钢绞线液压提升装置

钢绞线液压提升装置（精选4篇）

钢绞线液压提升装置 篇1

0引言

钢绞线提升技术是近年来逐步发展起来的一项新颖的建筑施工安装方法[1,2,3]。该技术通过将大型构件在地面拼装后,采用钢绞线承重、提升器集群、计算机控制液压同步整体提升或下放到预定高度,在建筑、桥梁、大型机电设备安装等工程中均有着广泛的应用[4,5]。

在钢绞线液压提升中,提升载荷恒定不变,没有载荷的剧烈变化; 即使考虑动载,也因其加速度缓慢而忽略不计[6,7,8,9]。钢绞线液压提升施工多为陆上施工,很少涉及水上施工[10]; 在水上施工则因水流速度缓慢,对施工过程影响小而予以忽略。但随着我国大型工程建设的展开,动载涉水施工的技术要求越来越迫切,大型构件的水下安装成为施工技术中急需解决的技术难题。

本研究针对向家坝水电站导流底孔封堵闸门的下放安装中的水力学和流激振动问题,通过理论分析与振动模拟试验的方式对钢绞线液压提升装置的抗振性能进行充分研究,以保证导流底孔封堵施工的顺利实施。

1闸门振动仿真分析

1. 1 闸门下放钢绞线装置数学模型

闸门下放钢绞线装置由6 个提升器及相应的钢绞线组成,将单个提升器对应的钢绞线简化为弹簧,弹性系数分别为k1~ k6,将提升器简化为阻尼器,阻尼系数分别为c1~ c6,将水流的作用力简化为简谐激励p( t) ,将闸门简化为重物块m,闸门在激励p( t) 作用下产生的位移为x。模型如图1 所示。

1. 1. 1 模型弹性系数

每个油缸对应的钢绞线有n根,受到的载荷力为F,钢绞线的技术参数为: 公称直径 φd = 17. 8 mm,弹性模量E = 195 GPa,公称面积Ac= 190 mm2。经推导,钢绞线弹性系数与钢绞线有效长度的关系如下:

式中: l— 下放钢绞线的长度,k1— 单自由度有阻尼钢绞线的弹性系数。

钢绞线的长度取值范围为7. 5 m ≤ l ≤ 72. 5 m,l - k1关系曲线如图2 所示。

1. 1. 2阻尼系数

此处主要进行钢绞线的抗振分析。从试验中得知,系统为欠阻尼系统,一个周期时间内振幅衰减至约30% ,试验时钢绞线长度l = 30 m。

易得知对于欠阻尼系统,其自由振动的振幅可以看作是一个随时间变化的函数:

式中: ζ— 阻尼比; ωn— 系统的无阻尼固有频率; ωd—系统的有阻尼固有频率; A,θ— 常数。

两个相邻振幅( 即相隔时间为周期T) 的比值为:

化简后得:

求解得到ζ=0.188。

又因为:

所以阻尼系数的取值为:

式中: m1— 单个提升器承受的重量,且有m1= m /6,总重量m = 2 200 t。

1. 2系统的运动方程

假设每个提升器工作时承受的重量为mi,有如下运动学方程:

上式化简得:

式中:m—闸门的总质量,c—系统等效阻尼,k—等效弹性系数。

系统的有阻尼固有频率为:

将ωn和ζ两式代入式(11),并结合前述式(10),有:

由式(12),l-f曲线如图3所示。

1.3系统在简谐激励下的幅频响应特性

该微分方程的一个解为:

将上式代入微分方程可得到系统稳态振动的振幅和相位角分别为:

式中:hu=hu(ω)—幅频特性,θh=θh(ω)—相频特性。

hu和θh如下所示:

闸门入水在③-⑥位置时受激振的幅频响应特性曲线如图4所示。

从图4可以看出,闸门处于封堵位置时曲线的峰值出现在1 Hz ~ 1.5 Hz之间,即它为整个系统的敏感频率。

为了能得到任意钢绞线长度时系统的幅频响应曲线,这里利用SIMULINK建立了分析模型,该模型如图5所示。

其中L处可输入钢绞线的长度值,闸门入水后钢绞线的长度范围是48. 5 m ≤ l ≤ 72. 5 m。

l = 48. 5 m时得到的仿真曲线如图6 所示。

2系统抗振试验

2. 1 试验目的

液压提升系统技术成熟,应用广泛,但是向家坝导流底孔封堵闸门为动水操作,操作水头高,水下环境复杂,在封堵的过程中,封堵闸门会出现振动,有可能影响钢绞线和锚夹具之间的夹紧性能。

