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湿喷机堵管原因分析及处理措施

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湿喷机堵管原因分析及处理措施

发布日期:2023-03-13 作者: 点击:

  湿喷机堵管原因分析及处理措施
  与干喷相比,湿喷混凝土技术具有效率高、省工省料、减少污染等优点,湿喷机在隧道施工中的应用越来越普遍。堵管是湿喷机械手运行中的主要故障之一。如何解决堵管故障,控制产品质量,降低后续产品的堵管故障率,是湿喷机施工面临的重要课题。
  基于电力传输和物资运输的理论模型,本文对各故障点进行了讨论。
  1、动力传递和物料输送过程
  湿喷机作业的本质是在混凝土上附着一些动能,克服各种阻力和混凝土本身的质量,附着在开挖面上。整个作业包括从发电到在开挖面上终止的全过程,以及从混凝土从罐车上卸下到在开挖面上终止的全过程。
  电机正常运转后,向系统提供压力,液压驱动液压缸往复运动。液压缸和混凝土缸通过过渡件连接,带动混凝土缸的活塞运动(吸料和卸料)。S管始终通过气缸摆动切换与混凝土气缸的出口相连,然后物料进入出口法兰、硬管、软管、搅拌机,直至从喷嘴喷出。这就是动力传递的全过程。混凝土从罐车中倒出后,先经过筛网,然后被料斗中的混凝土缸吸入,再由混凝土缸泵出至S管,经出口法兰至硬管,再至软管和搅拌机,Z后从喷嘴喷出。这就是物资运输的全过程。
  因为湿喷机的运行过程是由各个环节串联起来的因素组成的,导致湿喷机堵管故障的因素很多,是一个系统性的问题,每个环节的小故障都会按照一定的权重按比例累积在结果中。
  接下来,以输电和运料两条主线为基础,分析了对堵管故障有影响的节点。
  2.主要流程节点分析
  2.1系统压力
  可能的压力供应不足将导致管道堵塞。因为整个输电线路存在各种阻力,会伴随着各级能量的损耗,使得系统压力不足,所以总能量不足以抵消这些阻力和混凝土的重力。检查方法是:将泵保持在点动模式,观察压力表的Z大压力,正常Z大压力在23 MPa左右;如果系统Z大压力不足,检查电机正反转是否正常,或检查是否有其他问题,增加系统压力。
  2.2液压缸
  判断液压缸是否有故障,断开液压缸与混凝土缸的连接,取出混凝土缸的活塞,使液压缸处于自由状态,检查泵送状态是否有压力(阻力)。
  2.3混凝土圆筒的检查
  混凝土圆柱体的检验应包括两个方面。一是要检查混凝土缸处是否有较大阻力,可以用液压缸空(无混凝土)状态和自由状态的系统压差来比较;二,需要检查混凝土缸内是否存在活塞密封不良,可以通过泵送水箱内的水是否浑浊掺杂混凝土来判断[6]。这两个方面都会造成输出混凝土的能量损失。如果密封不良,更换混凝土缸的密封。混凝土筒密封容易损坏的可能原因之一是混凝土筒内表面(耐磨层)的损坏,所以要注意混凝土筒的养护,减少混凝土凝固和沉积的发生。当出现少量的凝固和沉积时,尽量不要用风镐简单粗暴的清理。
  2.4混凝土圆筒与S管连接处的检查
  混凝土筒和S管就位时可能会错位,属于泵送质量问题。在四川雅安至雅康高速公路建设项目上,倾斜油缸向左放置时,偏心距约为20 mm,左上偏差Z大,如图2所示;向右放置时,偏心度在10 mm左右,位于右策略的向下位置,导致经常堵管。调整后,拆下回转油缸下铰接点处的尼龙球座,并添加垫片。偏心率越大,反方向摆动油缸下的垫片越多。处理完这个问题后,堵管问题得到了很大的改善。要求厂家出厂前定位调整好,保证质量,就位时偏心度小于< 5 mm。

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  2.5管和出口法兰的检查
  检查S管和出口法兰是否异常,是否有旧材料沉积或其他。对于出口法兰,要求保证内锥面的直线度。
  2.6硬管和管道的质量
  硬管常见的质量问题有三个:
  1)接头与管之间的接头内侧焊缝过高。对于焊接的泵送硬管,应要求< 2 mm,≥2 mm为不合格。
  2)接头与管子偏心。合格的焊接泵送硬管不能太偏心,要求< <≥2 mm和≥ 2 mm为不合格。
  3)接头内径与管子内径不一致。以后偏差小于<≥2 mm,大于2 mm就是不合格..
  上述问题在焊接钢管中很常见,但在整体铸造硬管中并不常见。接头和管子焊接的质量问题,乍一看问题不大,但是会层层设卡,Z终影响很大。
  2.7硬管曲线的优化
  硬管管道的流线型对于混凝土的顺利输送也是非常重要的,尤其是焊接硬管,焊缝不均匀或者过于集中,流线型的不合理效果会被放大。
  2.8软管
  对输送软管的要求主要有四点:要满足压力要求,尺寸合理,重量轻,弯曲半径小。在满足输送压力、管道内径和接头尺寸要求的前提下,尽量选择重量轻、弯曲半径小的输送软管。
  软管跳动不良的原因有两个:一是输送软管的编织钢丝较粗,弯曲半径较大,在使用过程中容易塌陷,可能造成变形,不易恢复;还有一个原因是长期使用使得软管内部磨损,有钢丝或者其他突起。可采用以下方法检查内壁是否光滑:将软管直放在一个平面上,一端用灯光照射,检查人员到另一端观察。
  2.9搅拌机的检查
  每次湿喷机作业后,须清洗混凝土输送管道,包括搅拌机。搅拌机清洗不好,容易导致混凝土在搅拌机处结块,阻碍混凝土的正常喷射,造成管道堵塞。
  2.10管夹和密封的检查
  输送管道(包括硬管和软管)密封不良也是造成管道堵塞的一个因素。输送管道密封不严,导致混凝土浆体较薄的部分从缝隙中漏出,而管夹附近的浆体较稠,增加了输送难度。产品的生产和质量检验可以从三个方面进行检查和控制:
  1)零件检查,使用配套的胶圈和配套的管卡(镀锌),以及法兰尺寸是否正确。
  2)检查安装。安装后,管卡缝< < 3 mm,卡管问题如图5所示。
  3)效果检查:抽水时至少是滴水,间隔> 3 s..
  2.11屏幕
  筛网的问题也是造成管道堵塞的因素之一。对屏幕的要求应包括三个方面:
  1)筛网尺寸和筛网及料斗壁的尺寸应足够小,以过滤掉较大的石块,并防止它们进入输送管道并在喷嘴处堵塞管道。
  2)筛网所占的面积要尽量小,留出更多的下料空间,这样吸气效率低,容易吸入空气造成管道堵塞。
  3)屏幕质量轻的话,太重的话震动效果会很差。下料慢会造成泵送抽空,混凝土运输中空气较多,使运输不稳定,加重堵管现象。综上所述,要“密”网格,“疏”空间比例,“轻”质量。
  3.结论
  通过对电力输送和物资运输过程中各个环节的具体分析,指出堵管问题可能是由多种因素引起的,在某一具体设备或某一堵管中,某一因素或几个因素起主要作用。

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关键词:湿喷机,重庆湿喷机,湿喷机械手

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