有限空間內(nèi)的設(shè)備安裝技術(shù)探討

劉彥昌

（涼山礦業(yè)股份有限公司，四川 會理 615146）

1 有限空間內(nèi)的設(shè)備安裝技術(shù)探討的背景

涼山礦業(yè)股份有限公司在井洞采礦項目建設(shè)過程中，由本文作者全面負責實施2058井洞提升機電控系統(tǒng)的安裝工作，在進行實地考察并編制施工方案的過程中，遇到了在巷道內(nèi)的設(shè)備運輸、井洞安裝現(xiàn)場的設(shè)備吊運和安裝等難題。

（1）安裝的主要設(shè)備：560kW、重量為5840kg、體積為3m(長)×1.3m(高)×1m(寬)的隔爆型變頻調(diào)速三相異步電動機1臺；重量為2500kg、體積為2m見方的箱式變壓器1臺；重量為1200kg、體積為3m（長）×3m(高)×1m(寬)的電器控制柜4臺。

（2）現(xiàn)場的施工條件：巷道及安裝現(xiàn)場均為水平地形，巷道的截面尺寸為2.2m（寬）×3.5m（高），頂部為拱形，總長度100m，有3個60°的彎道，由于地質(zhì)構(gòu)造等原因，軌道轉(zhuǎn)彎的曲率半徑為5m，小于規(guī)定的人工推車的彎道曲率半徑至少為6m，為避免電機運行的噪聲影響操作人員的工作，電機和電氣控制柜的安裝位置隔開，安裝現(xiàn)場的空間較為有限，通往電機安裝處的軌道軌距為900mm，且電機的安裝基礎(chǔ)高度為1m，通往電氣控制柜安裝處的軌道軌距為600mm。

（3）遇到和需要解決的設(shè)備運輸和吊裝問題：由巷道通往安裝現(xiàn)場的軌距規(guī)格有2種，必須使用兩種規(guī)格的平板車運送設(shè)備，軌道彎道曲率半徑小于平板車的運行標準，容易發(fā)生翻車事故，安裝現(xiàn)場的空間有限，市場上的各種型號起吊工具都不能滿足工作需要，基于上述原因，設(shè)計制作專門的運輸和吊運工具，解決施工中遇到的困難。

2 運輸工具的設(shè)計

（1）輪距軸距可調(diào)式軌道平板車。由如圖1所示4件梯形螺紋輪軸、如圖2所示2件軸距調(diào)節(jié)梯形螺紋套管、如圖3所示2件梯形螺紋輪軸座、如圖4所示4件軌道輪、如圖5所示1件重物載重平板、如圖6所示8件重物固定擋板及繩索捆綁掛架、如圖7所示4件固定座、如圖8所示8套梯形槽專用螺栓組成。

（2）具體的技術(shù)方案描述。①按照圖1～8的各零部件尺寸要求，加工所有的輪距軸距可調(diào)式軌道平板車的各組成部分，所有零部件的材質(zhì)均為45號碳結(jié)鋼；②將（圖1）4件梯形螺紋輪軸、（圖2）2件軸距調(diào)節(jié)梯形螺紋套管、（圖3）2件梯形螺紋輪軸座組裝成平板車的底座；擰動梯形螺紋輪軸，可以增加或者減小輪距，調(diào)整的輪距范圍在600～900mm之間，適用于通往電機安裝位置的900mm軌距和通往電氣控制柜安裝位置的600mm軌距的不同運輸巷道中使用，擰動軸距調(diào)節(jié)梯形螺紋套管，可以增加或者減小軸距，軸距的調(diào)整長度范圍為750～1100mm，運送電機時使用750mm軸距，運送電氣控制柜時使用1100mm軸距；③使用（圖7）固定座、（圖8）梯形槽專用螺栓將（圖5）重物載重平板安裝在底座上面，組裝、調(diào)整并固定好；④將（圖6）重物固定擋板及繩索捆綁掛架安裝在（圖5）重物載重平板的4個方向，根據(jù)設(shè)備或者物資的尺寸、擺放位置及重心等，調(diào)整好安裝的位置，并使用螺栓擰緊固定好；⑤將軸承安裝在（圖4）軌道輪的內(nèi)孔，軸承的內(nèi)孔對準（圖1）梯形螺紋輪軸的軸承位置進行安裝；⑥輪距軸距可調(diào)式軌道平板車安裝完畢，通過重物固定擋板及繩索捆綁掛架的吊裝孔，將整車安放布置到位，并投入使用。

