工業設備安裝中高精度測量方法

張紹中

（重慶工業設備安裝集團有限公司 重慶市北部新區 401120）

工業設備安裝中高精度測量方法

張紹中

（重慶工業設備安裝集團有限公司 重慶市北部新區 401120）

近幾年，我國社會經濟不斷發展，工業化程度也越來越高，工業設備安裝也變得越來越復雜，對其測量的手段以及精度也提出了更高的要求。本文就設備安裝中使用到的一些高精度測量方法進行了分析，以期其測量實踐提供一定的參考。

工業設備；安裝；高精度；測量方法

引言

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

1 設備安裝中測量放線工作流程

1.1 放線準備工作

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設備的中心線、平等和垂直此中心線的縱橫輔助中心線測設出來，并在其縱向輔助中心線上將控制點設立出來，以便建立一基準線網格。

1.2 放線施工流程

安裝中測量放線流程基本如下：①制作控制點基準標板；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其他層基準線網格投測，投測的方法和測設底層的方法一致。

2 工業設備安裝中測量放線的具體操作

2.1 設置網格基準線

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

2.2 控制點基準標版的制作和預埋

一般情況下，要先將用于控制點上的預埋鋼板選好，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的正方形基準標板，在上部加上蓋板，下部焊鉚勁，并使用螺栓把連接好標板和蓋板，以便的對基準點形成保護。特別是對水泥廠地腳螺栓安裝的質量進行控制具有十分重要的作用。例如在A市某水泥廠回轉窯地腳螺栓安裝時，發現中間一個窯墩螺栓孔洞整體位置偏移100mm，深度比設計2000mm少了1000mm，造成無法安裝。經與設計協商，土建用水鉆修改孔洞位置直到符合設計圖紙要求。返工費用及工期影響全部由土建負責，監理負監督不到位責任。這是土建施工前沒有認真讀圖、施工過程監理檢查驗收不到位造成的一起施工質量事故。而在B市又出現水泥廠水泥磨減速機試運轉時，大齒輪設備地腳螺栓出現晃動，設備無法正常運轉的問題。經檢查發現是二次澆筑的螺栓孔洞細石混凝土強度不夠，混凝土也不夠致密，導致混凝土沒有把螺栓裹牢，拉拔力不夠，設備運轉時螺栓被拔起，出現晃動。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混凝土壁只有100mm厚，對澆筑質量控制有一定難度。處理方法是讓土建敲掉強度不夠的混凝土，改用高強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量。全部返工及工期損失由土建方承擔。綜上兩個案例可知，基準線標板制作好后，再進行混凝土澆筑，澆筑時要先定位好標板，而后再預埋。養護這些標板時，要做好定期的檢查復測工作，確保基準標板更為穩定，更牢固。

2.3 投測縱、軸中心線

投測縱、軸中心線時，務必要將直線性、垂直度、兩點間距離等精度要求控制在5cm的范圍內，通常其在長距離皮帶輸送設備進行安裝測量時，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

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

2.3.2 復檢確認初步距離測量設定轉點中間

對底層縱橫中心進行投測時一般都是以定位軸線作為基準線，而其他的各基準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。而預埋標板定位則如圖1所示。對縱向中心線進行投測前，可以使用T2經緯儀，將其架設在X2、Y2點處，測出定位縱橫軸線交點O，將其在基準標板上涌沖頭處標注出來。而后，將T2經緯儀架設在O點，使用正倒鏡分中法，確定出橫軸線垂直度位置，并對其進行校核，適時對其方向控制點進行調整，確保兩軸線垂直度跟精度的要求相一致。

圖1 預埋標板定位示意圖

2.3.3 測定各終點、轉點、中間點高程（標高）

底層縱向中心線是各基準線投測的起點，因而要確保其投測精度足夠的精準，將其T2經緯儀架設在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線標版Oe上標注出來，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，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，使用T2經緯儀，并借助劃針，將同定位橫向中心線垂直的垂直線在基準標板T10上標注出來，而后再根據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進行復測。用沖頭在標板上將T10點標注出來，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致誤差和儀器偏差導致誤差。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。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行測定時，采用測小角的方法來進行直接的測量，采用這種方法，可將距離誤差控制于0.5mm范圍內。

2.5 設置平行豎直角上邊線

再設置平行豎直角上邊線的直線后按圖給定的中間架距離，由第一個標準支腿，位置起每30m一個測點，直至機尾導料槽前一個支一個支柱（距機尾的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加權常數存在誤差。②周期誤差。由于受到受儀器內部的電路的影響，測量結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：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，來消除加權常數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量控制

在有些工程中，由于現場施工的要求各不相同，設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相同基準線的網格。測設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，由于設備和廠房的要求不同，則須在其他層測設同樣的基準線網格。測設時使用的方法基本與上述方式相一致，而這過程中產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，通常可以使用正倒鏡分中法進行消除，以保證測量的精度。

4 結語

綜上所述，對設備安裝進行測量會因為設備的不同而選用不同的測量方法，因而在測量工作中，務必要做好設備運行基本流程以及主要工藝方面的功課。安裝設備時，為了確保基準線精確度較高，要使用基準線網絡測設技術進行投測，從而保證設備安裝的質量和安裝的精度。只有確保安裝設備時使用精度較高的測量方法，才能更好的提升設備的安裝質量，最終推動企業更好更快的發展。

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TU758

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2015-12-20