摘要: 在制革工业中,转鼓的应用范围是非常广泛的。现阶段国内的皮革企业大多使用木质和不锈钢材料的转鼓,使用聚丙烯PPH转鼓的比较少。国产PPH转鼓虽有制造,但在出皮性能、使用和维护上与进口转鼓尚有不小的差距,国内较大的皮革企业更倾向于意大利进口的PPH转鼓。笔者有幸在知名外资皮革企业与厂家技术员Rudy先生一起安装并调试了4台意大利进口PPH转鼓,其中3.5米*3.5米的2台,3.5米*3米 的2台 ,并得到了意籍技术经理Fabio先生的支持与协作。现就4台意大利进口PPH转鼓安装与调试中的控制要点和关键因素分享给国内同行,希望能为制革工业的意大利进口PPH转鼓安装与调试提供一些有意义的探讨和研究。
关键词:皮革行业;意大利进口PPH转鼓;安装;调试
引言: 进口PPH转鼓属于意大利ITALPROGETTI公司产品。主要由鼓体、液压站、减速机、轴承座、循环水箱、化料混合桶、化料泵、电气控制箱、自动热水混水系统等组成。此转鼓的安装与调试,与木质和不锈钢材料转鼓的安装调试比较,既有区别也有共通之处。比如主体框架不一样,安装方法不一样;而自动热水混水系统是相同的。
1 意大利进口PPH转鼓安装
1.1 工作平台的设置
1.1.1 工作平台的高低
PPH转鼓工作平台平面高于PPH鼓体中心线,加料方便,鼓门口位置恰当。工作平台高度4米,根据不同尺寸的PPH转鼓,中心线与地面高度范围为0.2-0.5米。此高度的设置,对于PPH转鼓门与平台匹配刚刚好,对于操作员工操作非常的便利,与工作平台安全防护栏杆相匹配!
1.1.2 工作平台的宽度
普通转鼓在车间中的布置方式因实际而各异,有靠墙排列的,也有沿中柱2 排并列或在车间中间排列的。 这批PPH转鼓工作平台设置在车间的中间2跨内,南北走向。而东西两跨预留物流通道,为了其它转鼓安装以及生产物料的转运。工作平台采用钢筋混凝土框架结构,与PPH转鼓安装用的钢筋混凝土基础分开。工作平台的功能主要用于设置必要的加料辅助设备,便于操作员工加料、开鼓门检查取样及通行需要。平台上部边缘设置防水堰,PPH转鼓附近安装管道和电气支架。工作平台中间通道畅通,2吨电瓶叉车可满载安全通行。其它位置操作工可以根据车间工艺和物流管理要求将各种包装的化工材料进行堆放。工作平台中间接缝处采用碳钢板镶嵌,保证两部分工作平台的物资运送畅通。
1.1.3 工作平台的其它要求
由于工作平台需承载一定量的物料、人员和运输工具,承重是按照2吨常规电瓶叉车满载运行设计,但此平台不能作为其它转鼓安装运输使用。工作平台需要经常冲洗,泄水坡度和地漏不能遗漏,确保有组织排水。 另外在化料混合桶放置区域设置局部防水且泄水坡向地漏,保证泄露化料能通过地漏排出,防止泄露化料通过平台渗漏到1楼地面。工作平台四周根据转鼓位置专门设计安全防护围栏,保证人员操作的安全性。毛皮上料从1楼到2楼的货梯,再使用电瓶叉车将毛皮运送到转鼓大门附近,打开安全防护门,就可以根据工艺要求进行手工上料。
1.2土建基础和预埋板
PPH转鼓安装时需要的土建基础,我们是按照PPH转鼓厂家ITALPROGETTI的要求,根据厂家提供的土建图纸,国内设计院进行的深化设计,国内建筑单位施工的。此转鼓的土建基础和操作平台计划安装22台不同规格的PPH转鼓。详见附图1
PPH转鼓的轴承座和减速机放置的预埋板也是根据厂家提供的图纸,在国内进行加工的。由于国内的机加工水平足够,所以此预埋板不需要从厂家购买,可以节省投资费用。
预埋板安装前,去除混凝土表层浮浆,再与土建基础的预埋钢筋焊接连接,根据厂房内的建筑轴线,找平、找正;根据厂房内的标高基准点,设定预埋板的标高。2台3.5米*3.5米转鼓的预埋板平面度误差安装时我们控制在2mm范围内,2台3.5米*3米转鼓的预埋板平面度误差控制在1mm范围内,已经超过国家标准!
