圓形料場(chǎng)取料刮板機(jī)臂架偏斜調(diào)正施工工藝研究

張志勇

（國(guó)能寧夏煤業(yè)公司煤制油化工公用設(shè)施管理分公司，寧夏 銀川 750411）

堆取料機(jī)是國(guó)能寧煤公司400 萬(wàn)噸/年煤炭間接液化項(xiàng)目(以下簡(jiǎn)稱CTL 項(xiàng)目)煤貯運(yùn)裝置圓形料場(chǎng)內(nèi)主要的“卸、儲(chǔ)、配、供”設(shè)備，其主要任務(wù)是火車卸煤站卸車后，經(jīng)膠帶輸送機(jī)轉(zhuǎn)運(yùn)至圓形料場(chǎng)，通過(guò)堆取料機(jī)堆料機(jī)構(gòu)完成堆料作業(yè)，堆取料機(jī)取料機(jī)構(gòu)完成取料轉(zhuǎn)供，由于取料刮板機(jī)在取料過(guò)程中，受物料堆積角度與取料吃刀深度的影響，取料刮板機(jī)筒體長(zhǎng)時(shí)間受側(cè)向力影響，會(huì)造成取料刮板機(jī)門架大臂偏斜，取料時(shí)刮板剮蹭門架內(nèi)腹板，長(zhǎng)期運(yùn)行存在安全隱患。本文針對(duì)取料刮板機(jī)臂架偏斜調(diào)正的施工方法進(jìn)行探究，解決了故障問(wèn)題，恢復(fù)了取料刮板機(jī)的穩(wěn)定運(yùn)行狀態(tài)。

1 堆取料機(jī)的組成

圓形料場(chǎng)堆取料機(jī)主要由以下部件組成：中心立柱、回轉(zhuǎn)裝置、堆料機(jī)懸臂、懸臂膠帶機(jī)、堆取料機(jī)的保護(hù)裝置、上下部料斗、取料機(jī)回轉(zhuǎn)軌道、取料機(jī)行走裝置、取料機(jī)門架、刮板取料機(jī)、刮板起升機(jī)構(gòu)、潤(rùn)滑、抑塵、消防、電控系統(tǒng)等。（如圖1）

圖1

取料機(jī)組成及技術(shù)要求：

取料機(jī)主要由門架、回轉(zhuǎn)平臺(tái)、刮板輸送系統(tǒng)、卷?yè)P(yáng)機(jī)構(gòu)以及端梁等構(gòu)成。

（1）刮板取料系統(tǒng)工作原理

刮板取料系統(tǒng)是實(shí)現(xiàn)取料功能的主要部件，主要有驅(qū)動(dòng)鏈輪組、刮板臂架、刮板、鏈條、張緊（改向）鏈輪組、驅(qū)動(dòng)裝置等組成。設(shè)備通過(guò)刮板鏈的循環(huán)運(yùn)行達(dá)到刮取物料的目的。刮板鏈張緊設(shè)在刮板臂前端的改向鏈輪上，采用手動(dòng)液壓張緊形式。刮板鏈驅(qū)動(dòng)固定在刮板臂的中心柱一側(cè)。經(jīng)過(guò)刮板的連續(xù)運(yùn)行，物料不斷地被刮到中心落料斗內(nèi)，并經(jīng)中心落料斗下面的出料膠帶機(jī)上運(yùn)出。

（2）取料刮板機(jī)的技術(shù)要求

取料機(jī)采用門架式單刮板取料，門架一端鉸接在中心柱處，另一端落于圓形料場(chǎng)的四周擋墻的軌道上。通過(guò)門架的回轉(zhuǎn)實(shí)現(xiàn)吊掛在門架上的刮板取料機(jī)360°回轉(zhuǎn)取料。

刮板取料機(jī)臺(tái)車速度采用變頻調(diào)節(jié)，實(shí)現(xiàn)取料機(jī)的回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)變頻控制，它除了具有保證起動(dòng)、制動(dòng)平穩(wěn)外，還可通過(guò)調(diào)整頻率來(lái)改變?nèi)×狭俊?/p>

