超大型磨機(jī)關(guān)鍵大部件的起吊、運(yùn)輸和安裝

目前世界上較大的球磨機(jī)直徑已經(jīng)達(dá)到Ф8.53m（28ft），磨礦設(shè)備大型化可以擴(kuò)大生產(chǎn)規(guī)模，降低初期投資和運(yùn)行費(fèi)用，節(jié)約能源，提高零部件的可靠性和使用壽命，減少停機(jī)時(shí)間，提高作業(yè)率及回收率，實(shí)現(xiàn)效益較大化。但由此產(chǎn)生的問(wèn)題也不少，除了設(shè)計(jì)制造難度增加，還給起吊、運(yùn)輸和安裝帶來(lái)諸多困難。下面就磨機(jī)關(guān)鍵大部件的起吊和運(yùn)輸方案進(jìn)行分別闡述。

超大型磨機(jī)大部件的起吊方案

超大型磨機(jī)的關(guān)鍵大部件一般指中空軸、端蓋、筒體和大齒輪，工程師在設(shè)計(jì)產(chǎn)品時(shí)不僅要計(jì)算吊耳的強(qiáng)度及把合螺栓的起吊能力，還要設(shè)計(jì)合適的安放位置和起吊角度，還還要考慮對(duì)加工表面的局部保護(hù)，如增加吊耳護(hù)板等。

1、中空軸起吊

隨著磨機(jī)直徑的增大，筒體、端蓋和大齒輪均可以根據(jù)加工、運(yùn)輸或現(xiàn)場(chǎng)起吊能力設(shè)計(jì)成分段、分瓣結(jié)構(gòu)，但中空軸不能分瓣，成為質(zhì)量相對(duì)集中的部件，有時(shí)還成為筒體中較重的部件。中空軸的吊耳必須嚴(yán)格區(qū)分運(yùn)輸?shù)醵脱b配吊耳。運(yùn)輸?shù)醵话阍O(shè)計(jì)成3個(gè)，呈120°均布于外圓上，吊環(huán)方向應(yīng)與吊纜方向一致，3點(diǎn)水平吊運(yùn)；裝配吊耳安裝在與端蓋連接的法蘭非接合面處，并且與其中一個(gè)運(yùn)輸?shù)醵剌S向平齊，組合起吊，按照標(biāo)準(zhǔn)，纜繩夾角不宜超過(guò)60°，安裝時(shí)可利用下方的運(yùn)輸?shù)醵鷣?lái)調(diào)整垂直角度。

2、端蓋起吊

受加工和運(yùn)輸條件的限制，超大型磨機(jī)端蓋一般與中空軸是分體結(jié)構(gòu)，端蓋自身也常分為幾瓣。無(wú)論端蓋分瓣與否，都應(yīng)該設(shè)計(jì)有運(yùn)輸?shù)醵脱b配吊耳。3個(gè)運(yùn)輸?shù)醵囟松w圓周方向呈120°均布，便于運(yùn)輸平吊。裝配吊耳之間的夾角不宜超過(guò)60°，且吊環(huán)方向應(yīng)設(shè)計(jì)成順著纜繩方向，有利于吊耳的受力。下方保留一個(gè)運(yùn)輸?shù)醵糜谡{(diào)整垂直角度。

3、筒體起吊

當(dāng)磨機(jī)規(guī)格相對(duì)較小時(shí)，不受加工和運(yùn)輸條件的限制，筒體沿軸向分段但圓周不用分瓣，可以整段發(fā)貨，當(dāng)然現(xiàn)場(chǎng)起吊能力也要達(dá)到整體吊裝。運(yùn)輸過(guò)程中筒體為臥式，吊裝時(shí)無(wú)需翻轉(zhuǎn)，只需要外吊耳即可，如圖6所示。注意外吊耳吊環(huán)方向必須沿筒體圓周方向布置，與吊纜方向一致，有利于吊耳受力。

