李海波
( 中國二重重型機械設(shè)計研究院，四川618000)
摘要: 通過對軋機機架外形尺寸、自升式液壓平板車相關(guān)參數(shù)的分析，結(jié)合安裝現(xiàn)場實際情況，制定出最為經(jīng)濟、合理、適用的軋機機架裝車轉(zhuǎn)運方案。
關(guān)鍵詞: 軋機機架; 自升式液壓平板車; 液壓千斤頂
我公司為某鋁軋機生產(chǎn)的大型軋機機架已按期完成，但由于用戶現(xiàn)場的基礎(chǔ)建設(shè)、廠房建設(shè)等項目前期工作嚴(yán)重拖期而不具備軋機機架的安裝條件。另外，特大型機械設(shè)備受到運輸和施工等諸多因素的影響，經(jīng)過用戶、二重、安裝單位等三方進(jìn)行討論分析，最終商定將該項目中包括立輥機架、粗軋機機架、精軋機機架共十一件特大零件先行發(fā)到用戶現(xiàn)場，在廠房外( 露天) 空地暫時存放，待現(xiàn)場基礎(chǔ)和廠房具備條件后可以立即進(jìn)行安裝。三方還確定在軋機機架運到用戶現(xiàn)場之前，對存放機架的露天場地進(jìn)行簡單平整、硬化處理，并根據(jù)軋機機架外形結(jié)構(gòu)及相關(guān)尺寸制作相應(yīng)的水泥墩，用于支撐軋機機架，以便卸車和二次裝車裝運。由于用戶基礎(chǔ)建設(shè)一直拖期，導(dǎo)致機架未能及時安裝就位，在露天場地存放時間長達(dá)半年之久，地面出現(xiàn)不同程度沉降，有些用于支撐的水泥墩被壓歪、壓潰、壓塌，平放的機架不同程度傾斜，給后期的二次裝車轉(zhuǎn)運帶來了極大的困難。
1 軋機機架的結(jié)構(gòu)形式及相關(guān)參數(shù)
先期發(fā)到用戶現(xiàn)場，需要二次裝車轉(zhuǎn)運的零件包括立輥軋機機架、粗軋機機架、精軋機機架等共計11件機架，這些零件是該項目的關(guān)鍵零件，也是項目中重量較重、外形尺寸較大的零件。最重的立輥機架為160． 5 t，最輕的精軋機機架也有112 t。粗軋和精軋機機架屬于扁平型長方體零件，寬度大于4 m。立輥機架屬于框式零件，寬度為3 400 mm。如表1 所示。
2 裝車轉(zhuǎn)運方案分析
2． 1 運輸方式的選擇
從軋機機架存放地點到安裝就位位置的距離是1 km ～ 2 km，路面是只做了簡單平整的土路，轉(zhuǎn)運路線曲折。由于存放位置、轉(zhuǎn)運路線、安裝位置的特殊情況，決定本次轉(zhuǎn)運只能選擇汽車運輸?shù)姆绞健?/span>
用戶現(xiàn)場設(shè)備跨的天車一共有四臺，最大的一臺為100 t，其余三臺均為50 t，而每臺機架的重量均超過100 t，所以軋機機架運輸?shù)浆F(xiàn)場之后無法使用天車起吊。因此選擇自帶升降功能的自升式液壓平板車，以實現(xiàn)將工件放置在支撐架上，利用轉(zhuǎn)運車自身的升降功能讓車身可以從工件下方進(jìn)退。自升式液壓平板車具有超重載荷搬運、機動靈活、高穩(wěn)定性、高通過性等特點。
根據(jù)軋機機架的結(jié)構(gòu)特點、零件重量和外形尺寸參數(shù)，選擇采用七線十四軸自升式液壓平板車。車廂平板面距地面的高度為900 mm ～ 1 100mm; 車廂平板面寬度為3 200 mm; 長度為11 000mm; 板車載重200 t。該自升式液壓平板車的升降行程為200 mm。確定運輸工具后，結(jié)合工件的重量、外形尺寸及結(jié)構(gòu)特點，要求裝車時必須嚴(yán)格控制工件在平板車車廂上的擺放位置。
