主動鉸接式盾構(gòu)螺旋輸送機(jī)裝配工藝分析

關(guān)振華/GUAN Zhen-hua

(北方重工集團(tuán)盾構(gòu)機(jī)分公司，遼寧 沈陽 110141)

主動鉸接式土壓平衡盾構(gòu)主機(jī)裝配過程中螺旋輸送機(jī)的裝配一直是個難點(diǎn)問題，需要完成總重量為20t，全長為12507mm，直徑為900mm的螺旋輸送機(jī)裝配到位，不但要保證與掘進(jìn)方向水平面成22°夾角，而且要順利從管片拼裝機(jī)和管片拼裝機(jī)支架形成的高2035mm，寬1450mm的縫隙中穿過，并與螺旋支撐滑道對正連接，直至插入前盾下方安全門套筒內(nèi)。在此過程中不但要解決無法使用大型起吊設(shè)備進(jìn)行裝配的困難，還要避免與前盾人倉和管片拼裝機(jī)產(chǎn)生刮碰，以及減少對螺旋輸送機(jī)滑道的磨損。

如何降低螺旋輸送機(jī)裝配難度，減小工作強(qiáng)度，避免重要零部件在吊裝過程中受損傷，順利完成裝配工作，是盾構(gòu)主機(jī)裝配中的一項技術(shù)難題。改良現(xiàn)行的螺旋輸送機(jī)裝配工藝是解決這一問題的關(guān)鍵性因素，本文以螺旋輸送機(jī)實(shí)際裝配過程為研究對象，應(yīng)用工業(yè)工程技術(shù)中的“ECRS”四大原則對每一操作過程進(jìn)行工藝性分析，找出裝配過程中存在的問題，并逐一進(jìn)行解決，再重新編制螺旋輸送機(jī)裝配工藝，從而降低了螺旋輸送機(jī)裝配的難度，減小了工作強(qiáng)度，提高了工作效率和裝配精度。

1 螺旋輸送機(jī)裝配難點(diǎn)分析

圖1 盾構(gòu)主機(jī)結(jié)構(gòu)圖

2 現(xiàn)行螺旋輸送機(jī)裝配中問題

2.1 現(xiàn)行螺旋輸送機(jī)裝配工藝

裝配螺旋輸送機(jī)前，需完成主機(jī)部分各部件的裝配工作，在管片拼裝機(jī)裝配完成后進(jìn)行螺旋輸送機(jī)的裝配工作。

1）旋輸送機(jī)裝配前期工作 前盾按掘進(jìn)姿態(tài)立起，放于盾體支架上，在前盾上裝配人倉通道門，前盾裝配安全門，在前盾上安裝減速機(jī)及電機(jī)，在前盾上安裝人艙，將預(yù)裝配結(jié)束的中盾按掘進(jìn)姿態(tài)立起，吊裝移動至前盾后，按定位銷孔定位，與前盾連接，將管片橋左、右臂吊裝起，安裝在中盾上，將尾盾下部按掘進(jìn)姿態(tài)吊裝到中盾后端，與中盾連接，將管片拼裝機(jī)按掘進(jìn)姿態(tài)吊裝起，從左、右臂后端插入。

2）螺旋輸送機(jī)裝配 將螺旋支撐吊起，按前盾上劃線位置組對接連接座，并將連接座與前盾焊接，并進(jìn)行100%PT探傷，將螺旋輸送機(jī)吊起與水平方向成22°，從管片拼裝機(jī)后端水平插入至螺旋輸送機(jī)滑道前端插入螺旋支撐上左、右滑到后端，螺旋輸送機(jī)繼續(xù)水平向前移動并垂直方向下落，使螺旋輸送機(jī)自然沿滑道滑入，直至插入安全門套筒內(nèi)。

2.2 實(shí)際裝配中的問題

問題一：螺旋支撐的安裝無法使用大型起吊設(shè)備。由于在中盾總裝配結(jié)束后，再進(jìn)行螺旋支撐的安裝，中盾上部與吊掛螺旋支撐的吊繩干涉，無法使用大型設(shè)備起吊，只能同2件3t的手拉葫蘆捆綁螺旋支撐左、右大臂向盾體內(nèi)部拖拽，待拖拽到位后進(jìn)行焊接，非常耗時、費(fèi)力。

