馬玉臣

摘 要：曹妃甸煤碼頭起步工程包括兩套編號(hào)為CD1和CD2的翻車機(jī)系統(tǒng)，此系統(tǒng)是國內(nèi)首次運(yùn)用四翻的翻車機(jī),根據(jù)中交一航院網(wǎng)上檢索，此翻車機(jī)為目前世界上能力最大的煤翻車機(jī)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(shí)際，介紹四翻翻車機(jī)安裝的主要工藝和質(zhì)量控制。

關(guān)鍵詞：四翻翻車機(jī)世界最大安裝工藝曹妃甸煤碼頭

前言

翻車機(jī)是煤碼頭系統(tǒng)的核心關(guān)鍵設(shè)備，它負(fù)責(zé)將火車運(yùn)來的煤炭翻卸到皮帶機(jī)上，再通過皮帶機(jī)運(yùn)送到前方堆場或者裝船。目前我國大型翻車機(jī)主要應(yīng)用在北方港口，以完成我國北煤南運(yùn)的重要任務(wù)。在近期建設(shè)的翻車機(jī)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(jī)，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(jī)，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(jī)。本論文主要針對四翻翻車機(jī)與三翻、二翻翻車機(jī)在安裝工藝上的不同點(diǎn)進(jìn)行編寫，主要介紹主體安裝工藝。

四翻翻車機(jī)結(jié)構(gòu)簡介

四翻式翻車機(jī)由兩臺(tái)雙翻式翻車機(jī)串聯(lián)組成,適應(yīng)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(jī)車與前后鐵路車廂是否摘鉤，由它們的連接關(guān)系決定。兩臺(tái)串聯(lián)在一起的雙翻式翻車機(jī)，不僅可以同時(shí)同步進(jìn)行翻卸作業(yè)（兩臺(tái)翻車機(jī)的翻轉(zhuǎn)同步由電氣控制予以保證），而且這兩臺(tái)翻車機(jī)中的任何一臺(tái)還可以單獨(dú)進(jìn)行翻卸作業(yè)。因此四翻式翻車機(jī)具有三種工作工況：工況1，兩臺(tái)翻車機(jī)同時(shí)作業(yè)；工況2，一臺(tái)翻車機(jī)作業(yè)，另一臺(tái)翻車機(jī)不作業(yè)；工況3，一臺(tái)翻車機(jī)不作業(yè)，另一臺(tái)翻車機(jī)作業(yè)。翻車機(jī)設(shè)計(jì)應(yīng)力循環(huán)次數(shù)≧300萬次（所有相關(guān)結(jié)構(gòu)），其有效工作時(shí)間達(dá)到11.2萬個(gè)工作小時(shí)。每套翻車機(jī)系統(tǒng)設(shè)不摘鉤四翻翻車機(jī)一臺(tái)，定位車一臺(tái)，夾輪器四臺(tái)，軌道衡兩臺(tái)，固定臂一臺(tái)，料斗五個(gè)（其中雙料斗三個(gè)，單料斗二個(gè)），振動(dòng)給料器8臺(tái)和相關(guān)設(shè)備（維修天車、維護(hù)電葫蘆、除塵裝置和通風(fēng)裝置等）。

四翻翻車機(jī)施工工藝

1、測量定位及檢查

檢查并記錄距翻車機(jī)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(dāng)光滑的。主要區(qū)域位于翻車機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置和翻車機(jī)托輪裝置下。

檢查所有的槽和預(yù)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(yù)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(jī)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(jìn)行施工。

在拼裝漏斗時(shí)，應(yīng)消除設(shè)備由于制造、運(yùn)輸、存放等情況引起的變形，按照圖紙對號(hào)入座連接好各個(gè)漏斗以備吊裝，漏斗的高強(qiáng)螺栓打到規(guī)定的扭矩值后，用扭力扳手檢驗(yàn)，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(jī)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(gè)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(yán)格，翻車機(jī)2個(gè)系統(tǒng)共10個(gè)漏斗（起重雙料斗三個(gè)，單料斗二個(gè)），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(jī)底梁是用來支承托輪支座和端環(huán)的基礎(chǔ)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(biāo)高的調(diào)整良好與否，關(guān)鍵就在于底梁和托輪支座的調(diào)整。

