电杆离心机选型原则及其维护保养要点分析

杨新峰

（湖北昌耀新材料股份有限公司，湖北 宜昌 443002）

1 电杆离心机概述

电杆离心机是制造环形混凝土电杆产品最主要的成型设备之一，它主要由多组双托轮式或三托轮式离心机组、无级调速电机及配电柜等组成，设备结构按其功能可分为驱动部分（调速电机、皮带轮、皮带）、传动部分（主动轴、从动轴、联轴器、轴承）、制动部分（刹车轮、刹车片）、控制部分（配电柜、自动控制仪）、底座及支撑（离心机组底座、地脚螺栓、轴承座）等。在环形混凝土电杆生产过程中，经过了电杆骨架制作、电杆钢模清理、骨架入模、混凝土拌合料搅拌及浇筑、钢模合模紧固、骨架主筋张拉等前期工序后，吊运至电杆离心机上与多组双托轮式或三托轮式离心机组托轮有效贴合，启动离心机，多组托轮式离心机主动轮带动电杆钢模由慢到快地运转，钢模内的混凝土拌合料将因离心力作用围绕模具中心线向模内壁运动而发生挤压、密实，并随着低速、中速、高速等三个阶段不断地通过挤压而与模具内的钢筋骨架粘结成为整体，由于钢模内壁的阻挡作用使混凝土紧紧地依附于钢模内壁而密实，操作工通过观察，确认内壁光整后停机，再经蒸汽养护后脱模即可制造出环形混凝土电杆。所以生产厂家在选购电杆离心成型设备时应从设备配置要求、离心机工作原理、场地工艺布置、产品规格（稍径及杆长尺寸）范围及设备厂家资质等方面需要慎重考量。

2 设备选型原则

2.1 设备配置要求

电杆离心成套设备主要是由托轮、主动轴、从动轴、轴承座、皮带轮、机架底座、无级调速电机及配电柜等组成。按托轮组合形式可分为双托轮组合式（示意图1-1 所示）和三托轮组合式（示意图1-2 所示）两种，其中三托轮组合式即可单独制作一根电杆，也可同时制作两根电杆电杆。离心机应符合JC/T822-2017《水泥制品工业用离心成型机技术条件》要求，尤其是离心机托轮材质应优先选用与动车车轮相同材质的镇静钢，抗磨损性能强、坚固耐久、运转平稳、整体性好，并应配置自动控制仪，可实现电杆离心机的低速、中速、高速等几阶段定时程序控制，具有转速-时间程序控制调节功能。

2.2 离心机工作原理

电杆离心机是由无级调速电机通过皮带传动带动主动轴旋转，使离心机组主动轮转动，主动轮通过与电杆钢模跑轮正接触产生摩擦力带动钢模转动，钢模内的混凝土拌合料随同钢模一起围绕钢模中心线为轴线自转而产生离心力，在其自身受到的离心力作用下，将沿着钢模内壁均匀分布、密实，并依次经过低速、中速、高速等离心机运转阶段（见下页图2）。为了使钢模内混凝土拌合料与置入钢模内的钢筋骨架有效粘结，形成具有初期强度的环形混凝土电杆，所以选购时必须充分考虑到拟购设备型号是否满足电杆实际生产的需要，也要考虑到与电杆钢模的适配性。

2.3 场地工艺布置

电杆生产厂家一般规模较小，生产线设备主要是以电杆离心机为中心进行布置，通常一台离心机即为一条电杆生产线，既能在厂房内，又能在露天，采取“一”字型和“冂”字型布置，如果是这两种工艺布置，考虑到保证在有效工作时间内产量最大化，建议优先选用三托轮组合式电杆离心机（图3-1）；鉴于目前稍具规模的厂家已仿照管桩生产线布置方式，采取电杆自动化生产线离心机集中布置，那么基于上、下工序有效衔接及生产现场安全的因素，建议选用双托轮组合式电杆离心机（图3-2）。

2.4 产品规格范围

根据现有GB4623—2014《环形混凝土电杆》中所列整根杆最小梢径为Φ150 mm，最大梢径为Φ510 mm，而整根杆最长杆长一般为15 m。随着我国电网工程不断提档升级，除了部分边远山区还在采用Φ150 mm、杆长8 m 的电杆作为低压架空线路电杆外，均已采用梢径为Φ190 mm 及以上规格的电杆，为此在选购离心机的规格（主要是选择托轮直径大小）时应优选具备生产梢径为Φ190 mm 及以上，最大整杆杆长为15 m，并在确定离心机托轮中心距L 时（一般可定为950 mm），应当按照电杆钢模跑轮与两托轮间接触点（即切点）至钢模中心点夹角α 的可变范围处于75°～110°之间，离心机托轮直径可定为Φ500 mm或Φ600 mm 两种规格即可，优选托轮直径为Φ600 mm的离心机组。见图4。

