲击，产生很细微的疲劳裂纹，而大多数轴的断裂都是属于疲劳断裂，疲劳断裂的特点一般分为三类：一是疲劳断裂是低应力循环延时断裂，即具有寿命的断裂，其断裂应力水平往往低于材料的抗拉强度，甚至屈服强度；二是疲劳断裂是脆性断裂，在疲劳断裂前不会发生塑性变形，没有变形预兆，它是在长期积累损伤过程中，经裂纹萌生和缓慢亚稳扩展到临界尺寸时才突然发生的，因此疲劳是一种潜在突发性断裂；三是疲劳对缺陷如裂纹、缺口、组织缺陷十分敏感，由于疲劳破坏是从局部开始的，所以它对缺陷具有较高的选择性，缺口和裂纹因应力集中增大对材料的损伤作用，组织缺陷（夹杂、疏松、脱碳、不良组织等）降低材料的局部强度，三者都加快疲劳破坏的开始和发展。而在支架上用的构件大都是合格产品，出厂缺陷很小，最大的就是预防使用过程中产生的腐蚀和磨损造成的缺陷，所以当构件长时间使用以后要密切关系，及时消除造成断裂的因素。

四、研究决定更换

经过检查发现，确实存在一些必须更换的构件，结合索道已经使用的年限考虑，肯定有大部分轴出现疲劳损伤，且这些构件必须长时间停运才能更换和修复，有些构件的更换必须在地面上进行操作，新老构件一起使用也会减少新构件的使用寿命，达不到最终的使用目的，所以研究决定统一全部更换18个支架上的所有轴、轴套以及衬套，同时也更换9到18号支架上的检修平台，并把一次性使用的连接零件全部换除。

五、更换流程

本次年检维修工作，主要包括9到18号支架检修平台的更换、支架轮组轴套、轴和衬套的更换，其中两个支架大梁的更换，钢丝绳的三次拆检编结、减速机的更换及主电机轴承的更换。工期紧，工作繁杂量大，且维修过程中安全、质量、环保措施要求严格，云谷索道线路较长，地势险要，并且施工是在12月份进行，施工处于冬雪季节，支架检修平台及支架轮组所有轴套、轴及衬套更换作业较为困难，同样，这些部件使用年限较长，在更换过程中可能存在轴或者轴套的磨损导致轴不好拆卸，更换的不可预见性较大，进而会影响整个年检的进度，所以要做好年检大修的充分准备。

1.工具准备

俗话说得好：“工欲善其事，必先利其器”，自索道建立以来，从未有过这么大规模年检大修，好多用在支架上拆卸安装工具数量不够或者没有，技术运行部师傅列出表格，供所有员工一起合作思考所要购买的工具和数量，最后汇总讨论，最终制定出要买工具的列表，并专门派机械负责人去上海购买，并不是所有列表上的工具都能一一找到，有些工具老旧生产厂家早就已经停产，师傅们购买时也并不是按照原来制定的年检工具列表购买，每次购买都会询问店家所要购买的工具有没有更先进的替代工具，比如有些狭小的空间只能从外侧用扳手上紧螺栓，但支架上的螺栓对其上紧扭力都有严格的数值或范围，扭力套筒无法使用时，师傅们找到了可以代替的扭力扳手，并当场请教销售人员使用方法和注意事项，并把买回来的工具分类摆放在仓库内，以利于迅速取用。

2.施工 部署

为提高施工效率，保证工期顺利完成，在年检开始前将所有支架上的新构件提前按照每个支架上所要使用的规格和数量分类好，并把支架与支架间的新构件 分开摆放，用标签标注好哪个支架上要使用的以及使用的部位，每天下午营业结束后，运送两个支架上的新构件到支架底部以便施工时直接取用，并用塑料薄膜包住新构件，防止雨水浸淋，施工前几天把支架上用的所有新构件全部运送完成。施工时将支架维修更换分为两个施工阶段。第一阶段1号到8号支架：本段工作是更换支架轮组所有轴套、轴及衬套。该段人员及施工安排为两组人员，每组有16人同时施工，计划5天完成本段工作，为了不影响有效的工作时间，一组人员坐检修吊厢到线路远的支架施工，另一组人员在就近支架施工。第二阶段9号到18号支架：本段具体工作是支架检修平台的更换、支架轮组所有轴套、轴及衬套的更换以及旧平台的运回计划12天完成。该段人员及施工安排为：首先将9到18号支架检修平台全部集中运输到位，然后再将人员分成两组，每组16人，同时进行两个支架的施工；每组的16个人可先拆下一组托压索轮组，然后有8人更换轴、轴套及衬套，其余8人可以同时更换支架另一侧检修平台。

