◎ 張廷軍

（中儲(chǔ)糧（盤(pán)錦）物流有限公司，遼寧 盤(pán)錦 124000）

中儲(chǔ)糧（盤(pán)錦）物流有限公司的兩臺(tái)1 000 t·h-1雙夾帶連續(xù)散糧卸船機(jī)，于2019年6月投入重載運(yùn)行，使用至今單機(jī)卸船量近300 萬(wàn)t。二號(hào)卸船機(jī)垂直臂氣室在2021年8月發(fā)現(xiàn)損壞，經(jīng)過(guò)多次現(xiàn)場(chǎng)勘查、維修方案論證、審批，最終于2021年10月底完成修復(fù)。經(jīng)多次來(lái)船帶糧測(cè)試，氣室及皮帶運(yùn)行效果良好。筆者作為整個(gè)維修過(guò)程的親歷者和參與者，見(jiàn)證了國(guó)內(nèi)首臺(tái)新型夾皮帶卸船機(jī)氣室的成功拆卸、維修和測(cè)試。

1 設(shè)備及氣室結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)介

該卸船機(jī)為比利時(shí)維港（VIGAN）與南京港機(jī)的合作產(chǎn)品，整機(jī)上部結(jié)構(gòu)包括垂直臂、水平臂等結(jié)構(gòu)均由維港設(shè)計(jì)制造[1]。整機(jī)于2017年12月完成總裝上岸，2019年6月開(kāi)始重載測(cè)試。氣室作為垂直臂乃至整機(jī)的核心部件，分別由蓋帶氣室和承載帶氣室分段組成，上部?jī)膳_(tái)離心風(fēng)機(jī)提供的氣源將物料牢牢地夾在兩條皮帶中間，隨著皮帶的高速運(yùn)轉(zhuǎn)，源源不斷地將物料輸送至下游輸送設(shè)備[2]，進(jìn)而進(jìn)入后方的筒倉(cāng)儲(chǔ)存，詳見(jiàn)圖1。

圖1 卸船機(jī)總圖

整個(gè)氣室從上而下依次由氣囊段氣室（Air Bag Section）、上段結(jié)構(gòu)、下段結(jié)構(gòu)、取料頭段氣室等主要部分組成，其他輔助的側(cè)密封順延著整個(gè)垂直臂氣室分段壓在底帶氣室皮帶上，詳見(jiàn)圖2。氣室內(nèi)部由底板、支撐筋板、弧形面板等主要結(jié)構(gòu)件焊接而成，各氣室分段通過(guò)內(nèi)孔螺絲連接固定。進(jìn)氣段氣室分別位于上部的底帶和蓋帶氣室節(jié)，連接風(fēng)道和氣室插板后與風(fēng)機(jī)相連。氣室面板均勻分布φ8、φ6 的進(jìn)氣孔，底帶面板由單排六小四大氣孔分布組成，而蓋帶面板則由六小兩大氣孔分布組成。此外，蓋帶氣室上部為氣囊與指型密封的組合設(shè)計(jì)[3]。

圖2 氣室總圖

本次首先發(fā)現(xiàn)損壞的位置位于底帶氣室的上、下段連接處。透過(guò)側(cè)密封的橡膠壓條，可見(jiàn)一段長(zhǎng)約2 ～3 cm 的起拱變形，詳見(jiàn)氣室損壞照片圖3。后經(jīng)整個(gè)氣室拆卸解體后，發(fā)現(xiàn)損傷范圍較大，底帶氣室的內(nèi)部面板大部分呈現(xiàn)“波浪形”的凸凹變形，蓋帶氣室的邊緣銜接處也出現(xiàn)磨損變形，詳見(jiàn)現(xiàn)場(chǎng)各部位的損壞照片（圖4、圖5 氣室損壞位置圖）。

