淺談ZSC70240塔式起重機頂升效率的研究

楊永恒

摘要：本文對電廠鍋爐鋼架及設備的主吊機械ZSC70240塔機安裝、頂升工作進行研究，并總結相關經驗。

關鍵詞：塔機;頂升;標準節

ZSC70240塔機是目前普遍使用的水平自升式塔機，是鍋爐鋼架及設備的主吊機械，如何高效的安裝、頂升工作對工程進度起重要作用。為此特成立QC小組攻關，并取得良好效果。

1塔機的頂升作業施工現狀

塔機頂升作業是危險系數較高的工作，規定在夜間或惡劣天氣不能作業。ZSC70240塔機一次頂升6節標準節，用人11名，耗時14h左右，一個工作日完不成此項作業。針對以往80t塔機頂升所用時間調查發現，平均每節用時2h。

在整個頂升過程中不同工序所用時間不同，標準節的拉進及就位施工時間占比重最大，將標準節拉進和插銷的過程占用5h，因此提高拉進速度及插銷速度能大大提高頂升速度。

2原因分析

標準節拉進及就位影響因素較多，占用時間不穩定，經分析得知影響因素有六項：工作人員培訓少;安裝銷軸方法不合理;擋圈安裝工具不合適;液壓油泵設定壓力不合理;用人力拉標準節費時;標準節對銷困難。

（1）對安裝人員考核可知，工作技能掌握良好，且在安裝前所有人員都已進行培訓學習和技術交底，對塔機安裝流程有深入了解。

（2）塔機頂升過程中，雖沒有廠家提供的銷軸吊裝專用工具，但在頂升過程中銷軸并沒有完全拔出，且在不影響標準節對齊情況下，保留部分銷軸在標準節孔內，可快速將銷軸插入孔內，并不占用時間。

（3）對銷軸擋圈安裝調查發現，廠家配有安裝擋圈的彈簧鉗，彈簧鉗分直鉤和彎鉤。安裝擋圈用直鉤時，彈簧鉗手柄與標準節空隙小，不便操作;用彎鉤時，可自由調整手柄便于安裝銷軸擋圈，滿足安裝。在頂升施工過程中，擋圈安裝工具使用順利，不存在彈簧鉗損壞或不合適，未占用太多施工時間。

（4）按照塔機說明書描述，在頂升標準節時，油泵壓力設在260-300MPa范圍內。根據施工過程記錄發現油泵壓力所有波動在297-300MPa，滿足頂升壓力并能保證頂升穩定。

（5）將標準節拉進是費時費力的過程，目前所采用方法為麻繩與標準節連接后用人力將標準節拉人指定位置。根據調查人力拉標準節耗時在12min以上，且拉進困難、多次使用手動倒鏈輔助，影響整個塔機頂升工作進度，需改進。

（6）目前我們用錘子敲進的方法使銷軸與銷孔對接，但高空作業打錘危險且銷軸重70公斤，因此對銷費時費力，銷軸對接時間都大于5min，需改進。

3方案研究

3.1標準節拉入困難

方法一：安裝小型卷揚機作業，該方法動力大，可快速將標準節拉進，但卷揚機占用空間大，速度不好控制，有一定危險性，該方法不可行。

方法二：制作電動拉具作業，該方法靈活輕便，速度可控，安全性能好，可行度高，具體方案如下：

（1）拉力的計算及電動扳手扭矩確定

經查得軸承滾動摩擦系數k≈0.05，根據公式F=kmg計算可得F=4900N，對現有電動扳手說明書查找，找出輸出扭矩為400NM-1000NM，其最大輸出力量為6500N。

（2）倒鏈的選擇

根據計算所得數據及對操作穩定性等因素考慮，我們對HS2-1/2、HSZ-1、HS2-2三個型號的手拉葫蘆對比分析，雖三個倒鏈都基本滿足拉力要求，但HSZ-1型穩定性更好且單鏈速度快，更能適應現場運用要求，選HSZ-1型手動倒鏈為原型。根據計算數據選用倒鏈HSZ-1型，其減速比為1：32，滿載手動拉力為309N，可以拉動標準節。現有的電動扳手型號為PIB-TJ-30，其輸出扭矩范圍為400-1000Nm，符合需求。

電動拉鏈制作完成后，在頂升過程中用于標準節拉進。經現場實際使用發現，用電動拉鏈省力且速度可控，在接下來的頂升過程中節省人力3個，省時超2h。

3.2標準節的對銷困難

方法一：采用液壓油缸推進裝置，該方法動力大省人力，但安裝費時費力，質量大，該方法不可行。

方法二：制作插銷專用螺旋推進工具，該方法質量輕，安全有效，成本低，可行度高，具體方案如下：

制造插銷專用工具

通過對銷軸及銷孔的數據測量可知，銷軸長度為400mm，銷軸插入整個接觸面積約為70650m2，我們所制作的專用拉力臂長度至少應大于820mm。

（1）拉力臂的選擇

由于現場標準節銷孔周圍空間有限，經測量拉力臂最大直徑為中22mm。材料選擇方面，螺紋鋼較圓鋼強度更大、應用更廣泛，適合做推進專用裝置的拉力臂材料。為適合推銷裝置對其進行加工，并保證能達到推進要求進行拉力試驗。經試驗可得加工后的拉力臂至少承受1.2t拉力，滿足推進裝置要求。

（2）推進螺栓的選擇

根據銷軸長度及推進要求，選擇推進螺栓長度為420mm，材料選擇最常見的高強度螺栓，直徑為中24mm。經計算及查閱資料得該型號螺栓強度符合要求。

螺旋插銷工具制作完成后，在頂升過程中用于銷軸推進，經現場實際使用發現，使用后可省時省力的將銷軸推人孔內，就插銷這一過程節省th多。

4效果檢查

第二次塔機頂升完成，共用時9.5h，比目標值提前0.5h完成任務;第三次頂升完成，共用時9h，比目標值提前1h完成任務。ZSC70240塔式起重機頂升標準節時間明顯縮短，單節標準節的平均頂升時間由原來2.33h縮短為現在平均1.5h。

5結束語

經使用可得，此成果能較快完成施工要求的同時，大大保障作業人員的施工安全，保證施工質量。通過此次活動開展，在保證安裝質量的同時縮短了ZSC70240塔機的安裝頂升時間，為以后更好更快進行塔機安裝拆除作業積累大量經驗，同時為公司在以后重型起重機械安裝拆卸等工作項目打下堅實基礎。