天津碼頭取料機(jī)俯仰油缸更換工藝

張海洋

中交一航局安裝工程有限公司 天津 300457

1 工程概述

天津碼頭取料機(jī)俯仰液壓缸出現(xiàn)不同程度外泄，并且在作業(yè)中也出現(xiàn)了自落現(xiàn)象，俯仰液壓缸已無(wú)法正常使用，存在較大安全隱患以及環(huán)境污染，需對(duì)此取料機(jī)俯仰液壓缸進(jìn)行升級(jí)改造并更換，主要包括對(duì)取料機(jī)俯仰液壓缸的舊液壓缸拆卸、倒運(yùn)、新液壓缸的安裝、調(diào)試、試運(yùn)行。

2 工程特點(diǎn)

本項(xiàng)目的施工區(qū)域與生產(chǎn)區(qū)域重疊，施工進(jìn)度受生產(chǎn)計(jì)劃的制約。我方在進(jìn)行施工時(shí)，提前進(jìn)行停機(jī)申請(qǐng)，在對(duì)應(yīng)皮帶機(jī)停止作業(yè)后進(jìn)行施工，我方將合理安排施工順序，統(tǒng)籌安排，按時(shí)完成此項(xiàng)目。同時(shí)將根據(jù)實(shí)際情況合理安排人員施工，做好連續(xù)施工準(zhǔn)備，縮短停機(jī)時(shí)間，有效節(jié)約業(yè)主生產(chǎn)停機(jī)時(shí)間。

本項(xiàng)目涉及高空作業(yè)、動(dòng)火作業(yè)等特種作業(yè)，施工現(xiàn)場(chǎng)安全風(fēng)險(xiǎn)管控尤為重要。我方在改造過(guò)程中將嚴(yán)格按照天津碼頭同場(chǎng)作業(yè)相關(guān)管理規(guī)定執(zhí)行，以保障現(xiàn)場(chǎng)人員、機(jī)械、設(shè)備安全。

設(shè)備的因素有：產(chǎn)品的工作效率、使用壽命和便于維護(hù)等方面。結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)的特點(diǎn)，對(duì)設(shè)備選型時(shí)，綜合考慮產(chǎn)品質(zhì)量的可靠性、穩(wěn)定性和適應(yīng)性，選用國(guó)內(nèi)外知名品牌的優(yōu)質(zhì)產(chǎn)品，確保所有設(shè)備的技術(shù)性能均符合技術(shù)要求，所選用的設(shè)備具有良好的兼容性、通用性和一致性，能與原系統(tǒng)很好的融合。

3 施工方案

3.1 施工順序

施工前準(zhǔn)備，搭建作業(yè)平臺(tái)和工裝焊接→拆除、安裝左側(cè)俯仰油缸→拆除、安裝右側(cè)俯仰油缸→安裝配重下護(hù)罩與配重塊→設(shè)備調(diào)試、清理現(xiàn)場(chǎng)。

3.2 工具配備

300t千斤頂1臺(tái)；500t千斤頂1臺(tái)；二保焊1臺(tái)；氣割1套；電焊機(jī)1臺(tái)；撞錘1套；力矩扳手1把；活動(dòng)扳手2把；呆扳手、梅花扳手各2把；手錘2把；大錘2把；直磨機(jī)1臺(tái)；鉸刀1把；游標(biāo)卡尺1把；腳手架若干；腳手板若干；撬棍2把；φ28*8鋼絲繩4根；5噸吊帶2根；卡環(huán)、φ18鋼絲繩若干；自制工裝2套（用于拆卸俯仰油缸銷）。

3.3 車輛安排

200t吊車；80噸吊車；50噸吊車；25噸吊車；16t叉車；板車；雙排車。

3.4 物料配備

螺栓松動(dòng)劑若干；砂紙若干；擦機(jī)布若干；潤(rùn)滑脂若干；防塵布若干。

3.5 人員安排

人員配置：包括技術(shù)員1名；安全員1名；起重工；電焊工；鉗工；油漆工；普工；電工。

4 施工工藝

4.1 施工現(xiàn)場(chǎng)準(zhǔn)備

（1）進(jìn)行施工人員三級(jí)安全教育，召開項(xiàng)目交底會(huì)及安全告知活前會(huì)，辦理吊裝許可證、動(dòng)火許可證等。

（2）劃定施工區(qū)域，清理周圍場(chǎng)地，布置工具、工裝、輔材、安全防護(hù)材料存放區(qū)域，并設(shè)置隔離帶和懸掛警示標(biāo)志。

