矿山机械安装基础知识

矿山机械安装基础知识 通风、压风、排水、提升统称矿山四大机械，也是目前矿山生产的主要大型机械设备。它的日常维护、巡检、以及设备的安装质量，对它的一生履历都有相当大的影响。特别是设备安装质量，直接关系到服役期间的故障率、材料消耗和使用服务年限。随着生产水平的不断沿伸，矿山机械的单机容量也在不断的增加，对机械设备的安装质量的精度要求也在不断的提高。任何一台机械设备，从运抵安装现场到它投入运行生产，都必须经过如下安装工序过程：设备开箱检查验收、搬运和起吊、基础验收与放线、设备划线、设备就位、找平找正、设备固定、拆卸清洗和装配、灌浆调整和试运转、直到工程验收等工序。

一、施工前的准备工作

古人云：工欲善其事、必先利其器。按照现在的话来说，要做好一项任何工作，打好基础是关键。在机械设备安装过程中，做好施工前的准备工作，将直接关系到施工的进度、安装质量好坏。如果我们在做准备工作过程中，对技术资料审查不细、到货设备清点不细、设备搬运方案选择不当、施工用设备、工器具和辅助材料准备不周，往往会造成供应脱节、停工待料、重复搬运和延误工期等问题，因此任何一台设备在安装之前，都要充分做好以下各项准备工作：

1、熟悉、审阅图纸和相关的技术资料

图纸的实质是一种通用的技术交流语言。机械设备在安装之前，作为管理人员、要认真组织相关的现场技术人员和安装人员做好会审图纸、熟悉技术资料等工作。随机图纸资料一般情况下有以下几种： 设备总装图 它所要反应的是：设备的总体外观尺寸、机体的标高尺寸（如中心高度、设备总高度等等）、以及各部件之间的相互衔接和在平面上的相对位置。工程技术人员可以根据总图来确定和设计机房、峒室的几何尺寸。（如：GKT 型绞车结构总图）现场机电安装人员同样可以根据设备的总图全面了解设备各部件在平面图上的布置方式和相对位置以及它们的具体安装方式。比如对于JK 系列的提升绞车，它不同于JT 和GKT 系列的提升机，它的减速箱的轴承润滑和主轴装置轴承座轴承的润滑是靠独立的润滑系统来完成的。同时还设有一套用来应急处理故障时用的固闸机构，如果不去审阅它的总装图，你就无法了解它的布置方式，就很难对它的基础进行施工和安装。（现在JK 系列提升机减速箱及主轴装置的轴承根据用户的需要也可配置成滚动轴承的，但是订货时没有特别说明厂家都按滑动轴承配置）。 设备说明书：主要内容有：1) 机器的概述2) 基本参数3) 外形图4) 传动系统图5) 主要组

成部件的结构特征6）提升机的滑润7) 电气操纵系统8) 液压系统9) 提升机的安装10) 调整和试运转11) 提升机的操纵要求12) 提升机的维护和安全技术13) 易损件和滚动轴承目录

设备清册和附图册 它所反应的是：厂家的发货清单（装箱清单）和易损件相关技术资料、各另部件的外形结构形状、内部结构和装配以及相互间的安装位置关系（如：GKT 附图册） 另部件图 它所要反应的是：易损件另部件本身的结构形状、加工尺寸、精度、材质等有关技术参数。我们可以根据另部件图来确定相关的材料计划和进行检修工作。

设备基础图 它有两种作用：一种是固定，另一种是配重[如搬运绞车的基础（11.4kW 、25kW 、40kW 、45kW Φ800mm 以下的绞车）因为这类绞车本身重量较轻，当它安装在上山被用作提升绞车来使用时，它的稳定系数是不够的，通常提一吨物料要有约五吨的配重才能满足安全要求，因此往往要通过增加基础的重量来进行调节。值得注意的是：厂家所提供的设备基础图，有的不能作为土建时所需要的施工图值接提供给施工单位。如绞车的设备基础图和土建所需要的施工图是有一定的区别。特别是尺寸的标注往往不是很直观，有的甚至要通过折算后才能确定的。其次厂家所提供的设备基础图往往都是整机安装后的俊工图（经过二次抹面后的成形图），这时作为机电技术职能部门就要参考厂家提供的成形图，重新绘制一张完整的设备基础图提供给施工单位。同时：我们可以通过对熟悉图纸和相关技术资料的审阅，对所安装的机械设备的构造原理、性能和安装技术要求作为系统的了解，才能制定出正确的设备安装工程的施工方案。在制定方案时：要充分利用和吸收前人较为先进的施工经验和施工方法。特别注意工程的衔接和平衡、并适当考虑施工中的平作业和交叉作业。[如大型设备安装，它的电气控制部分都比较复杂，特别是电控部分的安装调试要占一大部分的时间，这种情况下我们就要考虑采用平行作业方式。中小型设备可采用交叉作业方式比较合理，如可先装机械部分，同时粗调后一次性全部进行浇灌，利用其凝固期进行电气部分的安装，电气部分安装后，再进行精调和试运转，最后进行成形抹面]。