圖3 氣室上下接縫處損傷圖

圖4 底帶氣室損傷處圖

圖5 蓋帶氣室損傷處圖

2 維修過(guò)程

本次維修主要分為設(shè)備的安全加固、氣室拆卸及維修、回裝測(cè)試3 個(gè)主要步驟。由于目前該類(lèi)型卸船機(jī)氣室的國(guó)內(nèi)成功維修經(jīng)驗(yàn)是空白的，可借鑒參考的數(shù)據(jù)不多，加之其他國(guó)家的技術(shù)專(zhuān)利保護(hù)，整個(gè)維修過(guò)程比較困難。經(jīng)過(guò)與各方人員多次現(xiàn)場(chǎng)勘查、方案論證，最終成功完成氣室的整體修復(fù)，現(xiàn)就主要維修環(huán)節(jié)總結(jié)如下。

2.1 設(shè)備的安全加固

由于整機(jī)設(shè)備的平衡性要求極高，配置了先進(jìn)的力學(xué)控制保護(hù)系統(tǒng)，任何大的部件拆卸均會(huì)引起結(jié)構(gòu)受力發(fā)生變化，進(jìn)而觸發(fā)系統(tǒng)PLC 動(dòng)作保護(hù)而停止相關(guān)外部機(jī)構(gòu)動(dòng)作，因此氣室拆卸前的安全加固顯得極為重要，稍有不慎，極有可能發(fā)生設(shè)備傾覆的安全事故[4]。結(jié)合以往踢擺油缸拆卸經(jīng)驗(yàn)，主要對(duì)水平臂架和垂直臂進(jìn)行加固。先將卸船機(jī)運(yùn)行至錨定位置，插入行走錨定板、回轉(zhuǎn)錨定銷(xiāo)、拉好門(mén)架防風(fēng)系纜，并使垂直臂處于豎直狀態(tài)，然后利用5 t 手拉葫蘆+5 t以上吊帶，在水平臂前、后左右兩側(cè)，將水平臂與垂直臂上鉸點(diǎn)、水平臂與配重支架上鉸點(diǎn)連接，各處葫蘆拉緊（如圖6 所示，葫蘆鏈條張緊即可，不需拉過(guò)緊），后將俯仰、踢擺油缸的進(jìn)、出油管閥門(mén)全部關(guān)閉，同時(shí)密切注意設(shè)備參數(shù)變化。在水平臂頭部與取料頭后部左右區(qū)域，分別引下2 根φ30 的鋼絲繩，臂架固定綁扎區(qū)域做好防割傷墊護(hù)。地面左右區(qū)域各放3 個(gè)3 t 的配重砝碼，并與上部垂下的鋼絲繩通過(guò)10 t 倒鏈各自連接固定拉緊（如圖7 所示）。同時(shí)，臂架前端左右兩側(cè)各固定一個(gè)輔助維修用的電動(dòng)吊籃，便于氣室和附件的拆除。

圖6 加固位置圖

圖7 加固砝碼圖

2.2 氣室的拆卸和維修

2.2.1 附件拆除

①先將承載帶、覆蓋帶斷開(kāi)、拆下，做好皮帶回收及防護(hù)，以便回裝時(shí)再次使用。②需拆除氣室護(hù)板、側(cè)密封蓋板、側(cè)密封、垂直臂前后側(cè)的配重等附件。③將垂直臂中間連接法蘭處的液壓油管、取料頭與垂直臂連接的液壓油管斷開(kāi)。斷開(kāi)前，最近的油管閥門(mén)全部關(guān)閉。同時(shí)拆除臂架下部電纜，做好標(biāo)簽，便于后期回裝。