刮板取料機(jī)通過(guò)變幅機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)俯仰，從而實(shí)現(xiàn)分層取料。取料出力的調(diào)節(jié)采用綜合變頻調(diào)速的方式實(shí)現(xiàn)，通過(guò)門架臺(tái)車速度的變頻調(diào)節(jié)和刮板取料機(jī)變幅機(jī)構(gòu)俯仰的變頻調(diào)節(jié)，來(lái)實(shí)現(xiàn)取料出力的調(diào)節(jié)。

2 取料刮板機(jī)臂架偏斜調(diào)正施工方案

2.1 施工流程

取料刮板機(jī)停到指定檢修位置→刮板機(jī)行走輪放置止動(dòng)斜鐵→清理檢修區(qū)域積料→下放刮板臂架至水平位→工器具、備件、工裝準(zhǔn)備齊全→警戒設(shè)置→安裝承載支撐架→繼續(xù)下放刮板臂架與承載支架接觸→設(shè)備能量隔離→安裝起重平臺(tái)→驅(qū)動(dòng)軸前鉸座與門架鋼結(jié)構(gòu)斜拉焊接→臂架尾端鉸接處預(yù)起重→輔助牽引機(jī)械停到指定位置→掛接手拉葫蘆及吊具→拆卸臂架尾端鉸接處螺栓→調(diào)整臂架偏移量→鉸接處墊入墊鐵→核對(duì)調(diào)整量→調(diào)整量符合要求（詳細(xì)記錄）→力矩扳手緊固連接螺栓→拆除臨時(shí)附件→送電提升取料刮板→回收承載支架、起重平臺(tái)→提升、下落臂架→觀察臂架整體俯仰狀況→記錄兩側(cè)鋼絲繩拉力數(shù)值→空載起動(dòng)刮板機(jī)→觀察和測(cè)量?jī)蓚?cè)電機(jī)空載電流→正常取料。

2.2 臂架偏斜調(diào)正施工要點(diǎn)

2.2.1 施工前，準(zhǔn)備好所需的吊裝工具、吊裝附件等，對(duì)起重工裝、千斤頂、承載工裝、吊裝器具完好狀況進(jìn)行檢查確認(rèn)。

2.2.2 施工過(guò)程中整個(gè)檢修流程由專人統(tǒng)一指揮進(jìn)行。指揮人員在刮板臂架尾端法蘭接口位置，堆取料機(jī)司機(jī)在操作室監(jiān)視鋼絲繩拉力變化情況。

2.2.3 將取料刮板機(jī)提升，使刮板機(jī)臂架筒體與門架軸線重疊，然后行走至刮板機(jī)臂架筒體下有物料的位置（物料位于臂架筒體不接觸為宜），將堆取料機(jī)總電源斷電上鎖，沿刮板攀升至刮板臂架前端，測(cè)量?jī)蓚?cè)臂架中心位置與門架間距，計(jì)算臂架實(shí)際偏移量，如圖2 所示。

圖2 門架式取料機(jī)結(jié)構(gòu)

2.2.4 取料刮板機(jī)開(kāi)到指定檢修位，將取料刮板機(jī)臂架右側(cè)（堆取料機(jī)司機(jī)方向右側(cè)）根部接口附近施工區(qū)域內(nèi)的積料清理干凈，露出混凝土地面。

2.2.5 取料刮板機(jī)臂架向左旋轉(zhuǎn)到圓形料場(chǎng)門口的右側(cè)（從堆取料機(jī)司機(jī)方向看），將刮板臂架放落到接近水平，此時(shí)將兩架承載托架塞入臂架根部正下方，位于兩個(gè)刮板之間的空檔內(nèi)。為避免下軌道與承載托架接觸使軌道受力，托架上墊舊膠帶。

2.2.6 繼續(xù)下俯臂架，直到臂架筒體與承載托架上的舊膠帶壓實(shí)（注意壓實(shí)的程度要控制，避免臂架受力過(guò)大造成變形凹陷）。檢測(cè)俯仰制動(dòng)器制動(dòng)，確保靈敏可靠且制動(dòng)有效，取料刮板機(jī)行走機(jī)構(gòu)車輪下與軌道之間塞入止動(dòng)斜鐵防止檢修過(guò)程中意外移動(dòng)。

