淺談煤礦大型固定設備安裝

摘 要：介紹目前煤炭在國民經濟中發揮的作用和我國煤礦的發展水平，闡述了大型固定設備及其安裝在礦井中的重要作用。并詳細介紹了煤礦大型固定設備安裝前的準備工作，包括設備基礎的計算和建造以及地腳螺栓和墊鐵的設計等；詳細介紹了大型固定設備安裝的步驟和設備安裝過程中找平找正的方法以及二次灌漿的要求，結果證明高質量安裝大型固定設備是礦井安全、經濟、高效生產的保障。

關鍵詞：大型固定設備；煤礦；安裝

1概述

隨著國家對煤炭工業安全高效開采的要求，一大批生產規模化、裝備現代化、隊伍專業化、管理信息化的現代化礦井應運而生，而這些現代化礦井是在大型固定設備的基礎上產生的，同時大型固定設備安裝的質量又直接影響著礦井的安全生產，所以大型固定設備的安裝在現代化礦井中起著非常重要的作用。

2安裝前準備工作

2.1建造基礎

煤礦大型固定設備本身具有一定的重量，此外，設備在運轉時有一定的擺動和震動，前者系靜載荷，后者為動載荷，一般的地坪不能承受這兩種載荷的，所以，設備必須安裝在基礎上，使載荷作用于基礎，再由基礎傳到地基上。基礎的尺寸通過以下計算可求的：

G=αGm

式中G—基礎的計算質量

Gm—機器的質量（由設備說明書查得）

α—負荷系數

根據基礎的計算質量計算基礎的體積：

V=G/G1

式中：

V—基礎體積，m3

G—基礎質量，kg

G1——基礎單位體積的質量，kg/m3

混凝土基礎按G1=2000 kg/m3計算。

在基礎體積求得后，尚需確定基礎的面積和深度，基礎的面積是根據基礎圖算得或按機座每邊加寬100～300mm來確定的，在面積確定后，就能確定基礎的深度。

2.2校核零部件

按照圖紙和設備清單校核主要機電設備的零部件是否齊全，是否符合裝配圖和基礎圖的尺寸（尤其是設備的地腳螺栓孔等有關尺寸），這一點很重要，否則在基礎建造好后有設備對不上位置的可能，另外還要檢查在運輸和保管中是否有損傷。設備運來時都附有說明書和部件名稱、數量、規格等，在校核中發現零部件缺少、不合格、有缺陷和圖物對不上時必須及時處理。

2.3加工附件

大型固定設備安裝通常所用的附件有墊鐵和地腳螺栓等。

2.3.1墊鐵

在設備安裝中使用墊鐵的主要目的是調整設備的水平度和高度。墊鐵要承受設備的重量，又要承受地腳螺栓的擰緊力，所以墊鐵要有一定的面積，其面積大小是根據基礎所承受的壓力來決定的。

原則上每一個地腳螺栓都應有一組墊鐵，墊鐵組數的確定計算公式如下：

Z=A/KF

式中Z---墊鐵的組數；

A---墊鐵底面的總面積（mm2）；

K---有效接觸系數，可取0.65-0.85；

F---每一組墊鐵的底面積（mm2）。

2.3.2地腳螺栓

一般情況下，地腳螺栓的直徑D和長度L分別按下面公式計算：

D=D0-（3～5）（mm）

L=15D+S（mm）

式中D---地腳螺栓的直徑；

D0---地腳螺栓孔直徑；

L---地腳螺栓的最小長度；

S---墊鐵高度、設備底座厚度、螺帽厚度以及應留余量（2～3扣）的總合。

3設備安裝

基礎施工的標準、驗收和設備、零部件的檢驗以及地腳螺栓和墊鐵的加工、安裝要求在設備安裝前準備工作中已經介紹過了，下面重點介紹一下設備安裝找平找正的方法和二次灌漿的要求。

