张新立董再森苑思敏(郓城黄河河务局)
1研制背景2012年郓城黄河河务局承接了八十万立方米的土方放淤固堤任务,工程紧迫,工程量较大,需要输沙管20000多米,保证输沙管质量以及运行过程中不出现渗漏、爆管成为完成任务的要素之一,管道出现爆管、渗漏出水将会淹没农田,致使农作物减产,死亡,将造成经济收入减少,当地百姓会影响施工进度,且旧输沙管外部锈蚀严重,在工程中使作也会影响我单位声誉,并且在使用中管理、维护较为困难,遂决定进行修复。
为了减少维修成本和劳动者的劳动强度,延长输沙管使用寿命,使输沙工程提前进入施工阶段,我们做了很多尝试,经过反复论证、设计、实验,终于研制出“输沙管自动除锈装置,该装置经过多次试验及应用,效果良好,达到了预期目的为改善输沙管得到的工作效率,加强管道的使用寿命及提前竟入施工现场,提高工作效率,增加经济效益的一种设备。
2工作原理2.1输沙管自动转动部分由电动机、蜗轮减速机、底部支架及电机调速柜组成,转动原理:用5KW三相异步电动机(转速1470转/分)作为动力源,电动机和轴上安装Φ100mmA型槽轮,用A型三角带把动力传递到装用Φ300mmA型槽轮的蜗轮减速机上(减速机型号WXL80,速比50),再经过减速机输出轴和带有紧固输沙管的压盘,使输沙管自动回转,电动机固定在整体除锈机架的一端。
2.2除锈电动机部分把多片Φ200mm的钢丝轮压装在4KW的电磁调速三项异步电动机上,电动机安装在底部有四个小轮的底座上,电动机底座可在除锈整体机架的导轨上作往复运动。
2.3钢丝刷电磁调速电动机复运动装置整体机架底部左端装有一个链条导向轮,右端有一个链条主动轮,由2KW电动机驱动链条,2KW电动机主轴和Wxl蜗轮减速机的主轴用联轴器连接,连接到钢丝轮电动机底坐上,当接通电源后,2KW电磁调速电动机运转,由调速柜控制2KW电磁调速电动机转速来实现钢丝刷电动机底座在整体机架导轨上往复运动速度。
3工艺流程3.1把输沙管法兰用螺栓紧固在整体机架两端的压盘上,要保证螺栓坚固,以防止电机转动过程中输沙管从整体机架上掉下来,发生人身伤害事故,造成不必要的损失。
3.2启动5KW电磁调速电动机把电动机转速控制在1000转/分,左右,通过减速机、A型三角皮带、压盘螺栓使输沙管进行回转,输沙管要顺时针转动以保证和4KW电动机钢丝刷反向。
3.3启动4KW电磁调速电动机,使钢丝刷动转,电机机转速不要太高,调速到500转/分左右为宜。
3.4启动2KW电动机,通过电动机、蜗轮减速机使链条主动轮转动,通过链条、导向轮使4KW电磁调速电动机转动和底座沿整体机架上的导轴作直线往复运动。
3.5三部电动机全部转动以后,在4KW钢丝刷电动机外部施加一定外力,使钢丝刷紧贴输沙管外壁,可根据输沙管的椭圆度增减坠铁,要注意输沙管转向和4KW钢丝刷电动机转向相反,如果可向,可调整4KW钢丝刷电动机的转向来实现两者之间的反向。
3.6把4KW钢丝刷电动机调整到最高转速,以增加钢丝刷和输沙管外壁的接触次数,减少工作时间,以提高工作效率,在锈蚀严重的地方,可减慢2KW电动机的转速,使钢丝刷电动机在锈蚀严重的部位多停留一会。
3.7除锈完毕后,拆掉压盘螺栓,放下除锈完毕的输沙管,再接工艺流程使下一根输沙管进行工作状态,然后把输沙管放到平整无沙尘的地方进行喷涂红色防锈漆,等红色防锈漆干透以后,再涂刷面漆,此时工艺流程全部完毕。
4主要性能指标蜗轮减速机:型号WXL80;速比:50;台数:2台。
三相异步电动机:型号Y100L1—5KW;额定电流6.8A。
型号Y100L1—4KW;额定电流5.2A。
型号Y100L1—2KW;额定电流4A。
5应用转化情况和应用前景分析5.1输沙管自动除锈装置设计巧妙,结构简单,操作方便,无安全隐患,在疏浚行业具有广阔的推广前景。
5.2造价低,设备总造价30000元,可长期使用,维修维护方便。
5.3该装置最大特点是大幅降低工作者的劳动强度,减少粉尘污染对人体的危害。
6技术经济分析末使用自动除锈装置前,人工除锈,每根5米上的钢管,需要30分钟至1个小时的时间,使用该装置,每根输沙管理的除锈时间可缩短为10分钟左右。并可以将原来的8人施工减少为4人施工,节约的大量人力及时间,且除锈效果非常理想,输沙管提前进入施工现场,得到施工单位的一致好评。并在外部市场赢得良好的声誉。
7结论及建议通过多个单位在实施施工中使用输沙管自动除锈装置,能够高效率按期完成施工任务,人员安全性得到大幅提高,降低了劳动者的劳动强度,增加了施工效益,社会效益也十分显著,具有较强的推广应用价值。
建议在疏浚行业基本建设施工中进行广泛推广和应用,必将在基本建设中产生较大经济效益和社会效益。