1.机械设备安装的一般程序
机械设备安装的一般程序:设备开箱检查→基础检查验收→基础测量放线→垫铁设置→设备吊装就位→设备安装调整→设备固定与灌浆→零部件清洗与装配→润滑与加油→设备试运行→验收。
2.机械设备安装的主要工序
1)设备开箱检查
箱号、箱数以及包装情况;设备名称、规格和型号,重要零部件需按标准进行检查验收;随机技术文件(如使用说明书、合格证明书和装箱清单等)及专用工具;有无缺损件,表面有无损坏和锈蚀;其他需要记录的事项。
2)基础测量放线
(1)设定基准线。基础测量放线是实现机械设备平面乃至空间位置定位要求的重要环节,设备安装的定位依据通常称为基准线(平面)和基准点(高程)。承担土建工程的施工单位,在移交厂房和基础条件的同时,应移交测量网点及重要的主轴线。
(2)设定基准线和基准点:安装检测使用方便;有利于保持而不被毁损;刻划清晰,容易辨识。
3)垫铁设置
(1)垫铁的作用。一是找正调平机械设备,通过调整垫铁的厚度,可使设备安装达到设计或规范要求的标高和水平度;二是能把设备重量、工作载荷和拧紧地脚螺栓产生的预紧力通过垫铁均匀地传递到基础。
(2)垫铁的设置。按规范、设计图、设备图纸的规定设置。
4)设备吊装就位
(1)应根据设备特点、作业条件和可利用的起重机械,选择安全可靠、经济可行的吊装方案。特殊作业场所、大型或超大型设备的吊装运输应编制专项施工方案。
(2)在大型或超大型构件和设备的吊装中,推广应用计算机控制和无线遥控液压同步提升的新技术。例如:电视塔钢天线、大型轧机牌坊、超大型龙门式起重机、石化反应塔等。
5)设备安装调整
(1)设备调整应根据设备技术文件或规范要求的精度等级,调整设备自身和相互位置状态,例如:设备的中心位置、水平度、垂直度、平行度等。
(2)精度检测是检测设备、零部件之间的相对位置误差,例如:垂直度、平行度、同轴度等。
6)设备固定与灌浆
(1)设备固定
① 大部分机械设备需固定在设备基础上,尤其对于重型、高速、振动大的机械设备,如果不固定牢固,可能导致重大事故的发生。
② 对于解体设备应先将底座就位固定后,再进行上部设备部件的组装。
(2)设备灌浆
① 设备灌浆分为一次灌浆和二次灌浆。一次灌浆是设备粗找正后,对地脚螺栓预留孔进行的灌浆。二次灌浆是设备精找正、地脚螺栓紧固、检测项目合格后对设备底座和基础间进行的灌浆。
② 设备灌浆可使用的灌浆料很多,例如:细石混凝土、无收缩混凝土、微膨胀混凝土和其他灌浆料(如CGM高效无收缩灌浆料、RG早强微胀灌浆料)等,其配制、性能和养护应符合《混凝土外加剂应用技术规范》GB50119—2013 和《普通混凝土配合比设计规程》JGJ55—2011的有关规定。
7)零部件清洗与装配
(1)对于解体机械设备和超过防锈保存期的整体机械设备,应进行拆卸、清洗与装配。
(2)设备装配步骤:组合件装配→部件装配→总装配。
(3)熟悉装配图、技术说明、零部件结构和配合要求,确定装配或拆卸程序和方法。
(4)按装配或拆卸程序进行装配件摆放和妥善保护,按规范要求处理装配件表面锈蚀、油污和油脂。
(5)对装配件配合尺寸、相关精度、配合面、滑动面进行复查和清洗干净,如对齿轮啮合、滑动轴承的侧间隙、顶间隙等做好记录。
(6)清洗的零部件涂润滑油(脂)后,按标记及装配顺序进行装配。
8)润滑与加油
按润滑剂加注方式,分为分散润滑和集中润滑。
(1)分散润滑通常由人工方式加注润滑剂,设备试运行前对各润滑点进行仔细检查清洗,保证润滑部位洁净,润滑剂选用按设计和用户要求确定,加注量适当。
(2)集中润滑通常由润滑站、管路及附件组成润滑系统,通过管道输送定量的有压力的润滑剂到各润滑点。
