浅析预拌砂浆喷涂机械常见问题的产生原因

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浅析预拌砂浆喷涂机械常见问题的产生原因
温州工程机械有限公司——李新龙

机械喷涂施工的作业过程中经常会出现各种原因的机械故障，影响工效。温州工程机械有限公司作为国内砂浆喷涂技术的骨干企业，经过十余年的技术引进、开发、创新，不断积累经验，使砂浆机械喷涂不再成为难事。温工的砂浆喷涂机从中国制造已走向中国创新。温工技术人员经过多年实践与积累，摸索出了一套行之有效的常见故障处理方法，使用户轻松应对保养与维修，熟练操控，掌握机械喷涂技术。现将机械喷涂中常见的问题与处理方法作简明阐述。

一、堵管问题
（一）堵管的成因
在砂浆输送、喷涂中，由于各种原因可能会造成砂浆堵管现象。堵管基本上是由以下几种原因产生的：砂浆配方问题、砂浆离析与在管道中停留时间太长、工作压力过高为主要原因。
砂浆配方问题出现的堵管一般发生在使用初期，由于砂浆缺乏一定的流动性，使砂浆在输浆管内流动时摩擦力过大而造成堵管。这种现象的堵管一般发生在该批次砂浆初次使用的时候，其解决的方法可调整外加剂的品种或掺量，同时通过对胶凝材料的调整也可以获得较好的流动性，调整之后应进行试验论证，除需满足机械喷涂性能之外还需满足产品质量指标要求及砂浆成本的控制。
砂浆离析现象造成的堵管一般发生在喷涂施工中途，主要原因是砂浆散装罐底部砂浆产生离析，造成砂浆材料性能的改变。其预防措施是控制好散装罐的存储余量，当散装罐底部砂浆少于5吨时应停止使用，对已经产生离析的砂浆可尝试适当增加砂浆稠度进行底层喷涂。
砂浆在管道中停留时间过长而产生的堵管，主要原因是因为砂浆静止时间过长使砂浆产生初凝现象，从而导致流动性降低而产生堵管。主要控制方法是尽量减少停机时间，如确需停机较长时间，应先用完设备内剩余的砂浆，再进行停机且作管道清洗。
砂浆输送、喷涂时压力过高产生堵管现象，压力升高的主要原因除了砂浆配方、离析等问题外，还有以下几种因素，一种是输送距离过远、高度过高导致压力升高，另一种是喷涂设备枪口异物堵塞而使输浆管内压力升高，砂浆输送、喷涂设备在管内压力升高的情况下致使管内沙浆产生压力泌水现象，一般发生在输浆管出口部位，随着压力的升高，砂浆内的部分水分通过出料口泌出，如果输浆管接头密封有问题，也会导致接口处砂浆泌水，从而导致堵管现象的产生。这种现象的堵管都是有前兆的，一般都会产生砂浆输送量和喷涂量明显减少的现象，同时工作压力逐渐上升，在这种情况下操作人员必须及时停止使用设备，否则随着压力的不断升高，砂浆压力泌水的情况加剧，导致堵管的情况更加严重，如果及时停机检查，一般堵管都只发生在出料口端，清理起来也相对比较简单。
（二）、堵管的处理
喷涂设备在产生堵管的时候应立即停机，查明堵管的位置及堵管的程度。在堵管初期堵管位置都在与喷枪口连接的管道头部，处理方法也比较简单，先让喷涂设备倒车卸压，然后关闭机器电源，卸下喷枪，管道口向下，轻轻地拍打管道，使管道前端失水的砂浆排出管道口，待正常流动度的砂浆排出管道口即可，在装回喷枪时还需检查喷枪是否堵塞。
如果因故障出现时没有及时关机，出现堵管现象比较严重时，首先必须倒车卸压，然后停机卸下喷枪，拆下被堵的管道，利用外接水源的软水管伸入管道进行冲洗，直到输浆管口没有砂粒出现时才可以装回喷涂设备。冲洗过的管道必须再次进行润管操作，否则很容易再次产生堵管，因冲洗过的管道会残存部分水分和砂，砂浆遇水易致离析，从而降低了砂浆的流动性而产生堵管。
砂浆输送设备产生堵管时应立即停机，先松开水平与垂直管道连接的接口，可以尝试再次启动输送设备，水平管内轻微的堵管都可以通过再次启动机器进行排除。一般情况下堵管都在弯头或垂直位置处，垂直位置的堵管只能用水冲洗管道进行排除，选择合适的软管进行冲洗处理，应从下往上进行冲洗，垂直距离过高时，还应卸开中间部分管道进行处理，中间管道拆卸时应注意安全。冲洗完成后重新装回管道，再次开始输送砂浆前应进行润管处理。
另外以下情况也会造成堵管，需要注意：①砂浆颗粒太大堵喷嘴、堵枪致堵管，此时建议配振动筛。②前一次用过后机器未清洗干净，管子内有残留物。所以应及时处理前一次使用后残留内堵的物料。清洗输浆管时，先将专用清洗海棉球投入机器料斗（喷涂枪必须卸下），将电控箱“输浆正反转开关”拨到“出料档”，依靠输浆料斗中输出的清洗水，将料斗中的海棉球从输浆管中冲洗至输浆管另一端口；重复操作3次以上，直至确认输浆管彻底洗净为止。③气针进砂浆（造成停机）。④选用喷嘴太小。建议选用采用合适规格的喷嘴。⑤没有事先润滑，致使泵送砂浆稠度越来越小而堵管。所以要求施工人员在泵送和喷涂砂浆前，所有输浆管路必须要先用清水冲洗一次，待清水放出后，再采用润泵剂或用已化透的细白石灰膏浆约30Kg，从料斗经输浆螺杆泵输入输浆管达到润滑管道内壁的目的。

