李海波

(中國(guó)二重重型機(jī)械設(shè)計(jì)研究院, 四川618000)

工 藝

大型軋機(jī)機(jī)架的裝車轉(zhuǎn)運(yùn)方案

李海波

(中國(guó)二重重型機(jī)械設(shè)計(jì)研究院, 四川618000)

通過(guò)對(duì)軋機(jī)機(jī)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(chǎng)實(shí)際情況，制定出最為經(jīng)濟(jì)、合理、適用的軋機(jī)機(jī)架裝車轉(zhuǎn)運(yùn)方案。

軋機(jī)機(jī)架; 自升式液壓平板車; 液壓千斤頂

我公司為某鋁軋機(jī)生產(chǎn)的大型軋機(jī)機(jī)架已按期完成，但由于用戶現(xiàn)場(chǎng)的基礎(chǔ)建設(shè)、廠房建設(shè)等項(xiàng)目前期工作嚴(yán)重拖期而不具備軋機(jī)機(jī)架的安裝條件。另外，特大型機(jī)械設(shè)備受到運(yùn)輸和施工等諸多因素的影響，經(jīng)過(guò)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(xiàng)目中包括立輥機(jī)架、粗軋機(jī)機(jī)架、精軋機(jī)機(jī)架共十一件特大零件先行發(fā)到用戶現(xiàn)場(chǎng)，在廠房外(露天)空地暫時(shí)存放，待現(xiàn)場(chǎng)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(jī)機(jī)架運(yùn)到用戶現(xiàn)場(chǎng)之前，對(duì)存放機(jī)架的露天場(chǎng)地進(jìn)行簡(jiǎn)單平整、硬化處理，并根據(jù)軋機(jī)機(jī)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(jī)機(jī)架，以便卸車和二次裝車裝運(yùn)。由于用戶基礎(chǔ)建設(shè)一直拖期，導(dǎo)致機(jī)架未能及時(shí)安裝就位，在露天場(chǎng)地存放時(shí)間長(zhǎng)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(jī)架不同程度傾斜，給后期的二次裝車轉(zhuǎn)運(yùn)帶來(lái)了極大的困難。

1 軋機(jī)機(jī)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(chǎng)，需要二次裝車轉(zhuǎn)運(yùn)的零件包括立輥軋機(jī)機(jī)架、粗軋機(jī)機(jī)架、精軋機(jī)機(jī)架等共計(jì)11件機(jī)架，這些零件是該項(xiàng)目的關(guān)鍵零件，也是項(xiàng)目中重量較重、外形尺寸較大的零件。最重的立輥機(jī)架為160.5 t，最輕的精軋機(jī)機(jī)架也有112 t。粗軋和精軋機(jī)機(jī)架屬于扁平型長(zhǎng)方體零件，寬度大于4 m。立輥機(jī)架屬于框式零件，寬度為3 400 mm。如表1所示。

表1 軋機(jī)機(jī)架參數(shù)

2 裝車轉(zhuǎn)運(yùn)方案分析

2.1 運(yùn)輸方式的選擇

從軋機(jī)機(jī)架存放地點(diǎn)到安裝就位位置的距離是1 km～2 km，路面是只做了簡(jiǎn)單平整的土路，轉(zhuǎn)運(yùn)路線曲折。由于存放位置、轉(zhuǎn)運(yùn)路線、安裝位置的特殊情況，決定本次轉(zhuǎn)運(yùn)只能選擇汽車運(yùn)輸?shù)姆绞健?/p>

用戶現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備跨的天車一共有四臺(tái)，最大的一臺(tái)為100 t，其余三臺(tái)均為50 t，而每臺(tái)機(jī)架的重量均超過(guò)100 t，所以軋機(jī)機(jī)架運(yùn)輸?shù)浆F(xiàn)場(chǎng)之后無(wú)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(shí)現(xiàn)將工件放置在支撐架上，利用轉(zhuǎn)運(yùn)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(yùn)、機(jī)動(dòng)靈活、高穩(wěn)定性、高通過(guò)性等特點(diǎn)。

