浅析关于竖井掘进机制造厂内的装配方案

引言

竖井掘进机是一种用于垂直方向挖掘竖井的专用工程机械，近年来随着我国经济高速发展得到了广泛的应用。在城市地下空间开发中，用于建设地下停车场、地下商场等；在矿山开采领域，可用于金矿、煤矿等各类矿山的竖井掘进；在水电建设方面，适用于水电站的竖井施工，如引水竖井、尾水竖井等；此外，还可应用于交通隧道的竖井建设，以及物料储存、市政工程等领域。因现场竖井空间有限，各部件在井下装配时，施工人员操作空间狭小，增加了部件吊运、安装和调试的难度，不仅行动不便，而且容易出现操作失误，因此有必要对其的制造厂装配方案进行探究。

一、竖井盾构机现场装配工艺存在难点

高精度部件的安装与校准。盾构机的刀盘、盾体、驱动装置等部件尺寸大、精度要求高。刀盘与驱动装置连接时，需保证极高的同轴度，否则会影响刀盘的稳定性和掘进效率，甚至导致刀具异常磨损。盾体各部分连接也需严格控制，若密封面不平整或连接螺栓拧紧力矩不均匀，会造成盾体漏水、漏气，影响施工安全。

狭小空间内的作业操作。竖井空间有限，盾构机部件在井下装配时，施工人员操作空间狭小，增加了部件吊运、安装和调试的难度。如在盾体内部安装管路、电缆时，施工人员需在狭窄的通道内进行操作，不仅行动不便，而且容易出现操作失误。

重型部件的吊装与就位。盾构机的一些部件如刀盘、大型油缸等重量大，需要使用专门的起重设备进行吊装。在竖井环境中，吊装空间受限，对起重设备的选型和操作要求高。同时，要确保重型部件准确就位，需要精确的定位和微调，否则可能导致部件安装偏差，影响盾构机整体性能。

复杂系统的集成与调试。竖井盾构机涉及机械、电气、液压、控制等多个复杂系统。各系统之间的接口众多，集成过程中容易出现线路连接错误、信号干扰等问题。调试时，需要协调多个专业人员对各系统进行联合调试，确保盾构机在各种工况下都能稳定运行，这对调试人员的技术水平和团队协作能力要求很高。

恶劣环境下的施工保障。竖井内可能存在潮湿、通风不良、粉尘等恶劣环境条件。潮湿环境易导致部件生锈，影响装配质量和部件使用寿命；通风不良会使施工人员工作效率降低，甚至存在安全隐患；粉尘则可能进入设备内部，影响设备的正常运行。因此，需要采取有效的防潮、通风和降尘措施，保障装配工作的顺利进行。

二、关键技术质量要求

部分螺栓把合时需使用螺纹紧固胶乐泰 243 进行防松处理。图纸或工艺有规定拧紧力矩要求的，紧固件必须使用力矩扳手，按规定的拧紧力矩紧固。安装胶条密封时粘贴形式按图纸要求执行。安装人员需对关键环节的重要过程进行拍照留存或视频见证。

三、装配方案

（一）主机装配（图1）

3.将预装好的主驱动整体吊起，放置到上座架体（主驱动工装）支撑上，调整位置合适后将上座架体支撑与主驱动上翻转吊耳焊接焊块固定。

注意：焊接过程存在高空作业，操作过程需符合安全规程。

4.利用刀盘下的千斤顶整体将刀盘缓缓抬起，操作区域为狭小空间，操作时注意观察周边环境及工件状态，防范因操作不当造成的工件滑移等问题发生，操作过程中注意所处空间位置，避免人员发生磕碰或挤伤等。

5.最终将刀盘法兰面与刀盘转接环结合面贴紧。并安装双头螺柱，连接刀盘与主驱动。

6.将主梁预装好后放置到工装支架上，安装鞍架装配体，连接主推油缸及调向油缸。

7.将反扭矩装置预装完成，并整体吊装至鞍架上方进行安装。

8.预装阀组，并装配主梁、鞍架及反扭矩各处管路。

10.安装其余部件到主机部分。

1.将刀盘参照刀盘装配工艺要求，以刀盘法兰侧朝上摆放，下部利用等方箱将刀盘临时支撑垫平，并沿刀盘十字方向放置4 个100t 千斤顶配合后续调整。摆放时注意按照刻线位置，将 0°方向调整到指定位置放置。按刀盘法兰侧基准面为基准，整体调整刀盘水平，允差 ≤0.5mm 。

9.将主梁、鞍架及反扭矩系统整体吊装至主驱动上，以止口定位。在主梁外圈利用工艺螺栓M42 与主驱动把紧，并按图纸要求进行预紧，预紧力满足图纸要求的 80% 。

（二）后配套平台装配（图2）

1.将5 层平台结构件分别按图纸进行预装配。

2.再参照一层设备布置图所示及工艺要求，安装设备：CRO 电控箱、主液压站、EP2 润滑装置、液压绞车、 600m 绞车装配等。

3.再将二层平台主结构件整体吊起放置到一层平台上部，将一层平台立柱与二层平台下部法兰对正，并利用螺栓把紧。再参照二层设备布置图所示及工艺要求，安装设备：变频柜、2 立水箱、0.5 立水罐、内循环水泵、服务水增压水泵、板式换热器等。

2.将下座架体（主驱动工装）支撑吊起，放置到刀盘外侧。

4.再将三层平台主结构件整体吊起放置到二层平台上部，将二层平台立柱与三层平台下部法兰对正，并利用螺栓把紧。再参照二层设备布置图所示及工艺要求，安装设备：电源柜、变压器及高压柜等。

5.将 4 层平台下部利用方箱垫稳。安装防扭装置及溜渣槽到四层平台上。

6.将 5 层平台预装后安装到 4 层平台上方，安装设备：砂浆罐及喷混泵、砂浆罐电控柜、吊盘固定装置、 40m 绞车、管路吊机等。

（三）电气、液压装配：根据电气原理图及管路布置图安装各处管路及电缆。

（四）加注液压油及冷却水，做好调试前各项准备。

（五）整机通电调试。

结束语

竖井掘进机的装配精度对其工作情况影响较大，因此要完善其装配方案，对不合理的部分进行改进，只有不断的发现问题，并且解决问题，才能避免运行后出现质量问题。

参考文献：

[1]曾正明，吴清寒，等. 机械工程材料手册 [M].北京：机械工业出版社，2003.

[2]吴宗泽，罗圣国. 机械设计课程设计手册[M]. 北京：高等教育出版社，2006.

[3]陈宏钧. 实用机械加工工艺手册[M]. 北京：机械工业出版社，2009.

作者简介：

李国涛（1992.3-），盘锦人，男，汉族，机械工程师，本科；研究方向：盾构机。