圖2 軸距調(diào)節(jié)梯形螺紋套管

圖3 梯形螺紋輪軸座

圖5 重物載重平板

圖7 固定座

圖8 梯形槽專用螺栓

（3）優(yōu)點：綜合軌道輪的多種規(guī)格型號優(yōu)點，將平板車軌道輪設(shè)計為圖4的車輪尺寸，加寬車輪踏面，通用車輪的踏面寬度為120mm，加寬為160mm，平板車在半徑較小的彎道上運行的過程中，不容易發(fā)生卡死、脫軌現(xiàn)象；板車的結(jié)構(gòu)簡單，組裝、使用、維護工作簡單，各方面的成本較低；輪距和軸距都可以調(diào)節(jié)，一輛板車適用于多種軌距；（圖6）重物固定擋板及繩索捆綁掛架能安全的固定重物，避免運行過程中，重物發(fā)生晃動，導致翻車等事故的發(fā)生；可操作性強、安全性高，適用于各種復(fù)雜環(huán)境、各類井洞設(shè)備的運輸，提高了平板車的使用效率。

圖4 軌道輪

圖6 重物固定擋板及繩索捆綁掛架

（4）附圖（如圖1～8）。

圖1 梯形螺紋輪軸

（5）輪距軸距可調(diào)式軌道平板車組成構(gòu)件的作用：各零部件參數(shù)詳見附表1輪距軸距可調(diào)式軌道平板車構(gòu)件信息表對應(yīng)的圖號、名稱、規(guī)格、數(shù)量及構(gòu)件的功用詳細信息。

表1 輪距軸距可調(diào)式軌道平板車構(gòu)件信息表(單位：mm)

3 吊裝工具的設(shè)計

（1）多功能龍門吊架的描述：為活動、可拆卸的5t龍門吊。最大高度為5m，最大寬度為4m，如圖9所示；最小高度為2m，最小寬度為2m，如圖10所示；由2根立柱（圖9序號2、4）、2根橫梁（圖9序號5、6、7、8）、4件鐵芯聚氨酯萬向剎車腳輪（圖9序號1）和1臺5t LX一A型電動單梁懸掛起重機（圖9序號3）組成。

圖10 最小跨距最小高度圖

（2）具體的技術(shù)方案描述。①按照圖紙要求，購買1臺LX一A型5t電動單梁懸掛起重機和4套鐵芯聚氨酯萬向剎車腳輪，起重機和腳輪的規(guī)格參數(shù)詳見附表2多功能龍門吊架構(gòu)件信息表對應(yīng)的序號1、序號3；②購買所需的材料：規(guī)格160×160壁厚8mm的方管20m，規(guī)格30C（高300mm、寬130mm）的工字鋼10m，規(guī)格M36×100、強度8.8級高強度螺栓104套，20mm厚的鋼板2m2(制作立柱方鋼上用于連接的300×300的方形法蘭和加強肋）；③按照圖9對應(yīng)序號的尺寸參數(shù)，制作各構(gòu)件，并進行組裝，組裝后的多功能龍門吊架起重量為5t，使用寬度有2m、3m和4m 3種規(guī)格，使用高度有2m、3m、4m、5m 4種規(guī)格；④各部件的尺寸和要求、具體的組裝步驟和各構(gòu)件的功能用途，詳見附表2多功能龍門吊架構(gòu)件信息表對應(yīng)的圖9序號、名稱、規(guī)格、數(shù)量及構(gòu)件的功用詳細信息。

圖9 最大跨距最大高度

表2 多功能龍門吊架構(gòu)件信息表(單位：mm)

（3）優(yōu)點。各組成部分的加工制造簡單，強度達到要求；立柱和橫梁等外形較大的部分設(shè)計為分體組合式，運輸、安裝和拆卸比較簡便；5t起重量的多功能龍門吊架可以滿足多種功能，吊裝重量較大、外形較小的電機等物件時，可以將多功能龍門吊架的外形尺寸組裝為寬度2m、高度2m，吊裝重量較小、外形尺寸較大的電氣控制柜等物件時，可以將多功能龍門吊架的外形尺寸組裝為寬度4m、高度5m；多功能龍門吊架的制造和使用成本低。

（4）附圖（如圖9、10）。

（5）多功能龍門吊架組成構(gòu)件的作用：各零部件參數(shù)詳見附表2多功能龍門吊架構(gòu)件信息表對應(yīng)的圖9序號、名稱、規(guī)格、數(shù)量及構(gòu)件的功用詳細信息。

4 結(jié)語

在安裝2058井洞提升機電控系統(tǒng)的設(shè)備時，設(shè)計的運輸、吊裝專用工具投入使用后，達到了預(yù)期的效果。設(shè)備安裝的種類、施工條件和要求不同，遇到的困難也不同，只有認真分析遇到的困難和要解決的問題，熟練掌握行業(yè)的具體情況，結(jié)合具體的工作需要，充分利用有限的條件，設(shè)計制作適用的輔助工具，或者創(chuàng)造有利的技術(shù)環(huán)境，才能有效解決工作中遇到的困難。