第二章 机械设备的安装 7.1安装的基本概念7.2金属切削机床基础设计及施工7.3机械设备安装位置的检测与调整7.4机械的装配机械的装配7.5机械机械设备安装后的安装后的试运运转 第一节 安装的基本概念 机械设备的安装是按照一定的技术条件,将机械设备或其单独部件正确地安放或牢固地固定在基础上,并使机械在厂房中和机械之间有正确的位置 机械设备的安装是工厂基本建设的重要环节,也是机械设备从制造完成到投入生产所必不可少的重要一环它关系到机械设备能否正常投产、投产后能否达到设计所需求的产量、品种及质量,关系到基建工期的长短,关系到基建成本的耗费,以及机械设备的使用年限和大修周期 机械设备应当具有正确的位置,这是连续生产线上多台机械设备相互协调和顺利工作的必要保证机械设备安装位置不正确,生产的连续性会受到不同程度的破坏会出现联接机件连不上或者虽然能勉强连上,但机械在运转中会产生相当大的附加载荷,从而导致机械的零部件加速磨损和损坏的情况7.1.1 机械安装前的准机械安装前的准备工作工作设备安装前的准备工作主要包括技术准备、机器检查、清洗、预装配和预调整、设备吊装的准备等1技技术准准备 机械安装前,主持和从事安装工作的工程技术人员,应充分研究机械设备的图纸、说明书,熟悉设备的结构特点和工作原理,掌握机械的主要技术数据、技术参数、性能和安装特点等。
在施工之前,必须对施工图进行会审,对工艺布置进行讨论审查,注意发现和解决问题例如,施工图与设备本身以及安装现场有无尺寸不符、工艺管线与厂房原有管线有无发生冲突等 了解与本次安装有关的国家和部委颁发的施工、验收规范,研究制定达到这些规范的技术要求所必须的技术措施,并据此制定对施工的各个环节、安装的各个部位的技术要求 对安装工人进行本次安装有关的针对性技术培训 编制安装工程施工作业计划安装工程施工作业计划应包括安装工程技术要求、施工程序、施工所需机具,以及试车的方法和步骤2机具准机具准备 机具准备是根据设备的安装要求准备各种规格和精度的安装检测机具和起重运输机具在准备过程中,要认真地进行检查,以免在安装过程中不能使用或发生安全事故 常用的安装检测机具包括:水平仪、经纬仪、水准仪、准直仪、拉线架、平板、弯管机、电焊机、气焊及气割工具、扳手、万能角度尺、塞尺、千分尺、千分表及其它检测设备等起重运输机具分为索具、吊具和水平运输工具等几类,应根据设备安装的施工方案进行选择和准备吊装使用的索具有麻绳和钢丝绳麻绳轻软、价廉,但承载能力低、易受潮腐烂,不能承受冲击载荷,用于手工起吊1t以下的物件钢强是设备吊装时的常用索具,其强度高、工作可靠,广泛用于起重、捆扎、牵引和张紧。
吊具包括双梁、单梁桥式起重机、汽车吊、坦克吊、卷扬机等;手工起重用的吊具还有滑轮、手拉葫芦、起重杆、千斤顶等水平运输最常用的方法是滚杆运输,其用具主要有滚杠、铰磨或电动卷扬机运输时一般以钢管或圆钢作为滚杠,运输时,首先用千斤顶将设备连同其底座下的方木肢架顶起(或用撬杠撬起),将滚杠放到脚架下面,落下千斤顶,使设备重量全部压到滚杠上,这样就可以把平移的滑动摩擦变为滚动摩擦3机械的开箱机械的开箱检查与清洗与清洗机械设备到货以后应立即进行开箱检查,根据设备装箱清单逐一核对零部件、备品配件、专用工具等是否齐全,运输中是否造成变形、锈蚀或损坏,并做记录开箱检查后,为了清除机器、设备部件加式面上的防锈剂及残存在部件内的欠缺屑、锈斑及运输保管过程中的灰尘、杂质,必须对机械设备的部件进行清洗常用的清洗剂有碱性清洗剂、含非离子型表面活性剂的清洗剂、石油清洗剂三类其中前两类成本低、清洗效果较好,使用较广对一些在贮运过程中有特殊保护的零件,需采用特别的方法清洗4设备的的预装配与装配与预调整整为了缩短安装工期,减少安装时的组装、调整工作量,常常要在安装前预先对设备的若干零部件进行预装和预调整,把若干零部件组装成大部件。
