張紹中

（重慶工業(yè)設(shè)備安裝集團(tuán)有限公司 重慶市北部新區(qū) 401120）

工業(yè)設(shè)備安裝中高精度測量方法

張紹中

（重慶工業(yè)設(shè)備安裝集團(tuán)有限公司 重慶市北部新區(qū) 401120）

近幾年，我國社會經(jīng)濟(jì)不斷發(fā)展，工業(yè)化程度也越來越高，工業(yè)設(shè)備安裝也變得越來越復(fù)雜，對其測量的手段以及精度也提出了更高的要求。本文就設(shè)備安裝中使用到的一些高精度測量方法進(jìn)行了分析，以期其測量實踐提供一定的參考。

工業(yè)設(shè)備；安裝；高精度；測量方法

引言

科學(xué)技術(shù)不斷發(fā)展的同時對于工業(yè)設(shè)備的安裝要求也越來越高，通常這些設(shè)備都是跨度都比較大，距離也較長，運轉(zhuǎn)速度較快的一些自動化生產(chǎn)線的設(shè)備安裝。安裝設(shè)備時精度的確定跟地腳螺栓的預(yù)埋精度有著密切的聯(lián)系，而較大范圍內(nèi)地腳螺栓的預(yù)埋精度則跟測量放線的精確度有關(guān)，所以，只有對整套的高精度測量放線技術(shù)有所了解，才能最終保證設(shè)備安裝的精度。

1 設(shè)備安裝中測量放線工作流程

1.1 放線準(zhǔn)備工作

將廠房原始的縱橫向上的點作為控制點，并借助精密的儀器將廠房內(nèi)設(shè)備的中心線、平等和垂直此中心線的縱橫輔助中心線測設(shè)出來，并在其縱向輔助中心線上將控制點設(shè)立出來，以便建立一基準(zhǔn)線網(wǎng)格。

1.2 放線施工流程

安裝中測量放線流程基本如下：①制作控制點基準(zhǔn)標(biāo)板；②確定好底層縱橫中心線；③確定底層縱向輔助中心線；④確定底層縱向輔助中心線上各距離控制點的起點；⑤確定底層縱向輔助中心線上各距離控制點；⑥其他層基準(zhǔn)線網(wǎng)格投測，投測的方法和測設(shè)底層的方法一致。

2 工業(yè)設(shè)備安裝中測量放線的具體操作

2.1 設(shè)置網(wǎng)格基準(zhǔn)線

為了使得不同基準(zhǔn)線之間的平等度、垂直度的精度都能夠符合相關(guān)的要求，就要在整個廠房建立基準(zhǔn)線網(wǎng)絡(luò)，不管是整條的生產(chǎn)線還是單體設(shè)備都能夠借助基準(zhǔn)線和精密儀器，確保安裝的精度。而對于預(yù)埋設(shè)備的地腳螺栓來說，利用網(wǎng)格基線能夠減少預(yù)埋時產(chǎn)生的誤差，從而確保了安裝的精度。同時，利用網(wǎng)格基準(zhǔn)線上基準(zhǔn)點（線）的永久保存性，更有利于生產(chǎn)運行中對設(shè)備進(jìn)行維修。