2、设备的清点检查工作

设备到货或运抵安装现场后，安装单位应会同有关部门人员对设备进行开箱清点检查。清点时应以设备制造厂家所提供的供货设备清单为依据，核实设备的名称、型号和规格（现在煤业公司进行集中采购以后可以说这项工作是滞后的，因为进回来的产品很多都是和材料计划不符。我记得2003年进过一批5.5kW 的局扇，设备名牌上标的是5.5kW 而内部所有的参数都和4kW 的局扇是相同的，我们在进货时如果有进行严格的核实清查就可避免这种事情

的发生）。清点设备的全部零件、部件和附件。检查设备的出厂合格证和其它技术文件是否齐全？是否符合我们的定货要求？（如果煤矿井下用的是否有防爆和MA 标注？前年初我们安装了一台电子磅在进行设备清点时就出现这种情况，合同定的是60T 的地磅到货的是50T 的地磅，还给我们解析说50T 的地磅可以称60T 的，这不很荒唐。因此清点设备一定要认真负责，否则就会给我们的企业带来不必要的经济损失和法律纠纷）。说到法律纠纷曾经有过这样一个案例……。

3、制定设备的搬运方案和安全措施

设备的搬运方案

在矿山机械安装过程中，由于受条件和环境的限制，在设备的安装周期中，搬运时间占有很大的比例。同时安装所需要的零部件、材料也比较分散。因此，正确制定出设备的搬运方案是设备安装过程中一项重要的工作。一个合理的搬运方案不仅能保证安装工作的正常进行，而且还能提高工作质量。反之将会造成保管上的困难，而且还会影响到其它设备的正常搬运和安装。因此，在设备安装过程中，要根据设备的安装施工程序，制定出合理的搬运方案。例如井下安装一台绞车正确的搬运程序应当是：主轴承座→主轴滚筒→减速箱→电动机→润滑油泵及附件（河南洛阳生产的绞车才有）→盘形闸 →液压站→操作台→深度指示器→ 测速发电机微拖动装置→卷筒衬木及附件→ 零部件箱（包括仪表）→ 电气控制设备及附件。 安全措施

主要有：设备搬运过程中的安全措施。

设备起吊过程中的安全措施。

设备安装过程中的安全措施。

设备搬运过程中的安全措施主要考虑以下几个方面的内容：

1、设备在运送前应事先对运输线路上的轨道质量及状况进行一次全面的检查。对影响运输通过的障碍物进行处理或对轨道中线进行调整。必要时可进行措拟提升。

2、水平搬运时，对超高的物件，电机车的架线应切断电源，严禁人员在装载物两侧进行推车。

3、提升时应确保提升信号的畅通，同时要有专人进行传点，并要有监护司机。

4、在提升或下放过程中，物件受阻或掉道，严禁人员在物件下方进行处理。若必须在物件下方进行处理时，物件必须要有可靠的防滑措施，并有专人监护，在确保人员绝对安全的前提下方可进行。

设备安装过程中的安全措施主要考虑以下几个方面内容：

1、设备运抵安装现场后，安装人员应听从带班人员的统一指挥。在吊装滚筒、减速箱、电机等较大较重的物件时，应特别注意检查起吊梁、起吊绳索、手拉葫芦等设备的固定情况及安全可靠性，确认无误后方可进行起吊工作。

2、吊装人员严禁站在吊装物的下方，与安装无关的人员不得站在吊装物的周围。吊装过程中要有专人监护起吊物的起吊运行情况。发现有异常情况应及时发出停止信号，以确保起吊过程的安全。