9)设备试运行
设备试运行是综合检验设备制造和设备安装质量的重要环节,涉及的专业多,应精心组织、统一指挥。设备试运行应按单机试运行、联动试运行和负荷试运行的步骤进行。
10)验收
(1)机械设备安装工程试运行合格后,且工程验收合格,符合合同、设计及验收规范要求,应即时办理交工验收。
(2)交工验收时,需要具备的技术资料:机器设备开箱检验记录;在安装中经修改的零部件图说明;施工图设计变更文件;机器设备质量证明文件及其他随机技术资料;隐蔽工程施工记录;机器设备安装记录;试运行记录;重大问题及其处理的文件。
3.机械设备安装方法
1)机械设备安装方法的分类
机械设备安装一般分为整体安装、解体安装和模块化安装。
(1)整体安装是指对于体积和重量不大的设备,现有的运输条件可以将其整体运输到安装现场,直接将其安装到设计指定的位置。整体安装的关键在于保证设备的定位位置精度和各设备间相互位置精度。
(2)解体安装是指对某些大型设备,由于运输条件的限制,无法将其整体运输到安装现场,出厂时只能将其分解成部件进行运输,在安装现场重新按设计、制造要求进行装配和安装。解体安装不仅要保证设备的定位位置精度和各设备间相互位置精度,还必须再现制造、装配的精度,达到制造厂的标准,保证其安装精度要求。
(3)模块化安装是指对某些大型、复杂的设备,重新按设备的设计、制造要求,设计成模块,除保证组装的精度外,还要保证其安装精度要求,同时达到制造厂的标准。将工厂制造的设备分解并集成为多种系统功能的大型模块,进行“工厂化”的建造,到现场安装,组成工艺复杂、功能齐备的现代化工厂。
2)典型零部件的装配
典型零部件装配是机械设备安装方法的重要组成部分。主要包括:螺纹连接件装配、过盈配合件装配、齿轮装配、联轴器装配、轴承装配等。
(1)螺纹连接件装配
① 螺纹连接按其紧固要求紧固。有规定预紧力的螺纹连接,在紧固时应按预紧力要求并做测量,如有密封要求的容器、设备上的重要螺纹连接件等。
② 有预紧力要求的螺纹连接常用紧固方法:定力矩法、测量伸长法、液压拉伸法、加热伸长法。
(2)过盈配合件装配
过盈配合件的装配方法,一般采用压入装配、低温冷装配和加热装配法,而在安装现场,主要采用加热装配法。
(3)齿轮装配
① 齿轮装配时,齿轮基准面端面与轴肩或定位套端面应靠紧贴合,且用0.05mm塞尺检查不应塞入;基准端面与轴线的垂直度应符合传动要求。
② 相互啮合的圆柱齿轮副的轴向错位装配要求:
齿宽B≤100mm时,轴向错位应≤5%B;
齿宽B>100mm时,轴向错位应≤5mm。
③ 用压铅法检查齿轮啮合间隙时,铅丝直径不宜超过间隙的3倍,铅丝的长度不应小于5个齿距,沿齿宽方向应均匀放置至少2根铅丝。
④ 用着色法检查传动齿轮啮合的接触斑点时的要求:将颜色涂在小齿轮上,在轻微制动下,用小齿轮驱动大齿轮,使大齿轮转动3~4转。圆柱齿轮和蜗轮的接触斑点,应趋于齿侧面中部;圆锥齿轮的接触斑点,应趋于齿侧面的中部并接近小端;齿顶和齿端梭边不应有接触。传动齿轮啮合接触斑点的百分率计算值应符合《机械设备安装工程施工及验收通用规范》GB 50231—2009的规定。可逆转的齿轮副,齿的两面均应检查。
(4)联轴器装配
机械式联轴器分为刚性和挠性两类,其中刚性联轴器包括凸缘、夹壳两种,挠性联轴器包括滑块、齿式、滚子链、十字轴万向、轮胎式、梅花形、弹性柱销、膜片、弹性套柱销、蛇形弹簧、V带轮钢砂式安全联轴器等常用类型。
联轴器装配时,两轴心径向位移、两轴线倾斜和端面间隙的测量方法的要求:
