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    黃驊港擴(kuò)容完善工程6000 t/h斗輪懸臂取料機(jī)安裝調(diào)試技術(shù)

    2012-03-13 02:24:08張德全
    中國(guó)港灣建設(shè) 2012年3期
    關(guān)鍵詞:座架支墩懸臂

    張德全

    (中交第一航務(wù)工程局有限公司,天津 300461)

    1 工程概況

    隨著我國(guó)專(zhuān)用煤碼頭的發(fā)展,斗輪懸臂取料機(jī)已經(jīng)被普遍采用,其各種性能也在不斷提高。黃驊港擴(kuò)容完善工程選用的斗輪懸臂取料機(jī)額定取料能力為6000 t/h,是目前國(guó)內(nèi)港口設(shè)備中額定取料能力最大的斗輪懸臂取料機(jī)。

    1.1 主要機(jī)構(gòu)

    設(shè)備中的機(jī)構(gòu)分為:走行機(jī)構(gòu)、旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)、臂架俯仰機(jī)構(gòu)、斗輪機(jī)構(gòu)、臂架皮帶機(jī)構(gòu)、電纜卷取機(jī)構(gòu)、輔助機(jī)構(gòu)。機(jī)上配備有先進(jìn)的電氣控制系統(tǒng),既能進(jìn)行手動(dòng)取料操作,也可進(jìn)行機(jī)側(cè)操作和半自動(dòng)操作,每一機(jī)構(gòu)配備有必要的安全檢測(cè)裝置和過(guò)載保護(hù)裝置,生產(chǎn)效率高。設(shè)有1個(gè)電氣室和1個(gè)司機(jī)室,全部操作和儀表顯示都設(shè)在司機(jī)室內(nèi),本機(jī)同時(shí)配備噴水沖洗設(shè)備,每個(gè)轉(zhuǎn)送點(diǎn)也配備有噴水裝置,減少粉塵對(duì)環(huán)境的污染。

    1.2 主要技術(shù)性能

    最大取料能力:6700 t/h;額定取料能力:6000 t/h;平均取料能力:4320 t/h;走行速度:7~30m/min;基距:13m;軌距:10m;走行裝置總輪數(shù):48輪,其中主動(dòng)輪24個(gè);最大允許輪壓:工作時(shí)250 kN/輪;回轉(zhuǎn)半徑:50m;回轉(zhuǎn)角度:±170°;回轉(zhuǎn)速度:0.04~0.12 r/min;臂架俯仰速度:5m/min;臂架俯仰角度:-9.2°~+15.5°;臂架皮帶寬度:2000mm;臂架皮帶速度:5.2m/s;斗輪直徑:9.4 m;斗輪旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速:6 r/min;總裝機(jī)容量:約1100 kW;設(shè)備總重量:約1000 t。

    2 工藝流程和施工準(zhǔn)備

    2.1 工藝流程

    斗輪取料機(jī)安裝工藝流程如圖1。

    圖1 斗輪取料機(jī)安裝工藝流程圖

    2.2 施工準(zhǔn)備

    1)工程開(kāi)工前,編制詳細(xì)的施工組織設(shè)計(jì)方案,并經(jīng)審核通過(guò)后向施工班組進(jìn)行安裝方案交底和安全技術(shù)交底。安裝選用的起重機(jī)和吊裝用具經(jīng)維護(hù)保養(yǎng)后進(jìn)入現(xiàn)場(chǎng)。

    2)施工道路暢通,臨時(shí)用電和水源接入安裝現(xiàn)場(chǎng),組裝用鋼支墩加工完成運(yùn)至現(xiàn)場(chǎng)。施工場(chǎng)地應(yīng)平整寬闊,保證汽車(chē)運(yùn)輸和起重機(jī)吊裝作業(yè)要求,施工場(chǎng)地承受壓力應(yīng)滿足下列要求:

    起重機(jī)正常作業(yè)場(chǎng)地承載壓力≥0.8(W1+W2)/S,t/m2。式中:W1為起重機(jī)自重,t;W2為起重物重量,t;S為起重機(jī)承載面積,m2。

