淺談煤礦大型固定設(shè)備安裝

摘 要：介紹目前煤炭在國(guó)民經(jīng)濟(jì)中發(fā)揮的作用和我國(guó)煤礦的發(fā)展水平，闡述了大型固定設(shè)備及其安裝在礦井中的重要作用。并詳細(xì)介紹了煤礦大型固定設(shè)備安裝前的準(zhǔn)備工作，包括設(shè)備基礎(chǔ)的計(jì)算和建造以及地腳螺栓和墊鐵的設(shè)計(jì)等；詳細(xì)介紹了大型固定設(shè)備安裝的步驟和設(shè)備安裝過程中找平找正的方法以及二次灌漿的要求，結(jié)果證明高質(zhì)量安裝大型固定設(shè)備是礦井安全、經(jīng)濟(jì)、高效生產(chǎn)的保障。

關(guān)鍵詞：大型固定設(shè)備；煤礦；安裝

1概述

隨著國(guó)家對(duì)煤炭工業(yè)安全高效開采的要求，一大批生產(chǎn)規(guī)?；?、裝備現(xiàn)代化、隊(duì)伍專業(yè)化、管理信息化的現(xiàn)代化礦井應(yīng)運(yùn)而生，而這些現(xiàn)代化礦井是在大型固定設(shè)備的基礎(chǔ)上產(chǎn)生的，同時(shí)大型固定設(shè)備安裝的質(zhì)量又直接影響著礦井的安全生產(chǎn)，所以大型固定設(shè)備的安裝在現(xiàn)代化礦井中起著非常重要的作用。

2安裝前準(zhǔn)備工作

2.1建造基礎(chǔ)

煤礦大型固定設(shè)備本身具有一定的重量，此外，設(shè)備在運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)有一定的擺動(dòng)和震動(dòng)，前者系靜載荷，后者為動(dòng)載荷，一般的地坪不能承受這兩種載荷的，所以，設(shè)備必須安裝在基礎(chǔ)上，使載荷作用于基礎(chǔ)，再由基礎(chǔ)傳到地基上?；A(chǔ)的尺寸通過以下計(jì)算可求的：

G=αGm

式中G—基礎(chǔ)的計(jì)算質(zhì)量

Gm—機(jī)器的質(zhì)量（由設(shè)備說明書查得）

α—負(fù)荷系數(shù)

根據(jù)基礎(chǔ)的計(jì)算質(zhì)量計(jì)算基礎(chǔ)的體積：

V=G/G1

式中：

V—基礎(chǔ)體積，m3

G—基礎(chǔ)質(zhì)量，kg

G1——基礎(chǔ)單位體積的質(zhì)量，kg/m3

混凝土基礎(chǔ)按G1=2000 kg/m3計(jì)算。

在基礎(chǔ)體積求得后，尚需確定基礎(chǔ)的面積和深度，基礎(chǔ)的面積是根據(jù)基礎(chǔ)圖算得或按機(jī)座每邊加寬100～300mm來確定的，在面積確定后，就能確定基礎(chǔ)的深度。

2.2校核零部件

按照?qǐng)D紙和設(shè)備清單校核主要機(jī)電設(shè)備的零部件是否齊全，是否符合裝配圖和基礎(chǔ)圖的尺寸（尤其是設(shè)備的地腳螺栓孔等有關(guān)尺寸），這一點(diǎn)很重要，否則在基礎(chǔ)建造好后有設(shè)備對(duì)不上位置的可能，另外還要檢查在運(yùn)輸和保管中是否有損傷。設(shè)備運(yùn)來時(shí)都附有說明書和部件名稱、數(shù)量、規(guī)格等，在校核中發(fā)現(xiàn)零部件缺少、不合格、有缺陷和圖物對(duì)不上時(shí)必須及時(shí)處理。

2.3加工附件

大型固定設(shè)備安裝通常所用的附件有墊鐵和地腳螺栓等。

2.3.1墊鐵

在設(shè)備安裝中使用墊鐵的主要目的是調(diào)整設(shè)備的水平度和高度。墊鐵要承受設(shè)備的重量，又要承受地腳螺栓的擰緊力，所以墊鐵要有一定的面積，其面積大小是根據(jù)基礎(chǔ)所承受的壓力來決定的。