① 将两个半联轴器暂时互相连接,应在圆周上画出对准线或装设专用工具,可采用塞尺直接测量、塞尺和专用工具测量或百分表和专用工具测量。
② 将两个半联轴器一起转动,应每转90°测量一次,并记录5个位置的径向位移测量值和位于同一直径两端测点的轴向测量值。
③ 两轴心径向位移、两轴线倾斜计算值应符合《机械设备安装工程施工及验收通用规范》GB 50231—2009的规定。
④ 测量联轴器端面间隙时,应将两轴的轴向相对施加适当的推力,消除轴向窜动的间隙后,再测量其端面间隙值。
⑤ 联轴器对中要求。无间隔轴的联轴器调整两轴对中要求:转子轴的对中调整宜采用双表找正法或多表找正法;表的量程和精度等级应满足对中找正的要求;表架的刚性应符合产品技术文件的要求;两轴应同步转动,并应考虑轴向窜动的影响。
有间隔轴的联轴器调整两轴对中,除符合上述对中要求外,还应符合的要求:转子轴的对中调整可采用单表找正法;计算调整量时应计及找正架自身挠度对表值的影响。
(5)滑动轴承装配
① 瓦背与轴承座孔的接触要求、上下轴瓦中分面的接合情况、轴瓦内孔与轴颈的接触点数,应符合随机技术文件的规定。对于厚璧轴瓦,在未拧紧螺栓时,用0.05mm塞尺从外侧检查上下轴瓦接合面,任何部位塞入深度应不大于接合面宽度的1/3;对于薄壁轴瓦,在装配后,在中分面处用0.02mm塞尺检查,不应塞入。薄壁轴瓦的接触面不宜研刮。
② 轴颈与轴瓦的侧间隙可用塞尺检查,单侧间隙应为顶间隙的1/3~1/2。轴颈与轴瓦的顶间隙可用压铅法检查,铅丝直径不宜大于顶间隙的3倍;顶间隙计算值应符合《机械设备安装工程施工及验收通用规范》GB 50231—2009的规定。
(6)滚动轴承装配
装配方法有压装法和温差法两种。
① 采用压装法装配时,压入力应通过专用工具或在固定圈上垫以软金属棒、金属套传递,不得通过轴承的滚动体和保持架传递压入力。
② 采用温差法装配时,应均匀地改变轴承的温度,轴承的加热温度不应高于120℃,冷却温度不应低于-80℃。
③ 轴承外圈与轴承座孔在对称于中心线120°范围内、与轴承盖孔在对称于中心线90°范围内应均匀接触,且用0.03mm的塞尺检查时,塞尺不得塞入轴承外圈宽度的1/3。
④ 轴承装配后应转动灵活。采用润滑脂的轴承,应在轴承1/2空腔内加注规定的润滑脂;采用稀油润滑的轴承,不应加注润滑脂。
3)机械设备固定
设备与基础的固定方式主要采用地脚螺栓连接,通过调整垫铁将设备找正调平,然后灌浆将设备固定在设备基础上。
(1)地脚螺栓
地脚螺栓一般可分为固定地脚螺栓、活动地脚螺栓、胀锚地脚螺栓和粘接地脚螺栓。
① 固定地脚螺栓又称为短地脚螺栓,它与基础浇灌在一起,用来固定没有强烈振动和冲击的设备。如直钩螺栓、弯钩螺栓、弯折螺栓、U形螺栓、爪式螺栓、锚板螺栓等。
② 活动地脚螺栓又称长地脚螺栓,是一种可拆卸的地脚螺栓,用于固定工作时有强烈振动和冲击的重型机械设备。如T形头螺栓、拧入式螺栓、对拧式螺栓等。
③ 部分静置的简单设备或辅助设备有时采用胀锚地脚螺栓的连接方式。胀锚地脚螺栓安装应满足下列要求:胀锚地脚螺栓中心到基础边缘的距离不小于7倍的胀锚地脚螺栓直径;安装胀锚地脚螺栓的基础强度不得小于10MPa;钻孔处不得有裂缝,钻孔时应防止钻头与基础中的钢筋、埋管等相碰;钻孔直径和深度应与胀锚地脚螺栓相匹配。
④ 粘接地脚螺栓是近些年应用的一种地脚螺栓,其方法和要求与胀锚地脚螺栓基本相同。在粘接时应把孔内杂物吹净,并不得受潮。
(2)垫铁
① 垫铁安装方法:大部分机械设备采用垫铁调整和承载的安装方法。
② 垫铁种类:平垫铁、斜垫铁、开孔垫铁、开口垫铁、钩头成对斜垫铁、调整垫铁等。
③ 垫铁的施工方法:坐浆法和压浆法。