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對(duì)機(jī)械工程自動(dòng)化設(shè)備安裝技術(shù)探討

機(jī)械設(shè)備安裝是基本建設(shè)中的一個(gè)組成部分, 其安裝質(zhì)量的好壞和工期的長(zhǎng)短, 對(duì)于項(xiàng)目投產(chǎn)的經(jīng)濟(jì)效益是息息相關(guān)的。而機(jī)械設(shè)備安裝技術(shù)先進(jìn)與否, 在其安裝工程中又是起著重大作用的。從新中國(guó)建立至今, 我國(guó)機(jī)械設(shè)備安裝技術(shù)不斷發(fā)展。特別是改革開放以來, 在學(xué)習(xí)國(guó)外先進(jìn)的安裝技術(shù)的基礎(chǔ)上不斷創(chuàng)新, 已形成了一套完整的安裝技術(shù), 在世界同行中名列前茅。
一、傳統(tǒng)的機(jī)械設(shè)備安裝技術(shù)：
    從5 0年代到80 年代, 我國(guó)機(jī)械設(shè)備安裝采用傳統(tǒng)工藝, 其安裝工藝如圖1所示。
    從圖1 中可看出, 各工序之間都有先后承接關(guān)系, 且工序內(nèi)容也是必不可少的, 這是因?yàn)槭艿疆?dāng)時(shí)的技術(shù)、材料、裝備、管理水平等的限制。下面對(duì)圖中各工序的作用加以說明。
    1.1 編制施工組織設(shè)計(jì)
    機(jī)械設(shè)備安裝能否做到質(zhì)量?jī)?yōu)、工期短、消耗省、安全好, 施工組織設(shè)計(jì)的水平將起到重大作用。施工組織設(shè)計(jì)以各工序的先后次序排列的流線圖表示施工進(jìn)步, 井以此來計(jì)劃工程施工所需的人員、機(jī)具、材料、運(yùn)輸?shù)雀鞣矫婀ぷ鳌?br />     1.2 基礎(chǔ)驗(yàn)收
    基礎(chǔ)驗(yàn)收的項(xiàng)目包括: 基礎(chǔ)的外形尺寸、混凝土的質(zhì)量、地腳螺栓的埋設(shè)尺寸等。若檢查不合格, 則用鏟除、重新埋設(shè)、重新固定的方法進(jìn)行修補(bǔ)處理, 處理完后再驗(yàn)收。
    1.3 開箱清點(diǎn)
    按設(shè)備清單清點(diǎn)箱內(nèi)所裝設(shè)備的零部件是否齊全、完好, 以查清箱內(nèi)所裝物品在運(yùn)輸過程中的遺失、損壞情況。
    1.4 清洗檢查、預(yù)裝預(yù)調(diào)整
    設(shè)備出廠是以零部件形式裝箱, 運(yùn)到現(xiàn)場(chǎng)開箱后要逐一清洗. 除去防銹劑和臟物,然后按現(xiàn)場(chǎng)的起重設(shè)備的能力進(jìn)行整件組裝或部件組裝, 并調(diào)整確定有關(guān)參數(shù), 如調(diào)定預(yù)緊力、調(diào)定間隙、調(diào)定位置等。
  1.5 研磨法放置墊板
    墊板的作用是: 承受設(shè)備的動(dòng)、靜載荷并將其傳遞至基礎(chǔ); 調(diào)整設(shè)備的標(biāo)高與水平; 對(duì)于大尺寸或條形設(shè)備, 還可以通過墊板來校正底座的變形。
    由于土建工程的施工精度低于機(jī)械設(shè)備的安裝精度, 為了使墊板與基礎(chǔ)混凝土貼合, 采用研磨法, 即用墊板在基礎(chǔ)表面進(jìn)行研磨。按安裝標(biāo)準(zhǔn)要求, 墊板與基礎(chǔ)表面的接觸面積需大于70 % , 而且應(yīng)保證墊板的水平度達(dá)到0.l mm/m。這是非常費(fèi)時(shí)且乏味的操作, 且質(zhì)量不易得到保證。
    1. 6 設(shè)備吊裝