式中：α 为电杆钢模跑轮与两托轮轴接触点（即切点）至钢模中心点夹角；D1为离心机托轮直径；D2为电杆钢模跑轮直径；L 为双托轮中心距。

2.5 设备厂家资质

选购电杆离心机设备时必须仔细甄别设备供应商的生产资质、业内口碑、技术支撑、售后服务质量等，千万不能以价格低作为设备选购的依据。

3 维护保养要点

1）电杆离心机在后期是否能运转平稳，关键在于设备基础浇筑及其安装调试，所以首先需认真检查离心机机座、托轮、轴承座、锥套、传动轴（主、副传动轴）、联轴器、皮带轮及电机机座等有无质量缺陷，如：托轮尺寸、椭圆度误差；传动轴尺寸、同轴度误差，转动轴上键槽是否存在大小不一、不对称现象；各轴承座内是否有杂物，锥套锥度是否与轴承、托轮内孔锥度一致，并是否有足够的调整余量，轴承与轴承座是否存在轴向窜动；基础安装用地脚螺栓的螺距是否与紧固螺母的一致，并有足够的丝扣长度，仔细核对每组离心机机组机座、电机机座的安装孔位是否与厂家提供的基础图相符；再者最好采取整体浇筑离心机机座基础，及时清理基坑内泥土杂物，绑扎牢靠基础钢筋骨架，设置好减震装置和地脚螺栓，使紧固螺母拧至外露4～5 个螺距长度，调整好调整垫块，及时、连续地浇筑整体基础混凝土，振捣、密实后覆膜养护28 d才能进行后面的安装作业；最后进行安装调试，离心机安装调整一般是以离心机托轮外径、中间轴为基准，必须保证同台离心机托轮尺寸公差及中间轴同轴度公差在规定范围内，在混凝土基础上找正设备安装位置中心线，定位第一组离心机机座位置，并以此为基准线逐一安装其他机座。在水平方向，调整主、从动托轮轴承座旁的调节螺杆，使主动轴与副轴中心线在同一水平面上的间距L 为950 mm，在垂直方向，保证每组托轮高度一致，最好使第一组和最后一组托轮略比中间托轮高0.5 mm，紧固地脚螺母，吊装一套电杆钢模上机，认真观察托轮与钢模跑轮之间接触面的结合情况，并可适当微调后再次锁紧地脚螺母，调整传送皮带的松紧（一般以拇指压下25～30 mm 为宜），用手转动主、从动轮，做好试运转准备。

2）日常正确使用设备是维护保养工作中的重中之重，操作工必须熟悉离心机工作原理、设备性能和结构组成，必须养成班前离心机试运转的良好习惯：离心机空转启动后，先使其由低速向高速运行30 min左右，期间通过看、听、摸、闻等方式仔细检查离心机托轮运转是否平稳、轴承是否发热过快、是否存在异常响动？电机、电器控制系统、制动装置是否灵敏？再进行电杆钢模空模运转，仔细观察钢模运转是否平稳可靠、托轮与跑轮之间接触是否良好、钢模跑轮挡边是否安全有效，如存在问题，及时采取措施处置；如正常，则可投入生产。生产时必须严格按照《离心工艺操作规程》作业，并积极与行车工、扶模工密切协作，做好上、下道工序的有效衔接。

3）日常点检与定期巡检相结合，建立设备运行管理台账，设备操作工必须坚持每班跟踪检查离心机、每套电杆钢模的运行情况，认真查看钢模跳动记录、合模螺栓是否齐全、钢模运转是否偏心，如有，及时通知维修并做好记录；维保人员应定期检查设备机座地脚螺栓紧固螺母是否松动、轴承及托轮锥套是否松动？轴承运转是否异常、轴承座是否缺油？定期清理设备本体及现场附着的混凝土余浆等杂物，将每次检查的状况及时记录，建立设备运行、检查、维保台账，制定设备润滑油脂加注周期表，加强易损件备件管理工作，使设备始终处于良好的运行状态之中。

4）保持电杆钢模良好运行状态是保证电杆离心机使用寿命的最可靠措施，为了保持钢模良好的运行状态，一是需要保证钢模整体动平衡，避免钢模出现偏心、失衡而引起的飞模现象；二是要保证钢模上的合模螺栓齐全、可靠；三是要保证钢模跑轮轮面厚度不得低于15 mm，不得存在因冲击而产生的坑窝印痕，跑轮挡边不得失效；四是要保证钢模跑轮与离心机托轮正面接触、落实有效；五是要求钢模跑轮材质表面硬度适当低于离心机托轮表面硬度,这样可有效减少钢模跑轮在运行过程中对离心机托轮的冲击，延长托轮的使用寿命。

4 结语

电杆离心机是环形混凝土电杆生产线上最主要的产品成型设备，其性能优劣、运行质量好坏直接关乎着该环形混凝土电杆生产线的每班产量和每件产品的质量，所以在选购离心机时应遵循一定的原则，并按照厂家提供的设备使用安装说明书（最好在厂家技术人员现场指导下），按序保质地进行安装、调试、运行、检查、保养、维护等工作，从而使设备能持续保持良好的运行使用状态，完成产品的生产任务。