王玉陶 薛小飛 裴變金 師軍東

(太原重工股份有限公司軋鋼分公司，山西030024)

在鋼板軋制過程中，軋機(jī)是最主要的關(guān)鍵設(shè)備之一，軋機(jī)的安裝、裝配精度直接制約著板帶產(chǎn)品的質(zhì)量和外觀。牌坊是熱軋機(jī)的核心件，牌坊上安裝了彎輥塊、竄輥塊、AGC缸等精密零部件，同時(shí)也是軋制線上前后輔助設(shè)備的基準(zhǔn)，且牌坊單件重量大，對(duì)鑄件的質(zhì)量要求較高，加工工序復(fù)雜，尺寸形位公差要求高。此外受現(xiàn)場(chǎng)土建臟亂差等施工環(huán)境的影響，大大增加了牌坊安裝調(diào)試的難度。近年來(lái)，國(guó)內(nèi)外熱軋線項(xiàng)目較多，在現(xiàn)場(chǎng)牌坊起吊過程中，常常遇到廠房起吊空間不足的情況，結(jié)合某鋼廠2050 mm熱軋軋機(jī)牌坊吊裝、安裝、調(diào)試的過程，為了降低安裝成本，利用現(xiàn)場(chǎng)現(xiàn)有資源，在確保安全、高效安裝的基礎(chǔ)上，研究出大型牌坊的起吊、安裝工藝，對(duì)以后類似項(xiàng)目的安裝具有重要意義。

1 牌坊吊裝影響因素分析

1.1 項(xiàng)目簡(jiǎn)介

某鋼廠新建2050 mm熱軋生產(chǎn)線，年產(chǎn)量為373.3萬(wàn)t，機(jī)組尺寸及重量見表1。廠房主產(chǎn)車間跨距為522.13 m，寬度為30 m，廠房鋼結(jié)構(gòu)采用單層多跨距形式，上柱為實(shí)腹柱，下柱為格構(gòu)式柱，車間跨區(qū)分別安裝了標(biāo)高為12.5 m的兩臺(tái)120 t25 t、兩臺(tái)32 t5 t、1臺(tái)55 t10 t橋式起重機(jī)。

1.2 影響因素分析

根據(jù)項(xiàng)目簡(jiǎn)介分析發(fā)現(xiàn)，在牌坊吊裝過程中，存在以下問題：

(1)起重機(jī)的起重能力120 t，R2粗軋牌坊單件重量235 t，故橋式起重機(jī)的起重能力不能滿足單件牌坊的起吊。

(2)行車標(biāo)高為+12.5 m，小于機(jī)架和吊裝工具的總高度，故起吊過程中，牌坊底面會(huì)低于±0 mm水平基準(zhǔn)面。

表1 軋機(jī)機(jī)組參數(shù)

2 牌坊的吊裝工具的設(shè)計(jì)

2.1 卸車過程設(shè)計(jì)

廠房?jī)?nèi)運(yùn)輸車、地基、軋制線等相關(guān)位置尺寸情況如圖1所示，因廠房?jī)?nèi)的運(yùn)輸車具有90°轉(zhuǎn)彎功能，運(yùn)輸車可以停在與軋制線相對(duì)平行的位置，牌坊的卸車可以用兩臺(tái)120 t的橋式起重機(jī)完成。

2.2 車間起吊空間計(jì)算

機(jī)架作為軋機(jī)設(shè)備中最核心、關(guān)鍵的零部件之一，具有單件重量大、安裝精度高、施工周期長(zhǎng)等特點(diǎn)，且軋機(jī)機(jī)架安裝的過程控制是軋機(jī)設(shè)備安裝控制的關(guān)鍵點(diǎn)。

當(dāng)兩臺(tái)120 t橋式起重機(jī)的防撞頭靠在一起時(shí)，起重機(jī)大吊鉤之間的距離為10.6 m，在保證安全的情況下，要盡量減小扁擔(dān)梁的重量，故扁擔(dān)梁起吊孔的中心距可選擇11 m，其截面尺寸為長(zhǎng)1000 mm×寬1500 mm，上下面板厚50 mm，兩側(cè)面板厚40 mm。牌坊起吊簡(jiǎn)圖如圖2所示。

圖1 牌坊卸車簡(jiǎn)圖

圖2 牌坊吊裝簡(jiǎn)圖

由圖2可知，牌坊最大總高度H為：

H=L1+L2+H1+H2

=10630 mm+1000 mm+2180 mm+600 mm

=14410 mm>12500 mm

式中，L1為機(jī)架高度(mm)；L2為機(jī)架到起吊鉤的距離(mm)；H1為扁擔(dān)梁到起吊鉤的距離(mm)；H2為扁擔(dān)梁到起重機(jī)底面距離(mm)。

因此，在起吊過程中，因受廠房尺寸的限制，牌坊無(wú)法直立起吊。

2.3 預(yù)留起吊坑的設(shè)計(jì)

綜上所述，在牌坊起吊過程中，因起吊高度高于橋式起重機(jī)軌面標(biāo)高，即牌坊上有14410 mm-12500 mm=1910 mm，部分本體低于±0 mm水平面，起吊空間嚴(yán)重不足。結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)軋機(jī)基礎(chǔ)實(shí)際情況，為降低安裝投資，縮短安裝周期，便于地基施工，在牌坊地基旁邊預(yù)留起吊坑，在牌坊安裝完成后，再二次按圖灌漿澆筑地基，R2牌坊的起吊坑的預(yù)留位置如圖3所示，在換輥側(cè)的出口位置。

