對機械工程自動化設備安裝技術探討

機械設備安裝是基本建設中的一個組成部分, 其安裝質量的好壞和工期的長短, 對于項目投產的經濟效益是息息相關的。而機械設備安裝技術先進與否, 在其安裝工程中又是起著重大作用的。從新中國建立至今, 我國機械設備安裝技術不斷發(fā)展。特別是改革開放以來, 在學習國外先進的安裝技術的基礎上不斷創(chuàng)新, 已形成了一套完整的安裝技術, 在世界同行中名列前茅。
一、傳統(tǒng)的機械設備安裝技術：
    從5 0年代到80 年代, 我國機械設備安裝采用傳統(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系, 且工序內容也是必不可少的, 這是因為受到當時的技術、材料、裝備、管理水平等的限制。下面對圖中各工序的作用加以說明。
    1.1 編制施工組織設計
    機械設備安裝能否做到質量優(yōu)、工期短、消耗省、安全好, 施工組織設計的水平將起到重大作用。施工組織設計以各工序的先后次序排列的流線圖表示施工進步, 井以此來計劃工程施工所需的人員、機具、材料、運輸等各方面工作。
    1.2 基礎驗收
    基礎驗收的項目包括: 基礎的外形尺寸、混凝土的質量、地腳螺栓的埋設尺寸等。若檢查不合格, 則用鏟除、重新埋設、重新固定的方法進行修補處理, 處理完后再驗收。
    1.3 開箱清點
    按設備清單清點箱內所裝設備的零部件是否齊全、完好, 以查清箱內所裝物品在運輸過程中的遺失、損壞情況。
    1.4 清洗檢查、預裝預調整
    設備出廠是以零部件形式裝箱, 運到現場開箱后要逐一清洗. 除去防銹劑和臟物,然后按現場的起重設備的能力進行整件組裝或部件組裝, 并調整確定有關參數, 如調定預緊力、調定間隙、調定位置等。
  1.5 研磨法放置墊板
    墊板的作用是: 承受設備的動、靜載荷并將其傳遞至基礎; 調整設備的標高與水平; 對于大尺寸或條形設備, 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械設備的安裝精度, 為了使墊板與基礎混凝土貼合, 采用研磨法, 即用墊板在基礎表面進行研磨。按安裝標準要求, 墊板與基礎表面的接觸面積需大于70 % , 而且應保證墊板的水平度達到0.l mm/m。這是非常費時且乏味的操作, 且質量不易得到保證。
    1. 6 設備吊裝
    設備從工地沿水平或垂直方向運到基礎上就位的整個過程稱為吊裝。我國在這方面有豐富的經驗, 并有不少書刊予以專門介紹。
    1. 7 找平, 找正, 找標高
    依照安裝技術標準, 借助工具、量具, 利用中心標板及基礎點, 將設備安裝到設計所要求的空間的作業(yè)稱為找平、找正、找標高(簡稱找正), 它是機械設備安裝中的核心工序。
    1.8 傳動件安裝
    工作機械部分安裝完畢后, 再根據安裝技術標準安裝傳動件—聯接軸及聯軸器。
    1.9 二次灌漿
    因采用墊板找正設備, 故在設備底座與基礎之間形成了空腔。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)護中會收縮, 故不可能使其與設備底面全部接觸, 因而不能指望二次灌漿層起到全部承載作用)。
    1.10 試運轉
    試運轉的目的在于檢驗設備的質量, 并在設備試運轉中做最后的調整與修正。試運轉的步驟是:先空載,后負荷;先單機,后聯動。必須上一步驟檢查合格后,才能進行下一步驟。
二、當今的機械設備安裝技術：
    從70 年代末期, 我國在武漢鋼鐵公司引進1 7 0 軋機工程中, 也引進了外國先進的機械設備安裝技術。經過消化與發(fā)展, 現在我國的機械設備安裝工藝演變?yōu)槿鐖D2 所示。
    對比圖2 與圖1 可看出, 當今的機械設備安裝工藝與傳統(tǒng)的工藝有以下不同之處。
    2.1 施工組織設計的方法有較大改變
    由于計算機的應用, 因而編制施工進度已由網絡法取代了條形法(即流線圖), 施工次序按平行立體交叉的思維, 運用優(yōu)化設計方法使機械設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 應用基礎處理新技術