2.2.2 氣室的拆除

垂直臂在中部連接法蘭處斷開(kāi)前，3 臺(tái)吊車(chē)就位。一臺(tái)100 t 汽車(chē)吊鉤頭就位到臂架尾部的配重橫梁處，另外兩臺(tái)50 t 汽車(chē)吊，一臺(tái)吊車(chē)鉤頭與垂直臂前部?jī)蓚€(gè)吊耳相連、另一臺(tái)汽車(chē)吊利用鋼絲繩捆吊垂直臂后部（如圖8 所示）。松開(kāi)垂壁中間法蘭的連接螺栓，兩臺(tái)吊車(chē)相互配合，緩慢起吊，將垂直臂下段平放在碼頭地面的墊木上；該段垂直臂自重按10 t 考慮；汽車(chē)吊起吊重量不小于10 t。緊接著利用吊車(chē)在碼頭地面抽取上、下段氣室，保持尾部吊車(chē)吊緊狀態(tài)不動(dòng)。垂直臂氣室全部抽出后，立刻回裝下部垂直臂的鋼結(jié)構(gòu)，以便保持整機(jī)的穩(wěn)定平衡（圖9 所示）。維修期間加固的鋼絲繩與地面配重保持拉緊狀態(tài)。

圖8 氣室分段拆除圖

圖9 臂架鋼結(jié)構(gòu)回裝圖

2.2.3 氣室的維修

氣室的完好和及時(shí)有效的檢修，對(duì)于皮帶正常運(yùn)行起到非常重要的作用，主要體現(xiàn)在以下幾方面。

（1）影響氣室的密封性。氣室存在損傷，易引起漏氣，造成氣壓不足，進(jìn)而出現(xiàn)皮帶能耗電流增大，增加皮帶磨損。該類(lèi)型卸船機(jī)在靠近取料頭氣室段分別安裝蓋帶、底帶氣室壓力傳感器，信號(hào)遠(yuǎn)傳至司機(jī)室觸摸屏（CCR PANEL）。其正常壓力范圍為1 000 ～2 000 Pa。氣室風(fēng)機(jī)送風(fēng)路線從上至下依次為消音器、風(fēng)機(jī)、插板、風(fēng)道和氣室。正常運(yùn)行時(shí)，根據(jù)屏幕顯示的壓力數(shù)值，及時(shí)檢查上述氣源線路，使氣壓數(shù)值處于綠色顯示范圍內(nèi)。一般調(diào)整時(shí)，蓋帶氣室壓力要高出底帶氣室壓力約200 ～300 Pa，當(dāng)壓力值超出上述范圍，數(shù)值顯示的顏色隨之由綠變紅，以提示司機(jī)和巡檢人員注意。當(dāng)出現(xiàn)壓力報(bào)警時(shí)，要先從垂壁上部側(cè)密封平臺(tái)處檢查該位置風(fēng)量大?。辉贆z查風(fēng)機(jī)消音器處的進(jìn)氣格柵有無(wú)臟污。盤(pán)錦港中儲(chǔ)糧泊位地處環(huán)渤海遼東灣區(qū)域，春秋兩季多發(fā)大霧天氣，加之糧食粉塵，在格柵處極易形成“塵膜”，從而影響氣室進(jìn)氣量。該卸船機(jī)已多次經(jīng)歷上述塵膜現(xiàn)象。上述點(diǎn)位簡(jiǎn)易排查后，若氣壓仍不能滿足使用要求，懷疑氣室內(nèi)部漏氣造成，此時(shí)應(yīng)及時(shí)對(duì)氣室進(jìn)行拆修。

（2）造成皮帶的磨損。氣室存在損傷后，尤其是氣室分段搭接的邊緣處，氣膜壓力低于中心區(qū)域，運(yùn)行的皮帶與凸起的氣室邊緣極易發(fā)生摩擦干涉，造成皮帶過(guò)早磨損。另外該凸起處，極易卡滯糧食中的異物，從而增加劃傷皮帶及損壞氣室的風(fēng)險(xiǎn)。日常管理中，需要相關(guān)業(yè)務(wù)部門(mén)重點(diǎn)提醒裝船客戶(hù)注意控制糧食的質(zhì)量，以降低設(shè)備損壞的風(fēng)險(xiǎn)。自投產(chǎn)使用至今，因船中糧食異物造成取料頭葉片、底座、襯板、液壓馬達(dá)卡死故障多達(dá)50 次以上。