    地面組裝時(shí)支撐用鋼支墩承載的壓力≥W3/(X·S),t/m2。式中:W3為組裝件重量;X為鋼支墩數(shù)量;S為每個(gè)鋼支墩承載面積。

    3)開(kāi)箱檢查和保管。設(shè)備運(yùn)至現(xiàn)場(chǎng)后安裝工程師應(yīng)及時(shí)向有關(guān)部門(mén)申報(bào),在業(yè)主、監(jiān)理、制造廠等部門(mén)人員的見(jiàn)證下進(jìn)行開(kāi)箱檢查,并做記錄。主要檢查內(nèi)容如下:

    ①箱號(hào)、箱數(shù)及包裝情況;

    ②設(shè)備的名稱(chēng)、型號(hào)和規(guī)格;

    ③裝箱清單、設(shè)備技術(shù)文件、資料及專(zhuān)用工具;

    ④設(shè)備有無(wú)缺件,表面有無(wú)損壞和銹蝕等。

    設(shè)備開(kāi)箱檢查結(jié)束后,應(yīng)妥善保管,不得使其變形、損壞、銹蝕、錯(cuò)亂或丟失。電氣設(shè)備、連接件和易損件應(yīng)進(jìn)入倉(cāng)庫(kù)保管,在安裝過(guò)程中按照?qǐng)D紙登記發(fā)放。

    3 主體安裝

    3.1 基礎(chǔ)復(fù)核放線

    斗輪機(jī)軌道梁土建工程完成后進(jìn)行驗(yàn)收,根據(jù)施工組織設(shè)計(jì)在軌道梁上選擇80~100m作為安裝段。首先進(jìn)行放線,標(biāo)出設(shè)備安裝的中心線、基距和軌距在軌道上的4個(gè)基準(zhǔn)點(diǎn),復(fù)核測(cè)量這4點(diǎn)的標(biāo)高、基距、軌距及對(duì)角線,進(jìn)行精確調(diào)整,精度誤差應(yīng)滿足規(guī)范的要求。

    3.2 走行機(jī)構(gòu)安裝

    3.2.1 走行裝置安裝

    走行機(jī)構(gòu)共計(jì)6組裝置,每組裝置8輪架,如圖2所示。其中1、2、3、4裝置單重為11.90 t,5、6裝置單重為14.33 t。

    圖2 走行機(jī)構(gòu)布置圖

    吊裝起重機(jī)選用QUY35 t履帶起重機(jī),工作半徑5m,臂長(zhǎng)10m,額定起重載荷為20.75 t,安全系數(shù)為20.75/14.33=1.45。

    根據(jù)計(jì)算選用4根D28mm×L5m的6×37+1鋼絲繩,破斷拉力為363 kN,鋼絲繩與走行裝置夾角β=65°,吊裝時(shí)單根鋼絲繩需承擔(dān)的拉力F=G/4sinβ=39.53 kN,安全系數(shù)為363/39.53=9.18。

    走行裝置吊裝就位后用型鋼支架對(duì)其加固定位,以防止傾倒。復(fù)核測(cè)量安裝幾何尺寸、車(chē)輪的垂直度,確認(rèn)符合安裝技術(shù)文件要求后在每組裝置兩端車(chē)輪與軌道之間墊上軌道鐵靴,確保準(zhǔn)確無(wú)誤后吊裝平衡梁。

    3.2.2 平衡梁安裝

    連接走行裝置是2組平衡架和1組平衡梁,平衡架每組重量12.60 t,分別連接1、3和2、4走行裝置。吊裝起重機(jī)和鋼絲繩的選用與走行裝置相同。如圖3。

    圖3 平衡架吊裝圖

    平衡梁連接5、6走行裝置,平衡梁主體與支座共重16.10 t。吊裝起重機(jī)選用100 t全液壓汽車(chē)式起重機(jī),工作半徑12m,臂長(zhǎng)18m,額定起重載荷為29.80 t,安全系數(shù)為29.80/16.10=1.85。選用2根D44mm×L20m的6×37+1鋼絲繩,安全系數(shù)為8.77。