3.施工方法

（1）检修平台的施工方法

①施工准备

准备吊装用的各种吊具如千斤、牛角吊具等，以保证货物运输时在支架位置倒钩比较容易。将散装到货的检修平台根据图纸所示角度组装到位，以便运输，节约线路上的施工时间。索道停车后，从抱索器压轨的端部开始往站内方向拆除大约14个摩擦轮，同时拆除两个检修吊厢不利于装卸的围栏，利用吊臂挂手拉葫芦倒链运输构件及施工机具。装车位置设在站前的平地上，发车到站前，根据构件的长短调整适宜的发车距离，晚上加班将构件装车到位，准备好第二天的运输，运输施工人员的检修吊厢后发，同时运输部分施工机具。

②新平台和机具的运输

第一个检修吊厢坐8人，第二个检修吊厢坐4人及两台5吨柴油绞磨机、一台人工绞磨、滑轮、棕绳等机具；当吊厢到达施工支架时从第一个吊厢下4个人到支架，然后开车等第二个吊厢到达该支架时停车，卸下一台绞磨及棕绳、跑绳、滑轮等一套卸车用工具，然后以同样的方法将人员及机具运送至第二、第三个支架，这样每个支架处有4个人员，卸车用机具一套，三个支架可同时做好卸车准备。当运输施工人员的检修吊厢到达施工的支架时，首先利用人力将2吨的机动绞磨放到支架底部，并用地锚稳固绞磨，同时将运输货物的吊厢往回开到支架位，利用绞磨卸车。吊装设置5吨的滑轮组，动滑轮上设置一对长度适宜的钢丝绳扣。施工人员在支架上将绳扣倒挂到吊装货物的牛角钩上，低速开动绞磨提升，当手拉葫芦上的吊钩不再承受力量时，自动脱出牛角钩，完成倒钩。更换绞磨转向，加速落下货物。

③旧平台拆除

利用绞磨作为吊装动力，拴好绳扣，开动绞磨，以跑绳刚好绷紧为宜，拆除旧平台支撑的压板螺栓（在做准备工作的过程中，喷上螺栓松动剂，以便于螺栓拆卸），将拆除的平台落下。

④新平台安装

平台的吊装主要是保证平台在起吊过程中保持平衡，否则和横担连接时较为麻烦，所以，起吊绳扣拴接的位置和形式非常重要。平台安装到位后，链接螺栓根据图纸要求达到扭力，根据时间的早晚，考虑是否安装平台之间的支撑，安装工作完成后，将旧平台装车运回下站。

（2）轮组的轴、轴套更换施工方法

①施工准备

头一天将施工用的材料、扳手、绞磨、跑绳等机具准备齐全，装到检修吊厢上，准备第二天运输。如果准备施工的支架位地锚条件不好，先用牛头钻在合适的岩壁上钻孔，用直径40的圆钢作为锚固桩。

②轮组拆除

施工人员到位后，利用检修梁和2吨的滑轮，用棕绳将材料机具卸到支架位置，稳固机动绞磨穿好5吨的滑轮组，挂好钢丝绳扣，检查吊具并在检修平台的两端拴好拖拉绳后准备吊装同时做好轮架位置的记号，开动绞磨，直至跑绳刚受上劲，用手拽单股绳，以绳不发软为宜。打开固定在横担上的连接螺栓，移除轮组在横担上的压板，用绞磨的低速档往下落轮组，直至落到检修平台以下时，换高档将轮组落下，在落下的过程中两根拖拉绳要调整张紧程度，防止轮组转动发生刮擦。

③拆装轴、轴套及衬套

首先将所有轮组拆卸下来，然后更换轴、衬套及轴套。用自制专用工具把主轴拆卸下来，然后用大锤或手锤慢慢敲击专用工具把旧衬套从孔中投出来。把旧衬套全部投出来后进行轴孔的清洗、除锈、清洗干净以后，再用黄油均匀的涂抹在孔壁上。用专用工具把新的衬套装入轴孔内，把新轴套全部组装好后，再组装整体轮组，装好后进行注油，然后检查轮组是否转动自如。

④轮组安装

将组装好的轮组仔细检查，确认无问题后用绳扣拴好启动绞磨、吊起轮组，按照标记好的记号将轮组装好，调整好索距，紧固好螺栓，拉动手拉葫芦，将运载索放在轮组的轮槽内。

六、小结

在施工过程中，会遇到一些不可预见性问题，例如天气问题，当天气恶劣时只能调整施工部署，支架构件更换时也会遇到一些困难，根据需要也做了很多 调整，尤其吊装作业时，提前做好安全培训，上岗前防护用品佩戴齐全，最终在工期到达前以高质量的水准完成年检任务，也借此机会希望与同行共同分享一下年检的一些经验。

来源：中国索道

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