煤码头四翻翻车机的安装工艺和质量控制

摘 要：曹妃甸煤码头起步工程包括两套编号为CD1和CD2的翻车机系统，此系统是国内首次运用四翻的翻车机,根据中交一航院网上检索，此翻车机为目前世界上能力最大的煤翻车机系统，安装精度要求高，吊装难度大。本文主要结合工程实际，介绍四翻翻车机安装的主要工艺和质量控制。

关键词：四翻翻车机 世界最大 安装工艺 曹妃甸煤码头

前言

翻车机是煤码头系统的核心关键设备，它负责将火车运来的煤炭翻卸到皮带机上，再通过皮带机运送到前方堆场或者装船。目前我国大型翻车机主要应用在北方港口，以完成我国北煤南运的重要任务。在近期建设的翻车机系统中，其中黄骅港、天津港、日照港采用的是每次翻转两节火车车厢的两翻翻车机，京唐港和秦皇岛五期煤码头工程采用的是每次翻转三节火车车厢的三翻翻车机，曹妃甸煤码头起步工程采用的是每次翻转四节车厢的四翻翻车机。本论文主要针对四翻翻车机与三翻、二翻翻车机在安装工艺上的不同点进行编写，主要介绍主体安装工艺。

四翻翻车机结构简介

四翻式翻车机由两台双翻式翻车机串联组成,适应的铁路单元列车为C80。在卸车过程中，铁路车厢之间不摘钩；机车与前后铁路车厢是否摘钩，由它们的连接关系决定。两台串联在一起的双翻式翻车机，不仅可以同时同步进行翻卸作业（两台翻车机的翻转同步由电气控制予以保证），而且这两台翻车机中的任何一台还可以单独进行翻卸作业。因此四翻式翻车机具有三种工作工况：工况1，两台翻车机同时作业；工况2，一台翻车机作业，另一台翻车机不作业；工况3，一台翻车机不作业，另一台翻车机作业。翻车机设计应力循环次数300万次（所有相关结构），其有效工作时间达到11.2万个工作小时。每套翻车机系统设不摘钩四翻翻车机一台，定位车一台，夹轮器四台，轨道衡两台，固定臂一台，料斗五个（其中双料斗三个，单料斗二个），振动给料器8台和相关设备（维修天车、维护电葫芦、除尘装置和通风装置等）。

四翻翻车机施工工艺

1、测量定位及检查

检查并记录距翻车机中心线和主要轨道平面的所有水平和垂直尺寸。

保证要放置包装板的所有区域都是水平和相当光滑的。主要区域位于翻车机驱动装置和翻车机托轮装置下。

检查所有的槽和预埋的螺栓是否都在正确的位置。

检查定位车轨道螺栓是否正确定位。

检查所有预埋螺栓的直径、投影和垂直度是否正确。

检查所有地脚螺栓槽的尺寸和深度是否正确以及是否有阻碍。

检查所有地脚螺栓的螺纹是否损坏以及是否清洁。

2、漏斗拼装及安装

基于吊机的起重性能，我们将漏斗全部采用地面拼装后再整体吊装的方式进行施工。

在拼装漏斗时，应消除设备由于制造、运输、存放等情况引起的变形，按照图纸对号入座连接好各个漏斗以备吊装，漏斗的高强螺栓打到规定的扭矩值后，用扭力扳手检验，抽查螺栓总数的10%。

漏斗固定之前，必须测量漏斗的倾斜度和漏斗下口中心线与皮带机中心线的偏差。漏斗的倾斜度和中心线偏差是控制漏斗按照质量的两个要素，倾斜度控制漏斗的水平度，用水平尺测量，允许偏差为5mm；中心线偏差用铅锤和直尺测量，允许偏差为5mm；由于质量控制比较严格，翻车机2个系统共10个漏斗（起重双料斗三个，单料斗二个），安装合格率均在90%以上。

漏斗布置图

3、底梁及托轮支座的调整

翻车机底梁是用来支承托轮支座和端环的基础件，而托轮是直接承载端环的构件，端环的中心线和标高的调整良好与否，关键就在于底梁和托轮支座的调整。

在翻车机中心线的入口和出口端竖立基准板。在与此中心线成90度并沿翻车机托轮和托轮梁的外侧能够看见的地方竖立基准板。推荐的距离为300～600mm。从基准板开始计算，在-1.042m的水平面上将相对的调整垫板安置在托轮梁下。调整垫板的顶部上为-0.985m。在托轮梁的下面要有20mm的最小间隙以便灌浆。小心的将组装好的托轮梁放到垫板和校平螺丝上，引导托轮梁越过突出的地脚螺栓。将-1.042m基准板用做基准，检查托轮梁的中心画线是否正确定位成直线以及托轮梁是否成正方形并且同高。托轮梁顶部的水平度是非常重要的。把紧地脚螺栓，确保托轮梁和所有的垫板都接触上，但不要完全力矩把紧。

竖立一个经纬仪，使其与基准板成90度，检查托轮梁是否成正方形。重复操作，按图纸要求检查尺寸。竖立一个经纬仪，使其与基准板成90度。检查每组托轮的顶部和底部。移动托轮，使其垂直于中心线和垂直线。1000mm内的最大允许公差为0.25mm。当对调整结果满意时，重新检查地脚螺栓。重新检查托轮梁的高度和托轮的调整情况。当对托轮梁找平情况满意时，按照设计说明进行灌浆。灌浆只能从一侧进行，目的是保证混凝土填满整个下面。在开始工作前，混凝土的型号需要被认可。当混凝土硬化后，按照完全力矩把紧地脚螺栓。由于托轮直接拖住端环，而托轮在端环吊装前已经固定完毕，因此端环在安装时东西方向（即与铁路轨道垂直方向）可调量非常小，各端环的安装同轴度就需要靠托轮的安装精度来保证。在调整拖轮的精度时，必须严格控制拖轮的标高及纵横直线度偏差在规范许可范围内，纵横直线度可使用线坠来定位，使托轮上的标记点与地面划的控制线重合。

