某圓形堆取料機主要部件預組裝方法與要求

朱 勇

（南通中遠重工有限公司，江蘇 南通226004）

1 設備概述

圓形堆取料機是一臺對原料進行均化處理、儲存及輸送等操作的散料設備，放置于圓形鋼結構堆棚中[1]。主要由堆料機鋼結構、懸臂膠帶機、堆料回轉部、下部中心料斗、門架鋼結構、取料行走機構、取料俯仰機構、刮板取料機、附屬結構等部分組成。

一般此類設備的部件都在設備使用場地內進行合攏安裝，但經常會發生螺栓孔對不齊、合攏口面板錯位、輔鋼安裝干涉、鉸孔錯位等現象，從而造成了現場返修困難，工時的浪費。為了縮短在使用現場的安裝周期及提前識別合攏產生的問題點，提出了在制造廠內預先進行預合攏方法。

基于場內及發運條件限制，本文主要討論為保證某圓形堆取料機（見圖1）的制作精度，滿足設備使用及現場安裝的順利安裝，通過提前對圓形堆取料機鋼結構部分結構進行場內預組裝來解決現場合攏精度問題的方法。

圖1 某圓形堆取料機總體布置圖

2 鋼結構構件部分的預組裝

如圖1所示，設備的鋼結構件主要指堆料機鋼結構、懸臂膠帶機、堆料回轉部、下部中心料斗、門架鋼結構、取料行走機構、取料俯仰機構、刮板取料機、附屬結構等部分。

所有預組裝部件的尺寸和精度要求必須符合GB50205-2017標準。由于整機合攏現場時的精度要求，對于中立柱軸線的偏差不應大于1.5 mm，現場圓形軌道半徑偏差控制在6 mm以內，任意6 m范圍內高低偏差控制±1 mm，極限偏差3 mm，機架（含門架、立柱、前后臂架、拉桿、回轉部等）安裝后相對中心線最大偏移值不大于8 mm，鉸軸中心線與機架中心線的垂直度允差不大于2 mm。

結合上述要求，對于工廠內合攏時需控制堆料機鋼結構、回轉部個平面度都必須控制小于1 mm以內，門架合攏后必須檢測中心軸線至連接行走處的尺寸控制在5 mm以內，前后臂架軸孔同軸度不得大于2 mm，與臂架中心線垂直度不大于±1.5 mm，臂架縱向中心環線應與整體縱向中心環線重合，且在同一垂直平面中，其偏差不得大于5 mm。其余部件精度按照下述部件合攏詳細要求執行。

2.1 堆料機鋼結構、堆料回轉部、膠帶機的預組裝方案

1）堆料回轉部的預組裝：上部回轉平臺（重約8.423 t）、上部回轉框架（重約5.028 t）、中部回轉平臺（重約12.382 t）進行預組裝，預組裝后需檢查螺栓孔的對正情況，保證螺栓能順利穿入，由于機械加工后的接合面是精基準，所以接合面的平行度是保證柱體直線度的必要條件，因此法蘭平面間隙需小于1毫米[2]。見圖2（需拆開單獨發運）。

圖2 堆料回轉部圖

2）回轉框架上下工8個支撐面法蘭先單獨機加工，上面四個法蘭板與上部回轉平臺的四角支撐面機加工后配鉆打孔，并使用工藝螺栓將配鉆的法蘭擰在一起，下面四個法蘭面與中部回轉平臺的四角支撐面機加工后配鉆打孔[2]，見圖3。

圖3 回轉框架

2.2 前臂架、后臂架與堆料回轉部聯接鉸預組裝

1）堆料回轉部（重約 25.833 t）、前臂架（重約18.407 t）、后臂架（重約8.442 t）、前拉桿（重約5.3 t）、后拉桿（重約1.739 t）進行預組裝見圖4（需拆開單獨發運）。

圖4 前、后臂架與堆料回轉部預裝圖

2）先將前臂架與后臂架吊放在已調好的水平高度的胎架上，使其中心與地樣線相重合，檢查鉸軸應能順利裝配，且臂架中心與回轉中心吻合，鉸座間隙適當，無卡阻。

3）前拉桿、后拉桿的鉸軸點與上部回轉平臺和中部回轉平臺鉸軸點組裝，前臂架和后臂架鉸軸點預組裝，鉸軸應能順利裝配.見圖5（需拆開單獨發運）。

圖5 預裝實物圖

4）前后臂架軸孔同軸度不得大于2 mm，與臂架中心線垂直度不大于±1.5 mm，全長范圍內的最大旁彎量不大于5 mm。注意檢查臂架縱向中心環線應與整體縱向中心環線重合，且在同一垂直平面中，其偏差不得大于5 mm。中部回轉平臺、前臂架、后臂架三者構件上的上平面應在同一水平面中，其前后臂架前后兩端不得有下垂現象。左右兩側后鉸座應在同一垂直平面內，偏差≤2 mm。

