煤碼頭四翻翻車機的安裝工藝和質(zhì)量控制

馬玉臣

摘 要：曹妃甸煤碼頭起步工程包括兩套編號為CD1和CD2的翻車機系統(tǒng)，此系統(tǒng)是國內(nèi)首次運用四翻的翻車機,根據(jù)中交一航院網(wǎng)上檢索，此翻車機為目前世界上能力最大的煤翻車機系統(tǒng)，安裝精度要求高，吊裝難度大。本文主要結(jié)合工程實際，介紹四翻翻車機安裝的主要工藝和質(zhì)量控制。

關鍵詞：四翻翻車機世界最大安裝工藝曹妃甸煤碼頭

前言

翻車機是煤碼頭系統(tǒng)的核心關鍵設備，它負責將火車運來的煤炭翻卸到皮帶機上，再通過皮帶機運送到前方堆場或者裝船。目前我國大型翻車機主要應用在北方港口，以完成我國北煤南運的重要任務。在近期建設的翻車機系統(tǒng)中，其中黃驊港、天津港、日照港采用的是每次翻轉(zhuǎn)兩節(jié)火車車廂的兩翻翻車機，京唐港和秦皇島五期煤碼頭工程采用的是每次翻轉(zhuǎn)三節(jié)火車車廂的三翻翻車機，曹妃甸煤碼頭起步工程采用的是每次翻轉(zhuǎn)四節(jié)車廂的四翻翻車機。本論文主要針對四翻翻車機與三翻、二翻翻車機在安裝工藝上的不同點進行編寫，主要介紹主體安裝工藝。

四翻翻車機結(jié)構(gòu)簡介

四翻式翻車機由兩臺雙翻式翻車機串聯(lián)組成,適應的鐵路單元列車為C80。在卸車過程中，鐵路車廂之間不摘鉤；機車與前后鐵路車廂是否摘鉤，由它們的連接關系決定。兩臺串聯(lián)在一起的雙翻式翻車機，不僅可以同時同步進行翻卸作業(yè)（兩臺翻車機的翻轉(zhuǎn)同步由電氣控制予以保證），而且這兩臺翻車機中的任何一臺還可以單獨進行翻卸作業(yè)。因此四翻式翻車機具有三種工作工況：工況1，兩臺翻車機同時作業(yè)；工況2，一臺翻車機作業(yè)，另一臺翻車機不作業(yè)；工況3，一臺翻車機不作業(yè)，另一臺翻車機作業(yè)。翻車機設計應力循環(huán)次數(shù)≧300萬次（所有相關結(jié)構(gòu)），其有效工作時間達到11.2萬個工作小時。每套翻車機系統(tǒng)設不摘鉤四翻翻車機一臺，定位車一臺，夾輪器四臺，軌道衡兩臺，固定臂一臺，料斗五個（其中雙料斗三個，單料斗二個），振動給料器8臺和相關設備（維修天車、維護電葫蘆、除塵裝置和通風裝置等）。

四翻翻車機施工工藝

1、測量定位及檢查

檢查并記錄距翻車機中心線和主要軌道平面的所有水平和垂直尺寸。

保證要放置包裝板的所有區(qū)域都是水平和相當光滑的。主要區(qū)域位于翻車機驅(qū)動裝置和翻車機托輪裝置下。

檢查所有的槽和預埋的螺栓是否都在正確的位置。

檢查定位車軌道螺栓是否正確定位。

檢查所有預埋螺栓的直徑、投影和垂直度是否正確。

檢查所有地腳螺栓槽的尺寸和深度是否正確以及是否有阻礙。

檢查所有地腳螺栓的螺紋是否損壞以及是否清潔。

2、漏斗拼裝及安裝

基于吊機的起重性能，我們將漏斗全部采用地面拼裝后再整體吊裝的方式進行施工。

在拼裝漏斗時，應消除設備由于制造、運輸、存放等情況引起的變形，按照圖紙對號入座連接好各個漏斗以備吊裝，漏斗的高強螺栓打到規(guī)定的扭矩值后，用扭力扳手檢驗，抽查螺栓總數(shù)的10%。

漏斗固定之前，必須測量漏斗的傾斜度和漏斗下口中心線與皮帶機中心線的偏差。漏斗的傾斜度和中心線偏差是控制漏斗按照質(zhì)量的兩個要素，傾斜度控制漏斗的水平度，用水平尺測量，允許偏差為5mm；中心線偏差用鉛錘和直尺測量，允許偏差為5mm；由于質(zhì)量控制比較嚴格，翻車機2個系統(tǒng)共10個漏斗（起重雙料斗三個，單料斗二個），安裝合格率均在90%以上。

