圓形料場取料刮板機臂架偏斜調(diào)正施工工藝研究

張志勇

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

堆取料機是國能寧煤公司400 萬噸/年煤炭間接液化項目(以下簡稱CTL 項目)煤貯運裝置圓形料場內(nèi)主要的“卸、儲、配、供”設備，其主要任務是火車卸煤站卸車后，經(jīng)膠帶輸送機轉(zhuǎn)運至圓形料場，通過堆取料機堆料機構(gòu)完成堆料作業(yè)，堆取料機取料機構(gòu)完成取料轉(zhuǎn)供，由于取料刮板機在取料過程中，受物料堆積角度與取料吃刀深度的影響，取料刮板機筒體長時間受側(cè)向力影響，會造成取料刮板機門架大臂偏斜，取料時刮板剮蹭門架內(nèi)腹板，長期運行存在安全隱患。本文針對取料刮板機臂架偏斜調(diào)正的施工方法進行探究，解決了故障問題，恢復了取料刮板機的穩(wěn)定運行狀態(tài)。

1 堆取料機的組成

圓形料場堆取料機主要由以下部件組成：中心立柱、回轉(zhuǎn)裝置、堆料機懸臂、懸臂膠帶機、堆取料機的保護裝置、上下部料斗、取料機回轉(zhuǎn)軌道、取料機行走裝置、取料機門架、刮板取料機、刮板起升機構(gòu)、潤滑、抑塵、消防、電控系統(tǒng)等。（如圖1）

圖1

取料機組成及技術(shù)要求：

取料機主要由門架、回轉(zhuǎn)平臺、刮板輸送系統(tǒng)、卷揚機構(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)是實現(xiàn)取料功能的主要部件，主要有驅(qū)動鏈輪組、刮板臂架、刮板、鏈條、張緊（改向）鏈輪組、驅(qū)動裝置等組成。設備通過刮板鏈的循環(huán)運行達到刮取物料的目的。刮板鏈張緊設在刮板臂前端的改向鏈輪上，采用手動液壓張緊形式。刮板鏈驅(qū)動固定在刮板臂的中心柱一側(cè)。經(jīng)過刮板的連續(xù)運行，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上運出。

（2）取料刮板機的技術(shù)要求

取料機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的四周擋墻的軌道上。通過門架的回轉(zhuǎn)實現(xiàn)吊掛在門架上的刮板取料機360°回轉(zhuǎn)取料。

刮板取料機臺車速度采用變頻調(diào)節(jié)，實現(xiàn)取料機的回轉(zhuǎn)機構(gòu)變頻控制，它除了具有保證起動、制動平穩(wěn)外，還可通過調(diào)整頻率來改變?nèi)×狭俊?/p>

刮板取料機通過變幅機構(gòu)實現(xiàn)俯仰，從而實現(xiàn)分層取料。取料出力的調(diào)節(jié)采用綜合變頻調(diào)速的方式實現(xiàn)，通過門架臺車速度的變頻調(diào)節(jié)和刮板取料機變幅機構(gòu)俯仰的變頻調(diào)節(jié)，來實現(xiàn)取料出力的調(diào)節(jié)。

2 取料刮板機臂架偏斜調(diào)正施工方案

2.1 施工流程

取料刮板機停到指定檢修位置→刮板機行走輪放置止動斜鐵→清理檢修區(qū)域積料→下放刮板臂架至水平位→工器具、備件、工裝準備齊全→警戒設置→安裝承載支撐架→繼續(xù)下放刮板臂架與承載支架接觸→設備能量隔離→安裝起重平臺→驅(qū)動軸前鉸座與門架鋼結(jié)構(gòu)斜拉焊接→臂架尾端鉸接處預起重→輔助牽引機械停到指定位置→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→核對調(diào)整量→調(diào)整量符合要求（詳細記錄）→力矩扳手緊固連接螺栓→拆除臨時附件→送電提升取料刮板→回收承載支架、起重平臺→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→空載起動刮板機→觀察和測量兩側(cè)電機空載電流→正常取料。

2.2 臂架偏斜調(diào)正施工要點

2.2.1 施工前，準備好所需的吊裝工具、吊裝附件等，對起重工裝、千斤頂、承載工裝、吊裝器具完好狀況進行檢查確認。

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

2.2.3 將取料刮板機提升，使刮板機臂架筒體與門架軸線重疊，然后行走至刮板機臂架筒體下有物料的位置（物料位于臂架筒體不接觸為宜），將堆取料機總電源斷電上鎖，沿刮板攀升至刮板臂架前端，測量兩側(cè)臂架中心位置與門架間距，計算臂架實際偏移量，如圖2 所示。

