480 t四梁橋式冶金起重機(jī)安裝工藝初探

王進(jìn)

（中國(guó)十九冶集團(tuán)有限公司，南京 210039）

1 起重機(jī)安裝部署

1.1 概述

480/80 t四梁雙小車A8級(jí)橋式冶金起重機(jī)主要用于煉鋼廠加料跨、精煉跨、鋼水接受跨的480 t鐵水罐（300 t鐵水）和480 t鋼水罐（300 t鋼水）的工序銜接吊運(yùn)作業(yè)，起重機(jī)的安裝質(zhì)量控制直接影響生產(chǎn)作業(yè)安全，責(zé)任重大、技術(shù)復(fù)雜程度極高。

1.2 起重機(jī)結(jié)構(gòu)形式及功能

起重機(jī)由分列兩端的2個(gè)端梁、2個(gè)主梁、2個(gè)副梁等組成矩形橋式結(jié)構(gòu)（俗稱大車），主、副梁上軌道上分別安裝有主小車、副小車。主小車安裝有主起升裝置（變頻控制電動(dòng)卷揚(yáng)機(jī)），副小車安裝有副起升裝置（變頻控制電動(dòng)卷揚(yáng)機(jī)）；如圖1、圖2所示。大車沿廠房柱列鋼梁軌道縱向水平運(yùn)動(dòng)，主、副小車沿主副梁軌道橫向水平運(yùn)動(dòng)，主、副起升起吊重物豎直上、下運(yùn)動(dòng)。

1.3 起重機(jī)待安裝主體部件(如表1)

表1 起重機(jī)待安裝主體部件

1.4 安裝總體工藝流程

圖2 起重機(jī)結(jié)構(gòu)形式俯視圖

安裝總體工藝流程為：安裝準(zhǔn)備→設(shè)備組裝→500 t履帶吊進(jìn)場(chǎng)、站位→大件吊運(yùn)作業(yè)→電氣設(shè)備安裝→調(diào)試。

1.5 大型機(jī)具計(jì)劃(如表2)

表2 大型機(jī)具計(jì)劃

2 安裝技術(shù)

2.1 安裝準(zhǔn)備

2.1.1 進(jìn)場(chǎng)道路

設(shè)備進(jìn)場(chǎng)道路預(yù)先壓實(shí)和硬化處理，并與現(xiàn)有交通主干道連續(xù)連接，且轉(zhuǎn)彎半徑滿足拖車進(jìn)入廠房的轉(zhuǎn)彎要求，進(jìn)場(chǎng)線路如圖3所示。

圖3 設(shè)備進(jìn)場(chǎng)道路平面布置

2.1.2 吊運(yùn)場(chǎng)地

吊運(yùn)場(chǎng)地布置要領(lǐng)：1）面積滿足設(shè)備在安裝現(xiàn)場(chǎng)的組裝、零星設(shè)備存放、大型履帶吊站位要求；2）地基承載力滿足大型履帶吊吊運(yùn)作業(yè)的承壓要求 (履帶吊支腿地基預(yù)先做壓實(shí)和硬化處理)；3）場(chǎng)地布置如圖4所示。

圖4 組裝、吊運(yùn)平面布置示意圖

2.1.3 起重機(jī)大車軌道驗(yàn)收及在線組裝基準(zhǔn)點(diǎn)設(shè)置

1）大車軌道驗(yàn)收。按照設(shè)計(jì)圖樣、規(guī)范[1]、手冊(cè)[2]的要求對(duì)該跨全長(zhǎng)的大車軌道進(jìn)行：軌道實(shí)際中心線、軌道頂面標(biāo)高、水平度、軌距（跨度）等逐項(xiàng)復(fù)測(cè)、驗(yàn)收。

