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1、搅 拌 站 拆 迁 改 造 设 计 和 安 装 论 述 Di s c u s s i o n o n De s i g n a nd I n s t a l l a t i o n o f De m o l i t i o n a n d Re c o ns t r uc t i on o f Co nc r e t e M i xi ng Pl a nt 豳北京市京华达尔机电技术有限责任公司 黄锦辉 HU ANG J i n h u i 摘 要： 本文指出了中铁公司全套引进的意大利设计的搅拌站所存在的缺点和不足， 作者在负责该站的拆迁时， 对该搅拌站进行重新改造设计。 文中又介绍?了为缩短工
2、程周期， 作者制订的周密的施工计划， 并论述了在工程实施过程 中遇到的问题的解决方案。 关键词： 搅拌站拆迁改造设计安装 由于北京城区的不断扩大， 使得原来位于近郊区的 搅拌站已被居民区所包围， 搅拌站的噪音和粉尘污染严 重影响周边居民的健康， 甚至有些居民在搅拌站门口的 道路中设置障碍， 逼搅拌站搬迁。 作者 负责位于北京市八宝 山附近的中铁公司搅拌 站的拆迁改造工程， 将其迁往 1 k m 外的远郊区的新 址， 同时进行改造设计。 1 旧搅拌站的一些缺点和不足 原搅拌站是中铁公司 9 0年代全套引进意大利某 公司设计制造的 1 2 0双机组搅拌站 ， 双机组 的 2个 直径 4 5 m 和
3、 2个直径 3 2 m 粉煤灰筒仓安装在用 钢筋混 凝土建 的二层控 制室房 顶上， 两侧各 3个直 径 4 2 m 的水泥仓也建在搅拌楼旁边用钢筋混凝土建 的房顶上， 水箱和外加剂水箱建在一层控制室下部的地 下室中， 该布置虽然紧凑， 但土建造价高， 不能重复拆迁 利用。 旧搅拌站最大的缺点是两套搅 拌机各安装在高强 度钢筋混凝土梁型结构主机平台上， 平台面积狭小， 安 装搅拌机后， 其周边只能够占人， 保养和维修搅拌机 十分不方便。 搅拌机上方的水泥秤， 粉煤灰秤， 水秤， 外 加剂秤和砂石中间储料斗都安装在搅拌机 的一个支架 子上， 而没有检修平台。 每年校秤时， 砝码从只能站人 的平台
4、处搬到 4 m 多高的秤体支架上十分困难， 换传感 器及其他零件时需大拆大卸其他部件， 维修 时间长， 耽 误生产。 旧搅拌站的两条砂石斜皮带机原设计紧凑， 占地面 积少， 因此斜皮带机的输送倾角较大， 皮带机经常传动 滚筒打滑和滑料， 而且调节皮带张紧采用螺栓拉紧调 节， 调节余量小， 经常锈死， 斜皮带机没有安装防雨罩。 秤体和砂石 中间储料 斗向搅拌机投料时， 搅拌机 向外的排气 口小 ， 排气慢 ， 粉尘大 。 外加剂水箱经常有 沉淀物， 堵塞管道 ； 水箱体积小， 水泵启动频繁； 旧搅 拌站的砂石料场是露天的， 污染环境， 不符合北京市的 环保要求， 等等一些缺点和不足， 用户强烈要
5、求改进和 重新设计。 2 对新站做总体布置和新设备的设计计算 在用户的经济承受能力范围内， 作如下改造设计 方案 ： 保留搅拌机及上方的水泥秤、 粉煤灰秤、 水秤、 外加剂秤和砂石中间储料斗、 电气控制系统、 全部螺旋 输送机、 全部筒仓、 砂石配料站； 重新设计砂石斜皮带 机、 重新设计制造全部筒仓排架 、 搅拌楼、 控制室； 重 新设计制造外加剂水箱 ， 并增加搅拌系统； 更换体积更 大的水箱。 在新址处重新布置该搅拌站的设备的安装位置： 原控制室房顶的 4个粉煤灰仓也像水泥仓一样布置在 搅拌楼的外侧， 这样搅拌楼的每个单侧需布置 5个筒 仓， 而且需尽量利用原来的螺旋输送机的长度和保持输