为此,该试验通过一套试验装置来验证闸门振动对钢绞线夹紧性能的影响。根据第2 节的理论分析可知,整个提升系统的敏感频率基本在1 Hz ~2 Hz范围之内。

2.2试验方法

试验台右端利用两台激振油缸带动钢绞线以一定的振幅和频率反复运行,来模拟闸门的振动; 左端利用一台抗振油缸,来模拟提升过程中的液压提升装置,该抗振油缸与锚夹具组合使用,依据需要来用锚夹具夹紧或放松钢绞线; 该试验通过改变激振油缸和抗振油缸之间的距离,即改变垫块的数量,也就是改变钢绞线的工作长度,来模拟提升中各个位置的变化,即模拟闸门从最高位置下放至闸门全部封堵位置; 在模拟闸门的不同位置时,锚夹具夹紧钢绞线,激振油缸对钢绞线产生激振力,因而锚夹具会产生位移,本研究用千分尺测量该位移,以此来反映抗振油缸锚夹具的夹紧效果。

试验方案如图7 所示。

前述激振油缸由液压系统控制实现其激振功能,激振液压系统如图8 所示。

2. 3 试验及结果分析

本研究在试验前设置振动频率f = 1. 5 Hz,振幅A = 10 mm,得到的试验结果如表1。此外,当L > 7 m时,锚夹片的振动基本在0. 015 mm之内,没有明显变化,锚夹具处于夹紧状态,不会影响锚夹具的夹紧性能。只有当L < 1m时,锚夹片的振动较大,达到0. 5 mm左右,处于不安全状态。

根据试验数据得知,影响锚夹具夹紧性能的主要因素是钢绞线的有效长度。在封堵闸门下放的实际过程中,闸门的振幅和振动频率不大,钢绞线的初始长度也远大于试验值,因此不会影响锚夹具的夹紧性能。

由于激振液压系统的比例换向阀最高频率为2 Hz,在试验中振动频率定为1. 5 Hz。如果要对大于2 Hz的振动情况进行试验,需要对激振液压系统进行改造。

(单位:mm)

3结束语

本研究建立了闸门下放钢绞线装置数学模型,获取了闸门不同封堵位置时的幅频响应曲线。计算结果表明,闸门处于封堵位置时曲线的幅频响应峰值出现在1 Hz ~ 1. 5 Hz之间,即整个系统的敏感频率在1 Hz~ 1. 5 Hz之间。为验证闸门振动对钢绞线夹紧性能的影响,本研究搭建了系统抗振试验平台,验证了钢绞线液压提升装置在该势振动频段下的可靠性。试验结果表明,影响锚夹具夹紧性能的主要因素是钢绞线的有效长度; 当钢绞线有效长度L > 7 m时,锚夹片的振动基本在0. 015 mm之内,没有明显变化,锚夹具处于夹紧状态,不会影响锚夹具的夹紧性能; 只有当L <1 m时,锚夹片的振动较大,达到0. 5 mm左右,处于不安全状态。

本研究的理论分析和试验验证证明,钢绞线液压提升装置可满足动水闭门操作要求,向家坝水电站导流底孔成功封堵施工也验证了该分析方法与模拟试验的正确性。

参考文献

[1]BIAN Y,JIANG J,JING Z,et al.Design and application of hydraulic-walking incremental launching equipment[J].The Open Construction&Building Technology Journal,2013,7(1):1-7.

[2]Bian Yong-ming,Li An-hu,Jin Xiao-lin,et al.Coupling analysis method for a large-scale structure exposed to synchronous hoisting loads[J].Virtual and Physical Prototyping,2009,4(3):131-141.

[3]李润方,龚剑霞.接触问题数值方法及其在机械设计中的应用[M].重庆:重庆大学出版社,1991.

[4]王志鹏,何闻,于梅,等.超低频振动校准自动控制系统的研究[J].机电工程,2011,28(6):693-697.

[5]黄宏辉,张涟英,田仲初.斜连续梁桥顶推施工过程二次内力分析[J].贵州大学学报:自然科学版,2010,27(3):126-129.

