1H413011设备基础种类及验收要求

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机械设备安装技术

• 1H413011设备基础种类及验收要求
  • 设备基础的种类主应用
    • 埋置深度不同
      • 浅基础
        • 扩展基础
        • 联合基础
          • 底面积受到限制、地基承载力较低、对允许振动线位移控制较严格的大型动力设备基础，大型动力设备基础，如轧机、铸造生产线、玻璃生产线
        • 独立基础
      • 深基础
        • 桩基础
          • 适用于需要减少基础振幅、减弱基础振动或控制基础沉降和沉降速率的精密、大型设备的基础，例如透平压缩机、汽轮发电机组、锻压设备
        • 沉井基础
          • 冶炼、石油化工工程的烟囱和火炬，发电厂的洗涤塔
    • 材料组成不同
      • 素混凝土基础
        • 承受荷载较小、变形不大的设备基础
      • 钢筋混凝土基础
        • 承受荷载较大、变形较大的设备基础
      • 垫层基础
        • 使用后允许产生沉降的结构，如大型储罐
    • 结构形式不同
      • 大块式基础、箱式基础、框架式基础
    • 使用功能不同
      • 减振基础
        • 可以消减振动能量的基础
      • 绝热层基础
        • 特殊保温要求的设备基础
  • 设备基础验收
    • 设备基础混凝土强度验收
      • （1）基础施工单位应提供设备基础质量合格证明文件，主要检查验收其混凝土配合比、混凝土养护、混凝土强度是否符合设计要求，如果对设备基础的强度有怀疑时，可请在检测资质的工程检测单位对基础的强度进行复测
      • （2）重要的设备基础应用重锤做预压强度试验，预压合格后有预压沉降详细记录。如大型锻压设备、汽轮发电机组、大型油罐
    • 预埋地脚螺栓检查验收
      • （1）直埋地脚螺栓的中心距、标高及露出基础的长度应符合设计或规范要求，中心距应在其根部和顶部沿纵、横两个方向测量，标高应在其机部测量
      • （2）直埋地脚螺栓的螺母和垫圈配套，螺纹和螺母保护完好
      • （3）安装胀锚地脚螺栓的基础混凝土强度不得小于10MPa，基础混凝土或钢筋混凝土有裂缝的部位不得使用胀锚地脚螺栓
• 1H413012机械设备安装程度
  • 机械设备安装的一般程序
    • 施工准备→设备开箱检查→基础测量放线→基础检查验收→垫铁设置→设备吊装就位→设备安装调整→设备固定与灌浆→设备零部件清洗与装配→润滑与设备加油→设备试运转→工程验收
  • 施工准备
    • （1）大型复杂的机械设备安装工程应编制施工组织设计或专项施工方案。
    • （2）安装的机械设备、主要的或用于主要部位的材料，必须符合设计和产品标准的规定，并应有合格证明。
    • （3）有的设备虽有出厂合格证，但实际进场时发现存在问题或缺陷，应视为不合格产品，不得进行安装。
    • （4）对工程中用量很大的主要材料，或者用量不大，但用于重要部位的材料，不允许有质量问题或错用。例如，高强度螺栓质量问题、风机叶片的材质问题、高压管因材质引起的爆裂、锅炉耐热合金钢管的错用引发质量事故等，一旦出现问题将给工程造成重大损失。
  • 基础测量放线
    • （1）机械设备就位前，应按工艺布置图并依据相关建筑物轴线、边缘线、标高线，划定设备安装的基准线和基准点。
    • （2）生产线的纵、横向中心线以及主要设备的中心线应埋设永久性中心线标板，主要设备旁应埋设永久性标高基准点。对于重要、重型、特殊设备需设置沉降观测点，用于监视、分析设备在安装、使用过程中基础的变化情况，例如汽轮发电机组、透平压缩机组。
  • 设备吊装就位
    • （1）机械设备的吊装就位，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、经济可行装方案，并按照方案配置相应的工机具和人员，将设备吊装就位。
    • （2）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。方案拟利用建筑结构作为起吊、搬运设备承力点时，应对建筑结构的承载能力进行核算，并经设计单位或建设单位同意方可利用。
  • 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。
  • 设备固定与灌浆
    • （1）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）设备灌浆分为一次灌浆和二次灌浆。一次灌浆是在设备粗找正后，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。
  • 设备零部件清洗与装配
    • 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。设备装配步骤如下：
    • （1）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。
    • （2）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。
    • （3）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。
    • （4）清洗的零部件涂润滑油（脂），并按标记及装配顺序进行装配，一般装配顺序为：组合件装配→部件装配→总装配。
• 1H413013机械设备安装方法
  • 机械设备安装的分类
    • 整体式安装
      • 用于体积和重量不大的设备，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