6、 送角不变， 控制室的正面还要留出足够走罐车的通道， 后面还要保证砂石斜皮带机能与其搅拌机上部安装的 砂石中间储料斗处于同一条轴线上， 用 C AD软件布置 了满足 以上条件的方案 ， 结果是单机组 的两条粉煤灰 螺旋输送机的长度需加长而倾斜角不变。总布置图见 2 0 1 0 0 1 建设机械技术与管理 91 搅拌站搬迁专业厂家：15262122128图1 改造后新建的 1 2 0 搅拌站平面总布置图 图 1和图 2所示。 2 1 重新 设计的斜皮带机的相 关参数计算 新的斜皮带机的提料高度 为 1 3 9 m， 送料长度 4 5 m( 比旧 的加长 8 m) ， 倾斜角度 l 8 。 ， 输
7、 送量 7 0 0 t h 。 参考( ( T D7 5 型通用固定式 带式输送机设计选用手册) ) 作 详细计算 ， 计 算结果列在表 中 ( 表 1) ： 旧站斜皮带机功率 3 0 k W， 而新站重新设 计的斜皮带机功 率为 3 7 k W， 根 据电气规程要 求在控制系统中必须采取降压 ( Y一 ) 启动， 因此增 加了一 个 装有此功能的小控制箱， 将此控 制串人原机控制系统中。 2 2 螺旋输送机改造相关技 术参数计算 通过总体布置 图得知每台 单机组的 2条输送粉煤灰的螺 旋输送机的长度不够， 每条加长 即各需增 加一节。原两条螺旋 输送机都用的电机功率 5 5 k W， 转速
8、1 4 3 0 r p m， 减速机的传动 比为 1 ： 8 ， 外管直径 1 9 4 mm， 其 中一 条 输 送 长 度 由原 来 9 2 CM T M 2 0 1 0 0 1 搅拌站搬迁专业厂家：15262122128表1 参数计算值结果 名称 数 值 1 带宽 8 0 0mm 2 传动滚筒功率 3 2 k W 3 电动机功率 3 7 l 名 称 数 值 4 皮带机 最大张力 2 8 9 0 5 k g 5 垂直拉 紧装置重锤重量 1 7 5 3 k g 6 传动滚筒轴上制动力矩 2 9 1 1 N m 的 5 3 0 5 mm， 需加长 1 0 6 2 mm， 倾斜角 3 4 。 不变
9、， 另一条 由原来的 5 2 8 5 mm， 需加长 2 1 7 5 mm， 倾斜角 2 9 。 不变。 增加的一节螺旋机的螺旋直径选 1 8 0 mm， 螺距选 1 4 4 mm， 查 ( 连续输送机械设计手册 相关螺旋输送机 的输送能力计算公式和所需总功率的计算公式， 可以计 算得出： 若两条螺旋输送机加长的部分单做一节， 接人旧 螺旋机中， 电机功率变化不大， 因此电机不用更换。 2 - 3 螺旋输送机螺旋叶片表面尺寸计算 见图 3 ： 已知螺旋的参数 D、 、 我们需计算出下 料尺寸 、 r 、p 。 ， 一 、 、 一 D 一 图3 螺旋叶片简易图 螺旋的 外周长： = ( D 丌
10、) + ) l 2 螺旋的内周长： l = 7 r ) + “ b= R r ( 1 ) ( 2 ) ( 3 ) 式代入 ： L 1 =R r 解得： ( 1 ) ( 2 ) ( 3 ) ， = 6 丌 ) + “ ( D丌 ) 斗 1 2 丌 ) + “ ) ( 4 ) R= b + r f 5 1 13 = 3 6 0 。 一 仅= 3 6 0 。 一 1 8 0 。 ( D丌 ) 2 + “ ( r r R ) ( 6 ) 设 定螺旋 直径 D=I 8 0， 螺距 S =1 4 4 ， 传动轴 选 d - 3 8 ， 则 b = 7 1 代人 ( 4 )( 5 )( 6 ) 式解得： ，