[6]卞永明,严月华,黄亮,等.基于CAN总线的液压同步滑移控制系统设计与实现[J].中国工程机械学报,2013,11(2):142-145.

[7]王军.两种典型钢包液压升降装置结构分析及应用研究[J].液压气动与密封,2015,35(5):57-61.

[8]任彦恒,王金宝,张连发,等.液压制动能量再生系统研究及仿真[J].兵工自动化,2014,33(1):4-6.

[9]卞永明,黄亮,陈玮湛,等.基于CAN总线与MVVM模式的闸门监控系统设计[J].中国工程机械学报,2013,11(6):537-541.

[10]简小刚,贾鸿盛,卞永明,等.夹片齿的啮合作用研究[J].中国工程机械学报,2011,9(2):151-156.

钢绞线液压提升装置 篇2

钢索式液压提升倒装法施工钢内筒,其内部平台和爬梯的安装主要在钢内筒顶部安装简易安装作业平台,随着钢内筒的逐步提升,从下至上逐层安装各层平台及爬梯。该施工方法的缺点:钢内筒顶部的作业平台安全可靠性差,施工人员的安全风险大;边顶升钢内筒边安装爬梯和钢平台,人员容易窝工,施工效率不高;从下至上安装各层平台及爬梯,下层平台完成后会给上面的安装带来较大困难。

气压顶升倒装法安装钢内筒,其内部平台和爬梯的安装主要用2部(或1部)12t卷扬机整体提升安装作业平台的方法。该施工方法的缺点:人货混装,违反相关规范的规定,安全风险大;2部卷扬机难以实现同步,安装作业平台容易侧翻;安装作业平台承载量大、比较笨重,且浪费材料不经济。

鉴于烟囱内钢梁及爬梯安装工作的高空作业量大、起重作业多、危险性高的特点,经过几年来的探索和实践,我公司研制出利用钢索式液压提升装置(4×200t)的部分钢绞线来提升安装作业平台、安装烟囱内钢梁和爬梯的施工方法。

1 工艺原理

根据烟囱外筒直径以及施工人员安装作业要求,在充分利用现有设备的前提下,设计制作满足安装作业需要的安装作业平台,最大限度地节约设备成本。该方法使用液压提升装置的部分钢绞线作为安装作业平台的提升动力,安装作业平台只作为施工人员的操作平台,钢梁及爬梯等构件的垂直运输利用2台10t卷扬机完成,人员的上下仍利用原烟囱外筒施工的吊笼,施工人员站在安装作业平台上对吊装物件进行安装就位,安全、方便,同时也大大提高了烟囱内各层平台及爬梯的安装进度。

本施工方法主要设备为钢索式液压提升装置。该装置与常规大型起重设备不同,它基于液压千斤顶的工作原理。其液压千斤顶为空心式,千斤顶活塞上端设有上卡紧机构,而缸体下部设有下卡紧机构。上下卡紧机构之间穿着承力钢索,钢索下端通过下锚头与吊装件相连接。当液压千斤顶、液压泵站和电气控制台组成系统后,液压泵站输出的压力油推动液压千斤顶活塞作往复运动时,上、下卡紧机构交替进行负荷转换(卡紧或放松),从而将穿在其间的钢索按行程提升或下降。根据现场施工需要,设计制作一个安装作业平台与本液压装置相配套使用,以液压提升装置作为安装作业平台的提升动力,实现安装作业平台的提升或下降作业。由于该套液压提升装置运行平稳、安全可靠,能够为施工人员提供一种安全、稳定、可靠的工作环境。

2 施工流程

2.1 前期准备

1)根据施工图纸制作烟囱内部的各层钢梁和爬梯。

2)根据提升钢内筒的承载要求,设计制作烟囱筒首承重梁(如果采用4×10t钢索式液压提升装置,则需设计制作满足安装作业平台承载要求的承重梁)。

3)现场制作满足施工要求的安装作业平台。

4)利用烟囱外筒施工的小拔杆辅助,在烟囱筒首制作安装10t卷扬机的导向支架(图1)。

5)在烟囱0m布置2部10t卷扬机并浇筑混凝土地锚,穿装钢丝绳并安装吊钩。

6)利用2部10t卷扬机分别将烟囱筒首4个承重梁和钢索式液压提升装置的液压站、液压千斤顶安装就位。每个液压千斤顶穿装2根钢绞线,连接相应的液压油管完成液压系统的调试工作。