    • 解体式安装
      • 某些大型设备，出厂时分解成部件进行运输，在安装现场重新现场重新按设计、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。
    • 模块化安装
      • 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。
  • 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
  • 过盈配合件装配
    • 过盈配合件装配方法，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。
  • 齿轮装配要求
    • （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，应符合下列规定：a.齿宽B≤100mm时，轴向错位应≤5%B；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，应符合下列要求：a.应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。b.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，应趋齿侧面的中部并接近小端；齿顶和齿端棱边不应有接触。c.可逆转的齿轮副，齿的两面均应检查。
  • 联轴器装配要求
    • 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应符合下列要求：（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，其测量工具可用塞尺直接测量、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度测量一次，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）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。
  • 轴承装配要求
    • （1）滑动轴承装配：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1/2-1/3；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。
    • （2）滚动轴承装配：装配方法有压装法和温差法两种。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。
  • 机械设备固定方式
    • （1）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。
    • （2）地脚螺栓的分类
      • 固定地脚螺栓：又称为短地脚螺栓，与基础浇灌在一起固定没有强烈振动和冲击的设备。
      • 活动地脚螺栓：又称长地脚螺栓，可拆卸，用于固定工作时有强烈振动和冲击的重型机械设备。
      • 胀锚地脚螺栓
        • 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、埋管相碰
        • 钻孔直径和深度应与胀锚地脚螺栓相匹配
      • 粘接地脚螺栓
        • 在粘接时应把孔内杂物吹净，并不得受潮。
• 1H413014机械设备安装精度控制要求
  • 影响设备安装精度的七个因素
    • 设备基础
      • 设备基础对安装精度的影响主要是强度、沉降和抗振性能。设备安装调整检验合格后，基础强度不够，沉降不均或继续沉降，会引起安装偏差发生变化。
    • 垫铁埋设
      • 垫铁埋设对安装精度的影响主要是承载面积和接触情况
    • 设备灌浆
      • 设备灌浆对安装精度的影响主要是强度和密实度
    • 地脚螺栓
      • 地脚螺栓对安装精度的影响主要是紧固力和垂直度
    • 设备制造
      • 设备制造对安装精度的影响主要是加工精度和装配精度
      • 解体设备的装配精度包括：各运动部件之间的相对运动精度，配合面之间的配合精度和接触质量
      • 现场组装大型设备各运动部件之间的相对运动精度包括：直线运动精度、圆周运动精度、传动精度等
      • 设备基准件的安装精度包括标高差、水平度、铅垂度、平行度等，将直接影响设备各部件间的相互位置精度和相对运动精度
    • 测量误差
      • 测量误差对安装精度的影响主要是仪器精度和基准精度。选用的测量仪器和检测工具精度等级偏低，划定的基准线、基准点实际偏差过大，测点部位选择不当，会引起安装念头发生变化。
      • 测量过程包括测量对象、计量单位、测量方法和测量精度四个要素。
      • 主要形状误差：直线度、平面度、圆度、圆柱度等。
      • 主要位置误差：平行度、垂直度、倾斜度、同轴度、对称度等。
    • 环境因素
      • 环境因素对安装精度的影响主要是基础温度变形、设备温度变形和恶劣环境场所。
  • 设备安装偏差方向的控制
    • 补偿温度变化所引起的偏差
      • 汽轮机、干燥机在运行中输送介质或物料因素，温度比与之连接的发电机、鼓风机、电动机高，这类机组调整两轴心径向位移时，运行中温度高的一端（汽轮机、干燥机）应低于温度低的一端（发电机、鼓风机、电动机），调整两轴线倾斜时，上部间隙小于下部间隙，调整两端面间隙时选择较大值，使运行中温度变化引起的偏差得到补偿。
    • 补偿受力所引起的偏差
      • 带悬臂转动机构的设备，受力后向下和向前倾斜，安装时就应控制悬壁轴水平度的偏差方向和轴线与机组中心线垂直度的方向，使其能补偿受力引起的偏差变化。