11、 =3 4， R= 1 0 5 ， B =4 2 2 4 主机楼的钢梁强度计算 新建的搅拌站的主机楼全部采用钢结 构， 因此有 必要计算 其两根主 梁的强度 。搅拌楼 主要 由两根焊 接工字钢 ( Hx B X f X t 2 = 4 0 0 X 3 0 0 X 2 0 X 1 6 )， 并跨度 在 4 6 2 1 T I 的主梁构成。 带上部秤体的主机安装在梁的 中间位置 ( 图 4 ) 。 带上部秤体的主机 图4 主机钢梁简易图 包括两根主梁， 及主机平台， 第三层检修平台， 外 封骨架等附件在内， 搅拌楼 自重约 1 2 t ； 包括 1方搅拌 机， 砂石中间储料斗， 4个秤体 ， 全部
12、物料等其他附件 在内带上部秤体的主机约 1 3 t ； 因此， 每根梁承受 自重 约 6 t ， 承受的载荷约 6 5 t 。 由于搅拌机工作时要搅拌物料， 斜皮带机输送的砂 石料向砂石中间储料斗卸料， 砂石中间储料斗向搅拌机 投料等产生冲击， 因此梁要承受一定的动载荷， 根据设 计要求一般动荷系数选 =1 4 。 梁在中央承受的集中力： P=( G 1 + G ) K a = ( 6 + 6 5 )X 1 4 = 1 7 1 ( k N) 梁折算后的自重： q=6 0 0 0 4 6 2 = 1 2 7( k N m) 。 参考 ( ( 机械设计手册 ， 得出由集中力在中央截面 引起的弯矩：
13、 P L 4 = 1 7 1 X 4 6 2 4=1 9 7 5( KN m) 由折算后 自重在中央截面引起的弯矩： M =q l 8 = 1 2 7 x 4 6 2 2 8=3 3 8 8( KN m) Mma x + =2 3 1 3 8( KNm ) 计算该工字钢梁的截面系数W z =2 1 8 5 8 c m ， 因此o ma x=Mma x W z =1 0 5 8 f MP a 1 该梁用的材料为 Q 2 3 5 ， 查表得其屈服强度 oS= 23 5 M Pa o ma x 0 S 因此设计的梁的强度足够。 计算该工字钢梁的截面惯性矩 I =4 3 7 1 5 9 c m ， 弹
14、 性模量 E=2 1 0 G P a 因此y ma x=p I 3 ( 4 8 E I ) =3 mm 按照设计技术要求： Y =0 0 0 1 L=4 6 2 mm 2 0 1 0 0 1 建设机械技术与管理 9 3 搅拌站搬迁专业厂家：15262122128 I I y ma x L v 因此设计的梁中心最大扰度符合要求。 故该设计选定的主梁型号完全满足技术要求。 通过以上的主要部件和部分设备的技术参数的计 算， 本工程设计的总体布置方案是完全有理论依据， 可 以实施。 3 制定施工计划 在施工前， 作者做了一个详细的施工计划： 在未拆 旧站之前， 在新站处先建重新设计制造的部分， 如主机
15、 平台钢结构， 1 0个筒仓排架， 二层控制室， 砂石料场大 棚， 新的斜皮带机等。 设备运到新站现场后， 先完成安装 1 套单机组站， 恢复生产， 减少停产时间。 然后再安装另 一套站， 最后两套站都建完就可对其外表喷漆等辅助 设施的建设。 根据现有的工人数和要求的工期， 具体安 排的步骤如下： 第一 步： 新 搅拌站处 、 机组钢结 构 的制造 ( 用 2 0天 ) ； 第二步： 旧搅拌站的拆除和运输 ( 用 1 0天) ； 第三步： 建南面 组站( 用 1 7天) ； 第四步 建北面 组站( 用 1 7天) ； 第五步 在搅拌站已经开始生产的情况下， 安装其 他辅助设施。 4 在旧站未拆的情况下建新搅拌站钢结构 新搅拌站钢结构采用在现场制作， 在制作 9 r n 多高 的筒仓排架时， 直接用整根的壁厚 1 0 mm 的无缝钢管 先在地上单片焊接后， 再用吊车把其立在地基水泥墩的 预埋钢板上， 把两片由下向上用角钢连接焊好即可。 在 焊接制作筒仓排架当中， 用经纬仪测量来保证排架柱子 与地面的垂直度。 还用一