    在基礎處理方面, 由于新技術的推廣應用, 在基礎驗收時常常發(fā)現預埋地腳螺栓不符合標準要求的情況. 過去是鏟除混凝土重埋地腳螺栓, 現在可用環(huán)氧砂漿粘接的方法進行處理, 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上鑿出一個形如鍋底的坑, 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, 直至達到規(guī)定的標高及水平度, 養(yǎng)護三天后便可安裝設備. 它取消了墊板在設備基礎上進行研磨的作業(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機器吊裝, 節(jié)省了清洗檢查、預裝預調整工序, 節(jié)省了該工序所需的人工、材料與作業(yè)場地, 更為主要的是縮短了工期, 其經濟效益是很明顯的。實行大部件吊裝, 開箱之后就可以將機器直接吊運到位進行校正作業(yè)。但是, 實行大部件吊裝,必須具備如下條件: 機器要包裝好, 不致因運輸、存放而受損, 潤滑材料應具有防銹作用, 即采用潤滑、防銹兩用油或脂; 要有足夠的大噸位的起重運輸設備, 否則無法將整機運到工地, 也無法將機器安放到指定的基礎上; 制造廠必須具備機器能進行試運轉的條件, 以便在廠內檢驗機器的裝配質量, 因此制造廠應建立大功率的試驗臺, 為機器作單機試運轉提供動力源; 凡作為大部件吊裝的機器, 除注明起重吊鉤位置外, 還應加工有專門供找正的平臺。
    2.5 試運轉
因生產過程已采用計算機控制, 因此在聯合試運轉這一工序中可先在計算機上進行模擬操作, 順行無誤后再供給機械設備動力源, 進行聯合試運轉。
三、機械設備安裝技術的發(fā)展：
    事物總是按照簡單—復雜—簡單的過程呈螺旋形發(fā)展的, 機械設備安裝技術亦是如此。特別是采用大部件吊裝法之后, 在施工工地安裝設備的場面已不是過去那種遍地堆放。采用這種方法, 既省工序, 又簡化了操作, 加上運用計算機進行管理, 從而使施工工地呈現出有條不紊的局面。最近又推出了無墊板安裝的新技術, 且已在工程實踐中得到應用, 正在不斷推廣之中, 故今后機械設備安裝工藝將如圖3 框圖所示。
    無墊板安裝設備, 是一種不用墊板的新技術。過去安裝設備必須用墊板, 而墊板埋于二次灌漿層里, 不能回收,且耗量不少。以1 7 0 熱連軋機安裝為例, 1 臺軋機的底座安裝就用了6.4t 經機械加工的墊板。粗略估計在正常建設年度, 我國一年用于墊板的鋼材近萬噸。無墊??安裝技術的關鍵是采用了新開發(fā)的早強高標號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, 使二次灌漿層與設備底座底面貼實, 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, 用來調整機器的空間位置, 即找正。調整完畢, 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, 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。
    我國對無墊安裝技術的試驗研究工作已完成, 已在寶山鋼鐵總廠熱軋安裝工程中大面積采用, 并取得明顯的經濟效益。
    工程實踐表明, 在我國推廣無墊板安裝技術的條件已經成熟。特別是具有早強高標號且能自流灌的澆筑料已由上海寶鋼冶金建設公司研制成功, 其產品B Y一40 澆筑料已進入市場,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, 這為推廣應用無墊板安裝技術準備了主要的、關鍵的安裝物質條件。
    另外, 對于大型機械設備地腳螺栓的緊固, 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。
在編制施工組織設計方面, 目前正在開發(fā)安裝工程專家系統(tǒng)技術, 這必將給安裝工程帶來巨大的經濟效益。

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