用这些组合好的大部件进行安装,可以大大加快安装进度此外,预装和调整常常可以提前发现设备所存在的问题,及时加以处理,确保安装的进度和质量大部件的整体安装是一项先进的快速施工方法,预装的目的就是为了进行大部件整体安装大部件组合的程度应视场地运输和超重的能力面定,如果设备在出厂前已经调试完毕并已组装成大部件,且包装良好,就可以不进行拆卸清洗、检查和预装,而直接整体吊装机械设备的正确位置,是通过调整机械或其部件的中心线、标高、水平性来达到的对于各种固定的机械设备,在其中心、标高、水平调整达到技术要求后,还需将它牢固地固定在基础上,以防止因载荷的作用而偏离正确的位置在机械设备的安装过程中,要求位置绝对准确是不可能的,只要实际偏差值控制在允许的范围内,通常不会影响机械设备的正常运转和使用寿命机械设备安装的工艺过程包括:基础的验收,铲麻面和放置垫板处的磨平,必要时设备部件的拆洗和装配,设备的吊装,设备安装位置的检测和校正,二次灌浆,试运转等 7.1.2 测量安装偏差的依据 为了使机械设备能准确地安装在设计位置上,其所处平而中的位置根据纵横中心线来调整,上下的位置根据标高按基准点来调整这样便可以利用中心线和基准点来确定机械在空间的位置坐标了。
决定中心线位置的标记称为中心标板标高的标记称为基准点 1、中心标板机械设备安装所用的中心标板见图7-1 中心标板是一段长度为150-200mm的钢轨或工字钢、槽钢、角钢等用水泥浆把它非常牢固地埋设在相应设备的基础表面,然后用经纬仪测出机械设备安装中心线,并在中心标板上冲孔,以冲孔点表示中心标点的位置用红漆或白漆划圈于点外以示明显标志有了中心标点,整个安装期内可多次重复拉设安装中心线而不会移位由于两点决定一线所以两块中心标扳应分别埋设在机械设备安装中心线两端的基础表面根据中心点拉设的安装中心线是找正机械设备的依据 2基准点在机械设备的基础表面靠近边缘处埋设铆钉,并根据每个工厂的永久性基准点(为海拔某一高度)、测出这个铆钉的标高(用红漆标出)该铆钉及其标高就作为机械设备安装时找标高的依据,这种作用的铆钉称为基准点见图7-2 机械设备基础的作用 机械设备基础的作用是把机械设备固定在规定的位置上,承受设备的全部重量和运转时产生的各种动裁荷,并把它们传布到土壤中去此外,基础还起吸收和隔离振动的作用如果基础设计不当或施工质量不佳,必将影响设备的精度、使用寿命和产品质量,严重时会使机器不能开动,甚至造成重大设备事故。
3、安装基础的形式按基础的结构和外形可分为大块式和构架式两种大块式基础是将各台设备的基础连接在一起,建成连续的大块或板状结构,其中开有机器、辅助设备和管道安装所必需的以及在使用过程中供管理用的坑、沟和孔这种基础的整体结构尺寸大,固有频率较高,因此具有刚性好、抗震性好的优点但不利于企业产品调整时,相应设备变化的要求构架式基础是按设备的安装要求单独建造,不与其它设备的基础或车间厂房基础相连,一般用于安装高频率的机器设备4、地脚螺栓与基础的连接地脚螺栓与基础的连接方式有固定式和锚定式两种 固定式固定式的地脚螺栓的根部变曲成一定的形状再用砂浆浇注在基础里,如图6.27所示,它分为一次灌浆和二次灌浆两种结构一次灌浆法的地脚螺栓用固定架固定后,连同基础一起浇注,如图6.27(a)所示其优点是地脚螺栓与基础连接可靠,稳定性和抗震性较好,但调整不方便二次灌浇法是在浇注基础时,预先留出地脚螺栓的紧固孔,待机器安装在基础上并找正后再进行地脚螺栓的浇注,如图6-27(b)、(c)所示这种结构最大的优点是,安装调整方便,但连接强度不高若拧紧地脚螺栓的力过大,会将二次灌浆的混泥土从基础中拔出固定式地脚螺栓的形式 锚定式锚定式的地脚螺栓与基础不浇注在一起,基础内预留出螺栓孔,在孔的下部埋入锚坂。
