M150車銑加工中心吊裝施工方案的設計

丁惠泉

（南車戚墅堰機車有限公司，江蘇 常洲213011）

0 引言

根據(jù)生產需要，從奧地利進口了M150車銑加工中心，該加工中心是一種精密設備，主要用于大尺寸配件的加工。為保證配件生產進度的需要，需要在5個工作日內完成該設備的吊運和安裝。由于設備價值昂貴、精度高、體積較大，同時所需安裝的車間擁擠，已密布各種機加工設備、工裝，作業(yè)環(huán)境差，因此給設備吊運和安裝帶來困難。為了保證吊裝作業(yè)安全和設備的安裝質量，并在計劃時間完成吊裝，本文主要從車銑加工中心主機到廠后的卸車、開箱、吊運、就位這四個方面設計了以下施工方案。

1 M150車銑加工中心主機吊裝方案的研究

M150車銑加工中心的主機凈重45000 kG，主機箱的毛重52635 kG，主機箱外形尺寸12.6m×3.85m×4.3m，7個附件箱，最大的附件箱外形尺寸5.95 m×2.3 m×2 m。車間門高4.6 m，寬4.3 m。

根據(jù)任務目標的要求，通過對施工現(xiàn)場的實際觀察，現(xiàn)對兩種施工方案進行分析，通過機具、場地、工期、勞動力消耗對周圍作業(yè)的影響及其安全、經濟指標、安裝質量等目標列表比較。

從表1中可以看出，通過對上述兩個吊裝方案對比，在確保安全可靠的前提下，周期短，費用少，且對周圍影響小，為此應選用方案一作為施工方案。

1.1 確定吊裝順序

整個設備吊裝過程可分為5個階段：準備、卸車、開箱、滾運、就位。

1）準備階段。為防止在滾運過程中對地坪的破壞，在需經過路面上鋪設硬紙板和6 mm鋼板，卷揚機、導向滑輪等如圖2所示進行設置，其固定于立柱底部，并用木板作襯墊。

表1 M150車銑加工中心吊裝方案的對比表

圖1 車銑加工中心吊裝平面布置圖

圖2 車銑加工中心滾運平面布置圖

2）卸車階段。在卸車前，先確認車銑加工中心方向，正面朝南（與基礎安裝位置一致），避免車銑加工中心在滾運過程中掉頭，增加工作量，卸車使用2臺汽車起重機抬吊，汽吊停放位置應使吊臂幅度滿足起吊重量要求（如圖1所示）。

從結構分析，該設備在長度方向載荷對稱，即兩吊點均分總載荷，正式起吊前應進行試吊，確認兩吊點載荷分配，如有不均，應適當調整汽吊停放位置，將設備吊起約50 mm左右后即指揮平板車駛離，將設備緩緩下降，底部高于地面100 mm左右時，將設備按順時針偏轉至吊臂幅度允許的最大值。調整汽吊乙至第二位置，如圖1所示，將設備偏轉90°，對正并盡量靠近車間門。

3）開箱階段。待拆除箱邊板固定后，用吊索將箱體固定，將箱頂及四壁整體吊離，察看設備底面結構，選定安放臺車位置和牽引點，用車銑加工中心吊裝專用吊具將設備吊高100 mm后將底座拖走，將車銑加工中心下降至4只小臺車上，由于車間門外地坪有坡度，待牽引鋼絲繩受力后，才可松吊鉤。

4）滾運階段。在滾運過程中，需安排4個起重工，每人負責1個臺車，察看在滾運過程中是否移位，安排2名指揮人員操作卷揚機平穩(wěn)地沿直線牽引設備，接近預設的轉彎處時，應用2臺爪式千斤頂分左右對稱位置同時將設備頂升，調整臺車與設備縱軸線間的夾角，應保證左右兩側的夾角一致，設備實際偏轉的軌跡偏離預設的彎道時應及時按上述措施調整小臺車與設備的夾角，當因牽引夾角過大，設備在小臺車上發(fā)生橫移時應及時調整牽引點位置（如圖2所示，A處和B處）直至將設備滾運至基礎南側并與之平行，整個轉彎過程需調整小臺車角度3～4次。

5）就位階段。將小臺車調整至與設備成90°夾角，利用手拉葫蘆在B和C點牽引設備橫向移動，在橫移過程中注意縱向位置，直至將設備牽引至安裝基礎正上方，用2臺千斤頂分2次將設備頂升200 mm后用硬木墊實，待安放地腳螺柱后，將設備降至調整墊鐵上，就位結束。

