HP500圆锥破碎机无垫铁安装方法的应用

王 刚，葛根法，蒋建明，姜光荣，谭红林

（江西铜业集团公司 德兴铜矿，江西 德兴 334224）

1 引言

泗洲选矿厂碎三工段原采用φ2.2m圆锥破碎机进行矿石破碎，该型圆锥破碎机破碎存在矿石产品粒度大、电耗高、处理量小、故障率高等缺点。为适应现代选矿“多碎少磨”的选矿原则［1］，泗洲选矿厂逐步将φ2.2m圆锥破碎机更新为性能稳定、能耗低、效率高的HP500圆锥破碎机，以满足生产工艺对产品粒度及生产效率的要求。

HP500圆锥破碎机运转过程中惯性力和惯性力矩方向呈现周期性变化，使破碎机产生水平方向振动、垂直方向振动和摆动，圆锥基础长期处于受迫振动状态。圆锥破碎机基础施工质量与底板安装质量对于破碎机长期安全稳定运行至关重要。为提高圆锥破碎机基础部分的安装质量，在更新安装时应用了无垫铁安装方法。

2 HP500圆锥破碎机基础部分的结构组成

HP500圆锥破碎机基础部分由：钢底座、减振块、固定块、底板、地脚螺栓、混泥土基础等构成（如图1所示）。圆锥破碎机的机架直接安装在钢底座上，并用4根M48mm地脚螺栓紧固。钢底座与底板之间安装6块橡胶减振块，以减少圆锥破碎机运行时对基础的振动传递。减振块直接安放在底板上，并用限位块进行固定限位。限位块与底板采用焊接联结方式固定。6块底板根据设计要求每块规格不小于500mm×500mm，并埋设于混凝土基础上，每块底板分别用8根M24mm地脚螺栓锚固在混凝土基础上。

3 无垫铁安装法一般施工工艺

无垫铁安装法具有基础受力均匀，稳定性好，能减轻设备振动且施工周期短等优点，被广泛应用在大型转动设备安装中。

图1 HP500圆锥与基础连接图

3.1 无垫铁安装法的主要施工工序

①测量放基准线→②钢筋骨架制作→③预留地脚螺栓孔→④模板设置→⑤浇筑混凝土与养护→⑥设备（底板）初找正→⑦一次灌浆→⑧设备（底板）最终找正→⑨二次灌浆→⑩补浆。

（1）土建单位按施工图进行基础植钢筋、预留地脚螺栓孔测设、模板设置、混凝土的浇筑［2］。

（2）土建单位向安装单位提供圆锥破碎机基础质量控制文件［3］，并在基础上显著位置标示出基础标高基准线及圆锥破碎机安装纵横中心线，预留地脚螺栓孔中心线。

（3）监理会同安装等单位对圆锥破碎机基础的相关尺寸和位置等进行复检，验收合格后进行交接［4］。

（4）底板初步找正。底板采用临时支撑，并对底板安装中心线、标高及水平度进行调整，初步找正后进行地脚螺栓孔一次灌浆。

（5）底板最终找正。采用斜垫铁、调整垫铁、调节顶丝等工具将设备的水平和标高调整到符合要求后，紧固地脚螺栓进行二次灌浆。

（6）补浆。当二次灌浆层达到设计强度的75%以上时，撤出调整工具，复测水平，并用灌浆料将空隙填实。

4 HP500圆锥破碎机无垫铁安装工序优化

4.1 无垫铁安装法优化后的工序

HP500圆锥破碎机无垫铁安装时调整了“圆锥底板初找”与“基础灌浆”两个工序的先后次序，同时减少了“预留地脚螺栓”、“孔一次灌浆”等工序。

①测量放基准线→②钢筋骨架制作→③圆锥底板初找正→④模板设置→⑤基础灌浆→⑥圆锥底板最终找正→⑦二次灌浆。

4.2 HP500圆锥破碎机基础无垫铁施工步骤

（1）拆除原φ2.2m圆锥及地面以上混凝土基础，保留原排矿口。测量给矿中心线与排矿口中心线，做好标示，以此中心线为安装HP500圆锥基准线。

（2）按施工图放线，制作钢筋骨架，并将钢筋骨架与拆除时保留钢筋连接稳固。

（3）安放圆锥底板，初步调整。圆锥底板采用尺寸为600mm×600mm×20mm，上表面精加工，平面度小于0.05mm。用临时支撑件将圆锥底板支撑好，根据圆锥基础安装图中尺寸对圆锥底板进行定位，每块底板位置精度小于1.5mm，标高调整到安装标准的±1mm，每块底板水平度小于1mm/1000mm。调整完毕，将钢筋骨架、地脚螺栓和圆锥底板进行一体化连接。如图2所示。将可调节地脚螺栓装入底板孔中，上下用螺母拧紧，地脚螺栓下部通过搭接钢筋与基础的钢筋骨架焊接牢固。利用地脚螺栓定位支撑圆锥底板，折除临时支撑，并做好上下螺纹的防护。

图2 钢筋骨架、地脚螺栓和圆锥底板一体化连接图

（4）基础灌浆。清理地面杂物及浮石并清洗干净，根据施工图支设模板。使用CGM灌浆料，灌浆至距圆锥底板上表面70～100mm。如图3所示。CGM灌浆料是水泥基灌浆材料，具有自流性好，快硬、早强、高强、无收缩、微膨胀，自密性好、防锈，施工周期短，使用方便等优点［5］。

图3 HP500圆锥基础灌浆硬化

（5）底板最终找正及二次灌浆。经过24h硬化，采用DS3水准仪和精度为0.05mm/1000mm水平仪等测量工具，在每块底板上选取四个角及中心共五个测量点，复测安装数据。通过调节地脚螺栓上、下螺母，使圆锥底板水平度和标高［6］至符合安装标准，圆锥底板水平度公差不大于0.15mm/1000mm，标高公差不大于0.3mm。拧紧上、下螺母，清洗后进行底板二次灌浆。

5 HP500圆锥破碎机更新无垫铁施工的优点

（1）采用地脚螺栓和圆锥底板一体化连接的安装方式。该安装方式简化了“预留地脚螺栓孔”、“一次灌浆”两道安装工序，缩短了施工周期。地脚螺栓安装高效便捷，安装质量高。可避免预留地脚螺栓孔深度不够，地脚螺栓安装不垂直及地脚螺栓安装尺寸超差等安装缺陷［7］。

（2）采用可调节地脚螺栓。校正便捷，通过微调地脚螺栓上的螺母能精准地调整圆锥底板的标高和水平。简化了最终找正后“补浆”工序，缩短了施工周期。

6 结束语

安装单位具备土建及机电安装资质，地脚螺栓和圆锥底板一体化连接安装完成后，监理单位及时进行隐蔽工程验收确保安装质量。该项目结合现场实际采用的无垫铁安装方法提高了安装效率，缩短了施工周期，为HP500圆锥长期稳定运行打下了坚实的基础。该安装方法已在除尘风机、渣浆泵等转动设备安装中运用，取得了良好的效果。