    設(shè)備從工地沿水平或垂直方向運(yùn)到基礎(chǔ)上就位的整個(gè)過程稱為吊裝。我國(guó)在這方面有豐富的經(jīng)驗(yàn), 并有不少書刊予以專門介紹。
    1. 7 找平, 找正, 找標(biāo)高
    依照安裝技術(shù)標(biāo)準(zhǔn), 借助工具、量具, 利用中心標(biāo)板及基礎(chǔ)點(diǎn), 將設(shè)備安裝到設(shè)計(jì)所要求的空間的作業(yè)稱為找平、找正、找標(biāo)高(簡(jiǎn)稱找正), 它是機(jī)械設(shè)備安裝中的核心工序。
    1.8 傳動(dòng)件安裝
    工作機(jī)械部分安裝完畢后, 再根據(jù)安裝技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)安裝傳動(dòng)件—聯(lián)接軸及聯(lián)軸器。
    1.9 二次灌漿
    因采用墊板找正設(shè)備, 故在設(shè)備底座與基礎(chǔ)之間形成了空腔。二次灌漿作業(yè)就是用混凝土借助模板將此空腔填滿的操作。二次灌漿層起著保護(hù)墊板的作用, 也能起到承受部分載荷的作用(普通混凝土澆灌完畢后在養(yǎng)護(hù)中會(huì)收縮, 故不可能使其與設(shè)備底面全部接觸, 因而不能指望二次灌漿層起到全部承載作用)。
    1.10 試運(yùn)轉(zhuǎn)
    試運(yùn)轉(zhuǎn)的目的在于檢驗(yàn)設(shè)備的質(zhì)量, 并在設(shè)備試運(yùn)轉(zhuǎn)中做最后的調(diào)整與修正。試運(yùn)轉(zhuǎn)的步驟是:先空載,后負(fù)荷;先單機(jī),后聯(lián)動(dòng)。必須上一步驟檢查合格后,才能進(jìn)行下一步驟。
二、當(dāng)今的機(jī)械設(shè)備安裝技術(shù)：
    從70 年代末期, 我國(guó)在武漢鋼鐵公司引進(jìn)1 7 0 軋機(jī)工程中, 也引進(jìn)了外國(guó)先進(jìn)的機(jī)械設(shè)備安裝技術(shù)。經(jīng)過消化與發(fā)展, 現(xiàn)在我國(guó)的機(jī)械設(shè)備安裝工藝演變?yōu)槿鐖D2 所示。
    對(duì)比圖2 與圖1 可看出, 當(dāng)今的機(jī)械設(shè)備安裝工藝與傳統(tǒng)的工藝有以下不同之處。
    2.1 施工組織設(shè)計(jì)的方法有較大改變
    由于計(jì)算機(jī)的應(yīng)用, 因而編制施工進(jìn)度已由網(wǎng)絡(luò)法取代了條形法(即流線圖), 施工次序按平行立體交叉的思維, 運(yùn)用優(yōu)化設(shè)計(jì)方法使機(jī)械設(shè)備安裝總工期為最短, 各工序施工力量得到均衡發(fā)揮。
    2.2 應(yīng)用基礎(chǔ)處理新技術(shù)
    在基礎(chǔ)處理方面, 由于新技術(shù)的推廣應(yīng)用, 在基礎(chǔ)驗(yàn)收時(shí)常常發(fā)現(xiàn)預(yù)埋地腳螺栓不符合標(biāo)準(zhǔn)要求的情況. 過去是鏟除混凝土重埋地腳螺栓, 現(xiàn)在可用環(huán)氧砂漿粘接的方法進(jìn)行處理, 既方便又省工期。
    2.3 用座漿法代替研磨法放置墊板
    所謂座漿法, 就是在即將放置墊板的基礎(chǔ)上鑿出一個(gè)形如鍋底的坑, 用微膨脹水泥砂漿打成饅頭形的堆, 在堆上再放置墊板, 用手錘敲打墊板, 直至達(dá)到規(guī)定的標(biāo)高及水平度, 養(yǎng)護(hù)三天后便可安裝設(shè)備. 它取消了墊板在設(shè)備基礎(chǔ)上進(jìn)行研磨的作業(yè), 既省工又能保證具有良好的接觸面積, 其接觸面積均能超過90 %.
