電桿離心機選型原則及其維護保養要點分析

楊新峰

（湖北昌耀新材料股份有限公司，湖北 宜昌 443002）

1 電桿離心機概述

電桿離心機是制造環形混凝土電桿產品最主要的成型設備之一，它主要由多組雙托輪式或三托輪式離心機組、無級調速電機及配電柜等組成，設備結構按其功能可分為驅動部分（調速電機、皮帶輪、皮帶）、傳動部分（主動軸、從動軸、聯軸器、軸承）、制動部分（剎車輪、剎車片）、控制部分（配電柜、自動控制儀）、底座及支撐（離心機組底座、地腳螺栓、軸承座）等。在環形混凝土電桿生產過程中，經過了電桿骨架制作、電桿鋼模清理、骨架入模、混凝土拌合料攪拌及澆筑、鋼模合模緊固、骨架主筋張拉等前期工序后，吊運至電桿離心機上與多組雙托輪式或三托輪式離心機組托輪有效貼合，啟動離心機，多組托輪式離心機主動輪帶動電桿鋼模由慢到快地運轉，鋼模內的混凝土拌合料將因離心力作用圍繞模具中心線向模內壁運動而發生擠壓、密實，并隨著低速、中速、高速等三個階段不斷地通過擠壓而與模具內的鋼筋骨架粘結成為整體，由于鋼模內壁的阻擋作用使混凝土緊緊地依附于鋼模內壁而密實，操作工通過觀察，確認內壁光整后停機，再經蒸汽養護后脫模即可制造出環形混凝土電桿。所以生產廠家在選購電桿離心成型設備時應從設備配置要求、離心機工作原理、場地工藝布置、產品規格（稍徑及桿長尺寸）范圍及設備廠家資質等方面需要慎重考量。

2 設備選型原則

2.1 設備配置要求

電桿離心成套設備主要是由托輪、主動軸、從動軸、軸承座、皮帶輪、機架底座、無級調速電機及配電柜等組成。按托輪組合形式可分為雙托輪組合式（示意圖1-1 所示）和三托輪組合式（示意圖1-2 所示）兩種，其中三托輪組合式即可單獨制作一根電桿，也可同時制作兩根電桿電桿。離心機應符合JC/T822-2017《水泥制品工業用離心成型機技術條件》要求，尤其是離心機托輪材質應優先選用與動車車輪相同材質的鎮靜鋼，抗磨損性能強、堅固耐久、運轉平穩、整體性好，并應配置自動控制儀，可實現電桿離心機的低速、中速、高速等幾階段定時程序控制，具有轉速-時間程序控制調節功能。

2.2 離心機工作原理

電桿離心機是由無級調速電機通過皮帶傳動帶動主動軸旋轉，使離心機組主動輪轉動，主動輪通過與電桿鋼模跑輪正接觸產生摩擦力帶動鋼模轉動，鋼模內的混凝土拌合料隨同鋼模一起圍繞鋼模中心線為軸線自轉而產生離心力，在其自身受到的離心力作用下，將沿著鋼模內壁均勻分布、密實，并依次經過低速、中速、高速等離心機運轉階段（見下頁圖2）。為了使鋼模內混凝土拌合料與置入鋼模內的鋼筋骨架有效粘結，形成具有初期強度的環形混凝土電桿，所以選購時必須充分考慮到擬購設備型號是否滿足電桿實際生產的需要，也要考慮到與電桿鋼模的適配性。

2.3 場地工藝布置

電桿生產廠家一般規模較小，生產線設備主要是以電桿離心機為中心進行布置，通常一臺離心機即為一條電桿生產線，既能在廠房內，又能在露天，采取“一”字型和“冂”字型布置，如果是這兩種工藝布置，考慮到保證在有效工作時間內產量最大化，建議優先選用三托輪組合式電桿離心機（圖3-1）；鑒于目前稍具規模的廠家已仿照管樁生產線布置方式，采取電桿自動化生產線離心機集中布置，那么基于上、下工序有效銜接及生產現場安全的因素，建議選用雙托輪組合式電桿離心機（圖3-2）。

2.4 產品規格范圍

根據現有GB4623—2014《環形混凝土電桿》中所列整根桿最小梢徑為Φ150 mm，最大梢徑為Φ510 mm，而整根桿最長桿長一般為15 m。隨著我國電網工程不斷提檔升級，除了部分邊遠山區還在采用Φ150 mm、桿長8 m 的電桿作為低壓架空線路電桿外，均已采用梢徑為Φ190 mm 及以上規格的電桿，為此在選購離心機的規格（主要是選擇托輪直徑大小）時應優選具備生產梢徑為Φ190 mm 及以上，最大整桿桿長為15 m，并在確定離心機托輪中心距L 時（一般可定為950 mm），應當按照電桿鋼模跑輪與兩托輪間接觸點（即切點）至鋼模中心點夾角α 的可變范圍處于75°～110°之間，離心機托輪直徑可定為Φ500 mm或Φ600 mm 兩種規格即可，優選托輪直徑為Φ600 mm的離心機組。見圖4。