    3.3 門(mén)座架安裝

    門(mén)座架重量為80.31 t,傳動(dòng)大齒圈和軸承重量為14.84 t,在工廠制造組裝成整體運(yùn)至現(xiàn)場(chǎng),總重量為95.15 t。為減少設(shè)備在現(xiàn)場(chǎng)的二次倒運(yùn),設(shè)備卸車(chē)時(shí)直接存放在起吊位置,如圖4。

    圖4 門(mén)座架平面位置圖

    吊裝起重機(jī)選用250 t履帶式起重機(jī),工作半徑12m,臂長(zhǎng)18m,額定起重載荷為166.67 t,安全系數(shù)為166.67/95.15=1.75。如圖5。

    圖5 門(mén)座架吊裝圖

    根據(jù)計(jì)算選用4根D72mm×L10m的6×61+1鋼絲繩,破斷拉力為2640 kN,鋼絲繩與門(mén)座架平面夾角β=55°,吊裝時(shí)單根鋼絲繩需承擔(dān)的拉力F=G/4 sinβ=290.39 kN,安全系數(shù)為2641/290.39=9.09。

    吊裝門(mén)座架就位后,支腿分別與平衡架和平衡梁連接,測(cè)量門(mén)座架上面的平面度,調(diào)整達(dá)到規(guī)范要求后緊固銷(xiāo)軸固定擋板。

    3.4 回轉(zhuǎn)平臺(tái)安裝

    回轉(zhuǎn)平臺(tái)鋼結(jié)構(gòu)焊接成整件,重量為79.33 t,兩套回轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)裝置設(shè)計(jì)為臺(tái)車(chē)式,由電動(dòng)機(jī)、減速機(jī)、制動(dòng)器、傳動(dòng)軸和小齒輪組成。

    1)回轉(zhuǎn)平臺(tái)鋼結(jié)構(gòu)整體吊裝方法和吊裝門(mén)座架方法相同,為減少設(shè)備的進(jìn)出場(chǎng)費(fèi)用,同一臺(tái)起重機(jī)可以連續(xù)作業(yè)。經(jīng)計(jì)算起重機(jī)安全系數(shù)為2.10,鋼絲繩安全系數(shù)為8.80。

    2)將回轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)裝置安裝在回轉(zhuǎn)平臺(tái)的回轉(zhuǎn)減速器位置上,并初調(diào)小齒輪與轉(zhuǎn)盤(pán)軸承外齒輪嚙合間隙及嚙合重合度,將法蘭與回轉(zhuǎn)平臺(tái)焊牢,再次精調(diào),當(dāng)嚙合間隙為6.25mm,嚙合重合度≥90%后固定所有連接部位。

    3.5 塔架安裝

    塔架分別由底梁、立梁和斜梁組成,根據(jù)到貨分塊的狀態(tài)以及安裝起重機(jī)實(shí)際配備情況選擇組裝吊裝或分件吊裝,在本工程中采用分件吊裝方案,連接后高強(qiáng)螺栓進(jìn)行初擰,然后調(diào)整塔架中心線和垂直度,達(dá)到規(guī)范要求后再進(jìn)行高強(qiáng)螺栓終擰。塔架安裝完成后,吊裝電氣室至塔架后部平臺(tái)上并固定。

    3.6 懸臂梁安裝

    1)懸臂梁分3段運(yùn)到現(xiàn)場(chǎng),安裝方案為地面組裝整體吊裝。每段懸臂梁兩端用鋼支墩支撐,懸臂梁和鋼支墩中間設(shè)置木板和液壓千斤頂以便于調(diào)整,組裝成整體后測(cè)量縱向中心線直線度、橫向水平度,用千斤頂進(jìn)行微調(diào),偏差達(dá)到≤5mm后緊固全部連接高強(qiáng)螺栓。如圖6。

