有限空间内的设备安装技术探讨

刘彦昌

（凉山矿业股份有限公司，四川 会理 615146）

1 有限空间内的设备安装技术探讨的背景

凉山矿业股份有限公司在井洞采矿项目建设过程中，由本文作者全面负责实施2058井洞提升机电控系统的安装工作，在进行实地考察并编制施工方案的过程中，遇到了在巷道内的设备运输、井洞安装现场的设备吊运和安装等难题。

（1）安装的主要设备：560kW、重量为5840kg、体积为3m(长)×1.3m(高)×1m(宽)的隔爆型变频调速三相异步电动机1台；重量为2500kg、体积为2m见方的箱式变压器1台；重量为1200kg、体积为3m（长）×3m(高)×1m(宽)的电器控制柜4台。

（2）现场的施工条件：巷道及安装现场均为水平地形，巷道的截面尺寸为2.2m（宽）×3.5m（高），顶部为拱形，总长度100m，有3个60°的弯道，由于地质构造等原因，轨道转弯的曲率半径为5m，小于规定的人工推车的弯道曲率半径至少为6m，为避免电机运行的噪声影响操作人员的工作，电机和电气控制柜的安装位置隔开，安装现场的空间较为有限，通往电机安装处的轨道轨距为900mm，且电机的安装基础高度为1m，通往电气控制柜安装处的轨道轨距为600mm。

（3）遇到和需要解决的设备运输和吊装问题：由巷道通往安装现场的轨距规格有2种，必须使用两种规格的平板车运送设备，轨道弯道曲率半径小于平板车的运行标准，容易发生翻车事故，安装现场的空间有限，市场上的各种型号起吊工具都不能满足工作需要，基于上述原因，设计制作专门的运输和吊运工具，解决施工中遇到的困难。

2 运输工具的设计

（1）轮距轴距可调式轨道平板车。由如图1所示4件梯形螺纹轮轴、如图2所示2件轴距调节梯形螺纹套管、如图3所示2件梯形螺纹轮轴座、如图4所示4件轨道轮、如图5所示1件重物载重平板、如图6所示8件重物固定挡板及绳索捆绑挂架、如图7所示4件固定座、如图8所示8套梯形槽专用螺栓组成。

（2）具体的技术方案描述。①按照图1～8的各零部件尺寸要求，加工所有的轮距轴距可调式轨道平板车的各组成部分，所有零部件的材质均为45号碳结钢；②将（图1）4件梯形螺纹轮轴、（图2）2件轴距调节梯形螺纹套管、（图3）2件梯形螺纹轮轴座组装成平板车的底座；拧动梯形螺纹轮轴，可以增加或者减小轮距，调整的轮距范围在600～900mm之间，适用于通往电机安装位置的900mm轨距和通往电气控制柜安装位置的600mm轨距的不同运输巷道中使用，拧动轴距调节梯形螺纹套管，可以增加或者减小轴距，轴距的调整长度范围为750～1100mm，运送电机时使用750mm轴距，运送电气控制柜时使用1100mm轴距；③使用（图7）固定座、（图8）梯形槽专用螺栓将（图5）重物载重平板安装在底座上面，组装、调整并固定好；④将（图6）重物固定挡板及绳索捆绑挂架安装在（图5）重物载重平板的4个方向，根据设备或者物资的尺寸、摆放位置及重心等，调整好安装的位置，并使用螺栓拧紧固定好；⑤将轴承安装在（图4）轨道轮的内孔，轴承的内孔对准（图1）梯形螺纹轮轴的轴承位置进行安装；⑥轮距轴距可调式轨道平板车安装完毕，通过重物固定挡板及绳索捆绑挂架的吊装孔，将整车安放布置到位，并投入使用。