3、起吊物在下放过程中其速度要缓慢均匀，切不可用手指套对螺栓孔。待起吊物放置平稳后才能拆卸吊具和吊索。

4、对安装的物件和工器具及时进行清点，以免丢失和留下质量隐患，安装过程中严禁野蛮作业，以免损坏设备零部件。

5、对电气设备的安装、操作、使用和调试要严格按照《煤矿安全规程》的有关规定执行。

以上措施一制定后要及时送达矿主任工程师、安监部门进行审批，经相关部门签字确认后才能生效。

二、设备和基础的连接装置

本节主要内容有：基础的验收要求、地脚螺栓结构形式、垫铁规格和规定布置方式、二次灌浆等

A 、基础的验收

机械设备在进行安装之前，都必须对其设备的基础进行认真的检查。这是因为设备的基础除了用来承受设备的全部重量外，还要承受和消除因运力作用而产生的振动。如果基础质量达不到设计要求（比方说施工单位采用分化石或是砖头来代替碎石），它就承受不了这些设备的重量，设备在运行过程中就会产生振动、倾斜、沉陷、甚至破坏，这样必然会导致设备的损害，精度降低，甚至于停产。因此基础的验收是一项确保安装质量的重要工作。基础的验收就是根据图纸和技术规范，对设备基础质量进行全面检查校对。设备基础的检查验收标准通常有以下几项内容：

1、基础各部尺寸，必须符合图纸设计要求，其偏差不得超过下列规定标准：

设备基础允许偏差

２、根据图纸的要求，检查所有预埋（包括预埋地脚螺栓）的数量和位置的正确性。

３、基础外形要符合一定的要求，所有基础表面的模板、地脚固定架及漏出基础外的钢筋等

都必须拆除，各种杂物都必须清除干净。

４、放置垫铁的平面是否整洁。

Ｂ、地脚螺栓

地脚螺栓的作用是把设备牢固地固定的基础上，以防止设备工作时发生位移和倾斜。目前我们所使用的地脚螺栓有两大类：死地脚螺栓和活地脚螺栓。

1) 死地脚螺栓

死地脚螺栓的长度一般在100~100mm之间。它和设备基础浇灌在一起的，故称为死地脚螺栓。它的作用是用来固定那些在工作时没有强烈振动和冲击的轻型设备。死地脚螺栓的头部都做成分叉的和带钩的两种形式。在带钩的死地脚螺栓中，有的还在钩中安装一根横杆以防扭转和增大抗拉能力。形式如下：

2) 活地脚螺栓：

活地脚螺栓的长度一般在1~4米之间。通常它伸入到基础孔中的长度较长，并利用基础孔中预埋的锚板和基础相联接，安装活地脚螺栓的预埋孔一般不用混凝土，（多数情况下是装上干砂）。当需要移动设备或更换地脚螺栓时，可以很方便地取出地脚螺栓，故称为活地脚螺栓。通常是用来固定在工作过程中有强烈振动和冲击的重型设备（如新购置的绞车厂家配置来的地脚螺栓都是这类结构）。这类螺栓有两种形式：一种是两端都带有螺纹的，都使用螺母的。另一种是一端带螺纹而另一端则是呈“T ”字型的。

地脚螺栓和基础的联接：地脚螺栓和基础的联接有两种常用形式：

可拆却和不可拆却。

1) 活地脚螺栓的可拆式联接：

活地脚螺栓和基础的联接方式是在设备就位之前，先将地脚锚板安装好，然后将地脚螺栓放入预留孔内，设备就位后再将地脚螺栓柠紧。这类活地脚螺栓的优点是可回收复用。缺点是基础放工过程中预留孔的放工难度较大。这类地脚螺栓的结构和安装形式如下

2) 死地脚螺栓的不可拆式联接：这种联接又分为一次浇灌法和二次浇灌法。

（1）死地脚螺栓的一次浇灌法

这类地脚螺栓的放工方法是在浇灌设备的基础时，同时将地脚螺栓一并浇灌好的一种放工方法。根据地脚螺栓埋入的深度不同，又可分为全部预埋和部分预埋两种形式。在部分预埋时螺栓上端应留有100×100×(200~300)的方孔作为安装调整孔。这类浇灌方法的最大优点是：地脚螺栓和基础混凝土的结合力强，可大大增加地脚螺栓的稳定性，坚固性和抗振能力，设备就位安装后不再需要凝固时间就可投入使用。它的主要缺点是：为了确保地脚螺栓预埋的准确度，在预埋地脚螺栓时必须地脚螺栓固定架，安装后不易进行调整。

（2）死地脚螺栓的二次浇灌法

二次浇灌法的放工方法就是在放工浇灌设备基础时，预先在基础内留出地脚螺栓的预留孔，在设备安装时再把地脚螺栓放入预埋孔内，然后用混凝土或是水泥砂浆把地脚螺栓浇灌死。这类浇灌方法的最大优点是：便于安装时的设备调整。其主要缺点是：新浇灌的混凝土和原基础结合力相对较差。矿山大型设备安装过程中常采用此方法。这类地脚螺栓的结构形式和放工方法如下：