预埋板安装完成后,将灌浆面打出粗糙面,开始支模板。开始灌浆前,少量水湿润灌浆面,并清洁。使用巴斯夫Masterflow872高强精密灌浆料,在灌浆的过程中不断搅拌,防止产生气泡。为了赶工期,灌浆时正直阜新冬季,基建厂房内没有达到供暖的条件,在夜间可以达到零度以下,为了养生合格,全部采用电热毯进行加热养生!过了灌浆料养生期,检查灌浆层的外观,不能有裂纹,采用锤击的方式进行检查内部气孔,确保灌浆层密实,达到支撑转鼓的强度要求!
1.3 减速机和轴承座平台的设置
减速机和轴承座在工作时会产生很大的扭矩和振动,所以固定它的预埋板必须能承受,确保PPH鼓正常运转工作。为了能够保证这一点,除了将预埋板下的弯钩与土建基础内钢筋充分焊接的同时,又增加横纵钢筋与预埋板下弯钩、土建基础内钢筋充分焊接,保障预埋板足够的强度,可以承受减速机工作时产生的较大的扭矩和振动。
1.4 转鼓的运输和吊装
由于PPH转鼓主体大约在7吨,而车间内空间不足不具备使用汽车吊的条件,且地面没有完成混凝土浇筑,因此我们采用了非常规的吊装方案---钢结构框架和电动手动葫芦移动。在PPH转鼓的运输过程中,使用4个坦克配合人工。前进过程中,如PPH转鼓出现偏离方向,使用15吨的翻边千金顶进行调整,最后将PPH转鼓运到安装起始点。
其中一次深刻的教训,由于吊装方案细节与施工单位讨论不够深化,造成现场不能一次完成吊装工作。为了抢工期,我们克服了现场工作环境差,夜间施工的不利条件,在现场进行了二次框架修改, 第二天清晨6:00才使第一台PPH转鼓顺利就位在轴承座上。
1.5 供水系统 转鼓调温计量供水系统的使用现已十分普遍。进口和国产供水系统, 目前都用 DN80 管径,只要水源充足压力正常,可以满足各型普通转鼓各工序的工艺需要。按照计划,厂家给我们设计了4套自动供水系统,但由于某些原因,我们是采用国产的自动供水系统,带4台PPH转鼓。
1.5.1 供水系统管材
系统管道的选材对于整个PPH转鼓的运行很重要,因不能忽视热水( 尤其是蒸汽直接加热的热水) 对管道的腐蚀作用,所以我们在该公司历史上第一次选用了304薄壁焊接不锈钢管。考虑到焊接要求,我们要求施工单位选择了好的焊工,完成此项工作。
1.5.2 供水系统与转鼓的距离
供水系统的水混合器应尽量靠近PPH鼓体设置,以保证供热水温度的正确和节能。因为考虑这一点,我们将自动供水系统设置在靠近西侧转鼓位置。管道的保温是不能忽视的,我们采用性价比高的保温材料聚氨脂外加铝皮的形式,美观大方,效果理想。另外,由于室内夏季的温度高,常温水管道通常有冷凝滴水的问题,我们采用了橡塑保温材料,外包铝箔胶粘带,在夏季时,很好地解决了这个问题。此种保温材料在空调工程中使用广泛,并且安装方便、寿命长,室内使用节能效果理想。
1.5.3 排放阀
调温水系统的排放阀设在主分配管道的末端,选用气动蝶阀,后面是很长的排水管路。由于该阀开启和闭合太快会对管路引起水击,造成管道抖动、接口松动,因此必须将此阀气源调整到适当压力,让阀的动作缓和一点,尽量减少管道震动。另外,调温水进入转鼓的气动蝶阀需要靠近转鼓安装,在我们完成安装,进行调试时,发现由于气动阀的延迟关闭,造成管道剧烈震动。其中也做了几次尝试,最后确定将此气动蝶阀安装在转鼓进调温水的主管上,才解决了管道剧烈震动的问题。
