大型壓力機地腳墊板的安裝應用

摘 要：本文作者多年從事對汽車沖壓工廠的設計與研究，本文介紹了汽車沖壓件生產車間里大型壓力機的地腳墊板的安裝和灌漿工藝和注意事項等。

關鍵詞：沖壓 壓力機安裝 高強無收縮灌漿料 二次灌漿

中圖分類號：TH182文獻標識碼：A文章編號：1674-098X(2011)06(a)-0092-02

隨著近幾年汽車制造業的飛速發展，本公司承攬的新建、擴建汽車制造廠的設計與總承包日益增多。大型壓力機地腳墊板的施工工藝一般采取膨脹水泥二次灌漿，再用鉗工修磨的方式達到與設備較好的結合。而GB50272-2009 鍛壓設備安裝工程施工及驗收規范及GB50231-2009機械設備安裝工程施工及驗收通用規范對墊板的安裝驗收方案說明較為模糊，且與國內外主流的壓力機制造廠商提出的要求也不一致。在項目的建設過程中，作者逐步積累了一套較為有效的墊板調平和灌漿規范，并在多個項目中獲得滿意的效果。

1 大型壓力機墊板的承載要求

大型壓力機的安裝一般采取分體現場組裝的方式，具體的安裝順序是地下附件-底座-工作臺-4個立柱-滑塊-上橫梁，之后再用4條拉緊螺栓通過液壓拔長預緊將底座、立柱和上橫梁緊固，從而形成一個牢固的整體結構，并能承受數千噸的內壓力。

由于國內的壓力機制造商一般不提供設備的詳細的震動載荷資料，本文以穆勒-萬家頓制造的閉式四點多連桿機械壓力機VK-1800為例，設備共有4塊1.35x0.7m的墊板，設備自重對每塊墊板的靜壓力為1.5MN，設計最大模具對每塊墊板的靜壓力為0.18MN，則4塊墊板中每塊墊板的靜載荷為1.68MN。在全噸位生產時對每塊墊板的沖擊載荷為0.27MN，振動頻率100～140Hz，已占全部載荷的13.8%，這還沒有考慮設備在使用中可能發生“悶車事故”卸荷瞬間的極端情況。通常壓力機的設計遵循自身剛度1/6000～1/10000，若墊板自身的平面度和安裝水平度較差，則會造成墊板的接觸面積過小，從而在存在設備整體傾斜，則每根立柱的載荷不均勻，造成立柱與上橫梁的形變不同，從而影響滑塊運行的精度，對壓力機和模具的壽命造成不良影響。另外，雖然每塊墊板載荷指標低于墊板和灌漿料的屈服強度等級，但在設備長期使用后會緩慢發生疲勞屈服，從而造成設備在使用中震動，影響各類緊固件的載荷分布，造成頻繁的結構部件破壞及其它故障，并嚴重影響壓力機的精度。

2 國家相關標準和壓力機制造商提供的墊板制造、施工標準

按照GB50272-2009和GB50231-2009推薦的通過塞尺等檢測墊板與壓力機底座接觸情況的手段在大型壓力機安裝中并不適用。首先，壓力機地腳和墊板會在壓力機的重壓下發生彈性變形，從而不能反映出墊板與壓力機地腳的真實接觸情況；其次，如果檢測出接觸情況不好時，二次灌漿施工已完成，此時再進行返工，不僅墊板有必要重新進行機械加工，還要重復調平灌漿的工作，會嚴重影響項目的進度，這時候檢測的手段，并不適用于大型壓力機的安裝。而國內外主要的壓力機制造商對墊板一般只提出上表面粗糙度和調平精度的要求，而對加工、調平等沒有具體的規范，或者提供的方法根本無法在實際中實現。

3 本公司建立的壓力機墊板制造、調平、灌漿的方法

制造：因該把墊板理解成設備與砼基礎過渡的零件，其上表面與壓力機地腳的結合應滿足GB50231-2009中對設備接合面的結合要求，其下表面與二次灌漿層的結合應滿足鋼制預埋件的要求。墊板的加工要求上下平面的平面度達到7級，表面粗糙度達到3.2。

就位與調平：就位前先在該區域用鋼筋焊牢調整螺栓，裝上調整螺母；用水準儀檢測墊板的四角調整到規定的標高值；再用標稱0.02mm/m的框式水準儀或標稱0.01mm/m的合像水準儀調平至壓力機廠家的規定值。

調平的判定依據：用水準儀經24h后檢測，各項數據無普遍偏離。

灌漿準備：判定合格后，用螺母從上將墊板固定，防止墊板移位。

灌漿：本公司主要采用早強型高強無收縮灌漿料灌漿。灌漿料的水分添加必須采用彈簧秤稱量，嚴格控制加水率。灌漿過程中始終有1人手工振搗，確保墊板下的氣體能夠及時排空。

養護：一般市場上能夠買到的早強型高強無收縮灌漿料灌漿都能適應國內大多數地區的室內氣溫。在5℃以上時，灌漿完畢后1～2h，先在墊板表面涂抹黃油防止生銹，之后在灌漿料初凝后應立即加蓋溫草袋或棉被進行3～7天陰濕養護，第二天需進行注水養護，否則極易出現寬度小于1mm的細微熱裂紋。

4 典型案例

本公司2007年承接的陜西重型汽車有限公司車架工廠總承包項目中，需要完成該公司購買的日本川崎6000t汽車縱梁液壓機的墊板灌漿工作。按照項目進度，該工程在2008年元月份進行墊板的二次灌漿。當時日氣溫在-4℃至6℃左右，為保證灌漿的強度，本公司先按照車間環境制作2塊標準試壓塊，3天后送當地監測站進行試壓檢測。其中一塊抗壓強度38.7MPa，另一塊達到42.2MPa，達到該灌漿料《施工技術手冊》的強度指標，表明氣溫對灌漿沒有影響。之后才組織灌漿工作。灌漿后將1根溫度計插入灌漿料中，與環境溫度進行對比，每4h記錄一次溫度。灌漿后2h用濕棉被對灌漿區域進行覆蓋保溫，4天后拆除模板。圖5是根據當時的測溫記錄制成的對照表，可以看出，早強型高強無收縮灌漿料灌漿在灌漿初期溫度急劇上升，在第二天達到最高，之后緩慢降溫，在第三天基本與砼溫度一致。

5 結語

與大型設備的安裝、調試相比，壓力機墊板的施工在整個沖壓工廠的建設過程中顯得微不足道，但如果不加以重視，極易對壓力機的安裝造成嚴重的拖期影響，并有可能影響到壓力機日后的使用壽命和精度。正是看到這種關系，本公司才在工程實踐中摸索出一套有效的施工工藝，為提升公司精益管理水平添磚加瓦。目前，該工藝已作為本公司專業技術標準在陜西重型汽車有限公司、北方奔馳重型汽車有限責任公司、陜西通家汽車有限公司、上汽通用五菱汽車股份有限公司、上海通用東岳汽車有限公司等國內主流汽車行業使用。

參考文獻

[1]GB50272-2009，鍛壓設備安裝工程施工及驗收規范[S].

[2]GB50231-2009，機械設備安裝工程施工及驗收通用規范[S].

[3]樊兆馥.機械設備安裝工程手冊.冶金工業出版社[M].2004.