480 t四梁桥式冶金起重机安装工艺初探

2018-03-05王进

机械工程师 2018年2期

王进

（中国十九冶集团有限公司，南京 210039）

1 起重机安装部署

1.1 概述

480/80 t四梁双小车A8级桥式冶金起重机主要用于炼钢厂加料跨、精炼跨、钢水接受跨的480 t铁水罐（300 t铁水）和480 t钢水罐（300 t钢水）的工序衔接吊运作业，起重机的安装质量控制直接影响生产作业安全，责任重大、技术复杂程度极高。

1.2 起重机结构形式及功能

起重机由分列两端的2个端梁、2个主梁、2个副梁等组成矩形桥式结构（俗称大车），主、副梁上轨道上分别安装有主小车、副小车。主小车安装有主起升装置（变频控制电动卷扬机），副小车安装有副起升装置（变频控制电动卷扬机）；如图1、图2所示。大车沿厂房柱列钢梁轨道纵向水平运动，主、副小车沿主副梁轨道横向水平运动，主、副起升起吊重物竖直上、下运动。

1.3 起重机待安装主体部件(如表1)

表1 起重机待安装主体部件

1.4 安装总体工艺流程

图2 起重机结构形式俯视图

安装总体工艺流程为：安装准备→设备组装→500 t履带吊进场、站位→大件吊运作业→电气设备安装→调试。

1.5 大型机具计划(如表2)

表2 大型机具计划

2 安装技术

2.1 安装准备

2.1.1 进场道路

设备进场道路预先压实和硬化处理，并与现有交通主干道连续连接，且转弯半径满足拖车进入厂房的转弯要求，进场线路如图3所示。

图3 设备进场道路平面布置

2.1.2 吊运场地

吊运场地布置要领：1）面积满足设备在安装现场的组装、零星设备存放、大型履带吊站位要求；2）地基承载力满足大型履带吊吊运作业的承压要求 (履带吊支腿地基预先做压实和硬化处理)；3）场地布置如图4所示。

图4 组装、吊运平面布置示意图

2.1.3 起重机大车轨道验收及在线组装基准点设置

1）大车轨道验收。按照设计图样、规范[1]、手册[2]的要求对该跨全长的大车轨道进行：轨道实际中心线、轨道顶面标高、水平度、轨距（跨度）等逐项复测、验收。

2）轨道上设置安装用临时车挡。

3）采用激光全站仪，并根据待安装的起重机大车轮组位置尺寸，在大车轨道投测“安装基准点”，再用20 mm厚的钢板制作的卡座作为“安装基准点”，且临时焊在轨面上，以便安装时车轮接触到该钢板，组装后的主、副梁各安装尺寸符合规范[1]要求；起重机主、副梁拼装完毕后，再拆除，并将焊接位置的轨面打磨光滑。在线组装基准点设置如图5所示。

图5 在线组装基准点设置

2.1.4 起重机设备验收

1）外观检查：有无变形、损伤、锈蚀等质量缺陷;2）对照图样和发货清单进行“点件”，如有差异及时追溯;3）对照图样和供应商工厂制作和组装的实测尺寸进行逐项复查，验证尺寸的准确性;4）“点收”设备技术资料：设备竣工图样、装箱清单、产品合格证、质量证明书、制造许可证等。

2.2 起重机安装

2.2.1 工艺流程

工艺流程为：安装准备→大件设备现场组装→500 t履带吊进场、站位→右侧主、副梁进场，安全措施、栏杆安装→右侧主梁吊运、静置、安装隔热板及挡块，吊运就位→右侧副梁吊运、静置、安装隔热板及挡块，吊运就位→右侧主、副梁穿销连接→右侧主、副梁上的主小车下部车体吊运、定位→左侧副、主梁进场，安全措施、栏杆安装→左侧副梁吊运、静置、安装隔热板及挡块，吊运就位→左侧主梁吊运、静置、安装隔热板及挡块，吊运就位→左侧主、副梁穿销连接→副梁之间连杆、穿销连接→起重机安装参数复核→左侧主、副梁上的主小车下部车体吊运、定位→副小车吊运就位→主小车上部车体吊运→其它附件吊运→电气设备安装→电缆桥架、电气配线等施工→单体调试、穿钢绳及板钩组装→联动调试→试重。

2.2.2 主、副梁吊运钢丝绳计算及履带吊选型

根据最重单件计算载荷和安全系数（K=10）选配钢丝绳、卡环（计算过程省略）。钢丝绳选型：查机械设计手册[3],选用6×37+FC,外径为φ60 mm的钢丝绳，其最小破断拉力为2100 kN，公称抗拉强度1770 MPa,能满足使用要求。卡环选型：查设备起重吊装工程便携手册[4]，选用50 t卸扣共4个，满足吊运要求。