2.2 控制點基準(zhǔn)標(biāo)版的制作和預(yù)埋

一般情況下，要先將用于控制點上的預(yù)埋鋼板選好，為了便于長期保持，建議選擇厚度約1cm的不銹鋼板作為原材料，制作出變長為10cm的正方形基準(zhǔn)標(biāo)板，在上部加上蓋板，下部焊鉚勁，并使用螺栓把連接好標(biāo)板和蓋板，以便的對基準(zhǔn)點形成保護(hù)。特別是對水泥廠地腳螺栓安裝的質(zhì)量進(jìn)行控制具有十分重要的作用。例如在A市某水泥廠回轉(zhuǎn)窯地腳螺栓安裝時，發(fā)現(xiàn)中間一個窯墩螺栓孔洞整體位置偏移100mm，深度比設(shè)計2000mm少了1000mm，造成無法安裝。經(jīng)與設(shè)計協(xié)商，土建用水鉆修改孔洞位置直到符合設(shè)計圖紙要求。返工費用及工期影響全部由土建負(fù)責(zé)，監(jiān)理負(fù)監(jiān)督不到位責(zé)任。這是土建施工前沒有認(rèn)真讀圖、施工過程監(jiān)理檢查驗收不到位造成的一起施工質(zhì)量事故。而在B市又出現(xiàn)水泥廠水泥磨減速機(jī)試運轉(zhuǎn)時，大齒輪設(shè)備地腳螺栓出現(xiàn)晃動，設(shè)備無法正常運轉(zhuǎn)的問題。經(jīng)檢查發(fā)現(xiàn)是二次澆筑的螺栓孔洞細(xì)石混凝土強(qiáng)度不夠，混凝土也不夠致密，導(dǎo)致混凝土沒有把螺栓裹牢，拉拔力不夠，設(shè)備運轉(zhuǎn)時螺栓被拔起，出現(xiàn)晃動。主要原因是土建對螺栓孔洞二次澆注混凝土施工振搗不規(guī)范及混凝土水泥配料少造成，另外靠近齒輪油底殼槽的螺栓孔洞一側(cè)混凝土壁只有100mm厚，對澆筑質(zhì)量控制有一定難度。處理方法是讓土建敲掉強(qiáng)度不夠的混凝土，改用高強(qiáng)度的含微膨脹劑的專用澆灌料澆注整改，再重新校正螺栓安裝質(zhì)量。全部返工及工期損失由土建方承擔(dān)。綜上兩個案例可知，基準(zhǔn)線標(biāo)板制作好后，再進(jìn)行混凝土澆筑，澆筑時要先定位好標(biāo)板，而后再預(yù)埋。養(yǎng)護(hù)這些標(biāo)板時，要做好定期的檢查復(fù)測工作，確?；鶞?zhǔn)標(biāo)板更為穩(wěn)定，更牢固。

2.3 投測縱、軸中心線

投測縱、軸中心線時，務(wù)必要將直線性、垂直度、兩點間距離等精度要求控制在5cm的范圍內(nèi)，通常其在長距離皮帶輸送設(shè)備進(jìn)行安裝測量時，主要要做好以下幾方面的工作：

2.3.1 做好定中線的測量工作

膠帶運輸機(jī)中心是整個輸送機(jī)安裝及安裝各環(huán)節(jié)質(zhì)量控制的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，是貫穿全程的重中之重.它影響著各部位工件、測量安裝基準(zhǔn)線、中線波動的極限值，是整個輸送機(jī)安裝質(zhì)量控制的核心。工程測量定線、定位的質(zhì)量，對整個輸送機(jī)的安裝質(zhì)量、運行效果起決定性作用。因此必須采用正確的方法和步驟，并認(rèn)真控制過程中的每一個環(huán)節(jié)，使誤差控制到最理想水平。

2.3.2 復(fù)檢確認(rèn)初步距離測量設(shè)定轉(zhuǎn)點中間

對底層縱橫中心進(jìn)行投測時一般都是以定位軸線作為基準(zhǔn)線，而其他的各基準(zhǔn)線的投測則是以縱橫中心線為起點的，所以要確保兩線之間的垂直度。而預(yù)埋標(biāo)板定位則如圖1所示。對縱向中心線進(jìn)行投測前，可以使用T2經(jīng)緯儀，將其架設(shè)在X2、Y2點處，測出定位縱橫軸線交點O，將其在基準(zhǔn)標(biāo)板上涌沖頭處標(biāo)注出來。而后，將T2經(jīng)緯儀架設(shè)在O點，使用正倒鏡分中法，確定出橫軸線垂直度位置，并對其進(jìn)行校核，適時對其方向控制點進(jìn)行調(diào)整，確保兩軸線垂直度跟精度的要求相一致。

圖1 預(yù)埋標(biāo)板定位示意圖

2.3.3 測定各終點、轉(zhuǎn)點、中間點高程（標(biāo)高）

底層縱向中心線是各基準(zhǔn)線投測的起點，因而要確保其投測精度足夠的精準(zhǔn)，將其T2經(jīng)緯儀架設(shè)在X1、X2兩點之間，并將同定位縱向中心線垂直的垂直線在基準(zhǔn)線標(biāo)版Oe上標(biāo)注出來，由底層縱向中心線和定位縱向中心線的相對論a，再測出X2Oe距離，即保持相同距離內(nèi)，a相等。