在安装过程中要注意掌握的是：

1) 地脚螺栓在埋设前，一定要将埋入混凝土中那一段地脚螺栓的表面清理干净，以保证灌浆后能和混凝土结合牢固，真正起到固定设备的作用。

2) 在浇灌地脚螺栓时，一定要保证地脚螺栓的垂直度，其铅垂度允许差值为1/1000

3) 地脚螺栓放入预埋孔内时，其下端至孔底至少要留30mm 以上的间隙，螺栓至预留孔壁的距离不得小于15mm 。如果间隙太小不易浇灌填满，混凝土内就会出现孔洞。

4) 灌浆时要注意分层捣实，并且要求只能在螺栓周围捣实，以防螺栓的倾斜。

5) 灌浆养护后，混凝土强度达到70%以上时才能允许拧紧地脚螺栓，同常混凝土达到所需强度的时间与气温有直接关系，其值如下：

混凝土强度增长和气温的关系

C 、垫铁

在机械设备安装过程中，往往要在设备机座与基础之间加设垫铁。它的作用是调整设备的标高和水平；承当设备的重量和拧紧地脚螺栓的预紧力；设备在工作过程中所产生的振动也是通过垫铁传给基础，以此来减轻设备的振动；同时保证设备与基础之间有一定的距离，便于二次灌浆。所以从某种意义上来说，设备的平稳性完全取决于垫铁的平稳性。

1、垫铁的种类和规格

在机械安装过程中，目前所使用的垫铁种类很多

按形状来分有：平垫铁、斜垫铁、开口形垫铁、带孔形垫铁和钩形成对斜垫铁。

按垫铁材料来分有铸铁垫铁（厚度在20mm 以上的）和钢板垫铁（其厚度在20mm 以下的）。

平垫铁和斜垫铁的规格：

B. 垫铁的放置方式

垫铁布置实例：

垫铁放置位置实例

C. 安放垫铁时注意事项：

1）在基础上安放垫铁的位置要绝对铲平，以确保垫铁和基础接触良好。

2）每一垫铁组的块数一般不超过三块，放置垫铁时，厚的要放在下面，薄的放在上面，最薄的放在中间。这样以便进行调整。

3）垫铁组的总高度一般为30-60mm ，重型机械设备可增加到100-150mm 。过高会直接影响到设备稳定性，过低则不易灌浆和二次灌浆层不易牢固。

4）设备找平后，垫铁应露出设备底座面的外缘，平垫铁应露出10-30mm 。斜垫铁应露出10-50mm ，以利于进行精调整。

5）垫铁组伸入设备底座面的长度应超过设备的地脚螺栓孔的位置。

6）每一组垫铁应放置整齐平稳，在拧紧螺栓后，压紧程度应一致。具体在进行现场检查时可用0.25kg 的小手锤轻击听音检查，声音清脆响亮者为好，反之要重新进行调整。 7）设备精调后要将所有垫铁用电焊机进行点焊，以增加其稳定性能。

D 、二次灌浆

设备找正、找平后，用碎石混凝土将设备底座与基础表面间的空隙填满，并将垫铁埋在混凝土里，这项工作成为二次灌浆（设备就位后螺栓的注浆是属于一次灌浆） 二次灌浆的作用：一是可以固定垫铁，确保设备的稳定性。

二是可以承受设备的负荷。

二次灌浆示意图如下图示：

通常灌浆层的厚度不应小于25mm 。灌浆前应安设外模板9，外模板至设备底座底面的距离C ，一般不能小于60mm ，当灌浆层要承受设备负荷时，应安设内模板3，内模板至设备底座底面外缘的距离b 应大于100mm ，并不能小于底座底面边宽d, 内模板的高度等于底座底面至基础的高度。

二次灌浆时应注意掌握以下事项：

1）在进行二次灌浆时基础的表面应铲有麻面，其质量要求是：每100cm2内应有5-6个直径为10-20mm 的小坑，其目的是保证二次灌浆的混凝土与基础结合紧密，从而保证设备的稳固。

2）灌浆前要清除基础表面及螺栓孔的所有杂物，以提高基础表面混凝土的凝聚力。 3）二次灌浆工作要一次灌完。 4）灌浆后应经常洒水养护，以防裂纹。

5）当采用锚式活地脚螺栓固定的设备。精平后二次灌浆时，应装地脚螺栓孔内灌满干砂，并要用纱头等物堵住螺栓孔口，以防混凝土浆水流入孔内。

6）二次灌浆通常采用细石混凝土或水泥砂浆，细石的粒度约为1~3cm,混凝土的标号至少要比基础混凝土标号高一级。