漏斗布置圖

3、底梁及托輪支座的調(diào)整

翻車機底梁是用來支承托輪支座和端環(huán)的基礎件，而托輪是直接承載端環(huán)的構(gòu)件，端環(huán)的中心線和標高的調(diào)整良好與否，關鍵就在于底梁和托輪支座的調(diào)整。

在翻車機中心線的入口和出口端豎立基準板。在與此中心線成90度并沿翻車機托輪和托輪梁的外側(cè)能夠看見的地方豎立基準板。推薦的距離為300～600mm。從基準板開始計算，在-1.042m的水平面上將相對的調(diào)整墊板安置在托輪梁下。調(diào)整墊板的頂部上為-0.985m。在托輪梁的下面要有20mm的最小間隙以便灌漿。小心的將組裝好的托輪梁放到墊板和校平螺絲上，引導托輪梁越過突出的地腳螺栓。將-1.042m基準板用做基準，檢查托輪梁的中心畫線是否正確定位成直線以及托輪梁是否成正方形并且同高。托輪梁頂部的水平度是非常重要的。把緊地腳螺栓，確保托輪梁和所有的墊板都接觸上，但不要完全力矩把緊。

豎立一個經(jīng)緯儀，使其與基準板成90度，檢查托輪梁是否成正方形。重復操作，按圖紙要求檢查尺寸。豎立一個經(jīng)緯儀，使其與基準板成90度。檢查每組托輪的頂部和底部。移動托輪，使其垂直于中心線和垂直線。1000mm內(nèi)的最大允許公差為0.25mm。當對調(diào)整結(jié)果滿意時，重新檢查地腳螺栓。重新檢查托輪梁的高度和托輪的調(diào)整情況。當對托輪梁找平情況滿意時，按照設計說明進行灌漿。灌漿只能從一側(cè)進行，目的是保證混凝土填滿整個下面。在開始工作前，混凝土的型號需要被認可。當混凝土硬化后，按照完全力矩把緊地腳螺栓。由于托輪直接拖住端環(huán)，而托輪在端環(huán)吊裝前已經(jīng)固定完畢，因此端環(huán)在安裝時東西方向（即與鐵路軌道垂直方向）可調(diào)量非常小，各端環(huán)的安裝同軸度就需要靠托輪的安裝精度來保證。在調(diào)整拖輪的精度時，必須嚴格控制拖輪的標高及縱橫直線度偏差在規(guī)范許可范圍內(nèi)，縱橫直線度可使用線墜來定位，使托輪上的標記點與地面劃的控制線重合。

4、端環(huán)安裝

端環(huán)安裝時使用吊機將其吊起，平穩(wěn)放在托輪上，用10mm鋼板塞在托輪兩邊緣側(cè)，保證端環(huán)能坐在托輪的中心，緩慢落吊，至端環(huán)完全落在托輪上。從端環(huán)的高點向兩側(cè)各拉一個10噸手拉葫蘆，利用這兩個葫蘆調(diào)整端環(huán)的垂直度。調(diào)整達到要求后，用5根14#槽鋼分別在端環(huán)的兩側(cè)將端環(huán)支柱固定，槽鋼一端與端環(huán)通過螺栓連接固定，另一端與地面相連。按照要求設置端環(huán)的防翻轉(zhuǎn)裝置（安裝防翻轉(zhuǎn)齒塊和在端環(huán)的翻轉(zhuǎn)方向的齒塊上設置止擋），安裝進車端端環(huán)，再次檢查出車端端環(huán)的定位精度有無變化，如有變化，則應先進行調(diào)整。然后將進車端端環(huán)吊裝在托輪上采取與2#端環(huán)同樣的固定手段將端環(huán)定位，吊車完全卸載后，暫不脫鉤，起保護作用，用水平儀測量端環(huán)中任意一個齒的標高，測量垂直度，測量兩端環(huán)的跨度。各項檢測達到設計要求后對兩個端環(huán)進行定位保護，確保端環(huán)處于安全狀態(tài)，同時要留有可調(diào)整量，以達到安裝平臺、前梁、后梁等作用。在安裝平臺的過程中要注意復測端環(huán)的各個參數(shù)，如有變化即時調(diào)整。