7)将钢绞线的下锚头与安装作业平台可靠连接。完成作业平台的组装任务,根据安装作业平台的设计载荷进行负荷试验(包括静载和动载),检验无误后方可投入使用。

说明:在安装液压提升装置之前,进行必要检查和维护:(1)液压油箱内的液压油是否有氧化变质等现象,必要时进行更换;(2)用煤油清理钢绞线,但决不允许在钢绞线表面涂抹润滑油脂;(3)安装卡爪前,须向卡座爪窝内和卡爪锥面上均匀涂一层3#二硫化钼锂基润滑脂。

3 施工方法

1)钢索式液压提升装置的操作人员乘坐吊笼至烟囱筒首,操作液压装置缓慢提升安装作业平台至顶层平台安装作业面(图2)。

2)施工人员乘坐吊笼至安装作业平台上,为有效防止施工时安装作业平台晃动以及其他意外情况发生,保证施工人员安全,将安装作业平台与保险绳(从烟囱筒首至0m)临时可靠连接。

3)操作10t卷扬机吊运钢梁及爬梯,施工人员在安装作业平台上进行吊装件的就位和焊接工作。

4)顶层平台钢梁和上部爬梯安装完成后,施工人员应解除安装作业平台与保险绳的临时连接,乘坐吊笼至地面。

5)烟囱筒首的液压系统操作人员继续操纵液压系统缓慢将安装作业平台下降至下层平台,重复以上步骤安装该层的钢梁及上部爬梯。

6)依次向下安装各层钢梁及爬梯。随着安装高度的降低,烟囱筒径逐渐加大,施工人员距就位钢梁的距离也随之加大。考虑到这个因素,我们将安装作业平台设计成可伸缩的,随着烟囱下部半径的加大,平台也随之加大,以方便施工人员进行钢梁及爬梯就位和焊接,确保安全。

7)当安装完最下层的钢梁及爬梯时,将安装作业平台放至0m,解除钢绞线与安装作业平台的连接,穿装剩余的钢绞线为钢内筒提升作准备。

4 作业要点和注意事项

4.1 作业要点

1)安装作业平台只作为施工人员的操作平台,严禁临时放置吊装物件,以免超载或失衡而倾翻。

2)为确保施工人员人身安全,杜绝意外发生,安装作业平台升降过程中严禁施工人员站在平台上,操作人员站在烟囱首操作液压系统进行安装作业平台的升降作业。

3)液压提升装置正常使用后,须定期检查卡爪的使用情况。为防止卡爪意外松脱,对下锚头的压板须进行经常性检查并紧固。

4.2 注意事项

1)从事烟囱各层平台及爬梯安装的作业人员,施工前应经专业的技术培训并交底,明确施工中可能存在的各种危险因素及其预控措施。

2)加强对起重索具和设备的检查维护,确保其性能良好。

3)安装作业平台上的工器具等物品应采取可靠措施放置牢靠,防止坠落。

4)安装作业平台的外圈及空洞四周临空面要采取有效防护措施,确保作业安全。

5)施工人员应正确使用安全带等安全防护用品,防止高空坠落。

6)整个施工过程中操作人员、指挥人员应时刻保持联络畅通。

5 经济性和安全性评价

5.1 经济性分析

1)能够充分利用钢内筒安装的动力设备,降低设备成本。

2)安装作业平台可以重复使用在外筒直径类似的烟囱工程中。

5.2 安全性评价

1)做到了人员的上下、安装构件的运输、施工人员的作业三项分离,其可靠性、安全性较以往的施工方法有明显的优势。

2)索式液压提升装置设备先进、运行平稳、安全可靠性高:(1)电气控制部分为西门子智能PLC系统,操作按钮和系统动作、运行指示灯均直接在控制面板上显示,清晰直观,便于操作、监控;(2)气控制系统可在各种吊装工况下实现带载上升、下降与停止,并具有多缸同步运行和单缸调整功能;(3)工作系统发生故障时,系统均能自动报警并在控制面板上显示,如遇严重故障时系统能自动停止运行,以便及时检查处理。如遇突然停电、天气异变、因故中途停工或收工过夜等情况时,承载系统能自动闭锁,安全可靠。