原則上每一個(gè)地腳螺栓都應(yīng)有一組墊鐵，墊鐵組數(shù)的確定計(jì)算公式如下：

Z=A/KF

式中Z---墊鐵的組數(shù)；

A---墊鐵底面的總面積（mm2）；

K---有效接觸系數(shù)，可取0.65-0.85；

F---每一組墊鐵的底面積（mm2）。

2.3.2地腳螺栓

一般情況下，地腳螺栓的直徑D和長(zhǎng)度L分別按下面公式計(jì)算：

D=D0-（3～5）（mm）

L=15D+S（mm）

式中D---地腳螺栓的直徑；

D0---地腳螺栓孔直徑；

L---地腳螺栓的最小長(zhǎng)度；

S---墊鐵高度、設(shè)備底座厚度、螺帽厚度以及應(yīng)留余量（2～3扣）的總合。

3設(shè)備安裝

基礎(chǔ)施工的標(biāo)準(zhǔn)、驗(yàn)收和設(shè)備、零部件的檢驗(yàn)以及地腳螺栓和墊鐵的加工、安裝要求在設(shè)備安裝前準(zhǔn)備工作中已經(jīng)介紹過了，下面重點(diǎn)介紹一下設(shè)備安裝找平找正的方法和二次灌漿的要求。

3.1設(shè)備安裝找平找正

3.1.1設(shè)備本身找平找正

找平通常采用的方法有：①以加工面為基準(zhǔn)面找平；②加工立面為基準(zhǔn)面找平；③利用樣板找平等。水平儀、水管連通器、水準(zhǔn)儀等是通常找平所使用的儀器。

找正通常采用的方法有：①掛線法；②直角尺法；③尺竿法；④平行線法等。

下面以滾筒直徑2.5m的礦井提升絞車主軸安裝找平找正為例，主軸吊裝就位后，應(yīng)進(jìn)行找平找正工作。主軸的找平方法，首先在主軸前方固定好水準(zhǔn)儀，然后在主軸兩端的軸承面上安放帶有刻度的鋼板尺，通過水準(zhǔn)儀先觀測(cè)一端軸承上的鋼板尺刻度，并將其刻度數(shù)值記錄下來，而后觀測(cè)另一端軸承上的鋼板尺刻度，將兩個(gè)刻度數(shù)值進(jìn)行比較，即可得出兩端軸的高低差，然后利用兩端軸承座下面所墊的斜墊鐵進(jìn)行調(diào)整，直至主軸水平合格為止；主軸找正，在主軸找正前，首先在安裝基準(zhǔn)線架上掛上∮0.5mm的鋼線并拉緊，然后在基準(zhǔn)線上掛4條線墜，采用雙線墜兩點(diǎn)連線法（掛線法）找正主軸的中心位置，但在找正前應(yīng)將軸頸的頂尖孔內(nèi)壓上鉛塊并找出軸心點(diǎn)，在找正時(shí)以觀測(cè)兩條線墜垂線重合并對(duì)正軸心眼為合格，當(dāng)軸心眼左右偏斜時(shí)，可調(diào)整軸承兩側(cè)垂直放置的斜鐵移動(dòng)軸承，使軸心眼移至要求的位置。

3.1.2校核同軸度

煤礦大型固定設(shè)備的運(yùn)轉(zhuǎn)通常是由大功率高壓電機(jī)所驅(qū)動(dòng)的，但是電機(jī)的轉(zhuǎn)速比較高，不能直接來驅(qū)動(dòng)設(shè)備，往往是通過增設(shè)減速裝置（減速器又叫齒箱）進(jìn)行驅(qū)動(dòng)，電機(jī)和減速器（齒箱）之間通過聯(lián)軸器進(jìn)行連接安裝，為了確保設(shè)備能夠正常運(yùn)轉(zhuǎn)，就必須校核電機(jī)和減速器連接的同軸度，也就是找平找正，這種找平找正通常采用百分表找正法和刀尺找正法。