    圖6 懸臂梁地面組裝圖

    2)懸臂梁組裝完成后,總長(zhǎng)為51m,總重為69.35 t。為保證在吊裝過(guò)程中懸臂梁不變形,采用雙機(jī)抬吊方案。選用2臺(tái)200 t汽車(chē)起重機(jī),工作半徑12m,起重機(jī)臂長(zhǎng)22.7m,額定起重載荷56.9 t,安全系數(shù)為6.9×0.7/69.35×0.5=1.15。每臺(tái)起重機(jī)選用4根D44mm×L20m,6×37+1鋼絲繩,安全系數(shù)為9.37。如圖7。

    圖7 懸臂梁雙機(jī)抬吊位置圖

    2臺(tái)汽車(chē)起重機(jī)抬吊過(guò)程中要保證同步起升,達(dá)到安裝高度后停止起升,緩慢旋轉(zhuǎn)起重機(jī),懸臂梁后部連接銷(xiāo)孔對(duì)正,穿入銷(xiāo)軸。首先卸載后部一臺(tái)起重機(jī),松鉤后退出,然后前端部起重機(jī)緩慢松鉤,將懸臂梁前端落在臨時(shí)支撐柱上。

    3.7 斗輪機(jī)構(gòu)安裝

    斗輪軸與斗輪體連接均采用脹套連接,在安裝時(shí)一定要確保接觸面的徹底清潔,不得涂潤(rùn)滑脂,要求每個(gè)螺栓的擰緊力矩達(dá)到設(shè)計(jì)要求,保證斗輪軸在垂直面內(nèi)傾角10°。

    斗輪機(jī)構(gòu)采用液壓馬達(dá)驅(qū)動(dòng),先將馬達(dá)和泵站安裝好,然后開(kāi)始布置液壓管路,將液壓管路經(jīng)過(guò)徹底清潔達(dá)標(biāo)后,方可調(diào)試液壓系統(tǒng)。

    3.8 配重平衡系統(tǒng)安裝

    配重平衡系統(tǒng)包括配重平衡架、液壓缸、配重箱和連接拉桿。首先吊裝平衡架,銷(xiāo)孔與塔架銷(xiāo)孔對(duì)正后穿入銷(xiāo)軸,然后安裝液壓缸;用兩臺(tái)起重機(jī)在懸臂梁兩側(cè)分別安裝連接拉桿,待全部銷(xiāo)軸傳入后固定所有銷(xiāo)軸擋板,此時(shí)配重平衡架與懸臂梁已完成連接。最后吊裝配重箱,按設(shè)計(jì)要求安裝配重塊。

    3.9 懸臂皮帶機(jī)安裝

    首先安裝懸臂皮帶機(jī)頭尾部驅(qū)動(dòng)滾筒和改向滾筒,然后安裝皮帶機(jī)機(jī)架和托輥,調(diào)整達(dá)到規(guī)范要求,驅(qū)動(dòng)滾筒和改向滾筒水平度為1/1000,與膠帶機(jī)中心的垂直度為1.5/1000,所有托輥組中心線應(yīng)與皮帶機(jī)中心線重合,且直線度為2mm。用卷?yè)P(yáng)機(jī)牽引膠帶完成布帶,在懸臂上部中間位置用木板搭設(shè)平臺(tái)進(jìn)行膠帶硫化。

    3.10 輔助系統(tǒng)安裝

    輔助系統(tǒng)包括供電系統(tǒng)、控制系統(tǒng)、灑水系統(tǒng)、液壓系統(tǒng)、潤(rùn)滑系統(tǒng)等,待上部分主體安裝完成后分系統(tǒng)安裝。

    4 調(diào)試

    4.1 調(diào)試前檢查

    1)首先進(jìn)行安裝確認(rèn),根據(jù)設(shè)備安裝圖紙?jiān)俅未_認(rèn)設(shè)備安裝的正確性,重點(diǎn)檢查:驅(qū)動(dòng)裝置和安全裝置的位置、方向;安全保護(hù)裝置的可靠性;夾軌器、防撞裝置、制動(dòng)器等的安裝是否正確;保護(hù)裝置、限位開(kāi)關(guān)、急停開(kāi)關(guān)、報(bào)警裝置安裝是否正確。

