堆料機傾翻后的現場修復

摘 要：側式懸臂堆料機傾翻后的修復是一項緊急而復雜的工作，需各部門共同協作，根據現場實際情況進行分析解決。文章以印尼南加二期項目的DB450/17側式懸臂堆料機傾翻事故為例，論述了修復工作中需要解決的問題和注意事項，并對修復后的設備進行了抗傾覆性計算。

關鍵詞：傾翻；變形；配重

引言

我公司出口至印尼的DB450/17側式懸臂堆料機是一種常用的散料堆放設備，從產品的設計至生產、質檢、安裝技術已經相當成熟，由于是出口產品，考慮到安裝成本，該設備現場安裝調試工作是由印尼當地的安裝公司來完成的。帶載試車時發生了傾翻事故。

1 事故現場情況

來到事故現場之后，發現整機已經傾翻，擺動端梁一側車輪已經完全脫離軌道，整個懸臂架倒在堆好的料堆上面。其中擋料板、走臺欄桿、導料槽等結構已經嚴重變形，尾車與行走機構之間的連接桿嚴重扭曲，尾車上的卸料漏斗也無法正常倒料。

經過仔細的現場勘查發現，該料場的物料粘度很大，與設計時的料場參數有較大出入，物料的含水量大約超出設計值的3倍之多，整個膠帶運輸機和頭尾滾筒處粘著厚度為20～40mm的物料，擋料板與改向滾筒處淤積了大量的物料。從擋料板的變形狀態分析，擋料板先是被淤積的物料擠壓變形，而后又在設備傾翻時拍打在料堆上沖擊后變形。

理論上產生傾翻的原因就是傾翻力矩過大，超出了許用值引起的傾翻。物料粘著在卸料滾筒處增加了傾翻力矩，所以初步分析這是一項造成設備傾翻的因素。其次考慮配重的重量是否合適，但此項判定須待設備扶正后方可分析確定。

2 修復過程

首先利用用戶現有的20T吊車，將堆料機扶上軌道。進行此項工作之前，先將尾車與行走機構的連桿用氣焊割下，觀察尾車的落料漏斗與堆料機導料槽的干涉情況，將尾車的漏斗拆下，保證堆料機在扶正過程中不要碰到尾車的主體鋼結構。

將變幅機構的液壓裝置泄壓，在液壓缸鉸點附近做起吊點，防止臂架受力變形。起升過程要緩慢進行，使堆料機以固定端梁車輪與軌道的基礎點為軸進行扶正。扶正后啟動變幅機構，液壓缸給壓工作，然后將吊車緩慢撤下。

扶正后將傾翻造成的變形部位進行修整，其中連桿、堆料機導料槽、尾車漏斗變形嚴重，全部換掉，按圖紙重新加工生產安裝。對主體鋼結構全面檢查后，除了需要補漆之外不須額外的修復。

3 事故原因分析

堆料機扶正之后，為了進一步確定造成傾翻的原因，空載下測試了一下臂架俯仰過程中的液壓缸的壓力值，發現空載上仰時壓力值不足2Mpa，此值與以往的設備相比稍小。推測傾翻的主要原因是所加的配重質量偏低，加之懸臂架的頭部滾筒處大量積料。下面進行論證計算，以確定現場的所加配重質量是否合適。

整機的抗傾翻計算簡圖見圖1，其中行走機構的的質量為G1，重心至傾翻軸線點A的距離是L1，G2是懸臂部分的質量，重心位置距傾翻軸線點A的距離是L2，G3是懸臂前端淤積物料的質量，重心位置距傾翻軸線點A的距離是L3，A點是固定端梁側（傾翻軸線），B點時擺動端梁側。此臺設備的配重圖紙設計值是21噸。淤積物料的質量按800KG計算。

設備的抗傾翻計算按照V=v=Ms/Mk=（G1L1+G2L2）/G3L3》[v]=1.3，所以若配重按照設計值添加，設備的傾翻性一定滿足，不會發生傾翻事故。

為了進一步驗證配重設計值得合理性，理論上應該對整機的輪壓進行校核，最大輪壓不超過許用值。最小輪壓時驅動輪不打滑。

由于在設備滿載且懸臂在-16°時，固定端梁側的輪壓值最大，擺動端梁一側的輪壓值最小，首先按照力矩平衡解算出最大和最小輪壓值。其中G1=13t，G2=37t，L1=2000mm，L2=710mm，固定端梁和擺動端梁側都是2個車輪。固定端梁側的最大輪壓P固max=[（37+13）/2+37×710/4000]/2=15.8t；擺動端梁側的最小輪壓P擺min=[（37+13）/2-37×710/4000]/2=9.2t，設備空載上仰至+16°時，固定端梁側的輪壓最小，擺動端梁側輪壓最大，按照上述方法計算出P固min=13.7t，P擺max=11.3t。固定端梁側平均輪壓Pc=（2P固max+P固min）/3=15.1t<20t（本設備的輪壓許用值），所以最大輪壓值符合要求。由于本設備采用的行走驅動裝置為三合一變頻減速電機，啟動和制動時間可以根據實際情況適當調節，所以關于最小輪壓下的打滑驗算不必進行。

通過以上計算分析可知，原設計沒有問題，只要按照工程圖紙的要求施加配重，就不會發生傾翻事故，即使卸料滾筒粘著800KG左右的物料也不會發生傾翻事故，加之扶正后空載上仰至極限位置時的液壓缸壓力值偏低，可以斷定造成事故的根本原因就是安裝時所加的配重質量有誤，卸料滾筒處的粘料是輔助因素。設備扶正后又重新增加了配重塊，使配重質量滿足設計值，保證了液壓缸的壓力值在合理的范圍內變化。并要求用戶注意觀察物料的含水量變化，防止發生類似的事故。經過如上修復后，設備可以穩定工作。

4 結束語

堆料機的傾翻是一種比較嚴重的事故，針對不同的工況會對設備產生不同程度的破壞和影響，但只要認真分析總結，并結合以往的現場解決問題的經驗，就會快速準確的分析到事故原因并做好修復工作，把用戶的損失減小到最少。

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作者簡介：王輝（1981，10-），從事散料裝卸設備的設計研究工作，職稱：工程師。