2． 2 吊裝方式的選擇
此次轉(zhuǎn)運工件的基本步驟是: 裝車→運輸→卸車。由于現(xiàn)場用于支撐的水泥墩被壓歪、壓潰、壓塌，平放的機架不同程度傾斜，所以裝車工作成了轉(zhuǎn)運工作中最關(guān)鍵、最困難的一個步驟。
如此大型的零件通常采用至少兩臺特大型汽車吊進(jìn)行吊裝。初步估計，全部吊裝完11 件機架所用的汽車吊的費用將近20 萬元。而且由于存放時機架與機架間距離較近，基本沒有汽車吊的架車空間。所以，汽車吊裝的方案不可行。
既沒有天車直接吊裝，也不選擇汽車吊，結(jié)合現(xiàn)場實際情況，我們制定出一套用液壓千斤頂逐步抬升工件的方案。根據(jù)軋機機架的重量，考慮到安全性和經(jīng)濟性，選取兩件50 t 液壓千斤頂，行程為250 mm，通過一套微型泵站系統(tǒng)控制液壓千斤頂?shù)纳担鐖D1 所示。準(zhǔn)備若干枕木和簡易方箱，用于工件抬升時支墊工件和千斤頂。裝車時，將軋機機架兩頭逐步分級抬升，抬升后進(jìn)行支墊，然后再抬升再支墊，使整個工件向下的面完全高于自升式液壓平板車的車廂平板后，再將液壓升降平板車緩慢對準(zhǔn)并開入工件“肚子”下面，然后通過平板車自身的升降功能將液壓缸杠桿緩慢伸出，使工件平穩(wěn)放在自升式液壓平板車的車箱上。由于軋機機架的頂端較窄，機架地腳板端較寬，為了方便液壓千斤頂?shù)闹|，所以將機架地腳板端裝在平板車車頭端，將機架的頂端裝在平板車車廂的車尾。根據(jù)平板車車廂尺寸和工件的相關(guān)尺寸，機架頂端的支撐位置選擇在工件寬度方向的中間部位，機架底端的支撐位置選擇在工件寬度方向靠近兩側(cè)的部位，平板車寬度為3 200mm，為了便于平板車順暢進(jìn)入，選擇機架底端到支撐的間距為3 400 mm，確保車廂單邊有100mm 的間隙。間隙太小將增加平板車車廂與工件對齊的難度，間隙太大受力又不好。同時寬度方向的兩受力點與機架中心對稱分布，這樣機架三點受支撐力，理論上更穩(wěn)定、更安全。為了使機架保持水平，避免千斤頂受偏載力，兩液壓千斤頂升
降時盡量保持同步，且每次頂升的行程不宜選得太大。液壓千斤頂頂升過程中兩側(cè)由專人及時測量工件距離車廂高度方向的尺寸，泵站操作人員根據(jù)機架兩側(cè)高度值及時調(diào)整控制液壓泵站控制手柄，使工件緩慢平穩(wěn)升降。
3 抬升步驟和裝車過程
抬升工作的關(guān)鍵是受力位置的選擇和逐步抬升高度的控制，避免偏載過大。通過對工件結(jié)構(gòu)的分析和重心位置的計算，確定了如圖2 所示的支撐點和頂升點的位置。
抬升步驟:
( 1) 抬升機架頂端。( a) 液壓千斤頂分別放在頂升點A 和頂升點B 處。液壓泵站供油，將千斤頂缸桿伸長到最大行程，將工件抬高，在支撐點a 處用枕木支墊，墊高約為200 mm。千斤頂泄壓，支撐點a 受力。( b) 在頂升點A 和頂升點B處千斤頂?shù)撞繅|枕木，高約為200 mm，千斤頂缸桿伸長到最大行程，工件抬高，在支撐點a 處增加枕木，高約為200 mm。千斤頂泄壓，支撐點a 受力。經(jīng)過兩次抬升之后，機架頂端抬升高度為400 mm。此次抬升過程機架兩端高度差最大，但機架的斜度僅為3°，能保證工件的偏載在安全范圍內(nèi)。