安装时将螺栓从基础的预留也及垫板穿过,再插入锚板后用螺母紧固,如图6-28所示这种结构固定方法简单、拆卸方便,但在使用中容易松动5基基础的施工的施工安装基础的施工是由企业的基建军部门来完成的,但是生产和安装部门也必须了解基础施工过程,以便进行必要的技术监督和基础验收工作7.1.3 基础施工作业程序及要求1.划线根据设计图纸要求,在地基上按设备纵横中心线及基础外形尺寸划线2.挖基坑按基坑放线位置挖好基坑后,一般应夯实地基,但在原土上开挖的基坑尺寸可与基础外形尺寸一致3.支放木模板按基础外形尺寸支放模板在原土上开挖的基坑,可在基础高出地面部分支放模板预留的地脚螺栓孔可根据放线位置安放地脚螺栓孔木模或木塞如地脚螺栓在浇筑混凝土时预埋,可按图所示的方法,先将各螺栓下部按放线的地脚螺栓间距焊在圆钢上,螺栓上部用木板固定在基础木模上,这样可避免螺栓在浇筑混凝土时产生位移,以保证螺栓中心距 尺寸的准确模板全部安放完毕后, 还应对地脚螺栓位置进行校核5.浇灌混凝土前的检查与准备工作为了保证基础施工的质量,在浇灌混凝土前要做好以下准备工作:(1)要对基础支放模板的标高、轴线及其他各部分尺寸进行测量,并按设计图纸核对;(2)清除基坑内泥土或其他杂物,对不平整处应加以修整;(3)对于干燥的非粘土地基应用水湿润;岩石地基要用水清洗,并清除基坑底部的积水;(4)木模板要浇水湿润;(5)基础内配置钢筋及预埋件时,应检查钢筋的规格、位置、数量及预埋件的位置是否与设计图纸要求相符。
检查用于控制混凝土保护层厚度的水泥垫块或支架是否按规定垫好检查预留孔洞芯管的位置及固定是否牢靠 洒水维护保养为了保证基础的质量,基础浇灌后,不允许立即进行机器的安装,应该至少对基础洒水保养714天在冬季施工和为缩短工期,常采用蒸汽保养和电热保养的方法当基础强度达到设计强度的70%以上时,才能进行设备的就位安装作业机器在基础上安装完毕后,应至少1530天之后才能进行机器试车 拆除模板拆模一般在基础强度达到设计强度的50%时可进行在浇捣大块式基础时,除应遵守上述要求外,尚应注意一些特殊部位的浇捣1)预埋的地脚螺栓一般是利用木横梁将地脚螺栓固定在模板上为此在浇捣混凝土时,要控制混凝土浇捣层的上升速度,应使两边均匀上升,避免因模板位移而引起地脚螺栓位置产生偏差;在地脚螺栓附近的每层混凝土应比其它部位略高,以便使析出的水分流走此外,还应将地脚螺栓螺纹部分包扎好,以免碰坏或沾上水泥砂浆2)采取有效的养护方法混凝土基础冬季施工时,亦可根据当地条件在混凝土浇捣后,在表面用草帘、锯末等保温材料覆盖,减少水泥与水起水化作用时放出的热量及砂、石、水预热所含热量的散失,以达到维持混凝土在终凝前所需的温度在车间内的设备基础可以采用提高室内温度的方法来保持一定的温度进行养护。
此外,还可以在拌制混凝土时加入适量氯化钙、氯化钠等化学剂以降低水的冰点,加快混凝土早期强度的增长速度,以避免在混凝土硬化过程中结冰7.1.4 机械设备的安装工艺过程机械设备安装的工艺过程是:验收基础质量在基础上铲麻面、放垫板,对设备进行拆洗检查或预装;安装并调整设备,使之具有正确的位置(找正找平找标高),紧固基础螺丝并复查位置的正确性;二次灌浆;试运转机械设备在基础上装置的情况见图7-3 基础浇灌凝固后应进行质量检查与验收主要检查基础的尺寸位置偏差是否符合机械安装的要求基础验收的项目与允许偏差列于表7-1 安装重型机械设备时,为了防止安装后基础下沉或倾斜而破坏机械的正常运转,在安装前应对基础进行预压基础养生期满后,在基础上压重物(钢板或铸件等),其重量为两倍于设备自重再加最大机件重用水准仪每天观测,直到测出基础不再下沉机械设备正式安装前要认真清理基础表面,除去表面灰土、浮浆和油污在基础上部的表面,除放置垫板的位置外,需要二次灌浆的地方都应铲麻面以保证基础与二次溜浆层能结合牢固铲麻面要求每100cm2面积有2-3个小坑,小坑深10-20mm基础螺钉又称地脚螺订,作用是固定所安装的机械设备。
常用的形式有全埋式、半埋式和预留孔式三种,见图7-4全埋式是把地脚螺钉和金属固定架。