3.1設備安裝找平找正

3.1.1設備本身找平找正

找平通常采用的方法有：①以加工面為基準面找平；②加工立面為基準面找平；③利用樣板找平等。水平儀、水管連通器、水準儀等是通常找平所使用的儀器。

找正通常采用的方法有：①掛線法；②直角尺法；③尺竿法；④平行線法等。

下面以滾筒直徑2.5m的礦井提升絞車主軸安裝找平找正為例，主軸吊裝就位后，應進行找平找正工作。主軸的找平方法，首先在主軸前方固定好水準儀，然后在主軸兩端的軸承面上安放帶有刻度的鋼板尺，通過水準儀先觀測一端軸承上的鋼板尺刻度，并將其刻度數值記錄下來，而后觀測另一端軸承上的鋼板尺刻度，將兩個刻度數值進行比較，即可得出兩端軸的高低差，然后利用兩端軸承座下面所墊的斜墊鐵進行調整，直至主軸水平合格為止；主軸找正，在主軸找正前，首先在安裝基準線架上掛上∮0.5mm的鋼線并拉緊，然后在基準線上掛4條線墜，采用雙線墜兩點連線法（掛線法）找正主軸的中心位置，但在找正前應將軸頸的頂尖孔內壓上鉛塊并找出軸心點，在找正時以觀測兩條線墜垂線重合并對正軸心眼為合格，當軸心眼左右偏斜時，可調整軸承兩側垂直放置的斜鐵移動軸承，使軸心眼移至要求的位置。

3.1.2校核同軸度

煤礦大型固定設備的運轉通常是由大功率高壓電機所驅動的，但是電機的轉速比較高，不能直接來驅動設備，往往是通過增設減速裝置（減速器又叫齒箱）進行驅動，電機和減速器（齒箱）之間通過聯軸器進行連接安裝，為了確保設備能夠正常運轉，就必須校核電機和減速器連接的同軸度，也就是找平找正，這種找平找正通常采用百分表找正法和刀尺找正法。

百分表找正法是用卡子、百分表架和底座將百分表固定在聯軸器上，轉動聯軸器觀察其上、下、左、右偏差和端面跳動。為了易于準確讀出百分表的讀數，在找正時可以將百分表測桿壓入一點，讓它預先轉動一圈左右，便能讀出正負值（直徑大為正值，直徑小為負值）。

刀尺找正法是用刀尺（或在要求不高時可用鋼片尺）在每隔四分之一圓周處靠在兩對輪的外圓柱面上，觀察兩對輪與尺子的接觸情況，并用塞尺量出間隙的大小。在調整好的情況下（如兩對輪外徑相等），兩對輪的外圓柱面母線應與尺子緊密接觸，無縫隙，在測量前還應先量出兩對輪外圓的直徑，根據兩直徑差和量出的間隙來計算兩軸線偏移量，然后對它進行調整，在調整時，還應用塞尺量出兩對輪的端面間隙，算出傾斜度，并加以調整，在調整后，應達到說明書的精度要求，或者按下面的要求：同軸度（偏移量）不大于0.2mm；傾斜度不大于0.6/1000；端面間隙應比軸的軸向竄量大2～3mm。

3.2二次灌漿

所謂二次灌漿，就是將設備底座與基礎表面的空隙以及地腳螺栓孔用混凝土或砂漿灌滿。其作用之一是固定墊鐵（可調墊鐵的活動部分不能澆固），另一作用是可以承受設備的負荷。二次灌漿的操作要求如下：

（1）灌漿前，要把灌漿處用水沖洗干凈，油污、浮銹等應清除干凈，以保證新澆混凝土（或砂漿）與原混凝土結合牢固。

（2）灌漿一般采用細石混凝土（或水泥砂漿），其標號至少應比原混凝土標號高一級。碎石的粒度約為5～15mm，水泥用400號或500號。

（3）灌漿時，應放一圈外模板，其邊緣距設備底座邊緣一般不小于60mm；如果設備底座下的整個面積不必全部灌漿，而且灌漿層需承受設備負荷時，還要放內模板，以保證灌漿層的質量。

（4）灌漿工作要連續進行，不能中斷，要一次灌完。砂漿灌漿過程中不允許搗動，但可以引流，要保持地腳螺栓和安裝平面垂直。

（5）灌漿后，要鋪設抹布灑水養護，養護日期不少于一周。待混凝土養護達到其強度的70%以上時，才允許擰緊地腳螺栓。

總之，大型固定設備是現代化礦井的重要組成部分，其高質量的安裝是礦井安全、經濟、高效生產的保障。

參考文獻：

[1]齊殿有.礦山固定機械安裝工藝【M】北京：煤炭工業出版社，1986.

[2]李凡.礦山機械修理與安裝【M】重慶：重慶大學出版社，2009.

作者簡介：

楊天文（1982-），男，工程師，2005年畢業于安徽理工大學電氣工程自動化專業，長期從事于煤礦機電設備安裝.