3)安装作业平台上安装了踢脚板、栏杆,在规定的高度拉设安全绳,最大限度地保障施工人员的人身安全。

4)从烟囱顶部至0m安装了保险绳,当安装作业平台至作业面时,施工人员将安装作业平台可靠地与保险绳相连接,从而使安装作业平台的可靠性和稳定性进一步提高。

6 应用实例

采用钢索式液压提升装置与安装作业平台配套使用的施工方法先后成功应用于华能白杨河电厂210m烟囱和南山怡力电厂210m烟囱内部的钢梁及爬梯的安装,分别仅用15天和13天就安全、优质、高效地完成了烟囱内部全部钢梁及爬梯的安装任务,较以往常规方法提高了1倍以上;安全性、可靠性,以及适用性充分得到了集中体现,并取得了良好的经济效益和社会效益。

摘要：介绍一种新型烟囱钢梁及爬梯安装施工方法。该方法首先设计制作施工作业钢平台,利用钢索式液压提升装置作为作业钢平台的提升动力,具有安全、稳定、可靠的特点,进一步提高安装工作效率,大大降低施工作业风险。

钢绞线液压提升装置 篇3

关键词：液压提升,吊装,牌坊,效果

1引言

济钢新厚板工程主轧线上布置有一台粗轧机和一台精轧机,粗轧机由传动侧和操作侧两片牌坊组成,每片自重约370吨,加上滑板、吊具等附件每片重量超过380吨。首先,牌坊安装的最佳方案是利用主轧跨内的行车直接起吊,但主轧跨内的行车最大起重量100/32t,起重量无法满足吊装设备的要求;其次,可以采用两部500t液压坦克吊车吊装,但液压吊必须定位于地下液压站的顶板上,结构的承载力不能满足;再次,只施工轧机基础,其余基础暂不施工,采用500t液压坦克吊,但又无法保证工期。

在上述方案无法实施的情况下,根据以往吊装牌坊经验,结合本工程的实际情况,提出采用“液压提升吊装技术”进行安装。经实施效果良好,确保了工程的按期完工。

2液压提升装置设计制作

液压提升装置由提升大梁、千斤顶梁、上小梁、下小梁、滑移底座、液压提升设备组成,液压提升设备设置在提升梁上,塔架布置在粗轧机轨座两侧的基础上,塔架主梁安装标高为22.500m,塔架两立柱中心距为11600mm。

2.1塔架基础制作

塔架位置选定后,先在基础上铺设临时混凝土,由于滑移底座的铺设需横跨辊道冲渣沟,需要60根150×150×8000mm的方坯铺设成两块2000×5800mm的平面(双层铺设),上部再铺设200*8000*2000的板坯(共2块),每根方坯用斜垫铁找平,再用高强灌浆料将方坯灌实,灌浆高度与方坯上平面平齐,达到强度后上面再铺δ=30的钢板(外侧与板坯焊接)。

2.2滑移轨道架设、塔架安装

塔架安装顺序:底座→滑移轨道→9m塔架→6m塔架→下小梁→上小梁→提升主梁→千斤顶梁→液压提升设备。考虑到主跨行车的起升高度,在安装底座和9m塔架时用厂房内行车吊装,6m塔架用一台50t汽车吊进行安装。安装完成后检查塔架立柱垂直度:立柱在全长范围内不大于10mm。由于厂房的屋面梁的高度是+21.500m,无法满足塔架的安装高度+23.1m,所以粗轧机的屋面梁及屋面拉花暂时不能安装,待牌坊安装完成后再进行安装。两立柱的下小梁与上小梁可用50t汽车吊直接吊装,并用高强螺栓紧固。

提升主梁安装:由于主梁断面为箱型结构,断面尺寸:II1600×700×20×40,采用双根组合。需采用两台100t汽车吊将主梁吊至两侧塔架顶部顶板上,吊车最大回旋半径12m,杆长24.8m,起重量为8.2t。吊装前主梁两端系好麻绳,便于调主横梁位置,位置调整好后。对主梁纵向中心找正,同时用经纬仪再次测量塔架的垂直度,符合要求后将主梁与塔架顶板焊接并调整﹑固定好缆风绳。

塔架安装完成后,在塔架四个侧面各设两组缆风绳,采用双根Φ25mm的钢丝绳,缆风绳与地面的夹角均小于30度,用δ=30的钢板焊接挂耳安装在地脚螺栓上做八个锚点,缆绳配10t导链调整张紧度。