1.5.4 管道设置
PPH转鼓的工艺加工操作需要多种管道: 常温水、调温热水、蒸汽、压缩空气及部分工艺排水管道。 各类大口径供水管道,设置在平台上方支架上,便于维修和更换。 动力管道设置在平台上方。工艺排水管道设置在平台下方,易于安排安全保护措施
1.6 供料设施
按照PPH转鼓车间总体的规划,最终供料将使用自动加料系统。目前是采用手动供料的方式,根据工艺要求将化料手动加入加料桶,利用PPH转鼓系统控制,实现加料的功能。
1.7 供电和控制
PPH转鼓的供电方式,采用架空线。我们采用电缆敷设在线槽内,线槽与管道走同一个支架,节省了空间和成本。同时需要严格执行安装施工规范,电缆需要敷设在常温管道上方,如遇热力管道,需要敷设在下方。鉴于工作环境实际情况,我们选择喷塑工艺的GGD电气控制箱,PPH转鼓根据厂家设计采用变频器调速控制,而电气控制箱由厂家配套。
电气控制部分:硬件PLC采用西门子S7-1200,软件采用意大利INALPROGETTI先进控制技术。变频器采用ABB的ACS530产品。低压配电柜使用MNS抽出式开关柜,框架断路器带智能脱扣单元,配微机及通讯接口。控制器、按钮、限位、照明全部采用施耐德的产品用来保证使用质量。为保证人员及设备安全,接地系统采用三相五线制,TN-S接地系统,保护接地与工作零线严格分开。
1.8 仪表安装
PPH转鼓系统配套仪表为电磁流量计、涡街流量计、压力变送器、温度变送器、就地显示压力表、椭圆凸轮流量计、就地显示温度表。仪表的安装、回路测试和校验安装等严格按照国家标准执行。
1.8 工艺排水
工艺排水根据不同的染色工序产生含铬废水和不含铬废水,含铬废水采用PE管材封闭自流,将废水排放至含铬废水池,通过立式污水泵排放至染色铬水处理间。不含铬废水直接排放至厂区综合污水处理装置。排放阀采用3台气动阀联动自动控制,当染色工序产生含铬废水时,系统将含铬废水排放阀门打开,废水排放至含铬废水池,当染色工序产生不含铬废水时,系统将自动阀打开,废水排放至地面排水沟,通过排水沟直接排放至厂区内综合污水处理装置。
1.9 地面排水系统
在PPH转鼓车间,根据设计要求,在南北方向各设1条排水沟,主要是为了22台染色PPH转鼓的排水要求。在车间的北侧设置一个32立方的地下含铬废水池,并配备2台立式污水泵,将含铬废水自动(利用废水池内的液位浮球)或手动打到染色铬水处理间。明沟内壁表面应光滑,部分沟壁还应作耐酸处理,沿口处尺寸要正确,防止地沟盖板松动损坏沿口。地沟盖板采用玻璃钢格栅板,而有叉车通过的位置须放置不小于6mm的钢板,保护玻璃钢格栅板。此地下含铬废水池需要根据生产情况,定期进行清理,不然很容易造成立式污水泵堵塞。在含铬废水进入到地下水池之前安装1台机械式自动旋转格栅,将含铬废水中的杂质过滤出来,受场地空间的限制,杂质采用方桶收集,使用叉车将其从室内外运到室外指定地点。笔者认为,如果有足够的空间,最好此处设置1台自动螺旋输送机,直接将杂质从室内排到室外。考虑含铬废水的酸碱度,此机械式自动旋转格栅筛选用316L不锈钢材质,保证可以长期使用。