本次氣室維修期間，采取維修車(chē)間搭設(shè)維修平臺(tái)，對(duì)蓋帶和底帶氣室進(jìn)行分段解體檢修。底帶氣室的損壞區(qū)域主要集中在氣室分段的搭接處，存在擠壓變形、翹邊、張口、高低差等損壞現(xiàn)象，蓋帶氣室相對(duì)損傷較輕，主要是搭接處的翹邊現(xiàn)象。針對(duì)以上損壞部位，主要采取“分段替換”法，即將損壞區(qū)域的氣室弧板整體切下，車(chē)間重新加工制作，焊接打磨找平。對(duì)于部分區(qū)域的彎曲筋板，割除重置，詳見(jiàn)圖10、圖11。維修的關(guān)鍵在于保證整個(gè)氣室接縫處以及首尾末端無(wú)尖銳棱角，過(guò)度圓滑。此外，對(duì)于氣室背側(cè)的皮帶返程板、支撐板也要加強(qiáng)檢查，其厚度低于0.5 mm 時(shí)要及時(shí)更換[5]。

圖10 氣室面板修復(fù)圖

圖11 氣室局部修復(fù)圖

3 氣室回裝測(cè)試

氣室完成維修后，采用倒運(yùn)車(chē)輛將氣室分段運(yùn)抵碼頭現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行最后組裝。與拆卸過(guò)程相反，其回裝測(cè)試主要分為氣室分段與鋼結(jié)構(gòu)的現(xiàn)場(chǎng)組裝、回裝主體結(jié)構(gòu)、皮帶及附件回裝、整機(jī)測(cè)試等4 個(gè)主要環(huán)節(jié)。

設(shè)備加固措施確認(rèn)無(wú)誤后，各點(diǎn)位汽車(chē)吊就位，再次拆卸下部鋼結(jié)構(gòu)至地面。采用“插入法”將四大段氣室逐一插入內(nèi)部支撐結(jié)構(gòu)進(jìn)行連接固定，進(jìn)而起吊回裝至主體結(jié)構(gòu)，詳見(jiàn)圖12。期間密切注意司機(jī)室顯示屏的相關(guān)力值變化情況，及時(shí)調(diào)整汽車(chē)吊拉力狀態(tài)。主體回裝完畢后，接下來(lái)需進(jìn)行皮帶的牽引導(dǎo)入及硫化，再進(jìn)行側(cè)密封等附件的安裝、氣室間隙的調(diào)整。本次維修采用“重錘鉛絲法”檢查調(diào)整氣室間隙，詳見(jiàn)圖13，整根鉛絲與氣室中線的直線度控制在5 mm以?xún)?nèi)為宜。啟動(dòng)試運(yùn)行時(shí)，根據(jù)皮帶電流大小，可微調(diào)氣室間隙，同時(shí)新修復(fù)的氣室和皮帶需要兩至三條船的作業(yè)磨合期，期間注意相關(guān)電流、氣室壓力等主要參數(shù)的變化，及時(shí)作出相應(yīng)的檢查調(diào)整。

圖12 氣室回裝圖

圖13 用于間隙調(diào)整的鉛絲圖

4 結(jié)語(yǔ)

本次維修受到疫情防控、碼頭外輪作業(yè)不斷、雨季施工等客觀原因影響較大，維修人員克服諸多不利因素歷時(shí)近40 d 成功完成氣室修復(fù)。期間還充分利用臂架皮帶去除的寶貴空檔期，完成臂架軟連接內(nèi)部擋料板、尾部密封刷等平時(shí)維修受限的維保工作，讓整個(gè)設(shè)備在大修期間進(jìn)行一個(gè)全面的檢查保養(yǎng)。本次氣室維修既是一個(gè)成功經(jīng)驗(yàn)的積累，也是一個(gè)探索學(xué)習(xí)的過(guò)程，同時(shí)也為后續(xù)相關(guān)機(jī)型的檢修提供了一個(gè)很好的借鑒和參考。