浅谈ZSC70240塔式起重机顶升效率的研究

杨永恒

摘要：本文对电厂锅炉钢架及设备的主吊机械ZSC70240塔机安装、顶升工作进行研究，并总结相关经验。

关键词：塔机;顶升;标准节

ZSC70240塔机是目前普遍使用的水平自升式塔机，是锅炉钢架及设备的主吊机械，如何高效的安装、顶升工作对工程进度起重要作用。为此特成立QC小组攻关，并取得良好效果。

1塔机的顶升作业施工现状

塔机顶升作业是危险系数较高的工作，规定在夜间或恶劣天气不能作业。ZSC70240塔机一次顶升6节标准节，用人11名，耗时14h左右，一个工作日完不成此项作业。针对以往80t塔机顶升所用时间调查发现，平均每节用时2h。

在整个顶升过程中不同工序所用时间不同，标准节的拉进及就位施工时间占比重最大，将标准节拉进和插销的过程占用5h，因此提高拉进速度及插销速度能大大提高顶升速度。

2原因分析

标准节拉进及就位影响因素较多，占用时间不稳定，经分析得知影响因素有六项：工作人员培训少;安装销轴方法不合理;挡圈安装工具不合适;液压油泵设定压力不合理;用人力拉标准节费时;标准节对销困难。

（1）对安装人员考核可知，工作技能掌握良好，且在安装前所有人员都已进行培训学习和技术交底，对塔机安装流程有深入了解。

（2）塔机顶升过程中，虽没有厂家提供的销轴吊装专用工具，但在顶升过程中销轴并没有完全拔出，且在不影响标准节对齐情况下，保留部分销轴在标准节孔内，可快速将销轴插入孔内，并不占用时间。

（3）对销轴挡圈安装调查发现，厂家配有安装挡圈的弹簧钳，弹簧钳分直钩和弯钩。安装挡圈用直钩时，弹簧钳手柄与标准节空隙小，不便操作;用弯钩时，可自由调整手柄便于安装销轴挡圈，满足安装。在顶升施工过程中，挡圈安装工具使用顺利，不存在弹簧钳损壞或不合适，未占用太多施工时间。

（4）按照塔机说明书描述，在顶升标准节时，油泵压力设在260-300MPa范围内。根据施工过程记录发现油泵压力所有波动在297-300MPa，满足顶升压力并能保证顶升稳定。

（5）将标准节拉进是费时费力的过程，目前所采用方法为麻绳与标准节连接后用人力将标准节拉人指定位置。根据调查人力拉标准节耗时在12min以上，且拉进困难、多次使用手动倒链辅助，影响整个塔机顶升工作进度，需改进。

（6）目前我们用锤子敲进的方法使销轴与销孔对接，但高空作业打锤危险且销轴重70公斤，因此对销费时费力，销轴对接时间都大于5min，需改进。

3方案研究

3.1标准节拉入困难

方法一：安装小型卷扬机作业，该方法动力大，可快速将标准节拉进，但卷扬机占用空间大，速度不好控制，有一定危险性，该方法不可行。

方法二：制作电动拉具作业，该方法灵活轻便，速度可控，安全性能好，可行度高，具体方案如下：

（1）拉力的计算及电动扳手扭矩确定

经查得轴承滚动摩擦系数k≈0.05，根据公式F=kmg计算可得F=4900N，对现有电动扳手说明书查找，找出输出扭矩为400NM-1000NM，其最大输出力量为6500N。

（2）倒链的选择

根据计算所得数据及对操作稳定性等因素考虑，我们对HS2-1/2、HSZ-1、HS2-2三个型号的手拉葫芦对比分析，虽三个倒链都基本满足拉力要求，但HSZ-1型稳定性更好且单链速度快，更能适应现场运用要求，选HSZ-1型手动倒链为原型。根据计算数据选用倒链HSZ-1型，其减速比为1：32，满载手动拉力为309N，可以拉动标准节。现有的电动扳手型号为PIB-TJ-30，其输出扭矩范围为400-1000Nm，符合需求。

电动拉链制作完成后，在顶升过程中用于标准节拉进。经现场实际使用发现，用电动拉链省力且速度可控，在接下来的顶升过程中节省人力3个，省时超2h。

3.2标准节的对销困难

方法一：采用液压油缸推进装置，该方法动力大省人力，但安装费时费力，质量大，该方法不可行。

方法二：制作插销专用螺旋推进工具，该方法质量轻，安全有效，成本低，可行度高，具体方案如下：

制造插销专用工具

通过对销轴及销孔的数据测量可知，销轴长度为400mm，销轴插入整个接触面积约为70650m2，我们所制作的专用拉力臂长度至少应大于820mm。

（1）拉力臂的选择

由于现场标准节销孔周围空间有限，经测量拉力臂最大直径为中22mm。材料选择方面，螺纹钢较圆钢强度更大、应用更广泛，适合做推进专用装置的拉力臂材料。为适合推销装置对其进行加工，并保证能达到推进要求进行拉力试验。经试验可得加工后的拉力臂至少承受1.2t拉力，满足推进装置要求。

（2）推进螺栓的选择

根据销轴长度及推进要求，选择推进螺栓长度为420mm，材料选择最常见的高强度螺栓，直径为中24mm。经计算及查阅资料得该型号螺栓强度符合要求。

螺旋插销工具制作完成后，在顶升过程中用于销轴推进，经现场实际使用发现，使用后可省时省力的将销轴推人孔内，就插销这一过程节省th多。

4效果检查

第二次塔机顶升完成，共用时9.5h，比目标值提前0.5h完成任务;第三次顶升完成，共用时9h，比目标值提前1h完成任务。ZSC70240塔式起重机顶升标准节时间明显缩短，单节标准节的平均顶升时间由原来2.33h缩短为现在平均1.5h。

5结束语

经使用可得，此成果能较快完成施工要求的同时，大大保障作业人员的施工安全，保证施工质量。通过此次活动开展，在保证安装质量的同时缩短了ZSC70240塔机的安装顶升时间，为以后更好更快进行塔机安装拆除作业积累大量经验，同时为公司在以后重型起重机械安装拆卸等工作项目打下坚实基础。