4、端环安装

端环安装时使用吊机将其吊起，平稳放在托轮上，用10mm钢板塞在托轮两边缘侧，保证端环能坐在托轮的中心，缓慢落吊，至端环完全落在托轮上。从端环的高点向两侧各拉一个10吨手拉葫芦，利用这两个葫芦调整端环的垂直度。调整达到要求后，用5根14#槽钢分别在端环的两侧将端环支柱固定，槽钢一端与端环通过螺栓连接固定，另一端与地面相连。按照要求设置端环的防翻转装置（安装防翻转齿块和在端环的翻转方向的齿块上设置止挡），安装进车端端环，再次检查出车端端环的定位精度有无变化，如有变化，则应先进行调整。然后将进车端端环吊装在托轮上采取与2#端环同样的固定手段将端环定位，吊车完全卸载后，暂不脱钩，起保护作用，用水平仪测量端环中任意一个齿的标高，测量垂直度，测量两端环的跨度。各项检测达到设计要求后对两个端环进行定位保护，确保端环处于安全状态，同时要留有可调整量，以达到安装平台、前梁、后梁等作用。在安装平台的过程中要注意复测端环的各个参数，如有变化即时调整。

5、驱动装置安装

将驱动装置整体吊装到传动装置基础上，调整小齿轮与大齿圈的啮合情况，使小齿轮中心线与转子中心线平行，小齿轮与齿块的啮合情况良好，齿侧间隙为1.5~3.5mm,而且两端的齿侧隙应相同。考虑到端环及大齿圈的圆度误差，齿侧间隙按最大值3.5mm调整比较可靠，如果端环的圆度误差大，则还应适当放大齿侧间隙，但最大值不得超过5mm。安装过程中要保证传动轴的直线度。必须避免将来翻车机运转时发生啃齿和顶齿现象。

6、定位车安装

定位车的安装基础和运行基础是地面齿条装置和轨道装置，定位车能否正常运行，与齿条装置的安装精度有直接关系。定位车齿条装置包括地面走行轨道和齿条两部分，将齿条按出场顺序依次吊装到基础上，穿上地脚螺栓，用垫铁调整标高，同时调整直线度，齿条装置在车间加工装配过程中都设置了编号，在现场的安装过程中要按照编号进行。由于定位车是电机驱动，所以有12个小齿轮与齿条同时啮合传动，每个小齿轮相距1000mm。另外，齿条安装底板（100mm厚）的两侧面是定位车的导向面，靠四个导向轮保证定位车的直线运动，不脱离轨道。整个齿条分为若干段，总长度为120500mm，调整时难度较大。首先以走行轨道为基准，调整齿条的标高，用斜面垫铁调整，然后调整直线度，达到任意10m长度内的直线度偏差不超过±1mm，用经纬仪和钢板尺测量。调整好以后，将地脚螺栓带上，使每个螺栓的外露长度一致，将齿条各接点处的定位螺栓把紧，即可通知土建进行一次灌浆，养生期结束后，对齿条装置进行二次检测和调整并对所有的地脚进行紧固。

定位车本体为整体吊装，重量为105吨，选用275吨汽车吊装。定位车安装前要将12个液压制动器打开，12个小齿轮能被手动盘动，以便吊装时对齿；将四个导向轮调整到开口最大，并将齿条上与导向轮干涉的齿块拆去。将定位车吊起，平稳落到轨道上，注意观察12个齿轮的对齿情况，不能顶齿。

7、主要辅助系统

液压系统。液压系统的安装分三步进行，配管、清洗和打压。配管时要求管路敷设整齐，管子弯曲半径宜大于其外径的3倍。管路装配前，接头、管路以及通道必须经过酸洗干净，不允许有任何铁屑、毛刺、纤维状杂质存在，管路装配后，用液压油清洗至设计规定的清洗度，即达到NSA7级，清洗完成后，进行压力试验。

系统。系统配管时要求管路敷设整齐，管子弯曲半径宜大于其外径的3倍。管路装配前，接头、管路以及通道必须清洗干净，不允许有任何铁屑、毛刺、纤维状杂质存在。

8、电气控制系统

电气控制系统安装在机械安装基本完工后进行。所有电气设备、材料及附件和安装机具等全部集中于现场，部件加工和安装都在现场进行，安装按《电气安装施工图》。

翻车机系统中的翻车机、定位车、给料机全部采用变频电机，为了确保驱动装置的同步性，在机械上通过同步轴中间的齿形联轴器。在电气控制驱动上设置了位置编码器、速度编码器，依靠编码器进行动作和速度控制，控制系统采用了先进的PLC控制程序,既能保证了翻车机的各端环的同步，同时还可以使两台翻车机分开动作。

结束语

国投曹妃甸煤码头起步工程四翻翻车机于2009年2月25日进行了重载试车试验，一次性取得了成功，自2009年下半年正式投入生产以来，运行平稳，使用性能优良，仅2010年一年，卸车量就达到4446万吨。这些都与翻车机设计、制造、安装质量的有效控制是分不开的。同时，将对类似的翻车机安装工艺和质量控制起着借鉴的作用。 （作者单位：河北省水运工程质量安全监督局）