3牌坊吊装方案的实施

3.1牌坊进场

牌坊从制造厂直接运到新厚板主厂房磨辊间,在装车时必须将牌坊的上端朝向主轧跨,传动侧内面朝上,操作侧内面在下。然后直接用350t行车卸车,放到准备好的运输小车上,在就位之前,事先在尾部小车上铺设8根枕木,顶部小车铺设6根枕木,所有枕木单层铺设。

3.2牌坊在车间内卸车及平移

牌坊运至磨辊间,用350/75t行车卸车并放在滑移小车上,使牌坊轴线尽量与轧机中心线一致并尽量靠近主轧跨,滑移小车与轨道间为滑动摩擦,加油脂润滑。利用液压爬行器将牌坊滑移到主轧跨,再用滑移小车将牌坊运送到主轧跨的安装位置,等待就位吊装。

3.3牌坊吊装

牌坊滑移至安装塔架,牌坊的上端应进入塔架并用液压提升器吊挂住的专用吊具悬挂住,然后开始提升。提升需要注意以下几个方面的问题:

(1)在提升的过程中,应该保持牌坊两个方向的水平,使牌坊能够稳定;

(2)在提升过程中,要逐步提升,每一次提升后,都要用枕木和垫铁将牌坊垫稳、固定,保证施工人员及设备的安全。提升过程有两个动作:

1)液压提升器提升牌坊的上端;

2)下端通过爬行器的推力随滑移小车向前滑移,将牌坊的下端向前送,在提升过程中,要控制提升速度与滑移小车爬行的速度约10m/h,并且能够随时调整每一个动作的速度,要随时用经纬仪监测柔性钢铰线的铅垂度,使塔架不因为滑移小车的移动而受到侧向推力,影响塔架的稳定性。

4实施效果

济钢新厚板工程采用液压提升吊装技术安装了四辊粗轧机两片牌坊,安装过程非常顺利,牌坊吊装非常平稳,安装工期7天,与采用其它方式吊装工期接近,所需费用约120万元,比其它方式节约90万元。

本工程的精轧机牌坊结构和参数与粗轧机类似,也成功采用本方案进行了安装。

5结论

钢绞线液压提升装置 篇4

1 液压提升装置工作原理

液压提升装置基于液压千斤顶工作原理与常规大型起重设备不同。千斤顶活塞上端设有上卡紧机构,缸体下部设有下卡紧机构。上下卡紧机构之间穿着承力钢绞线,钢绞线下端通过下锚头与吊物相连接。该装置在带负荷上升过程中,上卡紧机构处于锁紧状态,下卡紧机构放松,利用液压千斤顶油缸伸长,使上卡紧机构带动钢绞线连同吊物一起被提升。液压千斤顶油缸到达一个行程后,下卡紧机构转为锁紧状态,上卡紧机构处于放松状态,油缸进行回缩,吊物处于悬停状态。重复上述动作实现吊物上升功能。反向操作,重复上述动作实现吊物下降功能。

2 施工工艺流程以及操作要点

2.1 工艺流程

采用液压提升装置吊装汽包的施工过程可分为施工准备阶段、吊装系统布置阶段、吊装指挥系统调试、汽包吊装阶段、吊装系统拆除阶段。

2.2 各阶段操作要点

2.2.1 施工准备阶段

1)汽包行走通道准备根据具体锅炉结构确定汽包吊装通道和液压提升装置钢绞线行走通道,确定并缓装干涉吊装过程的钢结构物件。

2)吊装系统位置确定在锅炉结构安装完毕并验收合格后(缓装结构除外)进行吊装系统的位置划线工作,确定安装方案设计要求的滑移梁等的摆放位置。

3)施工区域工作平台准备施工区域搭设工作平台(工作平台能够承担300kg/m2的载荷),并且保证其不影响Ⅱ号梁、Ⅰ号梁正常滑移作业,对靠近液压提升装置的脚手板进行加固,使其能够承受2t重量,便于摆放液压泵站;在汽包顶部搭设吊杆安装作业平台(图1~图3)。