當(dāng)磨機(jī)規(guī)格較大時(shí)，受加工或運(yùn)輸條件限制，筒體不僅沿長(zhǎng)度方向分段，而且沿圓周方向還要分瓣，運(yùn)輸過(guò)程中分為立式或扣式。吊裝時(shí)需要翻轉(zhuǎn)，此時(shí)應(yīng)嚴(yán)格區(qū)分運(yùn)輸?shù)醵脱b配吊耳，并設(shè)計(jì)有筒體內(nèi)外吊耳。內(nèi)吊耳均布于筒體內(nèi)壁，用于運(yùn)輸或翻轉(zhuǎn)；外吊耳用于吊裝和現(xiàn)場(chǎng)安裝，沿軸線(xiàn)方向?qū)ΨQ(chēng)分布。注意吊環(huán)方向應(yīng)與吊纜方向一致。

超大型磨機(jī)的運(yùn)輸方案

1、國(guó)內(nèi)運(yùn)輸

隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，交通也越來(lái)越發(fā)達(dá)，產(chǎn)品設(shè)計(jì)受運(yùn)輸條件的限制也越來(lái)越小。但由于我國(guó)地域差異，仍有一些邊遠(yuǎn)地區(qū)的運(yùn)輸非常困難，比較特殊的是高緯度、高寒地區(qū)的運(yùn)輸和高海拔地區(qū)的運(yùn)輸。

高緯度、高寒地區(qū)的運(yùn)輸：

中國(guó)黃金集團(tuán)烏努格吐山銅鉬礦（簡(jiǎn)稱(chēng)烏山銅鉬礦），是我國(guó)高緯度、高寒地區(qū)現(xiàn)代化大型有色礦山，是目前我國(guó)處理量較大的銅鉬礦。由紅星機(jī)械廠(chǎng)家設(shè)計(jì)制造的二期項(xiàng)目Ф11.0m×5.4m半自磨機(jī)和Ф7.9m×13.6m球磨機(jī)是目前國(guó)內(nèi)規(guī)格較大的磨機(jī)組。此磨機(jī)組較大運(yùn)輸件是球磨機(jī)的整體端蓋，質(zhì)量達(dá)88.5t（含吊耳），直徑達(dá)8.6m。

紅星機(jī)械的運(yùn)輸團(tuán)隊(duì)橫跨6省市，行程3700余km，冒著內(nèi)蒙古零下25℃的嚴(yán)寒，提前并圓滿(mǎn)完成了該項(xiàng)目的運(yùn)輸任務(wù)，成為我國(guó)大型礦用設(shè)備運(yùn)輸領(lǐng)域的一個(gè)標(biāo)桿，為高緯度、高寒地區(qū)的運(yùn)輸提供了寶貴經(jīng)驗(yàn)。

高海拔地區(qū)的運(yùn)輸：

隨著西部大開(kāi)發(fā)進(jìn)程的加快，西藏高原越來(lái)越受到礦業(yè)投資者的青睞。

紅星機(jī)械為中國(guó)黃金集團(tuán)西藏華泰龍項(xiàng)目生產(chǎn)的Ф10.37m×5.19m半自磨機(jī)和Ф7.32m×12.5m球磨機(jī)投入生產(chǎn)后，將成為西藏首座礦區(qū)，對(duì)西藏經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展具有重大意義。該礦海拔4600m，是世界拔較高的礦山，創(chuàng)造了高海拔地區(qū)工業(yè)發(fā)展史上的奇跡。此磨機(jī)組較大運(yùn)輸件是半自磨機(jī)的大齒圈，直徑近13m，整個(gè)齒圈分為四瓣，每瓣質(zhì)量達(dá)22t，運(yùn)輸尺寸近10m；較重運(yùn)輸件為球磨機(jī)的中空軸，質(zhì)量超過(guò)45t（含吊耳）。

紅星機(jī)械的運(yùn)輸隊(duì)僅用了15天就圓滿(mǎn)完成了此項(xiàng)艱巨任務(wù)，為高海拔地區(qū)大型設(shè)備的運(yùn)輸提供了解決方案。