根據(jù)軋機(jī)機(jī)架的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、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～1 100 mm；車廂平板面寬度為3 200 mm；長(zhǎng)度為11 000 mm；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(yùn)輸工具后，結(jié)合工件的重量、外形尺寸及結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，要求裝車時(shí)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(yùn)工件的基本步驟是：裝車→運(yùn)輸→卸車。由于現(xiàn)場(chǎng)用于支撐的水泥墩被壓歪、壓潰、壓塌，平放的機(jī)架不同程度傾斜，所以裝車工作成了轉(zhuǎn)運(yùn)工作中最關(guān)鍵、最困難的一個(gè)步驟。

如此大型的零件通常采用至少兩臺(tái)特大型汽車吊進(jìn)行吊裝。初步估計(jì)，全部吊裝完11件機(jī)架所用的汽車吊的費(fèi)用將近20萬(wàn)元。而且由于存放時(shí)機(jī)架與機(jī)架間距離較近，基本沒(méi)有汽車吊的架車空間。所以，汽車吊裝的方案不可行。

既沒(méi)有天車直接吊裝，也不選擇汽車吊，結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)實(shí)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(jī)機(jī)架的重量，考慮到安全性和經(jīng)濟(jì)性，選取兩件50 t液壓千斤頂，行程為250 mm，通過(guò)一套微型泵站系統(tǒng)控制液壓千斤頂?shù)纳?，如圖1所示。準(zhǔn)備若干枕木和簡(jiǎn)易方箱，用于工件抬升時(shí)支墊工件和千斤頂。裝車時(shí)，將軋機(jī)機(jī)架兩頭逐步分級(jí)抬升，抬升后進(jìn)行支墊，然后再抬升再支墊，使整個(gè)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(duì)準(zhǔn)并開(kāi)入工件“肚子”下面，然后通過(guò)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(jī)機(jī)架的頂端較窄，機(jī)架地腳板端較寬，為了方便液壓千斤頂?shù)闹|，所以將機(jī)架地腳板端裝在平板車車頭端，將機(jī)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(jī)架頂端的支撐位置選擇在工件寬度方向的中間部位，機(jī)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3 200 mm，為了便于平板車順暢進(jìn)入，選擇機(jī)架底端到支撐的間距為3 400 mm，確保車廂單邊有100 mm的間隙。間隙太小將增加平板車車廂與工件對(duì)齊的難度，間隙太大受力又不好。同時(shí)寬度方向的兩受力點(diǎn)與機(jī)架中心對(duì)稱分布，這樣機(jī)架三點(diǎn)受支撐力，理論上更穩(wěn)定、更安全。為了使機(jī)架保持水平，避免千斤頂受偏載力，兩液壓千斤頂升降時(shí)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(guò)程中兩側(cè)由專人及時(shí)測(cè)量工件距離車廂高度方向的尺寸，泵站操作人員根據(jù)機(jī)架兩側(cè)高度值及時(shí)調(diào)整控制液壓泵站控制手柄，使工件緩慢平穩(wěn)升降。

圖1 液壓千斤頂工作原理圖

圖2 支撐點(diǎn)和頂升點(diǎn)位置示意圖

3 抬升步驟和裝車過(guò)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(guò)大。通過(guò)對(duì)工件結(jié)構(gòu)的分析和重心位置的計(jì)算，確定了如圖2所示的支撐點(diǎn)和頂升點(diǎn)的位置。

