李寧 李雪峰
【摘 要】大型軋機機架的吊裝作業是冶金設備安裝領域最精細、最重要、最關鍵的工序之一,軋機機架的安裝也是施工單位施工進度及工期節點的重要里程碑,具有標志性的意義。本文以某鋼廠1580熱軋機架的吊裝為例介紹在空間受限環境下軋機機架雙行車抬吊技術,通過采用軋機機架牛腿旋轉法、搭設旋轉支架、開發新型專用吊具和引入三維可視化技術克服了大型軋機機架在受限環境下的吊裝難題,拓展了雙行車抬吊技術的應用范圍。
【關鍵詞】受限空間 雙行車抬吊 牛腿旋轉法 旋轉支架 吊具
1 引言
隨著科技的進步與發展,大型軋鋼設備工藝不斷更新,軋機機架更趨大型化、復雜化,同時,為減少投資,軋機跨內一般不再配備大噸位行車,使得雙行車抬吊技術在軋機機架吊裝中應用日趨頻繁;傳統的雙行車抬吊技術是當車間內單臺行車起重能力不足時,利用2臺行車和扁擔梁進行吊裝,一般軋機機架吊裝是利用機架自帶吊耳或大兜機架窗口上部,并以軋機底部旋轉進行直立吊裝,起吊位置一般在±0地面或長度、寬度尺寸足夠大的基礎坑內進行;但是,軋機基礎結構形式也日趨多樣化、復雜化,行車軌道標高往往較低,給雙行車抬吊技術提出了新的難題,需要在起吊高度和寬度等空間受限環境下應用雙行車進行吊裝,對軋機機架的吊裝提出了更高的要求。本文以某鋼廠1580熱軋R2粗軋機機架的吊裝為例介紹受限空間下軋機機架雙行車抬吊技術,希望為類似工程施工提供借鑒。
2 概況
某鋼廠1580熱軋工程主軋線R2軋機機架外形尺寸為:11955×4690×780mm,裸重為:193t;主軋跨內安裝有2臺100t/32t行車,行車軌面標高+12500mm ,行車大梁距±0mm地面12335mm。
軋機機架的外形圖1所示。
3 特點、難點
(1)軋機機架重量超過車間行車額定起重能力,機架卸車、存放及吊裝具有一定的難度。(2)雙行車抬吊作業凈空小,行車軌面標高+12500mm ,行車大梁距±0mm地面僅有12335mm, R2粗軋機機架幾何尺寸大,無法在±0地面進行吊裝,軋機周圍基礎坑空間狹窄,底部開檔寬度不足,機架也無法放至坑內進行吊裝。(3)軋機機架沒有設計吊裝用吊耳,需設計專用吊具,給吊裝增加了難度。
4 克服空間受限的技術和措施
4.1 牛腿旋轉法
為克服行車軌道標高不足和軋機基礎坑底部寬度狹窄等空間受限而造成的起升高度不足的難題,在雙行車抬吊時把軋機機架直立過程的旋轉點由機架底部上移至牛腿處,從而降低直立過程對起升高度的要求,以R2粗軋機為例,起吊時可降低起升高度2470mm。軋機牌坊牛腿旋轉法如圖2所示。
4.2 旋轉支架
采用軋機機架牛腿旋轉法,機架底部在旋轉直立過程中需要一定的旋轉空間,為此,需要搭設旋轉支架以支撐牛腿進行旋轉??拷鼨C架底座的方向,利用換輥坑兩側基礎輔以鋼坯,作為機架旋轉的支撐架,上面放置木方以保護機架表面不受損壞,木方周圍焊接有固定擋板;遠離機架底座的方向,用鋼坯和鋼管支撐,鋼坯與鋼管之間焊接成一體,鋼坯上亦放置木方且固定;整個支撐鋼坯之間通過鋼管焊接連接成整體,鋼坯四周焊接有型鋼以防止竄動。保證支撐系統形成穩定體系。旋轉支架如圖3所示。
4.3 新型吊具
為解決軋機機架沒有設計吊耳的難題,研發1套新型吊具,以滿足粗軋機機架吊裝的需要,該粗軋機機架吊具為內嵌式,最大限度的減少了吊具對起升高度的影響,適合高度方向空間狹小情況下使用;吊具與機架的配合面加工精度高,有利于對機架加工面的保護,重量輕、穩定性、安全性高;吊具及使用方式如圖4所示。
4.4 三維可視化技術
本項目吊裝空間狹小,軋機基礎復雜,且要搭設旋轉支架,對尺寸的要求很高。通過引入三維軟件solidworks,在基礎澆筑前繪制軋機基礎、機架、吊具模型,輔助旋轉支架的搭設、吊具的設計,輔助方案的制定,提高軋機吊裝的準確性、可靠性。
5 軋機機架吊裝
R2軋機機架吊裝采用專用吊具,利用2根鋼絲繩從R2機架中部進行吊裝,鋼絲繩扣分別懸掛在扁擔梁中部吊點的2個滑輪上,由兩臺100/32t行車抬吊。由于機架高度尺寸大(11955×4690×780mm),車間±0地坪不能滿足提升高度的要求,因此,在軋機換輥坑兩側基礎上用鋼坯堆成支架,使軋機機架繞兩側牛腿旋轉直立,通過采取以上技術,最終使得R2粗軋機機架旋轉直立后可提升高度為209mm,滿足機架吊裝。
6 結語
受限空間下軋機機架雙行車抬吊技術是對雙行車抬吊技術的提升,通過采用軋機機架牛腿旋轉法、搭設旋轉支架、開發新型專用吊具和引入三維可視化技術克服了大型軋機機架在起升高度和基礎坑寬度受限環境下的吊裝難題,拓展了雙行車抬吊技術的應用范圍,為以后承接類似軋鋼工程中重量大、尺寸大、幾何形狀不規則的大型設備的吊裝提供了有益的借鑒。
參考文獻:
[1] 徐灝.新編機械設計師手冊[M].機械工業出版社,1995.
[2] 濮良貴,紀名剛.機械設計[M].高等教育出版社,2006.
[3] 劉鴻文.材料力學[M].高等教育出版社,2012.
[4] 建筑施工起重吊裝安全技術規范(JGJ276-2012).
[5] 起重設備安裝工程施工及驗收規范(GB 50278-2010).
作者簡介:李寧(1983—),男,山東人,碩士研究生,畢業于同濟大學,工程師,研究方向:機械設備安裝。