    2)檢查所用的高壓電源、低壓電源、水源是否安全可靠,減速箱油、液壓油、潤(rùn)滑系統(tǒng)的油均已注入,皮帶機(jī)膠帶上不容許有任何物質(zhì),避免膠帶運(yùn)行中發(fā)生意外事故,設(shè)備走行區(qū)域和旋轉(zhuǎn)區(qū)域內(nèi)不容許有任何物體。

    4.2 模擬調(diào)試

    進(jìn)行模擬調(diào)試必須將動(dòng)力電源切斷,保證機(jī)構(gòu)不運(yùn)轉(zhuǎn)。用手搬動(dòng)各限位開(kāi)關(guān)、控制開(kāi)關(guān),然后判定控制元件是否動(dòng)作,執(zhí)行操作是否正常。在模擬調(diào)試過(guò)程中,確定各限位開(kāi)關(guān)及控制開(kāi)關(guān)的接觸時(shí)間、動(dòng)作的距離、角度等是否滿足設(shè)備技術(shù)規(guī)格書(shū)的要求,對(duì)差距較大的部件進(jìn)行調(diào)整,接近設(shè)計(jì)要求,最后在機(jī)構(gòu)試運(yùn)轉(zhuǎn)中再進(jìn)行微調(diào)確定。

    4.3 斗輪接地力調(diào)試

    斗輪接地力是在空載時(shí)懸臂梁處于水平位置斗輪中心處的垂直載荷,用增減配重箱里的配重塊來(lái)進(jìn)行調(diào)整。在完成安裝確認(rèn)和安全檢查后,啟動(dòng)懸臂俯仰驅(qū)動(dòng)的液壓系統(tǒng),緩慢起升懸臂使其底梁離開(kāi)臨時(shí)支墩后停止,觀察幾分鐘,如整個(gè)懸臂俯仰系統(tǒng)無(wú)異常后繼續(xù)起升,待懸臂主梁處于水平狀態(tài)時(shí)停止,檢測(cè)液壓系統(tǒng)的兩個(gè)液壓缸的壓力值。如液壓缸的壓力值大于設(shè)計(jì)值表示配重量不足,增加配重鋼板,反之則減少配重鋼板,液壓缸壓力和設(shè)計(jì)壓力值誤差≤±5%為合格。在調(diào)整配重過(guò)程中,注意兩個(gè)液壓缸壓力的平衡。

    完成調(diào)試工作后,去掉全部臨時(shí)支墩和所有加固支撐,接通正式電源,進(jìn)入設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)階段。

    5 結(jié)語(yǔ)

    6000 t/h斗輪懸臂取料機(jī)的安裝與調(diào)試技術(shù)在黃驊港擴(kuò)容完善工程中得到很好的應(yīng)用。在施工前對(duì)施工圖紙和現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況等條件充分了解研究后,確定先進(jìn)的安裝工藝流程,計(jì)算吊裝性能參數(shù),合理選擇吊裝起重機(jī)和索具,制定合理有效的質(zhì)量控制措施,確保了各系統(tǒng)設(shè)備的安裝質(zhì)量符合國(guó)家規(guī)范,性能參數(shù)滿足技術(shù)規(guī)格書(shū)要求,提高了施工效率,達(dá)到了預(yù)期的施工效果。

    參考文件:

    [1] 交通部第一航務(wù)工程局.港口工程施工手冊(cè)[M].北京:人民交通出版社,1994.

    [2] JTS257—2008,水運(yùn)工程質(zhì)量檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)[S].

    [3] JTS201—2011,水運(yùn)工程施工通則[S].

    [4] JTJ280—2002,港口設(shè)備安裝工程施工技術(shù)規(guī)范[S].

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