球頭圓螺母在設備安裝中的創新應用

摘 要:機械設備安裝的速度、精度直接關系到新建、改建、擴建項目能否快速達產、達效。在機械設備安裝中，長期沿用斜鐵調整的方式，但效率不高，精度也較低。通過采用普通螺栓與球頭圓螺母配合，可在很短的時間內達到精確調整的各項指標。

關鍵詞:普通螺栓 球頭圓螺母 精調 標高

中圖分類號:TH17 文獻標識碼:A 文章編號:1674-098X(2011)03(c)-0017-01

近幾年來，隨著國民經濟穩步快速的發展，機電、化工、石油、煤炭、水泥、冶金、機加工等行業紛紛新建、改建、擴建。在改擴建項目中，機械設備的安裝尤為重要，尤其在機械設備日益大型化、重型化、模塊化的今天，如何快速、高精度地安裝機械設備，已經成為衡量一個建筑安裝公司技術水平的重要標尺，也直接關系到相關企業的綜合經濟利益。因此，如何快速、高效地安裝調整設備(尤其是機械設備)已經成為每一名建筑安裝工程技術人員必須高度重視的技術環節。現結合本人近20年來技術改造的實踐經驗，就如何創新利用普通螺栓與球頭圓螺母配用，巧妙地解決機械設備高精度定位的措施進行簡單介紹，供同行借鑒和商榷。

1 問題的提出

山東省萊鋼集團股份有限公司鍛壓廠由軋鋼車間、型鋼車間、水壓機車間共3個生產單位組成，以建筑用螺紋鋼為主導產品。在2002年5月份，經軋鋼車間的工藝適應性改造，鍛壓廠的產能由120萬噸/年提升到200萬噸/年。在這次大修改造中，主要工作包括:加熱爐易地大修改造、對原來的4臺中軋機和6臺精軋機移位安裝、冷床延長等。當時，國內經濟形勢一片大好，基建市場異常火爆。以生產螺紋鋼為主的軋鋼車間日均生產螺紋鋼3500噸，折合純利潤110余萬元。在這種國內經濟大形勢下，只能充分利用待料、限電、限煤氣等有限時間，隨時準備停機改造。因此，“盡可能壓縮改造工期”、“早日達產達效”、“時刻準備停機改造”是每一位工程技術人員必須充分考慮的頭等大事。機械設備的安裝調整包括粗調整、精調整兩個步驟。長期以來，機械設備的安裝、就位、找正，一直以斜鐵為主，即平墊鐵放在最下面承重，厚墊鐵配對使用，用于粗調整;薄斜鐵與薄墊鐵配對(或薄墊鐵與厚斜鐵配合)使用，用于設備標高的精確調整。(1)斜鐵調整存在的問題。1)斜鐵調整的原理。如圖1所示，配對的兩斜鐵的斜面為工作面。墊鐵最多為5層，下面的1～3層用于粗調，粗調后一般點焊成一體(鑄造斜鐵可以不焊);上面的1～2層用于精確調整，精調完成后再基礎灌漿、二次灌漿。2)精調是關鍵。精調時，敲擊斜鐵，被安裝設備容易沿受力方向移動，嚴重影響精確找正;敲擊力太小，又很難達到精調的目的。3)浪費寶貴的金屬材料。每次設備安裝都要提前準備幾千塊斜鐵，而每塊斜鐵的一面需要刨削，才能出現需要的斜面，因此，約1/4～1/3的金屬成為鐵屑而白白浪費掉。(2)問題的提出。軋鋼車間由于機組設備連續超負荷運轉，2002年5月23日夜間，加熱爐出現意外故障，急需休風處理。廠領導決定24日上午8時開始大修，但機修車間已經加工好的斜鐵只有800塊，無論如何也不能滿足改造的需要。為此，技術人員必須另覓解決辦法。通過反復研究安裝資料，發現若沿用斜鐵調整的傳統方式，機修車間難以在短期內加工出所需的斜鐵，必須充分利用現有的800塊斜鐵，再采取新技術措施來解決設備的安裝就位、精確找正等一系列問題。

2 解決措施

(1)液壓千斤頂的啟發。在5月24日上午中軋機組安裝過程中，技術人員通過對車間報廢的4臺螺桿千斤頂修復，3小時內就把4臺軋機的標高精調完畢。為此，技術人員大受啟發，決定充分利用各車間技改后回收的鋼板、M36×150的1200套螺栓和螺母，對設備精調。具體做法是:先把回收的廢舊鋼板切割成120mm×120mm的小塊，各邊部清理干凈，用于做平墊鐵，主要用于粗調時承重;粗調完畢，把M36×150的螺栓、螺母放在需要精調的部位，螺桿頭部與平墊鐵點焊住，防止擰動螺母時螺桿也在摩擦力作用下轉動，通過調整螺母的高低達到精調標高的目的。但是，由于螺母的厚度有限，這種方法只有3～5mm的高度范圍;扳手調整螺母時，扳手的工作空間有限;轉動螺母時，螺母經摩擦力帶動被調設備輕微移動，也影響精調的精度。(2)改進措施。如圖2所示，為了避免螺母在精調中的不利影響，在冷床、精軋機等精調要求較高的機組，決定由機修車間趕制100個圓螺母(與M36×150的配用)。即:用Φ100～120mm的圓鋼下腳料，截成60～80mm長的小段→鉆孔→把一端車成球頭→車絲→四周銑方(四方或六方)由于球頭螺母的頂部與被調設備之間為點接觸，圓螺母轉動時，被調設備受的摩擦力影響小，不會被摩擦力帶著移動;螺母厚度為60～80mm，扳手有足夠的調整工作空間;螺母與螺栓配合、螺母球頭，轉動螺母十分方便，可在很短的時間內精調完標高。(3)注意事項。在這種安裝方式下，設備的重量主要由螺栓來承受，因此，如何確定螺栓的規格、螺栓的數量是確保安裝質量的前提。需要根據設備的重量、承重點的位置、承重螺栓的規格等因素，通過計算以確定承重螺栓的數量。(4)該方式的局限性。由于圓螺母內，絲的長度有限，因此，該方式特適用于設備標高的精調;由于圓螺母與被調設備之間為點接觸，為了保證精度，精調完畢，圓螺母與螺栓務必一起澆筑在基礎內。

3 結語

在2002年5月份的大修改造中，由于開創性地使用了M36×150的螺栓(標準件)與球頭螺母配合的方式，原計劃6天的標高精確找正，1天就完成了。本次大修改造也因此而提前了5天，直接經濟效益達800余萬元，也為今后設備安裝找正積累了寶貴經驗。

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