板片液压机原位安装技术

张丽丽 1 李景生 1 汪琦 2

1. 中冶重工（唐山）有限公司 河北省唐山市 063000

2.中国二十二冶集团有限公司 河北省唐山市 063000

摘要：本文针对板片液压机机架安装技术进行论述，提出了一种集机架卸车、滚动平移和翻转功能一体的新型工装设备，可顺利完成机架的卸车及平移、翻转就位工作，有效避免厂房空间的限制，并通过有限无计算方法对施工过程中关键零部件的安全状态进行计算分析，证明了该套工装及其安装方法的有效性和实用新，为以后同类设备安装提供新技术、新思路。

关键词：板片液压机；机架安装；工装设计

液压机在现代化生产中占有十分重要的地位，并广泛应用于各个领域，但在现场安装过程中，经常会受到现场实际情况的限制，如厂房高度较低、空间局限性、机架过大过重等因素的影响，为现场安装带来一定的难度，因此需要一整套安装技术来保证设备的安装顺利完成^[1]。本文针对板片液压机的机架外形尺寸为：高6555mm×宽3910mm×厚1600mm，机架总重为138吨，可用车间最大天车16吨，受到厂房高度限制，不能采用吊车进行安装，根据实际需求，设计一套集机架卸车、滚动平移和翻转功能一体的工装设备，来完成该液压机的厂内安装。

1、安装工艺及流程

1.1 工艺流程

现场准备——机架平移梁安装——车辆进厂——专用工装安装——机架平移、翻转——机架底座安装——机架回落到位

1.2 安装过程模拟

翻转工装安装后平移 机架平移翻转 机架回落到位

2、机架安装过程

2.1 车辆进厂与卸车

由于受实际情况和现场情况所限，在机架运输车进厂后，正对基坑南北方向倒车，直到运输车尾部与基坑位置齐平。如图2.1所示。

图2.1 卸车位置示意图

为了保证运输车能够顺利推出，需要使用千斤顶将机架顶起并使用卸车横梁将机架临时放置在平移梁和组合支撑上，接着将千斤顶撤出，垫块撤出，运输车辆继续前行直到离开安装现场。

卸车完毕后开始安装机架平移需要的夹梁、托梁和平移翻转工装，平移翻转工装底部为运输小车，运输小车使用螺栓连接到工装底部。平移翻转工装安装完毕后，撤出卸车短梁，使用千斤顶将机架回落，直到夹梁翻转轴落到轴瓦上，此时可以将组合支撑垫块撤除。然后使用钢丝绳和10吨倒链将机架底部和吊梁进行连接，保证机架在平移过程中能够保持稳定。平移翻转工装与轴瓦间可以进行点焊，形成整体框架结构，便于在平移过程中的稳定^[2]。

2.2 机架平移

夹梁回落到轴瓦上后，在平移梁前后两端分别焊接倒链连接挂钩，使用倒链和钢丝绳连接平移翻转工装下运输小车后，利用倒链进行机架平移。

图2.2 机架平移示意图

机架在平移1000mm后重新焊接第二组移动连接梁，然后将已经焊接的第一组移动连接梁切割取下，当机架移动到下一组移动连接梁时，重复上述过程。

为了防止机架平移速度过快，可以采用相同方式，在平移梁尾部同样设置连接挂钩，用倒链连接轴瓦下方运输小车，在机架平移时，利用四根倒链相互配合，进行机架平移工作。

2.3 机架翻转

当机架底部平移到基坑边缘时，开始进行翻转工作。首先需要用已经制作好的楔形挡块将运输小车固定，然后将挡块点焊到平移梁上，防止机架翻转过程中小车移动。

将小车固定好后，使用挂在吊梁上的倒链或使用天车吊挂机架底部，对机架进行翻转。当机架底部向下翻转1000mm后，利用吊梁，使用倒链和钢丝绳固定机架位置，取下楔形挡块，继续使用倒链，拉拽平移翻转工装，工装前行2200mm后，使用楔形挡块固定运输小车位置，重复上一次翻转过程。此过程不断进行，直到机架翻转完毕，机架中心线与基坑内部预先画好的中心线对应位为止。此时机架翻转完毕。

图2.3 翻转示意图

由于机架重心偏下，所以需要使用天车吊装机架底部，利用机架偏心重力进行翻转。

翻转力计算：如图2.4所示，为了实现机架自由翻转，安装夹梁时夹梁中心线比机架重心向上偏移73mm。

计算得整体上部重量64.733T，重心距离翻转梁重心距离1.7m。下部重量70.139T，重心距离翻转梁重心距离1.709m。根据本翻转形式计算，摩擦力特别小，在此可以忽略不计。

由力矩平衡计算公式计算：

F上×L上=F下×L下

64.733×1.7+F×L=70.139×1.709

吊装时，吊装位置位于机架下部下半部分重心，L=1.709m，计算得翻转所需力F为5.747T，即天车配合所需的翻转力为5.747T，车间最大天车起吊为16吨，满足要求。

图2.4 中心线示意图

2.4 机架回落

机架翻转完毕后，开始安装地脚支撑。地脚支撑已经预置基坑内部，使用天车配合千斤顶和垫块将地脚支撑顶升到机架地脚安装位置，并把紧连接螺栓。此时机架地脚距离地基地面高度为170mm。

机架地脚支撑安装完毕，可以在平移梁两侧使用4台300吨千斤顶，进行机架回落工作。机架地脚支撑距离地面距离为170mm，地脚灌浆层和垫板高度为50mm，所以回落高度为120mm。使用千斤顶直接支撑平移梁，然后拆除立柱，回落平移梁，机架回落完毕。

在机架完成回落之后，再把地脚螺栓都固定好，然后对底座进行灌浆，最后把机架固定好。机架就位后，就可以进行平移翻转机构的拆除工作。

3、结论

针对厂房高度低、无合适吊装设备的安装空间内，成功设计完成集卸车、平移、翻转于一体的新型工装，并顺利完成了机架的卸车及平移、翻转就位工作^[3]。通过工程实践证明了该套组合工装设计思路正确合理，也为以后同类型设备安装提供了新的安装技术；同时也证明了SolidWorks有限元计算方法对施工过程中关键性零部件的安全状态进行计算的可靠性，为以后工装设计提供了良好的有限元分析方法。

参考文献：

[1]沈伯燎.狭窄空间大型设备安装施工技术[J].广东化工,2010, 7(37):131-132.

[2]胡亚玲.“滑移法”在大型转炉安装中的应用[J].科技情报开发与经济,2009，19(28):192-194.

[3]林峰,颜永年,吴任东,等. 现代重型模锻液压机的关键技术[J]. 机械工程学报,2006,42(3):9-14.