混合機吊裝方法研究

顧 強，邱萬里，蔣小寶，涂俊魁

（安徽馬鋼設備檢修有限公司，安徽 馬鞍山 243000）

1 設備概述

1.1 設備參數

一次混合機設備質量為132 t，設備規格尺寸為Φ4 000 mm×18 000 mm，設備為筒型空心設備，整體吊裝；二次混合機設備質量為148 t，設備規格尺寸為Φ4 400 mm×20 000 mm，未組裝齒圈前設備規格尺寸為Φ4 400 mm×20 000 mm，質量為133 t，整體吊裝。

1.2 吊裝特點

吊裝設備為廠區內設備，且為老設備，設備表重量可能有所增加，組裝場地在老裝置區內，周圍有很多現有管廊，吊裝場地狹小，給吊裝增加了一定的難度。吊裝前，需要嚴格核實吊點等，對吊裝位置、吊裝半徑、吊裝索具等進一步確認。吊裝過程控制點較多，要求嚴格按照相關標準進行吊裝，嚴禁違章作業。

2 吊裝參數、工藝和方法

2.1 設備吊裝狀態、吊車的選取

本方法是針對馬鋼1 號燒結一次混合機與二次混合機更換吊裝所編制的。拆除原設備、安裝新設備，設備安裝吊裝為整體吊裝。

考慮設備情況及場地等綜合因素[1]，本次安裝吊裝，使用DEMAG AC500-2 全地面起重機主吊，采用中聯重科350 t 全地面起重機作為配合車輛。

2.2 吊裝工藝

一次混合機的吊裝，采用500 t 主吊車提升設備出料端，采用350 t 輔助吊車抬送設備給料端。先將新筒體挪位至圖1 所示位置，主吊車向設備方向平行行走、起鉤，兩臺吊車將設備提起，穩定離地面500 mm 的高度，當抬起設備兩端后，兩臺吊車同時回轉，將設備吊運到安裝位置就位。

二次混合機的吊裝，采用500 t 主吊車提升設備給料端，采用350 t 輔助吊車抬送設備出料端。主吊車向設備方向平行行走、起鉤，兩臺吊車將設備提起，穩定在離地面500 mm 的高度，當抬起設備兩端后，兩臺吊車同時回轉，將設備推磨調頭，放在臨時底座（建議用廠家制作的托輥底座）上。350 t 吊車移位2 次，將設備調頭，最后以雙車抬吊法就位[2]。

2.3 吊裝平面布置原則

1）在滿足吊裝平面和空間條件的前提下，最大限度降低基礎、減小管廊施工等周邊結構的預留。

2）滿足安全吊裝的必要條件。

3）盡量不影響地下設施，如果不可避免時，應有可實施的安全保護措施。

4）盡量不影響其他工程。

5）不阻塞界區外公用通道，當影響不可避免時，應盡量縮短影響時間。

6）所有的吊裝區域范圍內無障礙。

2.4 吊裝參數（見下頁表1—表6）及平面（見圖1）

圖1 1 號燒結一次混合機安裝吊裝平面布置示意圖（單位：mm）

表1 一次混合機設備參數

表2 一次混合機吊裝索具參數

表3 一次混合機吊車描述

表4 二次混合機設備參數

表5 二次混合機吊裝索具參數

表6 二次混合機吊車描述

2.5 二次混合機安裝吊裝推磨步驟（見下頁圖2、圖3、圖4）

圖2 推磨掉頭第一步（單位：mm）

圖3 推磨掉頭第二步（單位：mm）

圖4 推磨掉頭第三步（單位：mm）

2.6 吊裝過程描述及注意事項

2.6.1 吊裝過程描述

1）對吊車站位現場進行地基處理，將吊裝前場地清理干凈，在設備指定卸車位置進行卸車。具體吊車站位見上頁圖1。

2）組裝500 t 汽車吊到指定位置。

3）將350 t 吊車支車到指定位置。

4）連接主吊系統和輔助系統的鋼絲繩。

5）試吊。通過500 t 吊車和350 t 吊車將設備抬起，靜止等待30 min，觀察地基、索具、設備本體、吊耳等有無異常情況。

6）正式吊裝。500 t 吊車和350 t 吊車同時將設備提起，待離開設備鞍座500 mm 時停止動作，檢查地基、吊車、索具、吊蓋、吊耳等，如無異常，撤去鞍座，350 t 吊車保持設備離地500 mm，500 t 吊車與350 t 吊車同時緩慢起鉤，使新設備超過舊設備底座高度，回轉至設備基礎位置上方，將設備落入底座內，設備就位。

