從設(shè)備安裝角度談設(shè)計對專用工具制造的要求

方光山，殷 勇

（西南鋁業(yè)（集團）有限責任公司，重慶401326）

從設(shè)備安裝角度談設(shè)計對專用工具制造的要求

方光山，殷 勇

（西南鋁業(yè)（集團）有限責任公司，重慶401326）

通過對萬噸自由鍛油壓機安裝過程中出現(xiàn)問題的分析及其解決過程的描述，從安裝角度，提出了設(shè)計對專用工具制造的要求。

設(shè)計；制造；專用工具；預(yù)緊；自由鍛油壓機

1 設(shè)備描述及存在問題

西南鋁業(yè)（集團）有限責任公司（以下簡稱西南鋁）承擔國家某重點工程項目建設(shè)，其中萬噸自由鍛油壓機是關(guān)鍵子項之一。經(jīng)技術(shù)交流和論證，結(jié)合重點產(chǎn)品要求，該油壓機確定為斜置雙柱結(jié)構(gòu)。設(shè)備主機由上橫梁、下橫梁、活動橫梁、立柱（拉桿以及螺母裝配）和主缸等組成（如圖1所示）。

通過公開招標，該設(shè)備由國內(nèi)一家特大型裝備公司承建。在具體設(shè)計中，由于下橫梁單件重量約500t，為了便于制造、運輸和安裝，將下橫梁設(shè)計成剖分式結(jié)構(gòu)，需要在設(shè)備安裝現(xiàn)場將前后半體通過連接螺栓連成整體（如圖2所示）。

為了下橫梁前后半體連接螺栓及組合機架拉桿螺栓緊固，承建單位設(shè)計制造了專用預(yù)緊力拉伸器（以下簡稱專用工具），進行螺栓緊固（如圖3所示）。

圖1 主機結(jié)構(gòu)簡圖

圖2 下橫梁簡圖

圖3 專用工具簡圖

承建單位設(shè)備運抵西南鋁現(xiàn)場，進行下橫梁安裝過程中，在緊固下橫梁前后半體第2根連接螺栓（YS300×10）時，出現(xiàn)了專用工具螺母卡在連接螺栓頭部，擰不進去，加力（杠桿）也擰不進去。隨后反向拆卸也拆不下來，加力乃至套鋼絲繩用天車拉，仍然拆不下來，專用工具螺母與連接螺栓抱死，導(dǎo)致安裝工作停止了。而且，在之后安裝組合機架、緊固立柱拉桿時，也出現(xiàn)類似專用工具螺母擰不進去的情況。

2 解決方案

要解決上述問題，主要方案有三個。方案1，用小型鋸床鋸斷連接螺栓被專用工具螺母抱死的部分，然后用車床加工掉（掏出）斷頭，修大螺母的內(nèi)螺紋尺寸（公差），再繼續(xù)安裝。優(yōu)點：實施方便快捷，對項目總工期影響時間短；不足是連接螺栓有一定損傷，連接螺栓鋸斷后的長度必須能夠滿足螺栓連接和預(yù)緊要求。方案2，用氣割割掉專用工具螺母，重新加工螺母，并適當加大其內(nèi)螺紋尺寸（公差），然后繼續(xù)安裝。優(yōu)點：不損壞連接螺栓；不足是需要重新加工螺母，不僅需要費用，而且需要時間，對項目總工期影響較大。方案3，加熱專用工具螺母和冷卻連接螺栓相結(jié)合，用熱脹冷縮原理產(chǎn)生間隙，拆下專用工具螺母后，修大其內(nèi)螺紋尺寸（公差），再進行安裝。優(yōu)點是不損傷連接螺栓和螺母，而不足之處是在加熱螺母時，會損壞專用工具件內(nèi)的密封件等。因為這兩個件材質(zhì)非常接近，而且擰在一起，熱脹冷縮同步，所以效果不好。

西南鋁、承建單位（安裝單位）、監(jiān)理單位的現(xiàn)場工程師對上述3個方案進行了認真研究，并測量了連接螺栓鋸斷后的總長度，決定采用方案1。

具體步驟為：

（1）松開連接螺栓另一端螺母，將連接螺栓竄向?qū)Ｓ霉ぞ叨恕?/p>

（2）將小型鋸床吊入基坑，調(diào)整好位置并卡緊，鋸斷螺栓。

（3）將專用工具螺母上車床，加工（掏出）卡死的螺栓頭。

（4）加工（修復(fù)處理）專用工具螺母，其內(nèi)螺紋尺寸（公差）＋0.20mm，并在修復(fù)過程中進行了試裝，達到既靈活可靠，又不至于間歇過大，影響連接效果。

專用工具螺母修復(fù)后，順利緊固了下橫梁前后半體的全部連接螺栓，預(yù)緊力達到了設(shè)計要求。

同樣，在安裝立柱拉緊螺栓時，也修大了其專用工具螺母內(nèi)螺紋尺寸（公差），順利緊固了16根拉桿螺栓，形成符合設(shè)計要求的雙柱預(yù)應(yīng)力組合機架。

3 結(jié)論

通過萬噸自由鍛油壓機安裝過程中出現(xiàn)的問題及其處理過程的描述，可以得出如下結(jié)論：

（1）專用工具的制造不僅要符合圖紙設(shè)計要求，而且要在設(shè)備出廠時進行試裝，以免在設(shè)備安裝現(xiàn)場出現(xiàn)問題，不僅造成處理成本高，而且影響安裝工期。

（2）對于采用預(yù)應(yīng)力（預(yù)緊力）連接的螺栓（尤其是鋸齒形、梯形、矩形等非普通螺紋），先加工專用工具，以專用工具螺母為模板加工（配作）螺栓的拉伸端，要逐個（根）進行旋合，并且進行標記，以便保證現(xiàn)場順利安裝。

（3）對于一次性使用的專用工具，在不影響功能的前提下，配合尺寸公差可取設(shè)計上限或適當放大，便于安裝。

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Design Requirement for Special ToolM anufacturing from the Pointof View of Equipment Installation

FANG Guang-shan,YIN Yong
(Southwest Alum inum(Group)Co.,Ltd.,Chongqing 401326,China)

The problemsoccurred during the installation of the 10,000 tonsof hammer forging hydraulic presswere solved,from the view of installation,the design requirements for the special toolmanufacturingwasput forward.

design;manufacture;special tool;pre-tightening;oilhudraulic hand forging press

TG319

：B

：1005-4898(2017)04-0007-03

10.3969/j.issn.1005-4898.2017.04.02

方光山（1961-），男，安徽無為縣人，高級工程師。

2017-05-21