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二、喷涂量变小、喷涂不均匀问题
正常喷涂中，如产生喷枪不能正常雾化，一般有以下几个原因：电压偏低会造成喷涂量变小，甚至有时候还会造成高速档不能启动。这种情况下应先查明电压偏低的原因，根据输电线路远近以及喷涂设备的电机功率选择合适截面的电源线缆极为重要。
砂浆骨料细度偏细对螺杆式砂浆喷涂设备也有一定影响。因螺杆式喷涂设备转子与定子间存在一定的间隙，砂浆中需包含一定含量的粒径在1.18—2.36mm左右的砂时才能产生最佳的推力，如砂浆中的砂最大粒径在1.18mm以下时，会造成螺杆泵推力的减少，从而导致喷涂流量的减少。这种情况一般会伴随着转子、定子之间砂浆温度升高的现象，因一部分砂浆在推力的作用下往喷枪口流动，但是由于砂浆细度的原因，随着出料端压力的增加，有部分砂浆反而逆向流往喷涂设备料斗方向，这部分砂浆一直在转子与储料斗之间循环，在摩擦力的作用下，砂浆温度升高，最终也能导致堵管。
喷涂输送管道距离过长会造成喷涂量的减少，同时也会增加堵管几率。螺杆式喷涂设备输送管道距离应根据实际砂浆情况进行控制，一般情况宜控制在20米以内。距离越远砂浆与管壁之间的摩擦力越大，随着摩擦力的增加喷涂量也会逐渐减少，当砂浆与管壁之间的摩擦力超过喷涂设备的推力时，就会产生堵管现象。
螺杆泵转子、定子的磨损，磨损之后砂浆的流量明显降低，砂浆的喷涂压力和压缩空气的压力不能匹配，导致喷涂不均匀、偏料等现象。一般解决方法就是更换转子、定子，或通过调节定子压力调节器，可以适当调紧其螺栓使用。
喷枪内气针位置移动导致出料不均匀，每一次喷涂前需先调整好气针口与喷枪口之间的距离，调整到最佳位置后锁紧气针固定螺栓，并记录下气针的位置。在喷涂过程中由于喷枪的不断操作移动，很容易导致气针位置移动，从而产生出料不均匀，这种情况下只要把气针位置调整到初始记录的位置即可。
喷枪口的磨损也会导致出料不均匀现象，喷枪口选用的直径和喷涂设备的排量、砂浆的最大粒径相关，在使用前可以进行试喷操作以选择大小合适的喷嘴。喷嘴在使用过程中会产生磨损，如果磨损严重了也会导致出料不均匀，以更换喷嘴的办法来解决。
出料口空气压力异常也容易产生出料不均匀、雾化不佳的现象，可检查空气压缩机运行是否正常，空气压缩机设定的压力是否和喷涂设备相匹配。一般情况下螺杆式喷涂设备的配套空压机工作压力在0.4—0.6MPa之间。在检查空气压缩机的同时，还需检查气管是否漏气，气针是否堵塞。