在翻車機(jī)中心線的入口和出口端豎立基準(zhǔn)板。在與此中心線成90度并沿翻車機(jī)托輪和托輪梁的外側(cè)能夠看見的地方豎立基準(zhǔn)板。推薦的距離為300～600mm。從基準(zhǔn)板開始計(jì)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(dǎo)托輪梁越過突出的地腳螺栓。將-1.042m基準(zhǔn)板用做基準(zhǔn)，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(gè)經(jīng)緯儀，使其與基準(zhǔn)板成90度，檢查托輪梁是否成正方形。重復(fù)操作，按圖紙要求檢查尺寸。豎立一個(gè)經(jīng)緯儀，使其與基準(zhǔn)板成90度。檢查每組托輪的頂部和底部。移動(dòng)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(dāng)對調(diào)整結(jié)果滿意時(shí)，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(dāng)對托輪梁找平情況滿意時(shí)，按照設(shè)計(jì)說明進(jìn)行灌漿。灌漿只能從一側(cè)進(jìn)行，目的是保證混凝土填滿整個(gè)下面。在開始工作前，混凝土的型號(hào)需要被認(rèn)可。當(dāng)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(shí)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(shí)，必須嚴(yán)格控制拖輪的標(biāo)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(biāo)記點(diǎn)與地面劃的控制線重合。

4、端環(huán)安裝

端環(huán)安裝時(shí)使用吊機(jī)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(diǎn)向兩側(cè)各拉一個(gè)10噸手拉葫蘆，利用這兩個(gè)葫蘆調(diào)整端環(huán)的垂直度。調(diào)整達(dá)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(shè)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(shè)置止擋），安裝進(jìn)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(yīng)先進(jìn)行調(diào)整。然后將進(jìn)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(hù)作用，用水平儀測量端環(huán)中任意一個(gè)齒的標(biāo)高，測量垂直度，測量兩端環(huán)的跨度。各項(xiàng)檢測達(dá)到設(shè)計(jì)要求后對兩個(gè)端環(huán)進(jìn)行定位保護(hù)，確保端環(huán)處于安全狀態(tài)，同時(shí)要留有可調(diào)整量，以達(dá)到安裝平臺(tái)、前梁、后梁等作用。在安裝平臺(tái)的過程中要注意復(fù)測端環(huán)的各個(gè)參數(shù)，如有變化即時(shí)調(diào)整。

5、驅(qū)動(dòng)裝置安裝

將驅(qū)動(dòng)裝置整體吊裝到傳動(dòng)裝置基礎(chǔ)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(yīng)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(yīng)適當(dāng)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(dòng)軸的直線度。必須避免將來翻車機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)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(chǔ)和運(yùn)行基礎(chǔ)是地面齒條裝置和軌道裝置，定位車能否正常運(yùn)行，與齒條裝置的安裝精度有直接關(guān)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(chǔ)上，穿上地腳螺栓，用墊鐵調(diào)整標(biāo)高，同時(shí)調(diào)整直線度，齒條裝置在車間加工裝配過程中都設(shè)置了編號(hào)，在現(xiàn)場的安裝過程中要按照編號(hào)進(jìn)行。由于定位車是電機(jī)驅(qū)動(dòng)，所以有12個(gè)小齒輪與齒條同時(shí)嚙合傳動(dòng)，每個(gè)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(dǎo)向面，靠四個(gè)導(dǎo)向輪保證定位車的直線運(yùn)動(dòng)，不脫離軌道。整個(gè)齒條分為若干段，總長度為120500mm，調(diào)整時(shí)難度較大。首先以走行軌道為基準(zhǔn)，調(diào)整齒條的標(biāo)高，用斜面墊鐵調(diào)整，然后調(diào)整直線度，達(dá)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(gè)螺栓的外露長度一致，將齒條各接點(diǎn)處的定位螺栓把緊，即可通知土建進(jìn)行一次灌漿，養(yǎng)生期結(jié)束后，對齒條裝置進(jìn)行二次檢測和調(diào)整并對所有的地腳進(jìn)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(gè)液壓制動(dòng)器打開，12個(gè)小齒輪能被手動(dòng)盤動(dòng)，以便吊裝時(shí)對齒；將四個(gè)導(dǎo)向輪調(diào)整到開口最大，并將齒條上與導(dǎo)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(gè)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(jìn)行，配管、清洗和打壓。配管時(shí)要求管路敷設(shè)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(shè)計(jì)規(guī)定的清洗度，即達(dá)到NSA7級，清洗完成后，進(jìn)行壓力試驗(yàn)。

潤滑系統(tǒng)。潤滑系統(tǒng)配管時(shí)要求管路敷設(shè)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(jī)械安裝基本完工后進(jìn)行。所有電氣設(shè)備、材料及附件和安裝機(jī)具等全部集中于現(xiàn)場，部件加工和安裝都在現(xiàn)場進(jìn)行，安裝按《電氣安裝施工圖》。

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

結(jié)束語

國投曹妃甸煤碼頭起步工程四翻翻車機(jī)于2009年2月25日進(jìn)行了重載試車試驗(yàn)，一次性取得了成功，自2009年下半年正式投入生產(chǎn)以來，運(yùn)行平穩(wěn)，使用性能優(yōu)良，僅2010年一年，卸車量就達(dá)到4446萬噸。這些都與翻車機(jī)設(shè)計(jì)、制造、安裝質(zhì)量的有效控制是分不開的。同時(shí)，將對類似的翻車機(jī)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(yùn)工程質(zhì)量安全監(jiān)督局）