1.2 吊裝機具的選取

1）汽車起重機主要參數(shù)的選取。該車銑加工中心主機重52635 kg，如設備縱向對稱，F(xiàn)1=F2=G/2=26.32 t，根據(jù)試吊實際載荷調整，現(xiàn)預設F1=F2≤27 t，根據(jù)設備箱寬3.85 m及作業(yè)現(xiàn)場位置，應選額定起重量50 t的汽車起重機2臺，其性能參數(shù)如表2所示，對照表2，在起重時起重機應控制工作半徑≤5.5 m。

表250 t汽車起重性能表t

2）吊索的選取。吊索長度：選2根20 m長鋼絲繩（可用卸扣接長），鋼絲繩夾角小于20°。

FP=（F1/cosA）×K（A 取20°），其中吊索安全系數(shù)應為6～8，初選 K=6。因此 FP=6×270/cos20°×2=862 kN。

查表可選6×37+1-φ42 mm鋼絲繩，公稱抗拉強度為1770 MPa，鋼絲繩破斷拉力FP=921 kN，吊索實際安全系數(shù)K=2FP×cosA（/2F）1=921×cos20°÷270=6.41。

3）卷揚機的選取。根據(jù)經驗公式估算牽引力F=fQg，式中：f為混合摩擦因數(shù)，一般取f=0.10～0.20，根據(jù)現(xiàn)場的坡度和地面鋪設鋼板不平、正常拐彎等情況綜合評定，滾運路面情況較好，綜合摩擦因數(shù)f的值可取小值。

牽引滑輪組選用為2。

牽引鋼絲繩：6×37+1-φ16mm，公稱抗拉強度1770MPa，鋼絲繩破斷拉力Fp=134 kN。

卷揚機牽引力 F′=K1×F÷2=1.1×45÷2=24.75 kN，可選用3t以上卷揚機。

1.3 吊裝的進度及資源需求計劃

1）機具吊裝的進度計劃。根據(jù)吊裝方案內容、設備安裝進度，以及各附件安裝的先后順序和持續(xù)時間，作出施工時間進度表，見表3。

表3 M150車銑加工中心吊裝時間計劃

2）機具吊裝的資源需求計劃。機具吊裝的資源需求主要包括勞動力和吊裝工作所需的材料需求，具體見表4和表5。

表4 主要工種勞動力計劃

2 吊裝的安全技術措施

1）吊裝作業(yè)前的檢查和工作交底。所有作業(yè)人員必須嚴格遵守起重機械和起重作業(yè)安全技術操作規(guī)程，作業(yè)前，應對起重機械、工具、吊索具進行安全檢查。吊裝作業(yè)前，應召集所有參加吊裝作業(yè)的人員進行方案的交底，使大家清楚吊裝的內容、作業(yè)順序及安全技術要求，做到心中有數(shù)、忙而不亂、配合默契。

表5 主要機具材料需用量計劃

2）起重指揮、汽吊司機、卷揚機操作人員，應事先進行溝通，確定指揮信號，正確執(zhí)行《起重吊運指揮信號》標準。用2臺起重機卸車時，鋼絲繩應保持垂直，各臺起重機的升降、運行應保持同步。

3）施工現(xiàn)場應加強施工安全教育，加強安全監(jiān)督管理。

4）開箱當天應確認天氣良好，無雨、大風天氣。

3 結語

通過對M150車銑加工中心主機吊裝方案的研究，此次車銑加工中心的吊裝由于前期準備充分，相關方溝通及時以及加強了現(xiàn)場的組織協(xié)調，整個主機的卸車、開箱、滾運就位以及附件的開箱和運至車間等各項任務均順利實施，整個吊裝作業(yè)由計劃5 d縮短到3.5 d完成。從此次車銑加工中心的吊裝結果來看，大型精密設備的吊裝應注重前期準備，施工方案的優(yōu)選，作業(yè)前的技術交底及吊裝作業(yè)計劃和組織協(xié)調是十分重要的。

［1］ 薛標.安裝起重工（高級）［M］.北京：中國勞動社會保障出版社，1999.

［2］ 王文斌.機械設計手冊［M］.北京：機械工業(yè)出版社，2004.