图2 轴距调节梯形螺纹套管

图3 梯形螺纹轮轴座

图5 重物载重平板

图7 固定座

图8 梯形槽专用螺栓

（3）优点：综合轨道轮的多种规格型号优点，将平板车轨道轮设计为图4的车轮尺寸，加宽车轮踏面，通用车轮的踏面宽度为120mm，加宽为160mm，平板车在半径较小的弯道上运行的过程中，不容易发生卡死、脱轨现象；板车的结构简单，组装、使用、维护工作简单，各方面的成本较低；轮距和轴距都可以调节，一辆板车适用于多种轨距；（图6）重物固定挡板及绳索捆绑挂架能安全的固定重物，避免运行过程中，重物发生晃动，导致翻车等事故的发生；可操作性强、安全性高，适用于各种复杂环境、各类井洞设备的运输，提高了平板车的使用效率。

图4 轨道轮

图6 重物固定挡板及绳索捆绑挂架

（4）附图（如图1～8）。

图1 梯形螺纹轮轴

（5）轮距轴距可调式轨道平板车组成构件的作用：各零部件参数详见附表1轮距轴距可调式轨道平板车构件信息表对应的图号、名称、规格、数量及构件的功用详细信息。

表1 轮距轴距可调式轨道平板车构件信息表(单位：mm)

3 吊装工具的设计

（1）多功能龙门吊架的描述：为活动、可拆卸的5t龙门吊。最大高度为5m，最大宽度为4m，如图9所示；最小高度为2m，最小宽度为2m，如图10所示；由2根立柱（图9序号2、4）、2根横梁（图9序号5、6、7、8）、4件铁芯聚氨酯万向刹车脚轮（图9序号1）和1台5t LX一A型电动单梁悬挂起重机（图9序号3）组成。

图10 最小跨距最小高度图

（2）具体的技术方案描述。①按照图纸要求，购买1台LX一A型5t电动单梁悬挂起重机和4套铁芯聚氨酯万向刹车脚轮，起重机和脚轮的规格参数详见附表2多功能龙门吊架构件信息表对应的序号1、序号3；②购买所需的材料：规格160×160壁厚8mm的方管20m，规格30C（高300mm、宽130mm）的工字钢10m，规格M36×100、强度8.8级高强度螺栓104套，20mm厚的钢板2m2(制作立柱方钢上用于连接的300×300的方形法兰和加强肋）；③按照图9对应序号的尺寸参数，制作各构件，并进行组装，组装后的多功能龙门吊架起重量为5t，使用宽度有2m、3m和4m 3种规格，使用高度有2m、3m、4m、5m 4种规格；④各部件的尺寸和要求、具体的组装步骤和各构件的功能用途，详见附表2多功能龙门吊架构件信息表对应的图9序号、名称、规格、数量及构件的功用详细信息。

图9 最大跨距最大高度

表2 多功能龙门吊架构件信息表(单位：mm)

（3）优点。各组成部分的加工制造简单，强度达到要求；立柱和横梁等外形较大的部分设计为分体组合式，运输、安装和拆卸比较简便；5t起重量的多功能龙门吊架可以满足多种功能，吊装重量较大、外形较小的电机等物件时，可以将多功能龙门吊架的外形尺寸组装为宽度2m、高度2m，吊装重量较小、外形尺寸较大的电气控制柜等物件时，可以将多功能龙门吊架的外形尺寸组装为宽度4m、高度5m；多功能龙门吊架的制造和使用成本低。

（4）附图（如图9、10）。

（5）多功能龙门吊架组成构件的作用：各零部件参数详见附表2多功能龙门吊架构件信息表对应的图9序号、名称、规格、数量及构件的功用详细信息。

4 结语

在安装2058井洞提升机电控系统的设备时，设计的运输、吊装专用工具投入使用后，达到了预期的效果。设备安装的种类、施工条件和要求不同，遇到的困难也不同，只有认真分析遇到的困难和要解决的问题，熟练掌握行业的具体情况，结合具体的工作需要，充分利用有限的条件，设计制作适用的辅助工具，或者创造有利的技术环境，才能有效解决工作中遇到的困难。