( 2) 抬升機架底端。( a) 液壓千斤頂分別放在頂升點C 和頂升點D 處。液壓泵站供油，將千斤頂缸桿伸長到最大行程，工件抬高，在支撐點b和支撐點c 處用枕木支墊，墊高約為200 mm。千斤頂泄壓，支撐點b 和支撐點c 受力。( b) 在頂升點C 和頂升點D 處千斤頂?shù)撞繅|枕木，高約為200 mm，千斤頂缸桿伸長到最大行程，工件抬高，在支撐點b 和支撐點c 處增加枕木，高約為200mm。千斤頂泄壓，支撐點b 和支撐點c 受力。( c) 在頂升點C 和頂升點D 千斤頂?shù)撞繅|枕木，高約為200 mm，千斤頂缸桿伸長到最大行程，工件抬高，在支撐點b 和支撐點c 處增加枕木，高約為200 mm。千斤頂泄壓，支撐點b 和支撐點c 受力。經(jīng)過三次抬升之后，機架底端抬升高度為600 mm。
( 3) 抬升機架頂端。重復(fù)( 1) 的抬升、支墊過程，經(jīng)過兩次抬升之后，將機架頂端抬高至800mm。
( 4) 抬升機架底端。重復(fù)( 2) 的抬升、支墊過程，經(jīng)過兩次抬升之后，將機架底端抬高至1 000mm。
( 5) 抬升機架頂端。重復(fù)( 1) 的抬升、支墊過程，經(jīng)過一次抬升之后，將機架頂端抬高至1 000mm。
經(jīng)過抬升后，現(xiàn)場工件的基本情況如圖3 所示。
每次正常提升前先對傾斜的機架進(jìn)行調(diào)平，調(diào)平時也用千斤頂進(jìn)行調(diào)整，工件基本水平之后再按上述步驟進(jìn)行逐步抬升。抬升過程中，受力的頂升點和支撐點下面都要用枕木和支撐塊墊平墊實。每次頂升都需注意檢查機架的水平度和抬升高度，基本保證自升式液壓平板車能順利進(jìn)入軋機“肚子”后停止抬升。自升式液壓平板車進(jìn)入前，先將板車車廂的高度下降到最低，將板車寬度方向與軋機機架寬度方向基本保持平行，使自升式液壓平板車車廂兩側(cè)與支墊堆的間距大致對稱，板車周圍由專人實時檢查，協(xié)同引自升式液壓平板車就位。自升式液壓平板車到位后，利用平板車自身的升降機構(gòu)將工件頂起，確認(rèn)機架與支墊枕木脫開后，整個裝車過程結(jié)束，如圖4 所示。
由于立輥機架的寬度尺寸為3 400 mm，只比自升式液壓平板車車廂單邊寬100 mm，所以在機架下方用了兩根4 200 mm 左右的鋼軌，用于頂升后的支撐，使支撐位置可以拓展大于3 400 mm，滿足3 200 mm 寬的自升式液壓平板車車廂能夠進(jìn)入。
利 用上述方法，現(xiàn)場轉(zhuǎn)運11 件軋機機架，大大降低了裝車成本，順利完成了此次大型零件的轉(zhuǎn)運工作。
4 結(jié)論
本項目中利用液壓千斤頂人工逐步抬升工件的方法進(jìn)行裝車，利用自升式液壓平板車進(jìn)行轉(zhuǎn)運，現(xiàn)場共完成11 件大型軋機機架的裝車轉(zhuǎn)運工作。結(jié)合現(xiàn)場實際情況，制定出了經(jīng)濟、合理、安全、可靠的大型軋機機架類零件的裝車轉(zhuǎn)運方案，大大降低了生產(chǎn)成本。為各相關(guān)行業(yè)的大型零件的運輸及安裝過程提供了一種新思路。