吸泥车脱轨问题的分析与解决.doc

平流沉淀池吸泥车脱轨问题的分析与解决

摘要：平流式沉淀池上的轨道式吸泥车，因为轨道安装过程中存在的水平及垂直误差较大等原因，致使发生吸泥车频繁脱轨掉车的现象，经适当调整轨道误差、更换车轮、轮距重新调整、为减少电缆悬空长度而降低电缆滚筒的安装高度等，对吸泥车进行了较大改进。经改进后，吸泥车再没有发生脱轨掉车的事故。
一、概述
铁西水厂是1998年7月建成投产的一座现代化水厂，日供水能力为10万m³，水源取资56km之外的岳城水库。水厂及输水管线总投资2.65亿元人民币，其中利用瑞典政府贷款400万美元，引进先进的工艺设备及技术。铁西水厂担负着邯郸市近一半的供水量。水厂主要的制水工艺为：源水→加药→静态混合→机械反应→平流沉淀→V型滤池过滤→加氯→清水池→泵房→城市管网。
水处理工艺中进行平流沉淀的沉淀池分为两座，每座池长108米、宽16米，有效水深4米。每座沉淀池上设有一套轨道式吸泥车，吸泥车为行车式，横跨于16米宽的沉淀池上。吸泥车由瑞典PURAC公司提供设计图纸及主要配套机电设备，车架采用国产钢材现场加工并安装，吸泥车在沿池长方向的往复行进过程中，抽吸沉淀池底部泥浆并排出池外。其供电及控制由设置在车外侧随车同步运行的电缆滚筒连接，由于吸泥车的行程较长，所以为减少电缆长度，电缆接线箱设置在沉淀池中部外侧的池壁上。
二、故障现象
自1999年3月开始，吸泥车经常发生行车脱轨事故，给水厂正常运行带来很大影响，致使沉淀池底部泥浆不能及时排出，如果吸泥车停运时间过长、池底积泥过厚，可能造成吸泥车再也无法启动，只能等待人工清理池底淤泥后才能正常运行。另外经常脱轨掉车也可能引起吸泥机桁架横梁角尺连接处焊接开裂，大车电动机过载烧坏，减速器轴扭断等严重后果。
三、故障分析及排除
经过反复观察、仔细研究，脱轨事故是由多方因素引起的，其中主要有两个方面：(1)轨道安装的水平及垂直误差超标；(2)电缆滚筒下方承缆面较窄，导致在大风等恶劣天气条件下，电缆从承缆面滑落，进而引发脱轨事故。
针对上述现象及事故原因，我们着手研究并实施改进方案：
1、行车部件的调整和改进
①整体调整轨道误差。为保证行车的稳定运行，应尽量使轨道的平行度与车轮行车轨迹保持在误差允许的范围内。这种调整方法因工作量大，所需专业器材过多而无法顺利完成。我们决定在适当调整轨道误差的前提下，更换调整吸泥车的四个车轮。
②更换车轮。针对轨道安装存在较大误差等实际情况，适当增加车轮与钢轨接触面的宽度，由原来的60mm加宽到80mm；为减少车轮磨损，适当提高了车轮材料的硬度；经过这样改进后，吸泥车在运行过程中即使出现行车跑偏等情况仍不至于行车脱轨，能保证正常运行。
③车轮位置的调整。由于车轮位置偏差过大，会影响到跨距、轮距、对角线以及同一条轨道上两个车轮中心线的平行度。因此要把车轮位置调整到允许范围内。调整时，将车轮的四个调整螺丝全部松开，重新找正、定位。
④吸泥车对角线的调整。对角线的调整应与跨距的调整同时进行。这样可以节省工时。另外，应尽量调整被动轮而不调整主动轮。
如图1-1所示的情况，车轮跨距l1>l2，轮距b1=b2，对角线不等D1>D2。这种情况只要移动两个被动轮，使D1=D2即可。
如图1-2是l1>l2，b1<b2，而对角线在这种情况下，如果轮距b2-b1<10毫米，跨距偏差又在允许范围内，则可不必调整右侧的主动轮，只需调整右侧的被动车轮的位置即可。若超出上述范围，会影响车轮的窜动量，此时应同时移动右侧的主动轮，使对角线相等。

2、电缆滚筒安装高度的调整。
由于电缆滚筒下方的承缆面不好做调整，有两个方面的原因：一是总长达108米，调整和改动的工作量过大；另一方面是因承缆面利用的是排泥渠外侧的渠壁顶端面，如果增加承缆面的宽度有可能影响排泥渠内排泥管道的正常往复运行。经过综合各方面因素，我们决定改造吸泥车的电缆滚筒，降低其安装高度，减少电缆悬空的长度，从而达到在大风等恶劣天气下也不掉电缆不掉车的效果（如图2）。
改造前改造后
l1l2l1l2

图2电缆滚筒改造前后电缆悬空示意图
改造前的电缆悬空长度为l1=2200mm、l2=4500mm，改造后电缆悬空长度变为l1=1000mm，l2=1800mm。在大风天气条件下测试，电缆摆动幅度很小，基本上不可能产生电缆滑落的现象。
2000年４月对吸泥车的改进工作完成，至今已连续运行两年多时间。电缆再也没有发生过从承缆面滑落的事故，吸泥车也没有发生脱轨事故，整台吸泥车运行状态良好。
四、体会
供水设备的安全运行是水厂安全生产、稳定供水的根本保证。行车式吸泥机是净水工艺流程中的主要净水设备，他的运行是否正常直接影响着净水过程及供水生产。通过这次对吸泥机的改造，彻底解决了长期困扰该设备正常运行