2）軌道上設(shè)置安裝用臨時(shí)車擋。

3）采用激光全站儀，并根據(jù)待安裝的起重機(jī)大車輪組位置尺寸，在大車軌道投測(cè)“安裝基準(zhǔn)點(diǎn)”，再用20 mm厚的鋼板制作的卡座作為“安裝基準(zhǔn)點(diǎn)”，且臨時(shí)焊在軌面上，以便安裝時(shí)車輪接觸到該鋼板，組裝后的主、副梁各安裝尺寸符合規(guī)范[1]要求；起重機(jī)主、副梁拼裝完畢后，再拆除，并將焊接位置的軌面打磨光滑。在線組裝基準(zhǔn)點(diǎn)設(shè)置如圖5所示。

圖5 在線組裝基準(zhǔn)點(diǎn)設(shè)置

2.1.4 起重機(jī)設(shè)備驗(yàn)收

1）外觀檢查：有無變形、損傷、銹蝕等質(zhì)量缺陷;2）對(duì)照?qǐng)D樣和發(fā)貨清單進(jìn)行“點(diǎn)件”，如有差異及時(shí)追溯;3）對(duì)照?qǐng)D樣和供應(yīng)商工廠制作和組裝的實(shí)測(cè)尺寸進(jìn)行逐項(xiàng)復(fù)查，驗(yàn)證尺寸的準(zhǔn)確性;4）“點(diǎn)收”設(shè)備技術(shù)資料：設(shè)備竣工圖樣、裝箱清單、產(chǎn)品合格證、質(zhì)量證明書、制造許可證等。

2.2 起重機(jī)安裝

2.2.1 工藝流程

工藝流程為：安裝準(zhǔn)備→大件設(shè)備現(xiàn)場(chǎng)組裝→500 t履帶吊進(jìn)場(chǎng)、站位→右側(cè)主、副梁進(jìn)場(chǎng)，安全措施、欄桿安裝→右側(cè)主梁吊運(yùn)、靜置、安裝隔熱板及擋塊，吊運(yùn)就位→右側(cè)副梁吊運(yùn)、靜置、安裝隔熱板及擋塊，吊運(yùn)就位→右側(cè)主、副梁穿銷連接→右側(cè)主、副梁上的主小車下部車體吊運(yùn)、定位→左側(cè)副、主梁進(jìn)場(chǎng)，安全措施、欄桿安裝→左側(cè)副梁吊運(yùn)、靜置、安裝隔熱板及擋塊，吊運(yùn)就位→左側(cè)主梁吊運(yùn)、靜置、安裝隔熱板及擋塊，吊運(yùn)就位→左側(cè)主、副梁穿銷連接→副梁之間連桿、穿銷連接→起重機(jī)安裝參數(shù)復(fù)核→左側(cè)主、副梁上的主小車下部車體吊運(yùn)、定位→副小車吊運(yùn)就位→主小車上部車體吊運(yùn)→其它附件吊運(yùn)→電氣設(shè)備安裝→電纜橋架、電氣配線等施工→單體調(diào)試、穿鋼繩及板鉤組裝→聯(lián)動(dòng)調(diào)試→試重。

2.2.2 主、副梁吊運(yùn)鋼絲繩計(jì)算及履帶吊選型

根據(jù)最重單件計(jì)算載荷和安全系數(shù)（K=10）選配鋼絲繩、卡環(huán)（計(jì)算過程省略）。鋼絲繩選型：查機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)[3],選用6×37+FC,外徑為φ60 mm的鋼絲繩，其最小破斷拉力為2100 kN，公稱抗拉強(qiáng)度1770 MPa,能滿足使用要求?？ōh(huán)選型：查設(shè)備起重吊裝工程便攜手冊(cè)[4]，選用50 t卸扣共4個(gè)，滿足吊運(yùn)要求。

根據(jù)最重單件吊運(yùn)載荷、吊運(yùn)作業(yè)半徑、高度，查履帶吊實(shí)用手冊(cè)[5]，選用500 t履帶吊，主臂取60 m，作業(yè)半徑14 m，額定起重量135 t，滿足吊運(yùn)要求。

2.2.3 主、副梁與端梁連接面處理

在安裝前，對(duì)主、副梁與端梁接口處的高強(qiáng)螺栓摩擦面和柱銷連接面等，用電動(dòng)鋼絲刷除掉毛刺、油漆、鐵銹，并做好防雨、碰撞和二次生銹等措施。

