淺談制革廠轉鼓基礎及平臺的設計

吳芍君，劉易弘

（中國輕工業武漢設計工程有限責任公司，湖北 武漢 430060）

1 引言

談起制革企業，轉鼓是最具代表性的設備。同時，轉鼓基礎也是所有制革設備中較為復雜的設備基礎。可以這樣說，轉鼓能否順利安裝跟土建單位的施工密切相關。筆者調研多個制革企業，在建設過程中不乏有修改基礎的情況，輕則基礎尺寸過大，雖不影響設備安裝，但后期運行起來對生產工人操作并不友好并且增大了項目的投資；重則需要對基礎加寬、懸挑，甚至拆除重做。耽誤了工期并且極大浪費企業的人力、物力和財力。本文在此將轉鼓基礎和操作平臺在設計及施工過程中可能遇到的問題列出來跟各位讀者作以探討。

2 轉鼓的分類

轉鼓按照結構形式可分為普通轉鼓[1]、超載轉鼓[2]、傾斜轉鼓、螺旋式轉鼓和分格轉鼓[3]。按照用途可分為浸水轉鼓、浸灰轉鼓、鞣制轉鼓、復鞣轉鼓、試驗轉鼓[4]及摔軟轉鼓；按照材質可分為木轉鼓、不銹鋼轉鼓和塑料轉鼓[5]，優缺點見表1。

表1 木轉鼓、不銹鋼轉鼓優缺點對比表

摔軟轉鼓主要用于服裝革、軟鞋面革、沙發坐墊革等軟革的勻濕及摔軟加工。通常分為圓形不銹鋼摔軟轉鼓和八角不銹鋼摔軟轉鼓。均為落地式成套設備，本文便不作詳細介紹。

3 設計轉鼓基礎時需要注意的內容

制革設備多為非標設備，因此，工藝專業在設計轉鼓基礎前應與設備供應商進行深入的技術交流。重點關注以下內容：

(1)荷載。靜荷載在計算時，應包含轉鼓自重、滿載時水的重量、皮的重量及一次入鼓后所有化料的重量。

(2)對土建施工精度的要求。包括轉鼓基礎埋件水平程度及兩側承臺頂部標高的統一性。如圖1 中箭頭所示之處對水平度有一定的要求，施工時應當注意把控施工精度。

圖1 Φ4000 普通木轉鼓基礎尺寸及埋件示意圖

(3)考慮鼓門及把手、排水閥的尺寸，設計時將轉鼓外側與平臺邊緣凈距離保持在300 mm 左右比較合適。間距過小會導致轉鼓在運行時，如門蓋、手柄等突出構件與操作平臺發生碰撞；間距過大則會對開關鼓門造成不便，存在安全隱患。

(4)進水管道安裝空間的預留。以Φ4000 轉鼓為例，進水管徑多為DN80。當采用高位進料時，轉鼓兩側鼓軸外應留出300 mm 以上的空間以便安裝進水管管件，如圖2 所示。

圖2 Φ4000 普通木轉鼓進水口處預留空間示意圖

(5)基礎主體形式。舊式的轉鼓基礎在澆筑時預留螺栓孔，待鼓就位后安裝螺栓并二次澆筑預留孔（圖3 所示右側轉鼓）；而新式木轉鼓在制作基礎時方便很多，無需預留螺栓孔，只需在轉鼓承臺及減速機平臺頂面預埋特定尺寸的鋼板，后期安裝時將轉鼓托架和減速機支架分別與埋件直接焊接即可（圖3 所示左側轉鼓）。這樣既減少了模版制作和搭設的量，也可以方便在土建單位退場后，設備安裝單位獨立完成設備的安裝。

圖3 Φ4000 普通木轉鼓及平臺剖面示意圖

(6)減速機平臺預埋件通常尺寸較大，Φ4000 轉鼓減速機預埋件尺寸為1350 mmx700 mm（見圖1）。通常埋件先與鋼筋籠進行焊接后澆筑混凝土，在振搗時應保證埋件下方混凝土振搗密實，且應保證整塊鋼板的水平度。另外，減速機平臺埋件同樣是通過焊接連接在一起的，其受力情況較為復雜，在啟動和制動的瞬時扭矩可達到正常運轉時的數倍，并且轉鼓存在正反轉的情況，因此，務必保證埋件具有足夠的抗拉強度。處理方案是設置多根連接件與承臺鋼筋籠牢固焊接。

(7)轉鼓底部與地面間距1.2～1.5 m 比較合適，既可以滿足接皮小車停放，又可以滿足操作人員檢查鼓內出皮情況。

(8)相鄰轉鼓基礎間的凈距需要考慮放置化料桶的空間，建議1.1 m左右比較合適。滿足人員檢修空間的同時，也為后期自動化供料系統預留排管的空間。

4 設計操作平臺時需要注意的內容

轉鼓操作平臺是生產人員檢查鼓內情況、加料、控制進排水以及檢修轉鼓的重要構件。建議直徑2.0 m 以上的轉鼓設置操作平臺，該平臺是制革技術人員經常停留的地方，設計的合理與否將直接影響到生產效率。設計時主要結合生產情況考慮以下內容：

(1)轉鼓多布置于濕態車間，結構形式一般為框架、框排架結構。濕態車間內部叉車行走、回轉空間需求大。因此，建議將框架柱與轉鼓操作平臺結合設計。如圖4 所示，當轉鼓對向布置時，將框架柱設于平臺中央，且與平臺拓開。既保證車間內有大空間可以利用，又不影響轉鼓的操作。

圖4 Φ4000 普通木轉鼓平面布置圖

(2)操作平臺上會臨時堆放化料，在結構設計時還應考慮液壓搬運車托運化料時的動荷載。

(3)當不同直徑轉鼓共平臺布置時，可做高低臺，中間用坡道連接；若轉鼓直徑差距不大，也可就大直徑轉鼓做統一標高的平臺，保證大直徑轉鼓下方凈高滿足使用要求，此時小直徑轉鼓下部凈高會稍大一些。

(4)綜合管線的布設。濕態車間內機電管線包括物料管線、生產給水、回用水、消防、壓縮空氣、電纜橋架、控制線管等。處理好各種管線的布置，不但可以節約用地，減少費用，而且可為施工、檢修及安全生產帶領很大的方便[6]。針對轉鼓布置區，有操作平臺上架空布設和平臺下方吊掛布設2 種方案，各自特點見表2。

表2 管道綜合布設方案表

(5)預留管道安裝空間。隨著自動化程度的逐漸提高[7]、清潔生產的日益推進和環保要求的日趨嚴格，制革生產各個階段的自控和廢水回用將是大勢所趨。因此，應當根據生產工藝預留自動加料管道和回用水管道空間。另外，管道綜合排布應當統籌考慮，在管線復雜區域，電纜橋架與控制線管應當走在水管上方，蒸汽管道和熱水管道走在其他管道上方，回用水管道盡量避開人員活動區域。

5 總結

轉鼓是制革生產中最重要的容器類設備。也是對土建要求最高的一類設備，基礎成本較高，少則幾萬，多則幾十萬，是控制土建投資的主要項目。因此，工藝設計師在設計方案時應當對轉鼓基礎和操作平臺進行精細化設計，利用BIM 技術建立濕態車間全專業模型，這樣可大大降低返工的風險。同時，在基礎施工前一定要針對施工重點和難點做好施工圖交底工作。