2.2.2 吊装系统布置

1)布置吊装系统前的全面检查(1)检验并检修施工中所用的工机具、卡索具,经检验合格后方可使用;(2)将施工材料和设备零部件清点完毕,运至施工现场,吊装设备所需的专用工具、配件齐全,并具备使用条件;(3)清洗、检修、调试液压提升装置,首先是检查清理滤网,将液压油过滤合格后注入液压泵站油箱,加至油位线以上;其次对2套液压提升装置进行通电模拟试验,严格按液压提升装置使用说明书调试合格后方可正式使用;(4)检查卡爪与钢绞线的咬合面,磨损严重或有裂纹的应进行更换,安装卡爪时应注意每套卡爪的3个导向螺钉安装牢固,所有卡爪高度一致,且确保卡爪的O型圈必须完好;(5)对钢绞线清理检验,确保其表面无严重锈蚀及油脂,必要时可用煤油清洗,在自然状态下有弯折现象的,应禁止使用;(6)对Ⅱ号梁和Ⅰ号梁滑移铁鞋上的聚四氟乙烯板进行检查,不合格的及时更换,并将滑移面清理干净。

1-上下卡紧机构;2-扁担梁;3-千斤顶;4-底座;5-扁担梁;6-控制电缆、液压油管接口

1-Ⅱ号梁工字钢I45a双拼;2-工字钢I25a;3-Ⅰ号梁工字钢I32a双拼;4-滑移梁;5-钢板δ=20;6-滑移铁鞋

1-液压提升装置;2-Ⅰ号梁;3-Ⅱ号梁;4-滑移梁;5-大板梁;6-吊杆支撑

2)吊装系统的摆放(1)按照摆放位置进行吊装系统的布置,一般控制误差在5mm以内就能满足吊装要求;(2)在锅炉顶板梁上布置4根滑移梁,滑移梁之间连接32#工字钢构成稳定的整体,在滑移梁上布置好Ⅱ号梁、Ⅰ号梁;(3)将两台液压千斤顶分别安装在炉左、炉右的Ⅰ号梁上,并用M20×60螺栓固定;将钢绞线导向架焊接在Ⅰ号梁上,保证牢稳;布置好液压泵站及集中控制柜;(4)在导线架上搭设预紧钢绞线的脚手架,保证其能承受约2t的拉力,同时起到加固导线架的作用;(5)钢绞线端头用角磨机磨尖,把梳线板挂到千斤顶下方,给A、B两台液压千斤顶穿钢绞线;每台液压提升装置满穿时为24根,可根据汽包重量选择合适的钢绞线数量,左右捻向各半;钢绞线按左右捻向相间的顺序从下往上穿;穿上后要装好上锚头,防止钢绞线滑落;下扁担梁与钢绞线一起做好下锚头,保证钢绞线在穿装过程中不出现交叉和扭转现象,然后用销轴将下扁担梁与汽包吊耳连接在一起,形成完整的吊装系统;(6)液压及电气专业人员按提升装置的液压系统图、电气系统图对应连接高压胶管、电缆,施工现场应备有交流380V,200k VA三相动力电源;(7)布置好牵引Ⅰ号梁、Ⅱ号梁的倒链;(8)解除汽包与两个元宝座之间的连接;(9)将单根钢绞线用紧线器卡住,挂在1t倒链上,通过拉力表(测力计)给每根钢绞线施加300kg的预紧力,每台千斤顶钢绞线轮流预紧调整,共预紧3次,使其受力一致;(10)将汽包安装吊杆采用临时吊挂的方式穿挂到汽包本体吊杆安装位置上,并将其固定牢固。

2.2.3 吊装指挥系统调试

参加吊装工作的指挥、操作人员所使用的对讲机要使用专用频道,使用前应进行调试,确认通讯畅通。

2.2.4 汽包吊装阶段

1)试起吊(1)启动液压泵站约15min,调整油压正常后,按操作要求开始提升汽包,两套液压提升装置同步起升,炉顶监护人员观察各液压泵站的压力表、各吊点的负荷,不允许超载;观察承力杆件及焊缝有无变形及开裂现象,如有异常立即停止提升;地面监护人员观察下锚头卡爪压板,并再次拧紧压板螺栓;(2)利用液压千斤将汽包提起液压缸的1个行程,然后下降1个行程,检查整个吊装系统是否工作正常;检查合格后再次启动液压泵站,将汽包吊离元宝座,静止约10min,观察汽包是否有下滑迹象,液压元件是否有漏油现象,电机、液压泵工作是否正常,下扁担梁与汽包之间的连接拉板、销轴等是否有效可靠。如整个吊装系统无异常,方可进行正式起吊工作。