（3）將取料機(jī)停放到指定位置，旋轉(zhuǎn)至滿足施工的角度，使臂架與皮帶線成90°夾角水平放置，確定懸臂支架安裝位置及高度，錨定堆料機(jī)回轉(zhuǎn)，焊接回轉(zhuǎn)止檔，錨定堆料機(jī)行走臺(tái)車，增加鐵鞋固定。

4.2 支撐懸臂、加固懸臂撐桿。

（1）在預(yù)定地面支撐懸臂支架的位置，鋪設(shè)鋼板，提供有力支撐，保持水平角度，防止地面受力導(dǎo)致臂架下沉。懸臂支架示意圖見下圖：

（2）懸臂頭部拉鎖下方與中部拉鎖下方分別架設(shè)懸臂支架，支臂架由50噸吊車配合在臂架下方指定位置立起支架。使支架中支于懸臂兩側(cè)型鋼的立筋上，并用道木找平。用鋼絲繩將支撐架與懸臂進(jìn)行固定，用倒鏈將固定鋼絲繩與懸臂鎖死，防止溜滑、晃動(dòng)。支架支撐點(diǎn)見下圖：

（3）拆除配重

①選用50噸吊車，采用吊籠載人方式拆除連接螺栓，先拆除配重防護(hù)罩連接螺栓，在將配重防護(hù)罩吊裝至指定地點(diǎn)。

②將吊索具連接至配重塊上，選用260噸吊車將取料機(jī)配重塊全部拆除。

③拆除配重過(guò)程中，應(yīng)仔細(xì)觀察臂架彎曲及拉鎖鋼絲繩受力情況，如果彎曲不明顯且臂架結(jié)構(gòu)異響嚴(yán)重，應(yīng)立即停止，防止臂架變形。

（4）穩(wěn)定機(jī)身。首先進(jìn)行取料機(jī)錨固，將回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)進(jìn)行鎖死。為防止在拆除斗輪平臺(tái)及懸臂前段時(shí)發(fā)生后仰傾覆，在中部俯仰拉繩位置增加配重。選用4組俯仰后配重塊（80噸的配重）作為地面固定端，配重放置在中部俯仰拉繩的正下方。經(jīng)過(guò)計(jì)算，選用4個(gè)10噸倒鏈及4根Ф36鋼絲繩連接懸臂中部拉繩的吊點(diǎn)與地面配重塊，對(duì)懸臂后端進(jìn)行封閉。為防止鋼絲繩對(duì)懸臂結(jié)構(gòu)造成損傷，同時(shí)增加受力荷載面積，懸臂的吊點(diǎn)增加包角。

4.3 俯仰液壓缸更換

（1）接到施工通知后，將備品配件和所需工機(jī)具運(yùn)到施工現(xiàn)場(chǎng)。

（2）通知操作司機(jī)將取料機(jī)行走至施工指定位置，將懸臂找準(zhǔn)維修架位置，并將俯仰打到零位。

（3）檢測(cè)俯仰油缸壓力。

（4）利用公式算出需拆除配重的重量。

①計(jì)算公式為：△mg（L3+L4）=F油缸cosθL3

②計(jì)算公式為：F油缸=2（P無(wú)桿S有桿-P有桿S有桿）

公式解析為：L3為油缸支點(diǎn)到三腳架的距離，L4為油缸支點(diǎn)到配重中心的距離，H為絞點(diǎn)到俯仰平臺(tái)的距離，g取9.81N/Kg,θ為油缸與支架的夾角，由L3和H的數(shù)值經(jīng)三角運(yùn)算得出數(shù)值，如圖1所示：

