混合机吊装方法研究

顾 强，邱万里，蒋小宝，涂俊魁

（安徽马钢设备检修有限公司，安徽 马鞍山 243000）

1 设备概述

1.1 设备参数

一次混合机设备质量为132 t，设备规格尺寸为Φ4 000 mm×18 000 mm，设备为筒型空心设备，整体吊装；二次混合机设备质量为148 t，设备规格尺寸为Φ4 400 mm×20 000 mm，未组装齿圈前设备规格尺寸为Φ4 400 mm×20 000 mm，质量为133 t，整体吊装。

1.2 吊装特点

吊装设备为厂区内设备，且为老设备，设备表重量可能有所增加，组装场地在老装置区内，周围有很多现有管廊，吊装场地狭小，给吊装增加了一定的难度。吊装前，需要严格核实吊点等，对吊装位置、吊装半径、吊装索具等进一步确认。吊装过程控制点较多，要求严格按照相关标准进行吊装，严禁违章作业。

2 吊装参数、工艺和方法

2.1 设备吊装状态、吊车的选取

本方法是针对马钢1 号烧结一次混合机与二次混合机更换吊装所编制的。拆除原设备、安装新设备，设备安装吊装为整体吊装。

考虑设备情况及场地等综合因素[1]，本次安装吊装，使用DEMAG AC500-2 全地面起重机主吊，采用中联重科350 t 全地面起重机作为配合车辆。

2.2 吊装工艺

一次混合机的吊装，采用500 t 主吊车提升设备出料端，采用350 t 辅助吊车抬送设备给料端。先将新筒体挪位至图1 所示位置，主吊车向设备方向平行行走、起钩，两台吊车将设备提起，稳定离地面500 mm 的高度，当抬起设备两端后，两台吊车同时回转，将设备吊运到安装位置就位。

二次混合机的吊装，采用500 t 主吊车提升设备给料端，采用350 t 辅助吊车抬送设备出料端。主吊车向设备方向平行行走、起钩，两台吊车将设备提起，稳定在离地面500 mm 的高度，当抬起设备两端后，两台吊车同时回转，将设备推磨调头，放在临时底座（建议用厂家制作的托辊底座）上。350 t 吊车移位2 次，将设备调头，最后以双车抬吊法就位[2]。

2.3 吊装平面布置原则

1）在满足吊装平面和空间条件的前提下，最大限度降低基础、减小管廊施工等周边结构的预留。

2）满足安全吊装的必要条件。

3）尽量不影响地下设施，如果不可避免时，应有可实施的安全保护措施。

4）尽量不影响其他工程。

5）不阻塞界区外公用通道，当影响不可避免时，应尽量缩短影响时间。

6）所有的吊装区域范围内无障碍。

2.4 吊装参数（见下页表1—表6）及平面（见图1）

图1 1 号烧结一次混合机安装吊装平面布置示意图（单位：mm）

表1 一次混合机设备参数

表2 一次混合机吊装索具参数

表3 一次混合机吊车描述

表4 二次混合机设备参数

表5 二次混合机吊装索具参数

表6 二次混合机吊车描述

2.5 二次混合机安装吊装推磨步骤（见下页图2、图3、图4）

图2 推磨掉头第一步（单位：mm）

图3 推磨掉头第二步（单位：mm）

图4 推磨掉头第三步（单位：mm）

2.6 吊装过程描述及注意事项

2.6.1 吊装过程描述

1）对吊车站位现场进行地基处理，将吊装前场地清理干净，在设备指定卸车位置进行卸车。具体吊车站位见上页图1。

2）组装500 t 汽车吊到指定位置。

3）将350 t 吊车支车到指定位置。

4）连接主吊系统和辅助系统的钢丝绳。

5）试吊。通过500 t 吊车和350 t 吊车将设备抬起，静止等待30 min，观察地基、索具、设备本体、吊耳等有无异常情况。

6）正式吊装。500 t 吊车和350 t 吊车同时将设备提起，待离开设备鞍座500 mm 时停止动作，检查地基、吊车、索具、吊盖、吊耳等，如无异常，撤去鞍座，350 t 吊车保持设备离地500 mm，500 t 吊车与350 t 吊车同时缓慢起钩，使新设备超过旧设备底座高度，回转至设备基础位置上方，将设备落入底座内，设备就位。