2.3 回轉大軸承的預組裝

1）上部回轉軸承（重約1.55 t）、上部回轉平臺（重約8.423 t）、上部棧橋支撐平臺（重約8.354 t）進行預組裝。見圖6（需拆開單獨發運）。

圖6 上部回轉大軸承的預裝圖

將上部回轉平臺吊放在已調好的水平高度的胎架上，并依次吊裝上部回轉軸承和棧橋支撐平臺，檢查大法蘭螺栓孔與回轉軸承的對正情況。

2）中部回轉軸承（重約2.48 t）、中部回轉平臺（重約12.382 t）、中部回轉驅動裝置（重約1.262 t）進行預組裝。見圖7～圖8（需拆開單獨發運）。

圖7 中部回轉大軸承的預裝圖

圖8 預裝實物圖

3）將中部回轉平臺吊放在已調好的水平高度的胎架上，并吊裝中部回轉軸承在其上，檢查大法蘭螺栓孔與回轉軸承的對正情況。將中部回轉驅動裝置預裝，檢查小齒輪和大齒圈的嚙合是否符合傳動要求，保證齒輪嚙合間隙及嚙合重合度（小齒輪齒頂圓與轉盤軸承外齒輪齒根圓間隙1～1.5 mm，嚙合重合度≥90%[3]）見圖9。

圖9 現場實物圖

2.4 門架鋼結構的預組裝方案：

1）門架ⅠⅡⅢ（重約20.849 t）、門架Ⅳ Ⅴ（重約16.221 t）、門架Ⅵ Ⅶ（重約 14.78 t）、門架Ⅷ（重約8.5 t）、取料行走機構（重約7.221 t）進行預組裝。見圖10（需拆開單獨發運）。

圖10 門架預裝圖

2）整個門架為左右對稱結構，預組裝時分別將門架兩側箱體梁進行單獨合攏，按工藝次序依次吊放在已調好的水平高度的胎架上側躺進行預合攏，檢查高強螺栓連接處對正情況，并檢查門架角度是否和地樣線重合，將行走機構的上部平衡軸承旋轉90°進行預組裝，查看與門架下部螺栓孔對正情況，以及車輪行走半徑的尺寸，控制在±5 mm以內。

3）各平面分段制作說明如圖11所示。

圖11 各平面分段制作圖

如圖12平面分段制作時的定位基準線為結構中心線；

4）根據立體分段的結構形式，平面分段A，D制作時需要劃出分段B，C在其上的裝配定位線。并在分段端部進行洋沖標記，便于裝配；

5）A立體分段的制作在專用胎架上進行，胎架為擱墩式，胎架水平±2mm；

6）B根據門架鋼結構的結構形式，立體分段制作時采用側躺制作，以平直的腹板面為基準（平面分段C），定位時以橫梁的結構中心線為基準線。在平臺上劃出結構中心線、平面分段A，D的裝配定位線以及橫擱板的裝配定位線（如圖12）。

圖12 定位基準線圖

7）立體分段的裝配順序如下：

吊裝平面分段C→用吊錘檢測中心線是否與地線一致→點焊固定在胎架上→吊裝橫擱板→吊裝平面分段D并定位點焊→吊裝平面分段A并定位點焊→吊裝平面分段B并定位點焊，裝配結束后檢驗平面分段C和B及A和D的中心線是否在一個水平和垂直平面內，分段C和B可以用測量水平的方法檢測，分段A和D可用懸掛吊錘的方法檢測，允許誤差±2 mm.測量整體尺寸，允許誤差±4 mm，對角線差5 mm，平整度≤4 mm/m，整體10 mm以內。

2.5 刮板取料機機架的預組裝方案

1）梁一（重約 9.148 t）、梁二（重約 16.103 t）、刮板軌道系統（約13.307 t）進行預組裝。見圖13（需拆開單獨發運）

圖13 刮板取料機機架預裝圖

2）整個刮板機架為桁架結構分三段組成[4]，預組裝時按工藝次序依次吊放在已調好的水平高度的胎架上進行預合攏，并檢查機架和架體中心線是否和地樣線重合，并檢查各軌道是否滿足運行要求。

3）梁一、梁二、軌道系統三者旁彎不得大于5 mm，左右兩側后鉸座連接板應在同一垂直平面中偏差≤2 mm，兩條軌道安裝位置及對刮板機縱向中心對稱度公差為3 mm，同一截面的兩條導槽的高度差≤2 mm。

4）軌道系統的制作安裝須在機架制作完成后進行，機架的上部與下部各3個軌道，共6根軌道，其中4根軌道均為角鋼與耐磨板焊接，見圖14。

圖14 軌道安裝圖

5）每條軌道在全長（約50 m）范圍內垂直度，平行度誤差不得大于5 mm，每條導軌直線度公差0.5/1000，最大不超過5 mm，兩條導軌安裝位置對刮板機縱向中心線對稱度公差小于3 mm，同一截面的兩條導軌的高差小于2 mm，實物圖示15～圖16。

圖15 刮板取料機機架現場實物

圖16 刮板取料機機架現場實物

6）下部兩側軌道形式為兩根角鋼兩根耐磨板組成，每個分段的軌道由兩到三部分拼接（拼接處處理與上部類似），先整體裝配好不進行焊接，待裝到架體上時再進行焊接，為了控制變形焊接需嚴格焊接順序如下圖，并在內部每隔500 mm裝配卡板，以保證開檔尺寸，見圖17。

圖17 隔板安裝圖

3 結束語

通過上文描述的預裝方法提前在制造廠進行預組裝，與以往的項目相比較，有效地減少了設備安裝現場的合攏時間，完成整個項目縮短了7～10天的周期，并提前識別和規避了合攏現場所產生的問題，以往發生的異常現象如螺栓孔錯位、對接合攏縫錯位、輔鋼干涉等均未發生。該方法實施后，有效地利用了廠內資源，提高了各部件的精度配合，減少了現場工作量以及有效地縮短了工期，提高了工作效率，證明該方法是有效的。