圖1

（5）拆卸配重。

①利用吊車拆卸配重塊。

②拆卸過(guò)程中實(shí)時(shí)監(jiān)控俯仰油缸壓力。

（6）聯(lián)系操作司機(jī)將懸臂落至維修架上，并固定。

（7）檢查整機(jī)狀況，是否有松動(dòng)開焊情況，確保人員、設(shè)備安全。

（8）搭建作業(yè)平臺(tái)和工裝焊接，如圖2、3、4所示：

圖2

圖3

（9）拆除、安裝左側(cè)俯仰油缸。

①關(guān)閉油缸上四個(gè)截止閥，并對(duì)左側(cè)油缸泄壓。

②冷卻觀察，測(cè)量右側(cè)油缸壓力。

③固定油缸，如圖5所示：

④拆除上部銷軸，如圖6所示，對(duì)軸銷進(jìn)行割除處理。

⑤打開左側(cè)油缸閥塊截止閥兩個(gè)，在液壓站操作將該側(cè)油缸縮至底部。

圖4

圖5

圖6

⑥將該側(cè)油缸系統(tǒng)泄壓，拆除該側(cè)油缸管路，并做防塵處理。

⑦拆除油缸底部銷軸，將舊油缸平穩(wěn)放置地面，并做隔離防護(hù)。

⑧利用砂紙打磨清理上下軸套內(nèi)部，并用游標(biāo)卡尺測(cè)量軸套和軸銷直徑，確認(rèn)是否符合裝配標(biāo)準(zhǔn)。

⑨新油缸吊裝就位，安裝下部銷軸（使用撞錘和銅棒）。

⑩管路安裝，利用液壓系統(tǒng)將油缸調(diào)至合適長(zhǎng)度。安裝上部銷軸（使用撞錘和銅棒）。將新油缸進(jìn)行排氣處理，確定液壓站油位是否正常，并將壓力調(diào)至預(yù)定壓力。

（10）右側(cè)俯仰油缸的更換工藝與左側(cè)相同，需要注意的是：①做好左右油缸油壓的區(qū)分，防止造成泄壓錯(cuò)誤。②實(shí)時(shí)密切關(guān)注左側(cè)新油缸的工作壓力。

（11）將兩側(cè)油缸壓力調(diào)至預(yù)定的工作壓力。

（12）拆除工裝和臨時(shí)搭建的工作平臺(tái)，檢查有無(wú)影響大機(jī)動(dòng)作的障礙物，并解除懸臂固定在維修架上的固定繩索。

（13）通知操作司機(jī)把懸皮抬至零位。

（14）安裝恢復(fù)配重，如圖7所示：

（15）拆除取料機(jī)上本次施工過(guò)程中的所有輔助設(shè)備，清理現(xiàn)場(chǎng)。

（16）調(diào)試和驗(yàn)收，如圖8所示：

4.4 驗(yàn)收調(diào)試

圖7

圖8

（1）表面驗(yàn)收：檢查油缸表面是否有明顯裂痕和碰撞痕跡，各有口是否有防護(hù)密封板，有口絲牙是否有損壞，對(duì)緊固螺栓進(jìn)行二次緊固。

（2）調(diào)試試運(yùn)轉(zhuǎn)：被試液壓油缸在負(fù)荷工況下全程往復(fù)動(dòng)作5次以上，檢查活塞動(dòng)作是否平穩(wěn)，活塞桿是否有劃痕和拉傷，可見密封是否有破損。

（3）耐壓試驗(yàn)：在空負(fù)荷工況下，啟動(dòng)增壓器，持續(xù)觀察油缸是否符合設(shè)計(jì)壓力和試驗(yàn)壓力。

（4）泄漏試驗(yàn)

①外泄露：在進(jìn)行調(diào)試試運(yùn)轉(zhuǎn)和耐壓試驗(yàn)過(guò)程中，檢查活塞桿與導(dǎo)向套，導(dǎo)向套、缸底與法蘭等密封處是否存在泄露。

②內(nèi)泄漏：與耐壓試驗(yàn)結(jié)合進(jìn)行，即在系統(tǒng)泄壓和保壓的情況下，查看單位時(shí)間內(nèi)的壓力反饋，

（5）緩沖試驗(yàn)：使油缸行至兩端位，往復(fù)多次，觀察緩沖效果。

4.5 驗(yàn)收調(diào)試標(biāo)準(zhǔn)

（1）臂架在俯仰動(dòng)作時(shí)應(yīng)保持平穩(wěn)，無(wú)異常沖擊、漏油和抖動(dòng)現(xiàn)象，可以滿足輕微貨料的沖擊。

（2）在安裝過(guò)程中考充分慮熱脹冷縮的原理。

（3）檢查確定油缸內(nèi)有無(wú)雜質(zhì)。

（4）保障俯仰液壓油缸的平行度、垂直度和同心度的安裝要求。

5 結(jié)語(yǔ)

根據(jù)施工工藝，現(xiàn)場(chǎng)順利的進(jìn)行了俯仰液壓油缸的更換工作，經(jīng)過(guò)2個(gè)月的試運(yùn)行，沒(méi)有出現(xiàn)滲油、泄露、異響等異常情況。