根据最重单件吊运载荷、吊运作业半径、高度，查履带吊实用手册[5]，选用500 t履带吊，主臂取60 m，作业半径14 m，额定起重量135 t，满足吊运要求。

2.2.3 主、副梁与端梁连接面处理

在安装前，对主、副梁与端梁接口处的高强螺栓摩擦面和柱销连接面等，用电动钢丝刷除掉毛刺、油漆、铁锈，并做好防雨、碰撞和二次生锈等措施。

2.2.4 主、副梁及小车安装

1）右侧主梁安装。主梁组装完成后在两端部销轴孔处各绑扎一根长约40 m的牵引绳，用500 t履带吊把主梁吊离组装架，距地面约0.2 m静置20 min后，检查钢丝绳、卸扣等有无安全隐患，确认无误后继续吊运作业。吊运到距离地面约1.5 m后“静置”，安装隔热板及其挡块。隔热板安装分两个班组，从大梁两端向中间同步作业，作业完成后在大梁两端的4个角上焊接隔热板挡块。隔热板安装完成后500 t履带吊继续吊运作业，当整个主梁最低点吊运到离起重机梁轨道面以上0.5 m后，拉动牵引绳转动主梁到安装位置落于轨面上。车轮完全接触轨道后，用手拉葫芦拉到安装位，在起重机梁上焊接20#槽钢临时支撑,用固定主梁两侧的端梁，防止主梁上部偏重侧倾，同时用“铁靴”固定好车轮，支撑固定好后方能松钩。500 t履带吊吊运右侧主梁时,选用78 m主臂，作业半径14 m，主臂仰角80°，允许吊运重量135 t。吊运点为起重机梁上的4个吊耳，钢丝绳的长度取φ60×14 m，所有起重机主、副梁吊运选用此性能，吊运示意如图6所示。

2）右侧副梁安装。吊运方法与右侧主梁一致。吊运到起重机轨面上，贴近右侧主梁安装位置并放稳、脱钩，再利用手拉葫芦调整副梁安装位置，用千斤顶配合顶升主、副梁来调节主、副梁连接柱销孔位置、穿联接柱销。

图6 主梁吊运立面示意图

3）主小车右侧下部车体吊运。右侧主、副梁安装连接完毕，将主小车的两个下部车体在主、副梁上就位后，进行车体的找正定位和固定工作。找正过程利用激光全站仪控制两个车体右左方向中心线重合后，进行固定。每个车体固定采用2个2 t手拉葫芦[6]拉在主梁栏杆上或两侧的吊耳上。

4）左侧副梁安装。吊运过程与右侧副梁一致（需组装高压室及变压器），吊运到起重机大梁轨道上放置时尽量向右靠，给左侧主梁留出位置吊运，放置在轨道上后，用“铁靴”固定车轮即可。

5）左侧主梁及左、右副梁间连杆安装。吊运过程同右侧主梁（略），吊运到轨面上后，用千斤顶、手拉葫芦配合安装主、副梁联接柱销。主、副梁联接柱销安装完成后调整左、右副梁之间的间距，为左、右副梁间的连杆安装留出安装位置。用履带吊配合左、右副梁连杆安装，连杆安装时需用手拉葫芦配合平移主、副梁。

6）起重机安装参数复核。左、右副梁连接完成后，根据供应商预组装所做的标记，对主副梁的上拱度、主副小车轨道对角线及轨距（跨度）进行复测。测量时采用激光全站仪测量轨道间距及轨道对角线，利用精密水准仪测量主、副梁的拱度值。测量数值经四方（特检站、监理、业主、安装公司）确认满足要求后才能进行下一步工序。

7）副小车整体吊运。设备吨位为36 t，外形尺寸长×宽×高=5.5 m×5.0 m×3.0 m，4个吊点。吊运要求同右侧主梁吊运。吊运采用4根φ56×8 m钢丝绳进行，钢丝绳吊运夹角约56°，经计算满足使用要求。副小车就位时尽量靠前端放置并固定。

8）主小车左侧下部车体吊运。主小车的两个下部车体在主、副梁上定位后，进行车体的找正定位和固定工作。找正过程利用全站仪控制两个车体右左方向中心线重合后，进行固定。每个车体固定采用2个2 t手拉葫芦拉在主梁栏杆上或两侧的吊耳上。固定好以后进行主小车上部车体的吊运。

9）主小车上部车体吊运（全部组装总重约40 t）。利用主梁履带吊工况，将主小车上部车体组装件吊到高于主小车下部车体顶面（+36.37 m）以上约500 mm高度，转动吊杆到右左方向，拉动牵引绳调整小车到安装位后缓慢落钩，使球铰接位置和连接螺栓对位稳定，对位正确后缓慢落钩，待安装面重合，穿连接螺栓，吊装完成后履带吊退场。主小车上部车体吊运示意图如图7所示。

履带吊主臂选用78 m，吊运半径26 m，吊臂水平夹角71°，满足要求；根据吊耳布置间距，经计算得知：吊运钢丝绳选用φ56×8 m钢丝绳4根（计算过程略），满足吊运要求。