問題二：螺旋支撐及安全門套筒先按照與水平方向22°的夾角進(jìn)行完全定位，并焊接牢固，其間的累積誤差無法確保螺旋輸送機(jī)順利裝配。

問題三：螺旋輸送機(jī)在起吊過程中如何保證與水平方向成22°的夾角，并且在裝配過程中如何檢測夾角是否發(fā)生變化。

3 裝配工藝問題研究與對策分析

通過數(shù)次裝配分析，以及運(yùn)用工業(yè)工程技術(shù)中的“ECRS”四大原則對螺旋輸送機(jī)裝配過程中出現(xiàn)的問題逐一進(jìn)行了分析，尋找出解決方案，并對現(xiàn)有裝配工藝進(jìn)行了修改。

3.1 裝配過程中出現(xiàn)的問題解決方案

問題一解決方案：螺旋支撐的安裝時間安排在前盾按掘進(jìn)姿態(tài)立起，放于盾體支架上之后立刻進(jìn)行，這樣有足夠的空間可以應(yīng)用大型吊裝設(shè)備進(jìn)行吊裝螺旋支撐，很大的降低了裝配的難度，減小了工作強(qiáng)度。

問題二解決方案：螺旋支撐的左、右臂及安全門套筒先進(jìn)行點(diǎn)焊，進(jìn)行初步定位，螺旋支撐上的左、右滑道與螺旋支撐進(jìn)行把合，但不進(jìn)行緊固，使滑道間隙保持在10mm，待螺旋輸送機(jī)安裝完畢，完全定位后，再進(jìn)行螺旋支撐左、右臂及安全門套筒的焊接，并將落線支撐滑道把和，這樣螺旋輸送機(jī)更容易安裝，并且螺旋輸送機(jī)的整體定位角度更容易掌握。

問題三解決方案：制作一個工裝件LS-1，如圖2所示，即用一個水平尺，下端焊一個10mm厚的鋼板，之間形成22°夾角，之后將此工裝件放置于螺旋輸送機(jī)滑道面上，這樣很容易隨時掌握螺旋輸送機(jī)的水平夾角。

圖2 工裝件LS-1

3.2 新螺旋輸送機(jī)裝配工藝制定

1）將螺旋支撐下端左、右滑道與螺旋支撐把合，留出10mm縫隙。

2）將安全門套筒安裝到位，水平夾角成22°組對，進(jìn)行點(diǎn)焊固定。

3）在前盾按掘進(jìn)姿態(tài)立起，放于盾體支架上之后，在前盾上部筋板上劃出螺旋支撐上部連接座位置，并進(jìn)行螺旋支撐的裝配。

4）將螺旋支撐吊起，按前盾上劃線位置組對接連接座，并將連接座與前盾進(jìn)行點(diǎn)焊，并用2件3t手拉葫蘆將螺旋支撐左、右臂吊掛在前盾上部鉸接座上，以備螺旋支撐角度調(diào)整。

5）將螺旋輸送機(jī)吊起與水平方向成22°，用工裝件LS-1檢驗角度，從管片拼裝機(jī)后端水平插入，移動到與管片拼裝機(jī)內(nèi)側(cè)上壁10mm時，垂直下落至與管片拼裝機(jī)內(nèi)側(cè)下壁10mm時,水平向內(nèi)移動，反復(fù)數(shù)次至螺旋輸送機(jī)滑道前端插入螺旋支撐上左、右滑到后端，螺旋輸送機(jī)繼續(xù)水平向前移動并垂直方向下落，使螺旋輸送機(jī)自然沿滑道滑入，直至插入安全門套筒內(nèi)，并用工裝件LS-1檢驗角度。

6）將安全門套筒及螺旋支撐連接進(jìn)行焊接，并進(jìn)行100% PT探傷。

4 結(jié) 語

1)應(yīng)用裝配分析及運(yùn)用“ECRS”四大原則對螺旋輸送機(jī)裝配工藝進(jìn)行了重新規(guī)劃與制定，降低了螺旋輸送機(jī)裝配的難度，增加了工作效率，縮短了裝配制造周期。