2.2.7 在臂架接口前方三角翼立筋板下放置自制臂架起重平臺(tái)，上面放置800mm*800mm 鋼板，作為千斤頂基礎(chǔ)，鋼板必須找平墊實(shí)。將100 噸螺旋千斤頂放置在鋼板上中心位置，千斤頂中心對(duì)正三角翼立筋板的中心，在千斤頂上放置500mm*500mm 鋼板，事先在千斤頂?shù)撞客磕ㄟm量潤(rùn)滑脂，如圖3 所示。

圖3 承載、起重支撐架

2.2.8 用10#工字鋼將驅(qū)動(dòng)軸前鉸座與門架鋼結(jié)構(gòu)斜拉焊接牢固，防止鉸座與臂架連接螺栓松開(kāi)后鉸座變位。

2.2.9 將輔助牽引機(jī)械開(kāi)到到臂架前端，將臂架前端用10噸手拉葫蘆和牽引鋼絲繩牽拉但不受力。注意鋼絲繩扣在臂架筒身上，從軌道下面穿過(guò)，同時(shí)在鋼絲繩扣上襯墊舊膠帶，防止鋼絲繩扣與臂架筒打滑及拉移臂架端頭過(guò)程中軌道變形。

2.2.10 在臂架改向鏈輪中心位置吊掛線墜，在地面畫(huà)出原始投影位置，再標(biāo)出預(yù)定終點(diǎn)位置作為參照（在原位的左側(cè)200毫米）。

2.2.11 準(zhǔn)備工作完成后，將堆取料機(jī)室內(nèi)總電源斷電、上鎖、掛牌，指派專人監(jiān)護(hù)。

2.2.12 將千斤頂頂升至與500mm*500mm 鋼板接觸，起重施加適當(dāng)?shù)牧ΑＨ缓髮⒐伟灞奂芪捕诉B接法蘭兩側(cè)的12 個(gè)M30*250 高強(qiáng)螺栓對(duì)稱松開(kāi)，注意只是旋松螺母約10 毫米，并不拆除螺栓，此時(shí)觀察接口位置是否受力，根據(jù)受力情況調(diào)整千斤頂?shù)闹瘟Α?/p>

2.2.13 再次觀察確認(rèn)刮板筒體下承載支撐架壓實(shí)穩(wěn)定后，開(kāi)始指揮臂架前端手拉葫蘆將臂架緩慢向左側(cè)牽引，期間重點(diǎn)觀察千斤頂是否移動(dòng)（此時(shí)千斤頂下部墊板與千斤頂之間會(huì)有很小的橫向滑移）。注意觀察接口張開(kāi)的情況。由于臂架鋼結(jié)構(gòu)存在較大的彈性變形，牽引的幅度可能要到400～500 毫米左右。

2.2.14 待接口張開(kāi)寬度達(dá)到14 毫米以上間隙時(shí)，將事先加工好的12mm 墊板塞入間隙內(nèi)，找正螺栓孔后，抓緊穿入新的M30*250 高強(qiáng)螺栓。如果墊板和螺孔局部有干涉和錯(cuò)位（舊螺栓拆除后，臂架的鋼結(jié)構(gòu)會(huì)有應(yīng)力釋放，可能會(huì)有法蘭螺孔錯(cuò)位情況），可用氧炔焰切割后打磨平整。

2.2.15 將手拉葫蘆緩慢放松，這時(shí)候臂架會(huì)自行回彈右擺，直至接口合攏。此時(shí)查看臂架前端的移動(dòng)距離，確認(rèn)臂架調(diào)正幅度是否達(dá)到要求（取決于墊板的厚度），否則應(yīng)重復(fù)以上工作，并重新更換厚度合適的墊板。

2.2.16 確認(rèn)調(diào)整效果達(dá)到要求后，緊固全部螺栓，必須用力矩扳手完成高強(qiáng)螺栓的最終緊固工作使之全部達(dá)到額定緊固力矩；墊板與懸臂一側(cè)法蘭板外邊緣連續(xù)焊接。檢查確認(rèn)焊縫均勻飽和，施工主體工作完成。