百分表找正法是用卡子、百分表架和底座將百分表固定在聯(lián)軸器上，轉(zhuǎn)動(dòng)聯(lián)軸器觀察其上、下、左、右偏差和端面跳動(dòng)。為了易于準(zhǔn)確讀出百分表的讀數(shù)，在找正時(shí)可以將百分表測(cè)桿壓入一點(diǎn)，讓它預(yù)先轉(zhuǎn)動(dòng)一圈左右，便能讀出正負(fù)值（直徑大為正值，直徑小為負(fù)值）。

刀尺找正法是用刀尺（或在要求不高時(shí)可用鋼片尺）在每隔四分之一圓周處靠在兩對(duì)輪的外圓柱面上，觀察兩對(duì)輪與尺子的接觸情況，并用塞尺量出間隙的大小。在調(diào)整好的情況下（如兩對(duì)輪外徑相等），兩對(duì)輪的外圓柱面母線應(yīng)與尺子緊密接觸，無縫隙，在測(cè)量前還應(yīng)先量出兩對(duì)輪外圓的直徑，根據(jù)兩直徑差和量出的間隙來計(jì)算兩軸線偏移量，然后對(duì)它進(jìn)行調(diào)整，在調(diào)整時(shí)，還應(yīng)用塞尺量出兩對(duì)輪的端面間隙，算出傾斜度，并加以調(diào)整，在調(diào)整后，應(yīng)達(dá)到說明書的精度要求，或者按下面的要求：同軸度（偏移量）不大于0.2mm；傾斜度不大于0.6/1000；端面間隙應(yīng)比軸的軸向竄量大2～3mm。

3.2二次灌漿

所謂二次灌漿，就是將設(shè)備底座與基礎(chǔ)表面的空隙以及地腳螺栓孔用混凝土或砂漿灌滿。其作用之一是固定墊鐵（可調(diào)墊鐵的活動(dòng)部分不能澆固），另一作用是可以承受設(shè)備的負(fù)荷。二次灌漿的操作要求如下：

（1）灌漿前，要把灌漿處用水沖洗干凈，油污、浮銹等應(yīng)清除干凈，以保證新澆混凝土（或砂漿）與原混凝土結(jié)合牢固。

（2）灌漿一般采用細(xì)石混凝土（或水泥砂漿），其標(biāo)號(hào)至少應(yīng)比原混凝土標(biāo)號(hào)高一級(jí)。碎石的粒度約為5～15mm，水泥用400號(hào)或500號(hào)。

（3）灌漿時(shí)，應(yīng)放一圈外模板，其邊緣距設(shè)備底座邊緣一般不小于60mm；如果設(shè)備底座下的整個(gè)面積不必全部灌漿，而且灌漿層需承受設(shè)備負(fù)荷時(shí)，還要放內(nèi)模板，以保證灌漿層的質(zhì)量。

（4）灌漿工作要連續(xù)進(jìn)行，不能中斷，要一次灌完。砂漿灌漿過程中不允許搗動(dòng)，但可以引流，要保持地腳螺栓和安裝平面垂直。

（5）灌漿后，要鋪設(shè)抹布灑水養(yǎng)護(hù)，養(yǎng)護(hù)日期不少于一周。待混凝土養(yǎng)護(hù)達(dá)到其強(qiáng)度的70%以上時(shí)，才允許擰緊地腳螺栓。

總之，大型固定設(shè)備是現(xiàn)代化礦井的重要組成部分，其高質(zhì)量的安裝是礦井安全、經(jīng)濟(jì)、高效生產(chǎn)的保障。

參考文獻(xiàn)：

[1]齊殿有.礦山固定機(jī)械安裝工藝【M】北京：煤炭工業(yè)出版社，1986.

[2]李凡.礦山機(jī)械修理與安裝【M】重慶：重慶大學(xué)出版社，2009.

作者簡(jiǎn)介：

楊天文（1982-），男，工程師，2005年畢業(yè)于安徽理工大學(xué)電氣工程自動(dòng)化專業(yè)，長(zhǎng)期從事于煤礦機(jī)電設(shè)備安裝.