5、驅(qū)動裝置安裝

將驅(qū)動裝置整體吊裝到傳動裝置基礎上，調(diào)整小齒輪與大齒圈的嚙合情況，使小齒輪中心線與轉(zhuǎn)子中心線平行，小齒輪與齒塊的嚙合情況良好，齒側(cè)間隙為1.5~3.5mm,而且兩端的齒側(cè)隙應相同?？紤]到端環(huán)及大齒圈的圓度誤差，齒側(cè)間隙按最大值3.5mm調(diào)整比較可靠，如果端環(huán)的圓度誤差大，則還應適當放大齒側(cè)間隙，但最大值不得超過5mm。安裝過程中要保證傳動軸的直線度。必須避免將來翻車機運轉(zhuǎn)時發(fā)生啃齒和頂齒現(xiàn)象。

6、定位車安裝

定位車的安裝基礎和運行基礎是地面齒條裝置和軌道裝置，定位車能否正常運行，與齒條裝置的安裝精度有直接關系。定位車齒條裝置包括地面走行軌道和齒條兩部分，將齒條按出場順序依次吊裝到基礎上，穿上地腳螺栓，用墊鐵調(diào)整標高，同時調(diào)整直線度，齒條裝置在車間加工裝配過程中都設置了編號，在現(xiàn)場的安裝過程中要按照編號進行。由于定位車是電機驅(qū)動，所以有12個小齒輪與齒條同時嚙合傳動，每個小齒輪相距1000mm。另外，齒條安裝底板（100mm厚）的兩側(cè)面是定位車的導向面，靠四個導向輪保證定位車的直線運動，不脫離軌道。整個齒條分為若干段，總長度為120500mm，調(diào)整時難度較大。首先以走行軌道為基準，調(diào)整齒條的標高，用斜面墊鐵調(diào)整，然后調(diào)整直線度，達到任意10m長度內(nèi)的直線度偏差不超過±1mm，用經(jīng)緯儀和鋼板尺測量。調(diào)整好以后，將地腳螺栓帶上，使每個螺栓的外露長度一致，將齒條各接點處的定位螺栓把緊，即可通知土建進行一次灌漿，養(yǎng)生期結(jié)束后，對齒條裝置進行二次檢測和調(diào)整并對所有的地腳進行緊固。

定位車本體為整體吊裝，重量為105噸，選用275噸汽車吊裝。定位車安裝前要將12個液壓制動器打開，12個小齒輪能被手動盤動，以便吊裝時對齒；將四個導向輪調(diào)整到開口最大，并將齒條上與導向輪干涉的齒塊拆去。將定位車吊起，平穩(wěn)落到軌道上，注意觀察12個齒輪的對齒情況，不能頂齒。

7、主要輔助系統(tǒng)

液壓系統(tǒng)。液壓系統(tǒng)的安裝分三步進行，配管、清洗和打壓。配管時要求管路敷設整齊，管子彎曲半徑宜大于其外徑的3倍。管路裝配前，接頭、管路以及通道必須經(jīng)過酸洗干凈，不允許有任何鐵屑、毛刺、纖維狀雜質(zhì)存在，管路裝配后，用液壓油清洗至設計規(guī)定的清洗度，即達到NSA7級，清洗完成后，進行壓力試驗。

潤滑系統(tǒng)。潤滑系統(tǒng)配管時要求管路敷設整齊，管子彎曲半徑宜大于其外徑的3倍。管路裝配前，接頭、管路以及通道必須清洗干凈，不允許有任何鐵屑、毛刺、纖維狀雜質(zhì)存在。

8、電氣控制系統(tǒng)

電氣控制系統(tǒng)安裝在機械安裝基本完工后進行。所有電氣設備、材料及附件和安裝機具等全部集中于現(xiàn)場，部件加工和安裝都在現(xiàn)場進行，安裝按《電氣安裝施工圖》。

翻車機系統(tǒng)中的翻車機、定位車、給料機全部采用變頻電機，為了確保驅(qū)動裝置的同步性，在機械上通過同步軸中間的齒形聯(lián)軸器。在電氣控制驅(qū)動上設置了位置編碼器、速度編碼器，依靠編碼器進行動作和速度控制，控制系統(tǒng)采用了先進的PLC控制程序,既能保證了翻車機的各端環(huán)的同步，同時還可以使兩臺翻車機分開動作。

結(jié)束語

國投曹妃甸煤碼頭起步工程四翻翻車機于2009年2月25日進行了重載試車試驗，一次性取得了成功，自2009年下半年正式投入生產(chǎn)以來，運行平穩(wěn)，使用性能優(yōu)良，僅2010年一年，卸車量就達到4446萬噸。這些都與翻車機設計、制造、安裝質(zhì)量的有效控制是分不開的。同時，將對類似的翻車機安裝工藝和質(zhì)量控制起著借鑒的作用。 （作者單位：河北省水運工程質(zhì)量安全監(jiān)督局）