2.2.4 主、副梁及小車安裝

1）右側(cè)主梁安裝。主梁組裝完成后在兩端部銷軸孔處各綁扎一根長(zhǎng)約40 m的牽引繩，用500 t履帶吊把主梁吊離組裝架，距地面約0.2 m靜置20 min后，檢查鋼絲繩、卸扣等有無安全隱患，確認(rèn)無誤后繼續(xù)吊運(yùn)作業(yè)。吊運(yùn)到距離地面約1.5 m后“靜置”，安裝隔熱板及其擋塊。隔熱板安裝分兩個(gè)班組，從大梁兩端向中間同步作業(yè)，作業(yè)完成后在大梁兩端的4個(gè)角上焊接隔熱板擋塊。隔熱板安裝完成后500 t履帶吊繼續(xù)吊運(yùn)作業(yè)，當(dāng)整個(gè)主梁最低點(diǎn)吊運(yùn)到離起重機(jī)梁軌道面以上0.5 m后，拉動(dòng)牽引繩轉(zhuǎn)動(dòng)主梁到安裝位置落于軌面上。車輪完全接觸軌道后，用手拉葫蘆拉到安裝位，在起重機(jī)梁上焊接20#槽鋼臨時(shí)支撐,用固定主梁兩側(cè)的端梁，防止主梁上部偏重側(cè)傾，同時(shí)用“鐵靴”固定好車輪，支撐固定好后方能松鉤。500 t履帶吊吊運(yùn)右側(cè)主梁時(shí),選用78 m主臂，作業(yè)半徑14 m，主臂仰角80°，允許吊運(yùn)重量135 t。吊運(yùn)點(diǎn)為起重機(jī)梁上的4個(gè)吊耳，鋼絲繩的長(zhǎng)度取φ60×14 m，所有起重機(jī)主、副梁吊運(yùn)選用此性能，吊運(yùn)示意如圖6所示。

2）右側(cè)副梁安裝。吊運(yùn)方法與右側(cè)主梁一致。吊運(yùn)到起重機(jī)軌面上，貼近右側(cè)主梁安裝位置并放穩(wěn)、脫鉤，再利用手拉葫蘆調(diào)整副梁安裝位置，用千斤頂配合頂升主、副梁來調(diào)節(jié)主、副梁連接柱銷孔位置、穿聯(lián)接柱銷。

圖6 主梁吊運(yùn)立面示意圖

3）主小車右側(cè)下部車體吊運(yùn)。右側(cè)主、副梁安裝連接完畢，將主小車的兩個(gè)下部車體在主、副梁上就位后，進(jìn)行車體的找正定位和固定工作。找正過程利用激光全站儀控制兩個(gè)車體右左方向中心線重合后，進(jìn)行固定。每個(gè)車體固定采用2個(gè)2 t手拉葫蘆[6]拉在主梁欄桿上或兩側(cè)的吊耳上。

4）左側(cè)副梁安裝。吊運(yùn)過程與右側(cè)副梁一致（需組裝高壓室及變壓器），吊運(yùn)到起重機(jī)大梁軌道上放置時(shí)盡量向右靠，給左側(cè)主梁留出位置吊運(yùn)，放置在軌道上后，用“鐵靴”固定車輪即可。

5）左側(cè)主梁及左、右副梁間連桿安裝。吊運(yùn)過程同右側(cè)主梁（略），吊運(yùn)到軌面上后，用千斤頂、手拉葫蘆配合安裝主、副梁聯(lián)接柱銷。主、副梁聯(lián)接柱銷安裝完成后調(diào)整左、右副梁之間的間距，為左、右副梁間的連桿安裝留出安裝位置。用履帶吊配合左、右副梁連桿安裝，連桿安裝時(shí)需用手拉葫蘆配合平移主、副梁。