2.2.17 臂架偏斜調(diào)正完畢，必須檢查所有刮板完好情況，發(fā)現(xiàn)有變形的刮板及時(shí)進(jìn)行更換（可在刮板機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)后進(jìn)行，但正式取料運(yùn)行測(cè)試前必須全部更換，否則影響兩臺(tái)電機(jī)的出力，造成過(guò)大電流差）。

2.2.18 此時(shí)方可拆除取料臂行走車輪下的止動(dòng)斜鐵、筒體支撐架、千斤頂、斜拉工字鋼等全部臨時(shí)設(shè)施和物品，回收工器具，清理現(xiàn)場(chǎng)文明衛(wèi)生。

2.2.19 對(duì)刮板全線檢查無(wú)問(wèn)題，方可對(duì)刮板機(jī)送電，堆取料機(jī)司機(jī)開(kāi)動(dòng)俯仰機(jī)構(gòu)，拉起臂架，觀察臂架整體俯仰狀況，起落3 次平穩(wěn)無(wú)異常，詳細(xì)記錄兩側(cè)鋼絲繩拉力數(shù)值。

2.2.20 空載起動(dòng)刮板機(jī)，觀察和測(cè)量?jī)蓚?cè)電機(jī)空載電流，時(shí)間持續(xù)10-20 分鐘，觀察刮板機(jī)運(yùn)行情況。

2.2.21 刮板機(jī)正常取料運(yùn)行，繼續(xù)觀察、測(cè)量和記錄兩臺(tái)電機(jī)電流數(shù)值和減速機(jī)高速軸軸承溫升情況，檢驗(yàn)效果，待所有數(shù)值不超規(guī)定要求后，方可交付使用。

2.3 施工效果分析

由于取料刮板機(jī)在取料過(guò)程中，受物料堆積角度與取料吃刀深度的影響，取料刮板機(jī)筒體長(zhǎng)時(shí)間受側(cè)向力影響，會(huì)造成取料刮板機(jī)門架大臂偏斜，取料時(shí)刮板剮蹭門架內(nèi)腹板，長(zhǎng)期運(yùn)行存在安全隱患。因此技術(shù)人員要定期對(duì)其進(jìn)行檢查，出現(xiàn)取料刮板剮蹭門架故障，要及時(shí)加以消除，確保取料系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定，施工后運(yùn)行效果表現(xiàn)在：

2.3.1 安全效益

取料刮板機(jī)在取料作業(yè)時(shí)，取料吃刀后刮板運(yùn)行時(shí)與門架內(nèi)腹板保持一定的安全距離，取料系統(tǒng)運(yùn)行平穩(wěn)，門架內(nèi)腹板得到很好的保護(hù)，消除了刮板剮蹭門架內(nèi)腹板的安全隱患，延長(zhǎng)了設(shè)備使用壽命。

2.3.2 生產(chǎn)效益

消除了取料作業(yè)時(shí)的生產(chǎn)影響。施工前，取料刮板機(jī)取料作業(yè)時(shí)，取料刮板剮蹭門架內(nèi)腹板，生產(chǎn)秩序一度中斷，只能通過(guò)其他料場(chǎng)的刮板機(jī)運(yùn)行取料，影響了供煤指標(biāo)，通過(guò)施工改造，恢復(fù)了生產(chǎn)秩序，消除了生產(chǎn)影響，提高了生產(chǎn)效率，供煤指標(biāo)合格率控制在85%以上。

3 結(jié)論

綜上所述，通過(guò)對(duì)取料刮板機(jī)在取料過(guò)程中受物料堆積角度與取料吃刀深度的影響分析，取料刮板機(jī)筒體長(zhǎng)時(shí)間受側(cè)向力影響，造成取料刮板機(jī)門架大臂偏斜剮蹭門架內(nèi)腹板，經(jīng)過(guò)采取增加墊板，調(diào)整偏移量，規(guī)范操作流程等措施，消除了取料刮板剮蹭門架的隱患，確保了取料系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定，達(dá)到了預(yù)期效果。