式中：α 為電桿鋼模跑輪與兩托輪軸接觸點（即切點）至鋼模中心點夾角；D1為離心機托輪直徑；D2為電桿鋼模跑輪直徑；L 為雙托輪中心距。

2.5 設備廠家資質

選購電桿離心機設備時必須仔細甄別設備供應商的生產資質、業內口碑、技術支撐、售后服務質量等，千萬不能以價格低作為設備選購的依據。

3 維護保養要點

1）電桿離心機在后期是否能運轉平穩，關鍵在于設備基礎澆筑及其安裝調試，所以首先需認真檢查離心機機座、托輪、軸承座、錐套、傳動軸（主、副傳動軸）、聯軸器、皮帶輪及電機機座等有無質量缺陷，如：托輪尺寸、橢圓度誤差；傳動軸尺寸、同軸度誤差，轉動軸上鍵槽是否存在大小不一、不對稱現象；各軸承座內是否有雜物，錐套錐度是否與軸承、托輪內孔錐度一致，并是否有足夠的調整余量，軸承與軸承座是否存在軸向竄動；基礎安裝用地腳螺栓的螺距是否與緊固螺母的一致，并有足夠的絲扣長度，仔細核對每組離心機機組機座、電機機座的安裝孔位是否與廠家提供的基礎圖相符；再者最好采取整體澆筑離心機機座基礎，及時清理基坑內泥土雜物，綁扎牢靠基礎鋼筋骨架，設置好減震裝置和地腳螺栓，使緊固螺母擰至外露4～5 個螺距長度，調整好調整墊塊，及時、連續地澆筑整體基礎混凝土，振搗、密實后覆膜養護28 d才能進行后面的安裝作業；最后進行安裝調試，離心機安裝調整一般是以離心機托輪外徑、中間軸為基準，必須保證同臺離心機托輪尺寸公差及中間軸同軸度公差在規定范圍內，在混凝土基礎上找正設備安裝位置中心線，定位第一組離心機機座位置，并以此為基準線逐一安裝其他機座。在水平方向，調整主、從動托輪軸承座旁的調節螺桿，使主動軸與副軸中心線在同一水平面上的間距L 為950 mm，在垂直方向，保證每組托輪高度一致，最好使第一組和最后一組托輪略比中間托輪高0.5 mm，緊固地腳螺母，吊裝一套電桿鋼模上機，認真觀察托輪與鋼模跑輪之間接觸面的結合情況，并可適當微調后再次鎖緊地腳螺母，調整傳送皮帶的松緊（一般以拇指壓下25～30 mm 為宜），用手轉動主、從動輪，做好試運轉準備。

2）日常正確使用設備是維護保養工作中的重中之重，操作工必須熟悉離心機工作原理、設備性能和結構組成，必須養成班前離心機試運轉的良好習慣：離心機空轉啟動后，先使其由低速向高速運行30 min左右，期間通過看、聽、摸、聞等方式仔細檢查離心機托輪運轉是否平穩、軸承是否發熱過快、是否存在異常響動？電機、電器控制系統、制動裝置是否靈敏？再進行電桿鋼模空模運轉，仔細觀察鋼模運轉是否平穩可靠、托輪與跑輪之間接觸是否良好、鋼模跑輪擋邊是否安全有效，如存在問題，及時采取措施處置；如正常，則可投入生產。生產時必須嚴格按照《離心工藝操作規程》作業，并積極與行車工、扶模工密切協作，做好上、下道工序的有效銜接。

3）日常點檢與定期巡檢相結合，建立設備運行管理臺賬，設備操作工必須堅持每班跟蹤檢查離心機、每套電桿鋼模的運行情況，認真查看鋼模跳動記錄、合模螺栓是否齊全、鋼模運轉是否偏心，如有，及時通知維修并做好記錄；維保人員應定期檢查設備機座地腳螺栓緊固螺母是否松動、軸承及托輪錐套是否松動？軸承運轉是否異常、軸承座是否缺油？定期清理設備本體及現場附著的混凝土余漿等雜物，將每次檢查的狀況及時記錄，建立設備運行、檢查、維保臺賬，制定設備潤滑油脂加注周期表，加強易損件備件管理工作，使設備始終處于良好的運行狀態之中。

4）保持電桿鋼模良好運行狀態是保證電桿離心機使用壽命的最可靠措施，為了保持鋼模良好的運行狀態，一是需要保證鋼模整體動平衡，避免鋼模出現偏心、失衡而引起的飛模現象；二是要保證鋼模上的合模螺栓齊全、可靠；三是要保證鋼模跑輪輪面厚度不得低于15 mm，不得存在因沖擊而產生的坑窩印痕，跑輪擋邊不得失效；四是要保證鋼模跑輪與離心機托輪正面接觸、落實有效；五是要求鋼模跑輪材質表面硬度適當低于離心機托輪表面硬度,這樣可有效減少鋼模跑輪在運行過程中對離心機托輪的沖擊，延長托輪的使用壽命。

4 結語

電桿離心機是環形混凝土電桿生產線上最主要的產品成型設備，其性能優劣、運行質量好壞直接關乎著該環形混凝土電桿生產線的每班產量和每件產品的質量，所以在選購離心機時應遵循一定的原則，并按照廠家提供的設備使用安裝說明書（最好在廠家技術人員現場指導下），按序保質地進行安裝、調試、運行、檢查、保養、維護等工作，從而使設備能持續保持良好的運行使用狀態，完成產品的生產任務。