2.3.4 投測底層橫向中心線

將投測底層縱向中心線的方法作為依據(jù)，使用T2經(jīng)緯儀，并借助劃針，將同定位橫向中心線垂直的垂直線在基準(zhǔn)標(biāo)板T10上標(biāo)注出來，而后再根據(jù)底層橫向中心線和定位橫向中心線之間的相對距離h，確定出Y1T10，Y2T10之間的距離即為b，再使用彈簧秤和鋼盤尺對b進(jìn)行復(fù)測。用沖頭在標(biāo)板上將T10點標(biāo)注出來，而底層橫向中心線則是通過T10、D10兩點的直線。

2.4 確定底層縱向輔助線

通常確定底層縱向輔助線有兩個方面值得注意：①要確定好DsTs、DeTe。對于縱向中心線造成影響的DsTs、DeTe垂直線，由兩項誤差因素造成的，包括儀器角度偏差導(dǎo)致誤差和儀器偏差導(dǎo)致誤差。因此，這就要求對儀器對點加以利用時，盡可能使兩點間距離大于50m，人工做點誤差控制于0.5mm以內(nèi)。通過實踐表明，兩項誤差對于D的影響為0.2mm，滿足0.5mm的精度要求。②確定縱向輔助方向點。在對縱向輔助方向點進(jìn)行測定時，采用測小角的方法來進(jìn)行直接的測量，采用這種方法，可將距離誤差控制于0.5mm范圍內(nèi)。

2.5 設(shè)置平行豎直角上邊線

再設(shè)置平行豎直角上邊線的直線后按圖給定的中間架距離，由第一個標(biāo)準(zhǔn)支腿，位置起每30m一個測點，直至機(jī)尾導(dǎo)料槽前一個支一個支柱（距機(jī)尾的35m）。

2.6 測定底層縱向輔助線距離控制點

確定好縱向輔助線上不同距離控制點的起點后，在對各距離的控制點進(jìn)行測量時一般使用的是距離差取平均測距法，運用該方法時，一般會受兩個方面因素的影響：①加權(quán)常數(shù)存在誤差。②周期誤差。由于受到受儀器內(nèi)部的電路的影響，測量結(jié)果會隨距離的長短的變化而變化，并呈周期性變化，變化的范圍即為其本質(zhì)：周期誤差。而為了消除上述兩項誤差，則可以采用距離差取平均測距法。測定時，以測距波長的1/4為YlY2，來消除加權(quán)常數(shù)誤差和周期誤差對測量的影響，以便測距的精度更高。

3 測量時值得注意的問題以及質(zhì)量控制

在有些工程中，由于現(xiàn)場施工的要求各不相同，設(shè)備的使用也大不相同，為了更有利于測量工作的展開，要在其它需要測量的層中增設(shè)相同基準(zhǔn)線的網(wǎng)格。測設(shè)時使用的方法和測量的步驟一般跟測量放線的基本操作步驟相同。進(jìn)行實際測量時，常常還會多加注意影響控制點測量精度因素，比如光學(xué)因素、氣象因素等，在劃線和做點時也要多加注意，劃線時使用的線條寬度要低于0.2mm，點的直徑要不能超過0.5mm，從而降低人為因素造成的誤差。在有些工程中，由于設(shè)備和廠房的要求不同，則須在其他層測設(shè)同樣的基準(zhǔn)線網(wǎng)格。測設(shè)時使用的方法基本與上述方式相一致，而這過程中產(chǎn)生的誤差一般都是因為儀器自身的縱軸與橫軸垂直度之間存在偏差而引起的，為了將這誤差降到最低，通?？梢允褂谜圭R分中法進(jìn)行消除，以保證測量的精度。

4 結(jié)語

綜上所述，對設(shè)備安裝進(jìn)行測量會因為設(shè)備的不同而選用不同的測量方法，因而在測量工作中，務(wù)必要做好設(shè)備運行基本流程以及主要工藝方面的功課。安裝設(shè)備時，為了確?；鶞?zhǔn)線精確度較高，要使用基準(zhǔn)線網(wǎng)絡(luò)測設(shè)技術(shù)進(jìn)行投測，從而保證設(shè)備安裝的質(zhì)量和安裝的精度。只有確保安裝設(shè)備時使用精度較高的測量方法，才能更好的提升設(shè)備的安裝質(zhì)量，最終推動企業(yè)更好更快的發(fā)展。

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TU758

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