抬升步驟：

(1)抬升機(jī)架頂端。(a)液壓千斤頂分別放在頂升點(diǎn)A和頂升點(diǎn)B處。液壓泵站供油，將千斤頂缸桿伸長(zhǎng)到最大行程，將工件抬高，在支撐點(diǎn)a處用枕木支墊，墊高約為200 mm。千斤頂泄壓，支撐點(diǎn)a受力。(b)在頂升點(diǎn)A和頂升點(diǎn)B處千斤頂?shù)撞繅|枕木，高約為200 mm，千斤頂缸桿伸長(zhǎng)到最大行程，工件抬高，在支撐點(diǎn)a處增加枕木，高約為200 mm。千斤頂泄壓，支撐點(diǎn)a受力。經(jīng)過(guò)兩次抬升之后，機(jī)架頂端抬升高度為400 mm。此次抬升過(guò)程機(jī)架兩端高度差最大，但機(jī)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(jī)架底端。(a)液壓千斤頂分別放在頂升點(diǎn)C和頂升點(diǎn)D處。液壓泵站供油，將千斤頂缸桿伸長(zhǎng)到最大行程，工件抬高，在支撐點(diǎn)b和支撐點(diǎn)c處用枕木支墊，墊高約為200 mm。千斤頂泄壓，支撐點(diǎn)b和支撐點(diǎn)c受力。(b)在頂升點(diǎn)C和頂升點(diǎn)D處千斤頂?shù)撞繅|枕木，高約為200 mm，千斤頂缸桿伸長(zhǎng)到最大行程，工件抬高，在支撐點(diǎn)b和支撐點(diǎn)c處增加枕木，高約為200 mm。千斤頂泄壓，支撐點(diǎn)b和支撐點(diǎn)c受力。(c)在頂升點(diǎn)C和頂升點(diǎn)D千斤頂?shù)撞繅|枕木，高約為200 mm，千斤頂缸桿伸長(zhǎng)到最大行程，工件抬高，在支撐點(diǎn)b和支撐點(diǎn)c處增加枕木，高約為200 mm。千斤頂泄壓，支撐點(diǎn)b和支撐點(diǎn)c受力。經(jīng)過(guò)三次抬升之后，機(jī)架底端抬升高度為600 mm。

(3)抬升機(jī)架頂端。重復(fù)(1)的抬升、支墊過(guò)程，經(jīng)過(guò)兩次抬升之后，將機(jī)架頂端抬高至800 mm。

(4)抬升機(jī)架底端。重復(fù)(2)的抬升、支墊過(guò)程，經(jīng)過(guò)兩次抬升之后，將機(jī)架底端抬高至1 000 mm。

(5)抬升機(jī)架頂端。重復(fù)(1)的抬升、支墊過(guò)程，經(jīng)過(guò)一次抬升之后，將機(jī)架頂端抬高至1 000 mm。

經(jīng)過(guò)抬升后，現(xiàn)場(chǎng)工件的基本情況如圖3所示。

每次正常提升前先對(duì)傾斜的機(jī)架進(jìn)行調(diào)平，調(diào)平時(shí)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(guò)程中，受力的頂升點(diǎn)和支撐點(diǎn)下面都要用枕木和支撐塊墊平墊實(shí)。每次頂升都需注意檢查機(jī)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(jī)“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(jī)機(jī)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(duì)稱，板車周圍由專人實(shí)時(shí)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(jī)構(gòu)將工件頂起，確認(rèn)機(jī)架與支墊枕木脫開(kāi)后，整個(gè)裝車過(guò)程結(jié)束，如圖4所示。

圖3 軋機(jī)機(jī)架抬升后的情況

圖4 軋機(jī)機(jī)架裝車完成情況圖

由于立輥機(jī)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(jī)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(chǎng)轉(zhuǎn)運(yùn)11件軋機(jī)機(jī)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(yùn)工作。

4 結(jié)論

本項(xiàng)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(yùn)，現(xiàn)場(chǎng)共完成11件大型軋機(jī)機(jī)架的裝車轉(zhuǎn)運(yùn)工作。結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況，制定出了經(jīng)濟(jì)、合理、安全、可靠的大型軋機(jī)機(jī)架類零件的裝車轉(zhuǎn)運(yùn)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(yùn)輸及安裝過(guò)程提供了一種新思路。

編輯 陳秀娟

Scheme of Loading and Transferring for Large Rolling Mill Housing

Li Haibo

Based on the analysis of the external dimensions of the rolling mill housing and the related parameters of self-elevating hydraulic flat car，and combined with the actual situation of installation site, the most economical, resonable and suitable loading and transferring scheme for the rolling mill housing has been established.

rolling mill housing; self-elevating hydraulic flat car; hydraulic jack

2016—11—07

U294.1+5

B