7）吊装完成后，由设备搭设方组装，对吊车摘钩。

8）吊车退场。

2.6.2 注意事项

1）一次混合机的安装，需要移除液压泵站、周围公棚和植被，以保证350 t 汽车吊站位与500 t 吊超起设备6.5 m 的回转半径。

2）在二次混合机安装前，将新设备下方的混凝土底座去除2～3 m，以保证500 t 站位。

2.6.3 钢丝绳和起吊位置的选择

2.6.3.1 钢丝绳实际受力的计算

当被起吊物体重量一定时，钢丝绳与铅垂线的夹角α 越大，吊索所受拉力就越大；或者说，当吊索所受拉力一定时，起重量随着α 角的增大而降低：

式中：P 为每根钢丝绳所受的拉力，N；Q 为起重设备的重力，N。

2.6.3.2 钢丝绳绳径的选择

选择钢丝绳时，根据钢丝绳受到的许用拉力P0=nP，求出钢丝破断拉力总和ΣS0，再查表确定钢丝绳规格。根据钢丝绳使用程度，乘以0.4～0.7 的系数。则钢丝绳的允许拉力可按下式计算：

式中：Pz为钢丝绳的许用拉力，kN；ΣS0为钢丝绳的钢丝破断拉力总和，kN；a 为考虑钢丝绳之间荷载的不均匀系数，针对6×19、6×37、6×61 钢丝绳，a 分别取0.85、0.82、0.80；K 为钢丝绳使用安全系数，用于手动起重设备时K=4.5，用作绑扎吊索时K=8～10，用于机动起重设备时K=5～6，本文属最后一种情况K=6。

2.6.3.3 钢丝绳的选用

钢丝绳在相同直径时，股内钢丝越多，钢丝直径越细，则绳的挠性也就越好，易于弯曲，但细钢丝捻制的绳不如粗钢丝捻制的绳耐磨损[3]。因此，不同型号的钢丝绳，其使用范围也有所不同。本次吊装选用6×61+1 钢丝绳绑扎吊起重物。

根据经验公式估算：当公称抗拉强度为1 400 MPa 时，ΣS0=428d2；当公称抗拉强度为1 550 MPa时，ΣS0=474d2；当公称抗拉强度为1 700 MPa 时，ΣS0=520d2；当公称抗拉强度为1 850 MPa 时，ΣS0=566d2；当公称抗拉强度为2 000 MPa 时，ΣS0=612d2。式中：d 为钢丝绳的直径。

一般的钢丝绳公称抗拉强度为1 470 MPa、1 570 MPa、1 670 MPa、1 770 MPa、1 870 MPa 等，可按其抗拉强度数值进行修正。这里取抗拉强度最小（1 470 MPa）的钢丝绳，其破断拉力总和的经验公式如下：

在已知钢丝绳实际拉力P0时，则可按下式估算钢丝绳直径：

式中：d 为钢丝绳直径，mm；Pmax为钢丝绳实际承受的最大拉力，N；σ 为钢丝绳的公称抗拉强度，Pa。

本次吊装每个吊点选用6×61+FC-1770 Φ60×16 000 mm 的钢丝绳4 根，该钢丝绳最大的破断拉力为180 t，以6 倍安全系数计算，钢丝绳作业中的破断拉力为30 t。设备起吊后的钢丝绳拉力远不足钢丝绳最大破断拉力，保证安全。由于不是吊点起吊，而是兜底起吊，故不考虑折减系数。

2.6.3.4 二次混合机吊点设置吊点负荷计算

此为二次混合机的起吊位置选择，给料端为500 t 汽车吊起吊点，出料端为350 t 汽车吊起吊点，给料端有两副钢丝绳，分别在凸圈的两侧，出料端有4 副钢丝绳，只拴一道。考虑到大齿圈质量为14.85 t，靠近给料端侧，第一根钢丝绳距离边上取4.5 m，第二根钢丝绳取6 m，靠近出料端侧距离为4.5 m。以二次混合机20 m 长计算，靠近给料端侧起吊质量约85.42 t，靠近出料端侧，起吊质量约61.97 t。

2.6.3.5 一次混合机吊点设置吊点负荷计算

一次混合机质量为130.7 t（带大齿圈），500 t 起吊端为67.38 t，350 t 起吊端为63.23 t。过程不再赘述。需要清除二次混合机新设备旁边的花坛，长度在20 m 左右。

起吊前，先使吊车伸到实际最大吊装半径位置进行测距，得出吊机的额定载荷，然后进行试吊，确定吊点的实际负荷，计算实际负荷率，确认无误后方可正式起吊作业。

3 结论

大型机械设备在吊装过程中会受到多种因素影响的制约，要综合分析吊物的重量及周围的环境，针对性采取相应措施和方法来布置吊装路线，使设备在安装过程中充分发挥作用，实现高效吊装。