2)正式起吊(以京泰电厂汽包安装为例)

(1)操作液压提升装置提升汽包,先采取手动控制,运行一两个行程后改为自动提升,直至汽包中心离地约4m时停止,作好汽包打斜准备(当汽包长度大于锅炉炉膛净空时,需要将汽包进行打斜作业,才能确保其能够顺利通过炉膛内部到达安装位置);(2)在整个提升汽包过程中,为保证液压提升装置中卡爪的寿命,汽包每起升5m需给卡爪涂抹二硫化钼锂基润滑脂1次(不得将润滑脂涂到与卡爪接触的钢绞线上);(3)单侧起升液压提升装置,将汽包进行打斜作业,当汽包水平投影能够通过锅炉炉膛内部时,停止打斜作业;在单侧提升过程中使用5t倒链来调整Ⅰ号梁载着的液压提升装置在2号梁上滑移,以确保钢绞线始终处于垂直状态,汽包与炉膛内钢架应存在一定的安全距离;调整过程中,设专人监护整个吊装系统,避免汽包在任何位置与锅炉钢架发生磕碰;(4)利用液压提升装置将汽包垂直提升,在作业过程中设专人监护汽包通过各层平台情况,发现有磕碰危险时,采用(3)的方法重新调整汽包位置,确保汽包顺利通过各层平台;(5)汽包到达预定设计高度后,采用起升时打斜的方法,利用单侧起升液压提升装置将汽包调至水平状态;(6)继续提升汽包,将其起升至安装标高位置后停止起升作业;(7)采用5t倒链将Ⅱ号梁带动汽包整体向炉前滑移,使汽包到达安装位置,然后采用辅助机械进行吊杆的安装;(8)吊杆安装时,操作液压提升装置人员配合汽包找正工作,直至满足汽包安装要求为止。

2.2.5 吊装系统拆除

1)经相关单位对汽包安装工作验收合格后,进行汽包吊装系统的拆除工作。

2)使用辅助机械拆除钢绞线、液压提升装置、结构件、工机具等。

3)将每根钢绞线盘成一盘,用铅丝固定,左右捻分类存放。

4)液压专业人员对液压提升装置进行清点,然后集中存放。

(有关本方法的施工组织机构和质量控制,在前面的相应部分已有涉及,故不单独介绍─编者)

3 应用实例

液压提升装置吊装汽包已经在宝鸡热电厂、京泰发电厂、张家口热电厂等施工项目上进行了成功应用。

宝鸡热电厂1#机组汽包由上海锅炉厂有限公司生产,汽包外形尺寸为∅2 013×22 472mm,重约156 259kg(带内部装置),吊装时加装两条U形吊杆(单重约2 320kg)一同起吊,总起吊重量为160 899kg。

京泰发电厂汽包的外形尺寸为∅2 100×22 800mm,重约170 000kg,吊装时加装两条U形吊杆(单重约6 287kg)一同起吊,总起吊重量为182 574kg。

4 小结

1)液压提升装置重量轻、尺寸小,便于日常施工中的运输和拆装工作,极大程度上节省运输成本和拆装成本;而履带起重机各部件均为超宽、超大、超重物件,在运输和拆装过程中严重制约了工期和成本。液压提升装置在使用过程中布置在锅炉钢架上方,地质条件对整套设备的使用毫无影响;而履带起重机需要大量场地进行组立工作,在吊装行走区域内需要对地面进行硬化处理工作,从而加大了劳动强度和劳动成本。

2)液压提升装置只需根据汽包重量和安装高度选择合适的钢绞线根数及长度,操作时只需1人;而卷扬机单根钢丝绳长度过长,与滑轮组穿绕较为繁琐,安装工期长,操作时每台卷扬机都需设操作人员,既难做到工作同步,整体稳定性又较差。

3)在安全生产日益受到关注的今天,确保安全才能确保效益。采用液压提升装置吊装汽包,其油缸锚头具有逆向运动自锁性,即使在突然断电的情况下,提升装置长时间载着重物处于悬停状态也是十分安全的。同时,采用液压提升装置安装汽包以及其他精密重物时,具有毫米级的微调功能,能实现空中精确定位,上升速度和高度都容易控制,可确保重物准确就位。