7）吊裝完成后，由設備搭設方組裝，對吊車摘鉤。

8）吊車退場。

2.6.2 注意事項

1）一次混合機的安裝，需要移除液壓泵站、周圍公棚和植被，以保證350 t 汽車吊站位與500 t 吊超起設備6.5 m 的回轉半徑。

2）在二次混合機安裝前，將新設備下方的混凝土底座去除2～3 m，以保證500 t 站位。

2.6.3 鋼絲繩和起吊位置的選擇

2.6.3.1 鋼絲繩實際受力的計算

當被起吊物體重量一定時，鋼絲繩與鉛垂線的夾角α 越大，吊索所受拉力就越大；或者說，當吊索所受拉力一定時，起重量隨著α 角的增大而降低：

式中：P 為每根鋼絲繩所受的拉力，N；Q 為起重設備的重力，N。

2.6.3.2 鋼絲繩繩徑的選擇

選擇鋼絲繩時，根據鋼絲繩受到的許用拉力P0=nP，求出鋼絲破斷拉力總和ΣS0，再查表確定鋼絲繩規格。根據鋼絲繩使用程度，乘以0.4～0.7 的系數。則鋼絲繩的允許拉力可按下式計算：

式中：Pz為鋼絲繩的許用拉力，kN；ΣS0為鋼絲繩的鋼絲破斷拉力總和，kN；a 為考慮鋼絲繩之間荷載的不均勻系數，針對6×19、6×37、6×61 鋼絲繩，a 分別取0.85、0.82、0.80；K 為鋼絲繩使用安全系數，用于手動起重設備時K=4.5，用作綁扎吊索時K=8～10，用于機動起重設備時K=5～6，本文屬最后一種情況K=6。

2.6.3.3 鋼絲繩的選用

鋼絲繩在相同直徑時，股內鋼絲越多，鋼絲直徑越細，則繩的撓性也就越好，易于彎曲，但細鋼絲捻制的繩不如粗鋼絲捻制的繩耐磨損[3]。因此，不同型號的鋼絲繩，其使用范圍也有所不同。本次吊裝選用6×61+1 鋼絲繩綁扎吊起重物。

根據經驗公式估算：當公稱抗拉強度為1 400 MPa 時，ΣS0=428d2；當公稱抗拉強度為1 550 MPa時，ΣS0=474d2；當公稱抗拉強度為1 700 MPa 時，ΣS0=520d2；當公稱抗拉強度為1 850 MPa 時，ΣS0=566d2；當公稱抗拉強度為2 000 MPa 時，ΣS0=612d2。式中：d 為鋼絲繩的直徑。

一般的鋼絲繩公稱抗拉強度為1 470 MPa、1 570 MPa、1 670 MPa、1 770 MPa、1 870 MPa 等，可按其抗拉強度數值進行修正。這里取抗拉強度最小（1 470 MPa）的鋼絲繩，其破斷拉力總和的經驗公式如下：

在已知鋼絲繩實際拉力P0時，則可按下式估算鋼絲繩直徑：

式中：d 為鋼絲繩直徑，mm；Pmax為鋼絲繩實際承受的最大拉力，N；σ 為鋼絲繩的公稱抗拉強度，Pa。

本次吊裝每個吊點選用6×61+FC-1770 Φ60×16 000 mm 的鋼絲繩4 根，該鋼絲繩最大的破斷拉力為180 t，以6 倍安全系數計算，鋼絲繩作業中的破斷拉力為30 t。設備起吊后的鋼絲繩拉力遠不足鋼絲繩最大破斷拉力，保證安全。由于不是吊點起吊，而是兜底起吊，故不考慮折減系數。

2.6.3.4 二次混合機吊點設置吊點負荷計算

此為二次混合機的起吊位置選擇，給料端為500 t 汽車吊起吊點，出料端為350 t 汽車吊起吊點，給料端有兩副鋼絲繩，分別在凸圈的兩側，出料端有4 副鋼絲繩，只拴一道?？紤]到大齒圈質量為14.85 t，靠近給料端側，第一根鋼絲繩距離邊上取4.5 m，第二根鋼絲繩取6 m，靠近出料端側距離為4.5 m。以二次混合機20 m 長計算，靠近給料端側起吊質量約85.42 t，靠近出料端側，起吊質量約61.97 t。

2.6.3.5 一次混合機吊點設置吊點負荷計算

一次混合機質量為130.7 t（帶大齒圈），500 t 起吊端為67.38 t，350 t 起吊端為63.23 t。過程不再贅述。需要清除二次混合機新設備旁邊的花壇，長度在20 m 左右。

起吊前，先使吊車伸到實際最大吊裝半徑位置進行測距，得出吊機的額定載荷，然后進行試吊，確定吊點的實際負荷，計算實際負荷率，確認無誤后方可正式起吊作業。

3 結論

大型機械設備在吊裝過程中會受到多種因素影響的制約，要綜合分析吊物的重量及周圍的環境，針對性采取相應措施和方法來布置吊裝路線，使設備在安裝過程中充分發揮作用，實現高效吊裝。