主動鉸接式盾構螺旋輸送機裝配工藝分析

關振華/GUAN Zhen-hua

(北方重工集團盾構機分公司，遼寧 沈陽 110141)

主動鉸接式土壓平衡盾構主機裝配過程中螺旋輸送機的裝配一直是個難點問題，需要完成總重量為20t，全長為12507mm，直徑為900mm的螺旋輸送機裝配到位，不但要保證與掘進方向水平面成22°夾角，而且要順利從管片拼裝機和管片拼裝機支架形成的高2035mm，寬1450mm的縫隙中穿過，并與螺旋支撐滑道對正連接，直至插入前盾下方安全門套筒內。在此過程中不但要解決無法使用大型起吊設備進行裝配的困難，還要避免與前盾人倉和管片拼裝機產生刮碰，以及減少對螺旋輸送機滑道的磨損。

如何降低螺旋輸送機裝配難度，減小工作強度，避免重要零部件在吊裝過程中受損傷，順利完成裝配工作，是盾構主機裝配中的一項技術難題。改良現行的螺旋輸送機裝配工藝是解決這一問題的關鍵性因素，本文以螺旋輸送機實際裝配過程為研究對象，應用工業工程技術中的“ECRS”四大原則對每一操作過程進行工藝性分析，找出裝配過程中存在的問題，并逐一進行解決，再重新編制螺旋輸送機裝配工藝，從而降低了螺旋輸送機裝配的難度，減小了工作強度，提高了工作效率和裝配精度。

1 螺旋輸送機裝配難點分析

圖1 盾構主機結構圖

2 現行螺旋輸送機裝配中問題

2.1 現行螺旋輸送機裝配工藝

裝配螺旋輸送機前，需完成主機部分各部件的裝配工作，在管片拼裝機裝配完成后進行螺旋輸送機的裝配工作。

1）旋輸送機裝配前期工作 前盾按掘進姿態立起，放于盾體支架上，在前盾上裝配人倉通道門，前盾裝配安全門，在前盾上安裝減速機及電機，在前盾上安裝人艙，將預裝配結束的中盾按掘進姿態立起，吊裝移動至前盾后，按定位銷孔定位，與前盾連接，將管片橋左、右臂吊裝起，安裝在中盾上，將尾盾下部按掘進姿態吊裝到中盾后端，與中盾連接，將管片拼裝機按掘進姿態吊裝起，從左、右臂后端插入。

2）螺旋輸送機裝配 將螺旋支撐吊起，按前盾上劃線位置組對接連接座，并將連接座與前盾焊接，并進行100%PT探傷，將螺旋輸送機吊起與水平方向成22°，從管片拼裝機后端水平插入至螺旋輸送機滑道前端插入螺旋支撐上左、右滑到后端，螺旋輸送機繼續水平向前移動并垂直方向下落，使螺旋輸送機自然沿滑道滑入，直至插入安全門套筒內。

2.2 實際裝配中的問題

問題一：螺旋支撐的安裝無法使用大型起吊設備。由于在中盾總裝配結束后，再進行螺旋支撐的安裝，中盾上部與吊掛螺旋支撐的吊繩干涉，無法使用大型設備起吊，只能同2件3t的手拉葫蘆捆綁螺旋支撐左、右大臂向盾體內部拖拽，待拖拽到位后進行焊接，非常耗時、費力。

問題二：螺旋支撐及安全門套筒先按照與水平方向22°的夾角進行完全定位，并焊接牢固，其間的累積誤差無法確保螺旋輸送機順利裝配。

問題三：螺旋輸送機在起吊過程中如何保證與水平方向成22°的夾角，并且在裝配過程中如何檢測夾角是否發生變化。

3 裝配工藝問題研究與對策分析

通過數次裝配分析，以及運用工業工程技術中的“ECRS”四大原則對螺旋輸送機裝配過程中出現的問題逐一進行了分析，尋找出解決方案，并對現有裝配工藝進行了修改。

3.1 裝配過程中出現的問題解決方案

問題一解決方案：螺旋支撐的安裝時間安排在前盾按掘進姿態立起，放于盾體支架上之后立刻進行，這樣有足夠的空間可以應用大型吊裝設備進行吊裝螺旋支撐，很大的降低了裝配的難度，減小了工作強度。

問題二解決方案：螺旋支撐的左、右臂及安全門套筒先進行點焊，進行初步定位，螺旋支撐上的左、右滑道與螺旋支撐進行把合，但不進行緊固，使滑道間隙保持在10mm，待螺旋輸送機安裝完畢，完全定位后，再進行螺旋支撐左、右臂及安全門套筒的焊接，并將落線支撐滑道把和，這樣螺旋輸送機更容易安裝，并且螺旋輸送機的整體定位角度更容易掌握。

問題三解決方案：制作一個工裝件LS-1，如圖2所示，即用一個水平尺，下端焊一個10mm厚的鋼板，之間形成22°夾角，之后將此工裝件放置于螺旋輸送機滑道面上，這樣很容易隨時掌握螺旋輸送機的水平夾角。

圖2 工裝件LS-1

3.2 新螺旋輸送機裝配工藝制定

1）將螺旋支撐下端左、右滑道與螺旋支撐把合，留出10mm縫隙。

2）將安全門套筒安裝到位，水平夾角成22°組對，進行點焊固定。

3）在前盾按掘進姿態立起，放于盾體支架上之后，在前盾上部筋板上劃出螺旋支撐上部連接座位置，并進行螺旋支撐的裝配。

4）將螺旋支撐吊起，按前盾上劃線位置組對接連接座，并將連接座與前盾進行點焊，并用2件3t手拉葫蘆將螺旋支撐左、右臂吊掛在前盾上部鉸接座上，以備螺旋支撐角度調整。

5）將螺旋輸送機吊起與水平方向成22°，用工裝件LS-1檢驗角度，從管片拼裝機后端水平插入，移動到與管片拼裝機內側上壁10mm時，垂直下落至與管片拼裝機內側下壁10mm時,水平向內移動，反復數次至螺旋輸送機滑道前端插入螺旋支撐上左、右滑到后端，螺旋輸送機繼續水平向前移動并垂直方向下落，使螺旋輸送機自然沿滑道滑入，直至插入安全門套筒內，并用工裝件LS-1檢驗角度。

6）將安全門套筒及螺旋支撐連接進行焊接，并進行100% PT探傷。

4 結 語

1)應用裝配分析及運用“ECRS”四大原則對螺旋輸送機裝配工藝進行了重新規劃與制定，降低了螺旋輸送機裝配的難度，增加了工作效率，縮短了裝配制造周期。