浅谈制革厂转鼓基础及平台的设计

吴芍君，刘易弘

（中国轻工业武汉设计工程有限责任公司，湖北 武汉 430060）

1 引言

谈起制革企业，转鼓是最具代表性的设备。同时，转鼓基础也是所有制革设备中较为复杂的设备基础。可以这样说，转鼓能否顺利安装跟土建单位的施工密切相关。笔者调研多个制革企业，在建设过程中不乏有修改基础的情况，轻则基础尺寸过大，虽不影响设备安装，但后期运行起来对生产工人操作并不友好并且增大了项目的投资；重则需要对基础加宽、悬挑，甚至拆除重做。耽误了工期并且极大浪费企业的人力、物力和财力。本文在此将转鼓基础和操作平台在设计及施工过程中可能遇到的问题列出来跟各位读者作以探讨。

2 转鼓的分类

转鼓按照结构形式可分为普通转鼓[1]、超载转鼓[2]、倾斜转鼓、螺旋式转鼓和分格转鼓[3]。按照用途可分为浸水转鼓、浸灰转鼓、鞣制转鼓、复鞣转鼓、试验转鼓[4]及摔软转鼓；按照材质可分为木转鼓、不锈钢转鼓和塑料转鼓[5]，优缺点见表1。

表1 木转鼓、不锈钢转鼓优缺点对比表

摔软转鼓主要用于服装革、软鞋面革、沙发坐垫革等软革的匀湿及摔软加工。通常分为圆形不锈钢摔软转鼓和八角不锈钢摔软转鼓。均为落地式成套设备，本文便不作详细介绍。

3 设计转鼓基础时需要注意的内容

制革设备多为非标设备，因此，工艺专业在设计转鼓基础前应与设备供应商进行深入的技术交流。重点关注以下内容：

(1)荷载。静荷载在计算时，应包含转鼓自重、满载时水的重量、皮的重量及一次入鼓后所有化料的重量。

(2)对土建施工精度的要求。包括转鼓基础埋件水平程度及两侧承台顶部标高的统一性。如图1 中箭头所示之处对水平度有一定的要求，施工时应当注意把控施工精度。

图1 Φ4000 普通木转鼓基础尺寸及埋件示意图

(3)考虑鼓门及把手、排水阀的尺寸，设计时将转鼓外侧与平台边缘净距离保持在300 mm 左右比较合适。间距过小会导致转鼓在运行时，如门盖、手柄等突出构件与操作平台发生碰撞；间距过大则会对开关鼓门造成不便，存在安全隐患。

(4)进水管道安装空间的预留。以Φ4000 转鼓为例，进水管径多为DN80。当采用高位进料时，转鼓两侧鼓轴外应留出300 mm 以上的空间以便安装进水管管件，如图2 所示。

图2 Φ4000 普通木转鼓进水口处预留空间示意图

(5)基础主体形式。旧式的转鼓基础在浇筑时预留螺栓孔，待鼓就位后安装螺栓并二次浇筑预留孔（图3 所示右侧转鼓）；而新式木转鼓在制作基础时方便很多，无需预留螺栓孔，只需在转鼓承台及减速机平台顶面预埋特定尺寸的钢板，后期安装时将转鼓托架和减速机支架分别与埋件直接焊接即可（图3 所示左侧转鼓）。这样既减少了模版制作和搭设的量，也可以方便在土建单位退场后，设备安装单位独立完成设备的安装。

图3 Φ4000 普通木转鼓及平台剖面示意图

(6)减速机平台预埋件通常尺寸较大，Φ4000 转鼓减速机预埋件尺寸为1350 mmx700 mm（见图1）。通常埋件先与钢筋笼进行焊接后浇筑混凝土，在振捣时应保证埋件下方混凝土振捣密实，且应保证整块钢板的水平度。另外，减速机平台埋件同样是通过焊接连接在一起的，其受力情况较为复杂，在启动和制动的瞬时扭矩可达到正常运转时的数倍，并且转鼓存在正反转的情况，因此，务必保证埋件具有足够的抗拉强度。处理方案是设置多根连接件与承台钢筋笼牢固焊接。

(7)转鼓底部与地面间距1.2～1.5 m 比较合适，既可以满足接皮小车停放，又可以满足操作人员检查鼓内出皮情况。

(8)相邻转鼓基础间的净距需要考虑放置化料桶的空间，建议1.1 m左右比较合适。满足人员检修空间的同时，也为后期自动化供料系统预留排管的空间。

4 设计操作平台时需要注意的内容

转鼓操作平台是生产人员检查鼓内情况、加料、控制进排水以及检修转鼓的重要构件。建议直径2.0 m 以上的转鼓设置操作平台，该平台是制革技术人员经常停留的地方，设计的合理与否将直接影响到生产效率。设计时主要结合生产情况考虑以下内容：

(1)转鼓多布置于湿态车间，结构形式一般为框架、框排架结构。湿态车间内部叉车行走、回转空间需求大。因此，建议将框架柱与转鼓操作平台结合设计。如图4 所示，当转鼓对向布置时，将框架柱设于平台中央，且与平台拓开。既保证车间内有大空间可以利用，又不影响转鼓的操作。

图4 Φ4000 普通木转鼓平面布置图

(2)操作平台上会临时堆放化料，在结构设计时还应考虑液压搬运车托运化料时的动荷载。

(3)当不同直径转鼓共平台布置时，可做高低台，中间用坡道连接；若转鼓直径差距不大，也可就大直径转鼓做统一标高的平台，保证大直径转鼓下方净高满足使用要求，此时小直径转鼓下部净高会稍大一些。

(4)综合管线的布设。湿态车间内机电管线包括物料管线、生产给水、回用水、消防、压缩空气、电缆桥架、控制线管等。处理好各种管线的布置，不但可以节约用地，减少费用，而且可为施工、检修及安全生产带领很大的方便[6]。针对转鼓布置区，有操作平台上架空布设和平台下方吊挂布设2 种方案，各自特点见表2。

表2 管道综合布设方案表

(5)预留管道安装空间。随着自动化程度的逐渐提高[7]、清洁生产的日益推进和环保要求的日趋严格，制革生产各个阶段的自控和废水回用将是大势所趋。因此，应当根据生产工艺预留自动加料管道和回用水管道空间。另外，管道综合排布应当统筹考虑，在管线复杂区域，电缆桥架与控制线管应当走在水管上方，蒸汽管道和热水管道走在其他管道上方，回用水管道尽量避开人员活动区域。

5 总结

转鼓是制革生产中最重要的容器类设备。也是对土建要求最高的一类设备，基础成本较高，少则几万，多则几十万，是控制土建投资的主要项目。因此，工艺设计师在设计方案时应当对转鼓基础和操作平台进行精细化设计，利用BIM 技术建立湿态车间全专业模型，这样可大大降低返工的风险。同时，在基础施工前一定要针对施工重点和难点做好施工图交底工作。