圖2 門架式取料機結(jié)構(gòu)

2.2.4 取料刮板機開到指定檢修位，將取料刮板機臂架右側(cè)（堆取料機司機方向右側(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 取料刮板機臂架向左旋轉(zhuǎn)到圓形料場門口的右側(cè)（從堆取料機司機方向看），將刮板臂架放落到接近水平，此時將兩架承載托架塞入臂架根部正下方，位于兩個刮板之間的空檔內(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（注意壓實的程度要控制，避免臂架受力過大造成變形凹陷）。檢測俯仰制動器制動，確保靈敏可靠且制動有效，取料刮板機行走機構(gòu)車輪下與軌道之間塞入止動斜鐵防止檢修過程中意外移動。

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，上面放置800mm*800mm 鋼板，作為千斤頂基礎，鋼板必須找平墊實。將100 噸螺旋千斤頂放置在鋼板上中心位置，千斤頂中心對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后鉸座變位。

2.2.9 將輔助牽引機械開到到臂架前端，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，同時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，在地面畫出原始投影位置，再標出預定終點位置作為參照（在原位的左側(cè)200毫米）。

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

2.2.12 將千斤頂頂升至與500mm*500mm 鋼板接觸，起重施加適當?shù)牧?。然后將刮板臂架尾端連接法蘭兩側(cè)的12 個M30*250 高強螺栓對稱松開，注意只是旋松螺母約10 毫米，并不拆除螺栓，此時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 再次觀察確認刮板筒體下承載支撐架壓實穩(wěn)定后，開始指揮臂架前端手拉葫蘆將臂架緩慢向左側(cè)牽引，期間重點觀察千斤頂是否移動（此時千斤頂下部墊板與千斤頂之間會有很小的橫向滑移）。注意觀察接口張開的情況。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 待接口張開寬度達到14 毫米以上間隙時，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 高強螺栓。如果墊板和螺孔局部有干涉和錯位（舊螺栓拆除后，臂架的鋼結(jié)構(gòu)會有應力釋放，可能會有法蘭螺孔錯位情況），可用氧炔焰切割后打磨平整。

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

2.2.16 確認調(diào)整效果達到要求后，緊固全部螺栓，必須用力矩扳手完成高強螺栓的最終緊固工作使之全部達到額定緊固力矩；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)有變形的刮板及時進行更換（可在刮板機運轉(zhuǎn)后進行，但正式取料運行測試前必須全部更換，否則影響兩臺電機的出力，造成過大電流差）。

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

2.2.19 對刮板全線檢查無問題，方可對刮板機送電，堆取料機司機開動俯仰機構(gòu)，拉起臂架，觀察臂架整體俯仰狀況，起落3 次平穩(wěn)無異常，詳細記錄兩側(cè)鋼絲繩拉力數(shù)值。

2.2.20 空載起動刮板機，觀察和測量兩側(cè)電機空載電流，時間持續(xù)10-20 分鐘，觀察刮板機運行情況。

2.2.21 刮板機正常取料運行，繼續(xù)觀察、測量和記錄兩臺電機電流數(shù)值和減速機高速軸軸承溫升情況，檢驗效果，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

由于取料刮板機在取料過程中，受物料堆積角度與取料吃刀深度的影響，取料刮板機筒體長時間受側(cè)向力影響，會造成取料刮板機門架大臂偏斜，取料時刮板剮蹭門架內(nèi)腹板，長期運行存在安全隱患。因此技術(shù)人員要定期對其進行檢查，出現(xiàn)取料刮板剮蹭門架故障，要及時加以消除，確保取料系統(tǒng)運行穩(wěn)定，施工后運行效果表現(xiàn)在：

2.3.1 安全效益

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

2.3.2 生產(chǎn)效益

消除了取料作業(yè)時的生產(chǎn)影響。施工前，取料刮板機取料作業(yè)時，取料刮板剮蹭門架內(nèi)腹板，生產(chǎn)秩序一度中斷，只能通過其他料場的刮板機運行取料，影響了供煤指標，通過施工改造，恢復了生產(chǎn)秩序，消除了生產(chǎn)影響，提高了生產(chǎn)效率，供煤指標合格率控制在85%以上。

3 結(jié)論

綜上所述，通過對取料刮板機在取料過程中受物料堆積角度與取料吃刀深度的影響分析，取料刮板機筒體長時間受側(cè)向力影響，造成取料刮板機門架大臂偏斜剮蹭門架內(nèi)腹板，經(jīng)過采取增加墊板，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)運行穩(wěn)定，達到了預期效果。