    2.4 采用大部件吊裝
    采用大部吊裝乃至整臺(tái)機(jī)器吊裝, 節(jié)省了清洗檢查、預(yù)裝預(yù)調(diào)整工序, 節(jié)省了該工序所需的人工、材料與作業(yè)場(chǎng)地, 更為主要的是縮短了工期, 其經(jīng)濟(jì)效益是很明顯的。實(shí)行大部件吊裝, 開箱之后就可以將機(jī)器直接吊運(yùn)到位進(jìn)行校正作業(yè)。但是, 實(shí)行大部件吊裝,必須具備如下條件: 機(jī)器要包裝好, 不致因運(yùn)輸、存放而受損, 潤(rùn)滑材料應(yīng)具有防銹作用, 即采用潤(rùn)滑、防銹兩用油或脂; 要有足夠的大噸位的起重運(yùn)輸設(shè)備, 否則無法將整機(jī)運(yùn)到工地, 也無法將機(jī)器安放到指定的基礎(chǔ)上; 制造廠必須具備機(jī)器能進(jìn)行試運(yùn)轉(zhuǎn)的條件, 以便在廠內(nèi)檢驗(yàn)機(jī)器的裝配質(zhì)量, 因此制造廠應(yīng)建立大功率的試驗(yàn)臺(tái), 為機(jī)器作單機(jī)試運(yùn)轉(zhuǎn)提供動(dòng)力源; 凡作為大部件吊裝的機(jī)器, 除注明起重吊鉤位置外, 還應(yīng)加工有專門供找正的平臺(tái)。
    2.5 試運(yùn)轉(zhuǎn)
因生產(chǎn)過程已采用計(jì)算機(jī)控制, 因此在聯(lián)合試運(yùn)轉(zhuǎn)這一工序中可先在計(jì)算機(jī)上進(jìn)行模擬操作, 順行無誤后再供給機(jī)械設(shè)備動(dòng)力源, 進(jìn)行聯(lián)合試運(yùn)轉(zhuǎn)。
三、機(jī)械設(shè)備安裝技術(shù)的發(fā)展：
    事物總是按照簡(jiǎn)單—復(fù)雜—簡(jiǎn)單的過程呈螺旋形發(fā)展的, 機(jī)械設(shè)備安裝技術(shù)亦是如此。特別是采用大部件吊裝法之后, 在施工工地安裝設(shè)備的場(chǎng)面已不是過去那種遍地堆放。采用這種方法, 既省工序, 又簡(jiǎn)化了操作, 加上運(yùn)用計(jì)算機(jī)進(jìn)行管理, 從而使施工工地呈現(xiàn)出有條不紊的局面。最近又推出了無墊板安裝的新技術(shù), 且已在工程實(shí)踐中得到應(yīng)用, 正在不斷推廣之中, 故今后機(jī)械設(shè)備安裝工藝將如圖3 框圖所示。
    無墊板安裝設(shè)備, 是一種不用墊板的新技術(shù)。過去安裝設(shè)備必須用墊板, 而墊板埋于二次灌漿層里, 不能回收,且耗量不少。以1 7 0 熱連軋機(jī)安裝為例, 1 臺(tái)軋機(jī)的底座安裝就用了6.4t 經(jīng)機(jī)械加工的墊板。粗略估計(jì)在正常建設(shè)年度, 我國(guó)一年用于墊板的鋼材近萬噸。無墊??安裝技術(shù)的關(guān)鍵是采用了新開發(fā)的早強(qiáng)高標(biāo)號(hào)微膨脹且能自流灌漿的澆筑料,將這種澆筑料填充到二次灌漿層后, 由于澆筑料的微膨脹, 使二次灌漿層與設(shè)備底座底面貼實(shí), 從而起到承載作用。采用無墊板安裝的另一作用是找正改用斜鐵器或小行程千斤頂。圖4 為斜鐵器的傳動(dòng)示意圖。將斜鐵器或小行程千斤頂放在原工藝該放墊板之處, 用來調(diào)整機(jī)器的空間位置, 即找正。調(diào)整完畢, 緊固地腳螺栓。為了回收斜鐵器或小行程千斤頂, 在斜鐵器或小行程千斤頂處留下空穴, 二次灌漿前用木模板沿空穴周圍搭設(shè), 二次灌漿三天之后, 脫去木模板, 取出斜鐵器或小千斤頂,再以普通混凝土填充空穴, 然后將二次灌漿層周邊抹平。
    我國(guó)對(duì)無墊安裝技術(shù)的試驗(yàn)研究工作已完成, 已在寶山鋼鐵總廠熱軋安裝工程中大面積采用, 并取得明顯的經(jīng)濟(jì)效益。
    工程實(shí)踐表明, 在我國(guó)推廣無墊板安裝技術(shù)的條件已經(jīng)成熟。特別是具有早強(qiáng)高標(biāo)號(hào)且能自流灌的澆筑料已由上海寶鋼冶金建設(shè)公司研制成功, 其產(chǎn)品B Y一40 澆筑料已進(jìn)入市場(chǎng),并且為了滿足用戶的不同要求, 該公司可提供不同份量的包裝料, 這為推廣應(yīng)用無墊板安裝技術(shù)準(zhǔn)備了主要的、關(guān)鍵的安裝物質(zhì)條件。
    另外, 對(duì)于大型機(jī)械設(shè)備地腳螺栓的緊固, 也開始摒棄用吊車通過定滑輪起吊套在螺母上特別固定扳手的方法, 而改用液壓螺母緊固器來緊固, 這可以精確地施加緊固力, 而且操作安全。
在編制施工組織設(shè)計(jì)方面, 目前正在開發(fā)安裝工程專家系統(tǒng)技術(shù), 這必將給安裝工程帶來巨大的經(jīng)濟(jì)效益。

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