6）起重機(jī)安裝參數(shù)復(fù)核。左、右副梁連接完成后，根據(jù)供應(yīng)商預(yù)組裝所做的標(biāo)記，對(duì)主副梁的上拱度、主副小車軌道對(duì)角線及軌距（跨度）進(jìn)行復(fù)測(cè)。測(cè)量時(shí)采用激光全站儀測(cè)量軌道間距及軌道對(duì)角線，利用精密水準(zhǔn)儀測(cè)量主、副梁的拱度值。測(cè)量數(shù)值經(jīng)四方（特檢站、監(jiān)理、業(yè)主、安裝公司）確認(rèn)滿足要求后才能進(jìn)行下一步工序。

7）副小車整體吊運(yùn)。設(shè)備噸位為36 t，外形尺寸長(zhǎng)×寬×高=5.5 m×5.0 m×3.0 m，4個(gè)吊點(diǎn)。吊運(yùn)要求同右側(cè)主梁吊運(yùn)。吊運(yùn)采用4根φ56×8 m鋼絲繩進(jìn)行，鋼絲繩吊運(yùn)夾角約56°，經(jīng)計(jì)算滿足使用要求。副小車就位時(shí)盡量靠前端放置并固定。

8）主小車左側(cè)下部車體吊運(yùn)。主小車的兩個(gè)下部車體在主、副梁上定位后，進(jìn)行車體的找正定位和固定工作。找正過程利用全站儀控制兩個(gè)車體右左方向中心線重合后，進(jìn)行固定。每個(gè)車體固定采用2個(gè)2 t手拉葫蘆拉在主梁欄桿上或兩側(cè)的吊耳上。固定好以后進(jìn)行主小車上部車體的吊運(yùn)。

9）主小車上部車體吊運(yùn)（全部組裝總重約40 t）。利用主梁履帶吊工況，將主小車上部車體組裝件吊到高于主小車下部車體頂面（+36.37 m）以上約500 mm高度，轉(zhuǎn)動(dòng)吊桿到右左方向，拉動(dòng)牽引繩調(diào)整小車到安裝位后緩慢落鉤，使球鉸接位置和連接螺栓對(duì)位穩(wěn)定，對(duì)位正確后緩慢落鉤，待安裝面重合，穿連接螺栓，吊裝完成后履帶吊退場(chǎng)。主小車上部車體吊運(yùn)示意圖如圖7所示。

履帶吊主臂選用78 m，吊運(yùn)半徑26 m，吊臂水平夾角71°，滿足要求；根據(jù)吊耳布置間距，經(jīng)計(jì)算得知：吊運(yùn)鋼絲繩選用φ56×8 m鋼絲繩4根（計(jì)算過程略），滿足吊運(yùn)要求。

圖7 主小車上部車體吊運(yùn)示意圖

3 結(jié)語

文中介紹了480/80 t四梁雙小車（主、副）A8級(jí)橋式冶金起重機(jī)的主要安裝過程要領(lǐng)和工藝路線，安裝作業(yè)安全、合規(guī)、高效，對(duì)同行業(yè)冶金起重機(jī)的安裝有一定的借鑒作用。

[1] 機(jī)械工業(yè)聯(lián)合會(huì).起重設(shè)備安裝工程施工及驗(yàn)收規(guī)范[M].北京:中國(guó)計(jì)劃出版社,2010:4-6,11-13.

[2] 樊兆馥.機(jī)械設(shè)備安裝工程手冊(cè)[M].北京:冶金工業(yè)出版社,2004:580-587.

[3] 成大先.機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)[M].北京:化學(xué)工業(yè)出版社,2007:8-19.

[4] 何焯.設(shè)備起重吊裝工程便攜手冊(cè)[M].北京:機(jī)械工業(yè)出版社,2005:59-60.

[5] 吳恒富.自行式起重機(jī)吊裝實(shí)用手冊(cè)[M].北京:中國(guó)石化出版社,2003:700-701.

[6] 虞蓮蓮.五金速查手冊(cè)[M].北京:機(jī)械工業(yè)出版社,2001:492.