可調管架支撐裝置結構改進

李良洪，周紹榮

（1.武漢鋼鐵集團公司研究院設備研究所；2.武漢鋼鐵重工集團公司，湖北 武漢 430080）

1 設備結構概況

近年來，隨著石油、天然氣工業的飛速發展，國內市場對高品質的輸送管道需求量日益增大[1]。作為焊管生產線中不可缺少的耐壓、滲漏檢測設備,高壓水壓試驗機普通受到鋼管生產企業的重視。鋼管橫向輸送機是其中的重要設備，它主要負責被檢測鋼管的橫向輸送.鋼管橫向輸送機一般由7~8組管道支撐裝置通過鍵與主軸串聯在一起，每組相距3.5 m左右，全長范圍大于20 m。鋼管橫向輸送機主要由管架、鋼管、管架支撐裝置、主軸、支座、調整鏈輪、定位板等組成，見圖1。主軸旋轉時，帶動管道支撐裝置運動，由于支撐裝置上設有同步鏈輪，管道支撐裝置旋轉運動時，支撐鋼管的V型架始終向上，這樣放置在管架上的鋼管，通過橫向輸送機的回轉，將鋼管橫向輸送到指定的工位上，進入下一個工序。這種橫向輸送機的管道支撐裝置回轉時僅作平行移動,鋼管與支撐裝置無相對位移、無滾動、無摩擦,有效地保護了鋼管表面不受損害。

圖1 鋼管橫向運輸機

2 存在問題及原因分析

這種鋼管橫向運輸機投入使用后，由于數組管道支撐裝置同時支撐同一根鋼管，管道支撐裝置位置精度都存在累積誤差，鋼管支架中心位置難以保證，導致管架輸送過程中運動不同步，鋼管受力不均產生劃傷。為避免這一情況，鋼管支架中心位置的直線度要求較高，美國Bronx公司要求全長范圍不大于2 mm，這給加工制造及組裝調整帶來極大困難。經過對管架支撐裝置結構分析，認為影響鋼管支架中心位置直線度的主要因素有：

1）主軸分段連接部位各組件鍵槽的直線度。偏差較大，管架組裝在主軸上時，各組件的中心位置就不能統一在同一直線上。

2）主軸與支撐裝置鍵連接部位鍵槽的直線度。主軸與支撐裝置中鍵槽有直線度誤差，各組管架不能對中，導致鋼管放置到管架上時產生歪斜。

3）主軸上各鏈輪的同步精度。若主軸上各鏈輪不能保持同步運動，各V型管道支架角度就不能保持一致，導致鋼管在傳輸過程中會發生相對位移。

4）主軸上同步鏈輪定位板的位置精度。調整定位板位置決定了支架的初始位置，其位置精度直接關系到主軸上鏈輪是否處于最佳位置上。

5）主軸上同步鏈輪張緊裝置的調整精度。鏈輪張緊裝置是通過惰輪位置來調整V型管道支架角度的，調整不當也會使支架產生偏斜。

6）鋼管支架與其連接的傳動軸之間的鍵槽的直線度。

只有解決了上述因素造成的累積誤差，鋼管支架中心位置的直線度才能達到要求。這種精度超出了一般廠家的制造能力，而且制造成本也很高，目前解決這種累積誤差的方法，是通過鋼管支架與其連接的傳動軸之間的鍵槽配制異型鍵來解決，這顯然為后期設備運行留下了隱患。

3 改造方案

為了克服現有的管架支撐裝置制造精度要求高、組裝調整困難的不足，本方案采用了可調整的鋼管支撐裝置，對影響鋼管支架中心位置的各種因素引起的積累誤差將通過管架的調整來解決[2]。將原管架與其連接的傳動軸之間的不可調節的鍵連接改為可調節的多種形式的錐套連接，當管架調整精確定位后，擰緊夾緊螺絲，通過錐套的張緊作用，將管架固定下來，有兩種改進方案如圖2、圖3所示。機構，見圖2，可以使前立柱與擺桿之間形成一個寬603 mm的行人通道，工作面行人便直接從普通支架架間行人通道通過過渡支架，從順槽轉載機制作的行人過橋上走出工作面，再加上設在前部刮板輸送機機頭卸載部位的安全防護鏈，人員即可安全的在工作面通行。

圖2 管架支撐裝置之一

圖3 管架支撐裝置之二

圖1 反四連桿機構支撐掩護式放頂煤液壓支架

4 現場使用效果

該支架從今年元月份在我礦37220-1急傾斜綜放工作面投入使用以來，給工作面安全推進特別是工作面的行人安全創造了良好條件，確保了工作面的安全生產。

圖2 正四連桿機構支撐掩護式放頂煤液壓支架

5 結束語

該支架從根本上解決了急傾斜工作面的行人安全問題，確保了急傾斜工作面端頭支架和普通支架之間的過渡，具有很強的適用性，可在急傾斜和大傾角綜采工作面全面推廣使用。

[1] 武永平，贠東風，張淼豐.大傾角綜采基本問題[J].北京：煤炭學報，2000（10）：38-41.

[2] 謝俊文，李俊明，楊富，等.大傾角特厚煤層綜放開采及“三機”配套技術[J].煤炭機電，2003（5）：44-47.