3 大型軋機(jī)聯(lián)合吊裝過程

3.1 安裝前準(zhǔn)備工作

安裝前準(zhǔn)備工作主要有道路和場(chǎng)地準(zhǔn)備、地基相對(duì)沉降量的測(cè)量、軋機(jī)軌座的安裝、橋式起重機(jī)及起吊工具繩索的準(zhǔn)備、人員培訓(xùn)等，其中有兩處關(guān)鍵步驟，分別為基準(zhǔn)點(diǎn)的預(yù)埋和導(dǎo)軌座精度的預(yù)調(diào)整。

(1)基準(zhǔn)點(diǎn)的預(yù)埋：為便于全線設(shè)備的安裝和設(shè)備精度的檢修，常在軋制中心線和其余主機(jī)設(shè)備處預(yù)埋不銹鋼材料的中心標(biāo)板和基準(zhǔn)點(diǎn)，如圖4所示。

圖3 R2牌坊地基預(yù)留的起吊坑

圖4 基準(zhǔn)點(diǎn)預(yù)埋簡(jiǎn)圖

(2)導(dǎo)軌座的預(yù)調(diào)整：在導(dǎo)軌座安裝的過程中，為便于牌坊的安裝，將兩軌道間的距離按圖紙尺寸放大1.5 mm左右，待兩導(dǎo)軌座位置、標(biāo)高、水平度調(diào)整完成后，再依次緊固地腳螺栓，其導(dǎo)軌座的檢測(cè)方法如圖5所示。

3.2 牌坊的安裝過程

在整條軋機(jī)線的安裝過程中，為了防止地基載荷偏重和非線性沉降，一般是先安裝傳動(dòng)側(cè)機(jī)架(DS)，再安裝操作側(cè)機(jī)架(OS)，且由中間向兩邊一次對(duì)稱安裝，牌坊的安裝過程主要分為以下步驟：

圖5 導(dǎo)軌座檢測(cè)簡(jiǎn)圖

圖6 牌坊精度檢測(cè)示意簡(jiǎn)圖

(1)牌坊的運(yùn)輸機(jī)卸車：按照安裝順序，裝車過程中要求牌坊內(nèi)側(cè)面朝下墊枕木，然后將牌坊依次按規(guī)劃路線運(yùn)輸?shù)杰囬g，注意防護(hù)機(jī)架上已安裝輔件。牌坊運(yùn)輸?shù)街付ㄎ恢煤螅瑸榉乐逛摻z繩劃傷牌坊表面及棱角，應(yīng)在牌坊邊角處墊用圓弧形鋼板，為避免起吊過程中鋼絲繩滑動(dòng)，弧形鋼板間用型鋼或槽鋼焊接固定，但不允許弧形板或槽鋼與機(jī)架焊接。鋼絲繩綁定后，慢慢升主鉤，使牌坊前后鋼絲繩受力均勻，將牌坊起升200 mm，靜止10 min，仔細(xì)檢查起重機(jī)和起吊工具，無(wú)異常后再進(jìn)行下一步操作。

(2)牌坊的起吊：將牌坊卸在指定位置后，將起重機(jī)和扁擔(dān)梁組裝并檢查，掛繩，慢慢提升大鉤使機(jī)架直立，在機(jī)架離地面100 mm時(shí)檢查確認(rèn)起吊工具，待機(jī)架平穩(wěn)后，將其緩慢移至軋制中心線位置，到達(dá)導(dǎo)軌座正上方后停止，機(jī)架停止晃動(dòng)后，將其人工輔助緩慢旋轉(zhuǎn)90°，機(jī)架平穩(wěn)后，起重機(jī)緩緩落鉤，直至牌坊就位，注意人員安全。

(3)牌坊預(yù)調(diào)整：為保證驅(qū)動(dòng)裝置的精度，應(yīng)以傳動(dòng)側(cè)牌坊為基準(zhǔn)，同時(shí)先緊固傳動(dòng)側(cè)橫梁，牌坊安裝精度測(cè)量法如圖6所示，主要有牌坊窗口垂直度、牌坊側(cè)面垂直度、牌坊水平度、牌坊窗口面的扭斜和水平偏移，機(jī)架總體安裝精度應(yīng)符合GB 50386—2006《軋機(jī)機(jī)械設(shè)備工程安裝驗(yàn)收規(guī)范》的Ⅰ級(jí)要求。

(4)地腳螺栓的緊固：按照?qǐng)D紙預(yù)緊力要求使用液壓扳手將其一次對(duì)稱緊固。

(5)牌坊二次精調(diào)整：當(dāng)牌坊預(yù)調(diào)整安裝完成后，待地基沉降穩(wěn)定，對(duì)于個(gè)別因地基非線性沉降而引起精度超差的牌坊，對(duì)其超差的精度進(jìn)行二次精調(diào)整，直至滿足精度要求。

4 結(jié)語(yǔ)

以某鋼廠2050 mm熱軋項(xiàng)目為研究對(duì)象，結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況，利用現(xiàn)場(chǎng)現(xiàn)有設(shè)備等情況設(shè)計(jì)了牌坊的安裝步驟及交檢細(xì)節(jié)，克服了安裝空間不足，安全經(jīng)濟(jì)快速高效地完成了牌坊的安裝調(diào)試工作，縮短了安裝周期，大大節(jié)約了安裝成本，為以后類似大型工件的吊裝工藝提供了參考。