主动铰接式盾构螺旋输送机装配工艺分析

关振华/GUAN Zhen-hua

(北方重工集团盾构机分公司，辽宁 沈阳 110141)

主动铰接式土压平衡盾构主机装配过程中螺旋输送机的装配一直是个难点问题，需要完成总重量为20t，全长为12507mm，直径为900mm的螺旋输送机装配到位，不但要保证与掘进方向水平面成22°夹角，而且要顺利从管片拼装机和管片拼装机支架形成的高2035mm，宽1450mm的缝隙中穿过，并与螺旋支撑滑道对正连接，直至插入前盾下方安全门套筒内。在此过程中不但要解决无法使用大型起吊设备进行装配的困难，还要避免与前盾人仓和管片拼装机产生刮碰，以及减少对螺旋输送机滑道的磨损。

如何降低螺旋输送机装配难度，减小工作强度，避免重要零部件在吊装过程中受损伤，顺利完成装配工作，是盾构主机装配中的一项技术难题。改良现行的螺旋输送机装配工艺是解决这一问题的关键性因素，本文以螺旋输送机实际装配过程为研究对象，应用工业工程技术中的“ECRS”四大原则对每一操作过程进行工艺性分析，找出装配过程中存在的问题，并逐一进行解决，再重新编制螺旋输送机装配工艺，从而降低了螺旋输送机装配的难度，减小了工作强度，提高了工作效率和装配精度。

1 螺旋输送机装配难点分析

图1 盾构主机结构图

2 现行螺旋输送机装配中问题

2.1 现行螺旋输送机装配工艺

装配螺旋输送机前，需完成主机部分各部件的装配工作，在管片拼装机装配完成后进行螺旋输送机的装配工作。

1）旋输送机装配前期工作 前盾按掘进姿态立起，放于盾体支架上，在前盾上装配人仓通道门，前盾装配安全门，在前盾上安装减速机及电机，在前盾上安装人舱，将预装配结束的中盾按掘进姿态立起，吊装移动至前盾后，按定位销孔定位，与前盾连接，将管片桥左、右臂吊装起，安装在中盾上，将尾盾下部按掘进姿态吊装到中盾后端，与中盾连接，将管片拼装机按掘进姿态吊装起，从左、右臂后端插入。

2）螺旋输送机装配 将螺旋支撑吊起，按前盾上划线位置组对接连接座，并将连接座与前盾焊接，并进行100%PT探伤，将螺旋输送机吊起与水平方向成22°，从管片拼装机后端水平插入至螺旋输送机滑道前端插入螺旋支撑上左、右滑到后端，螺旋输送机继续水平向前移动并垂直方向下落，使螺旋输送机自然沿滑道滑入，直至插入安全门套筒内。

2.2 实际装配中的问题

问题一：螺旋支撑的安装无法使用大型起吊设备。由于在中盾总装配结束后，再进行螺旋支撑的安装，中盾上部与吊挂螺旋支撑的吊绳干涉，无法使用大型设备起吊，只能同2件3t的手拉葫芦捆绑螺旋支撑左、右大臂向盾体内部拖拽，待拖拽到位后进行焊接，非常耗时、费力。

问题二：螺旋支撑及安全门套筒先按照与水平方向22°的夹角进行完全定位，并焊接牢固，其间的累积误差无法确保螺旋输送机顺利装配。

问题三：螺旋输送机在起吊过程中如何保证与水平方向成22°的夹角，并且在装配过程中如何检测夹角是否发生变化。

3 装配工艺问题研究与对策分析

通过数次装配分析，以及运用工业工程技术中的“ECRS”四大原则对螺旋输送机装配过程中出现的问题逐一进行了分析，寻找出解决方案，并对现有装配工艺进行了修改。

3.1 装配过程中出现的问题解决方案

问题一解决方案：螺旋支撑的安装时间安排在前盾按掘进姿态立起，放于盾体支架上之后立刻进行，这样有足够的空间可以应用大型吊装设备进行吊装螺旋支撑，很大的降低了装配的难度，减小了工作强度。

问题二解决方案：螺旋支撑的左、右臂及安全门套筒先进行点焊，进行初步定位，螺旋支撑上的左、右滑道与螺旋支撑进行把合，但不进行紧固，使滑道间隙保持在10mm，待螺旋输送机安装完毕，完全定位后，再进行螺旋支撑左、右臂及安全门套筒的焊接，并将落线支撑滑道把和，这样螺旋输送机更容易安装，并且螺旋输送机的整体定位角度更容易掌握。

问题三解决方案：制作一个工装件LS-1，如图2所示，即用一个水平尺，下端焊一个10mm厚的钢板，之间形成22°夹角，之后将此工装件放置于螺旋输送机滑道面上，这样很容易随时掌握螺旋输送机的水平夹角。

图2 工装件LS-1

3.2 新螺旋输送机装配工艺制定

1）将螺旋支撑下端左、右滑道与螺旋支撑把合，留出10mm缝隙。

2）将安全门套筒安装到位，水平夹角成22°组对，进行点焊固定。

3）在前盾按掘进姿态立起，放于盾体支架上之后，在前盾上部筋板上划出螺旋支撑上部连接座位置，并进行螺旋支撑的装配。

4）将螺旋支撑吊起，按前盾上划线位置组对接连接座，并将连接座与前盾进行点焊，并用2件3t手拉葫芦将螺旋支撑左、右臂吊挂在前盾上部铰接座上，以备螺旋支撑角度调整。

5）将螺旋输送机吊起与水平方向成22°，用工装件LS-1检验角度，从管片拼装机后端水平插入，移动到与管片拼装机内侧上壁10mm时，垂直下落至与管片拼装机内侧下壁10mm时,水平向内移动，反复数次至螺旋输送机滑道前端插入螺旋支撑上左、右滑到后端，螺旋输送机继续水平向前移动并垂直方向下落，使螺旋输送机自然沿滑道滑入，直至插入安全门套筒内，并用工装件LS-1检验角度。

6）将安全门套筒及螺旋支撑连接进行焊接，并进行100% PT探伤。

4 结 语

1)应用装配分析及运用“ECRS”四大原则对螺旋输送机装配工艺进行了重新规划与制定，降低了螺旋输送机装配的难度，增加了工作效率，缩短了装配制造周期。