2.0 安全防护系统
PPH转鼓的安全防护装置,由地面鼓前安全防护链条和工作门的安全锁组成。 地面鼓前安全防护用不锈钢链条警示:链条的一端固定,另一端牵动一防腐蚀型安全开关,以电气联动装置确保鼓必须在安全链条挂上后才能启动。当PPH转鼓运行中,一旦链条脱落或断裂,鼓即停车, 防止人员误入运行鼓体下造成意外。考虑到操作平台空间,而工作门上方空间可以利用,转鼓操作平台上工作门采用上提开式,门上设置安全限位开关。考虑到转鼓PPH车间内湿度和酸碱度,转鼓工作门及工作平台安全防护栏杆材质选用304不锈钢,外观美观,长期耐用。
2 PPH转鼓安装后的调试
PPH转鼓的安装调试工作,厂家技术员Rudy先生和企业富国员工紧密合作,调试任务圆满完成。
2.1 轴承座水平控制
PPH转鼓的轴承座是滑动轴承,鼓体两端轴承座如果水平差太大,会使运转中的鼓体产生轴向力和位移,鼓体位移会使轴头肩阶紧靠轴瓦产生有害的摩擦,严重时鼓体会推动轴承座一起横移,直至大齿轮脱离原位置,整个鼓体从土建基础上滑落。为了做好这一点,我们在轴承座的预埋板安装中严格控制,利用水准仪将轴承座安装预埋板水平误差控制在2mm以内。在安装PPH转鼓前,为了防止灌浆料收缩产生大的变化,我们又进行了一次复测,水平误差仍然是在2mm范围内,完全达到了厂家的技术要求,得到了厂家技术员Rudy的认可。实际安装中通过增加薄铜片使PPH转鼓的两端轴承座完全水平。达到要求后,开始点焊轴承座与安装预埋板。经过手动盘鼓体,一切正常后,开始满焊,将轴承座固定在土建安装基础上。尤其强调,由于此处的焊缝,经常会受到转动和冲击载荷,所以选择了低氢型焊条,保证焊缝具有足够的强度和韧性。
2.2 齿轮啮合调整
PPH转鼓鼓体转动是由减速机输出轴的小齿轮带动鼓体上的大齿轮实现的。这对齿轮的啮合是否良好,直接影响传动效果及齿轮的寿命。在确定鼓体转动中心线水平之后,开始准备减速机的安装调整。我们使用条式水平仪检测减速机的安装平面,同样,我们做到了水平误差控制在2mm范围内,利用轴承座的安装方法,将减速机安装完成。鼓体和减速机的水平状况均达到要求以后,开始调整大小齿轮的啮合,我们使用润滑脂涂抹在小齿轮上,让小齿轮和大齿轮相对运动,通过大齿轮上的痕迹,调整减速机的位置。最终啮合触点位置在齿的中间位置,并保持一条直线。调整结束,开始满焊减速机与安装预埋板。此处的调整是PPH转鼓调试的关键,大齿轮和小齿轮良好的啮合可以保障PPH转鼓的正常运行,同时也延长了转鼓使用寿命。
2.3 减速机各部件的调整
由于减速机与电机是整机运送到富国现场的,所以减少了很多调试环节。整机结构是电机在上,减速机在下,使用三角皮带进行传动。我们对于减速机和电机的整机进行了全面检查,并且检查皮带的松紧情况,把所有螺丝全部拧紧一遍,防止运输过程中,造成螺丝松动,给PPH转鼓运行造成致命的伤害。
2.4 PPH转鼓制动系统调整