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三、工作电机不能启动的问题
砂浆喷涂机在使用过程中由于各种原因会造成工作电机不能启动的现象，特别是快档不能启动，究其有以下原因：
①砂浆输送距离过长，使砂浆输送的阻力增大，电机的荷载增加甚至超过电机的有效载荷，所以在砂浆喷涂机有效喷射输送距离限度内应尽量缩短砂浆输送距离。
②砂浆喷涂机输送轴轴套密封环发热膨胀，增加堵矩。可采取调松紧定螺丝或更换密封环排除故障。
③料斗盛料超载，应按规定盛料。
④定子发热，压力调节器调节过紧，须重新调整其松紧度。
⑤砂浆质量问题，和易性差。
⑥外接电缆不能太长，更不能盘（缠绕），否则易造成电压、电流异常。
⑦外接电源地线对零线错搭。
⑧外接电线线径过细，具体选用可参考以下简易计算法确定电缆选用标准：
1）三相电机电流=电机功率×2倍。
2）一般铜线计算参照以下标准：
2.5mm2/20A4mm2/25A
6mm2/32A10mm2/50A
16mm2/63A25mm2/90A
3）原则上每mm2铜线5～8A。

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四、空压机无法启动的问题
砂浆喷涂机若出现空压机无法启动的现象，主要有以下原因：
①压力开关下压过高或者空压机上开关未打开。
②喷枪上的气阀未开启。
③喷枪气针堵塞。
如检查供气管路各部件均正常，且气针、气管无堵塞，压力表开关已调至正确读数上，各开关、气阀也处于正常状态。可以采取拔掉压力开关进出两条线，并将这两条线相连，开机若空压机可启动，说明空压机无损坏。原因仍在供气管路中，可利用已开启的空压机产生的气体将管路再疏通一遍，确保干净无堵塞。如仍有问题，可考虑更换压力开关。

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五、电器跳闸问题
所谓跳闸，是指漏电、短路、相序等得不到有效保护。若工作电机无法启动由跳闸引发的一般属工地接线问题。首先我们要知道漏电保护器的工作原理——流经零线与地线的电流要相等才不会跳闸。把零线驳接到地线上就等于把零线上的电流分配出去一部分给地线。那流经火线与零线的电流就不相等，保护器就会跳闸。
因为零线和相线是经过零序电流互感器的，而地线是没有经过也不能经过零序电流互感器的，因此当零线与地线短接时，通过零序电流互感器的电流矢量和不为零，引发漏电开关跳闸。这里强调一下：首先一点，零线绝对不能接在设备外壳上，这是严禁的。因为这很容易发生触电事故，一旦零线开路故障，设备外壳将直接带电。第二，对于供电变压器来说，保护地线和零线都是从中性点引出的，所以性质基本一样，零线与保护地线相通时，工作电流就会从保护地线分流，从而引起漏电保护器跳闸。第三，零线和地线是等电位的，正常工作情况下是不会跳闸的。可能是三相负荷不平衡，零线产生电压，所以跳闸。

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六、电机力矩减小问题
砂浆喷涂机在使用过程中如若出现带不动所要带的物体，也就是感觉电机的“劲”不够大时，在电流、电压、转速不变的情况下，说明是有外界其他因素阻隔或者消耗了电机的输出功率，导致电机力矩减小。出现此类情况，我们可以从以下几处着手查找原因：
①检查搅拌轴两端连接处上下、左右径向与轴向的间隙，保持微量窜动。
②渴油，要往密封腔室里加入足够的机油与黄油相混合的润滑油，建议每当使用48h作一次注油，确保正常工作，不渴油。
③将密封腔外压紧螺栓松紧至合适位置。
④定子压力调节器径向压紧螺栓适度松开或拧紧。
⑤由于密封油室内长时间沉积砂浆，砂浆凝固致变速电机超载，此情况应及时维护保养机器，并告诫使用人必须做到定期保养机械，以防止砂浆渗入导致压力抵消，减缓对联轴套的磨损。
综上所述，喷涂机械常见问题的发生大部分原因属于砂浆配方问题、砂浆和易性差（指缺乏流动性、粘聚性、保水性）所致。其次为外接电源问题（缺相、零对地、电压、线径、线长等等）所致。设备的日常维护保养十分重要。设备维护保养好了，不仅能延长设备特别是易损件的使用寿命，减少维护成本，而且能大大缩短施工周期，提高工作效率。建议各施工企业应该加强内部培训，培养一批有经验，懂技术的专业人员，严格按照设备出厂使用说明书的要求，专门负责工地机喷设备的维护和保养，以减少设备故障的发生。