PPH转鼓的制动是由安装在鼓体中心轴的自动刹车片实现的。在空载和负荷情况下两种状态下,反复调试减速机电机与自动刹车片的衔接时间,直至鼓体在制停时均有一定量的拖行,减速机运转平稳,制动时冲击影响最小。主要是调整压缩空气气动三联件中调压阀的压力,这个合适的压力需要在调整后进行设置。 在后续的生产运行中,有些操作工为了出皮方便,要求维修部门将此调整为“一点即停”。维修部门通过调整变频器的电机停止时间,实现了“一点即停”结果发生了减速机地脚螺栓拉断、减速机的底板出现变形。笔者认为,厂家的设计符合转鼓的运行原理,满载时总重几十吨,停机扭矩巨大,不能“一点即停”。
2.5 PPH转鼓鼓体的检查和调整
PPH鼓体的附件在厂家已经全部安装到位,为了避免由于运输原因造成螺丝松动,对鼓体全面进行了一次检查,把螺丝全部拧紧一遍。保障PPH转鼓的正常运行。
2.6 PPH转鼓配套的循环水箱安装与调整
PPH转鼓的循环水箱安装在靠近工作平台的一侧,在带料试车阶段,即使是将具有密封功能的箱盖盖上,仍然产生大量的泡沫。经查,是工艺排水管道里的泡沫从循环水箱里返出来了,而厂家的图纸上,没有查到有单向阀的设置,这是一个设计缺陷,我们通过增加一个单向阀,将此问题解决了。
2.7 配套PPH转鼓的管道试压及冲洗
配套PPH转鼓的管道主要由蒸汽管道、常温水管道、热水管道、压缩空气管道、工艺排水管道等。在相关管道完成后,需要水压试验并冲洗,并检查漏点。其中,蒸汽管道最好进行蒸汽吹扫,将管内杂质彻底清除,保证产品质量。而工艺排水管道,可以不进行水压试验,但需要冲洗,并检查漏点。主排水管道我们选用DN400的PEHD材质管道,充分考虑22台PPH转鼓满负荷运转时排水的需要。其中一个深刻教训,在调试化料添加系统时,由于一段进水支管没有冲洗,很多管道内的焊渣和杂质进入到化料混合桶,当化料泵进行带水运行时,造成化料泵的叶片直接损坏。所以管道的冲洗环节需要引起业主和施工方的重视,在实际工作中,注意细节,不遗漏任何一段管道,无论长短。
2.8 电气仪表调试
配套PPH转鼓的电气仪表系统,在调试工作中需要严格按照程序执行,不能有轻忽大意。其中我们在调试的时候,发现施工方把2台3.5米*3.5米转鼓的就地控制箱装反了,造成了成本和工期的浪费。主要原因是2台控制箱上没有明显的标识,但在调试的时候发现,2台控制箱是不能互换的。这也提醒我们现场管理者,在实际工作中不能想当然,需要按照技术文件和设计图纸严格复核,保证施工用的部件和材料是正确的,最终实现一次安装成功,一次调试成功!
3 结束语 意大利PPH转鼓是制革企业湿加工的主要生产设备,该企业把其用在染色工段。PPH转鼓的设备管理内容众多,包括从设备到货开箱检验,转鼓及附属设备安装、管道试压冲洗、电气系统校验与整定、仪表回路测试与校验,设备润滑及加油,预调试,调试,试运转,操作工和维修工培训,交付使用、运行状态监测、维修维护等全部工作。为了能够保证PPH转鼓一旦竣工交付,就可以达到正常稳定的良好运行状态,需要业主和施工单位重视PPH转鼓安装、预调试、调试、试运转、正常运行的整个过程管理。
参考文档:
《聚丙烯PPH转鼓初探》周建新
《关于制革普通转鼓的安装与调试》李镇冬
《意大利制革工业为何经久不衰》钱家良
《意大利的皮革机械》冯玉麟
《赴意大利学习体会点滴》杨长寿