2、國(guó)外運(yùn)輸

與國(guó)內(nèi)運(yùn)輸相比，國(guó)外運(yùn)輸情況更加復(fù)雜多變。有的國(guó)家交通比較發(fā)達(dá)，對(duì)運(yùn)輸件尺寸的限制較寬，這樣就可以選擇在港口預(yù)組裝的方式，盡可能多地將各個(gè)零部件組裝在一起發(fā)貨，大大降低了國(guó)外的運(yùn)輸和安裝成本；有的國(guó)家交通比較落后，對(duì)運(yùn)輸件的尺寸要求非?？量蹋幢闶侵睆讲皇呛艽蟮哪C(jī)也要分多瓣設(shè)計(jì)才能滿(mǎn)足運(yùn)輸條件，這樣無(wú)疑增加了設(shè)計(jì)、制造和運(yùn)輸成本。

港口預(yù)組裝：

對(duì)于交通較為發(fā)達(dá)的國(guó)家，在港口預(yù)組裝時(shí)，盡可能多地將各個(gè)零部件組裝在一起發(fā)貨，到了國(guó)外可以減少運(yùn)輸車(chē)輛的數(shù)量，縮短現(xiàn)場(chǎng)安裝時(shí)間，大大降低了工程造價(jià)和工期。但港口預(yù)組裝也不是盲目地追求組裝數(shù)量的較大化，要受到碼頭承載能力和國(guó)外現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)輸及安裝能力的限制。

港口組裝后的磨機(jī)旋轉(zhuǎn)部分體積和質(zhì)量非常大，自磨機(jī)質(zhì)量約1300t，球磨機(jī)質(zhì)量約800t，并且組裝后的體積非常集中。為了使組裝后的磨機(jī)順利上船，采用了軸線(xiàn)車(chē)滾裝技術(shù)，利用漲潮進(jìn)行滾裝作業(yè)。當(dāng)漲潮開(kāi)始后，駁船甲板與碼頭平齊，運(yùn)輸車(chē)組開(kāi)始滾裝上船。滾裝過(guò)程中由于船體首尾受力不平衡，必須用船載水泵調(diào)整前后壓水艙的水量來(lái)保持船體前后水平，確保此龐然大物順利上船。

海上運(yùn)輸：

磨機(jī)順利上船后，并不意味著可以高枕無(wú)憂(yōu)地運(yùn)輸至目標(biāo)港口，還要考慮在復(fù)雜多變的海上運(yùn)輸過(guò)程中磨機(jī)的受力問(wèn)題。

根據(jù)數(shù)據(jù)，將重力載荷、船舶縱向擺動(dòng)載荷、橫向擺動(dòng)載荷、垂向起伏載荷均換算成加速度加載，側(cè)向風(fēng)載荷按照風(fēng)壓加載，背風(fēng)面負(fù)壓也按照風(fēng)壓加載。分析表明，自磨機(jī)筒體與鞍座上緣接觸處應(yīng)力較大，鞍座支架部存在應(yīng)力集中，自磨機(jī)較大變形出現(xiàn)在筒體，位移量為6.11mm（三向等效位移量）。

模塊化運(yùn)輸帶來(lái)的安裝問(wèn)題

掌握了模塊化運(yùn)輸技術(shù)后，模塊化安裝問(wèn)題又暴露出來(lái)。磨機(jī)順利到達(dá)目標(biāo)港口后，經(jīng)過(guò)陸路運(yùn)輸至采礦選礦現(xiàn)場(chǎng)。設(shè)備基礎(chǔ)距地面高度22m，怎樣將磨機(jī)提升至受疾風(fēng)影響的距地面高度22m處，并在毫米精度內(nèi)將磨機(jī)降至滑履軸承上，是一個(gè)難點(diǎn)，需要一個(gè)完全創(chuàng)新的方案。決定采用鏈?zhǔn)狡鹬胤绞綖槟C(jī)旋轉(zhuǎn)部的整體安裝提供一個(gè)更加安全和快速的解決方案，將安裝周期從幾周縮短為幾個(gè)小時(shí)。并且磨機(jī)主要部件安裝也是一一項(xiàng)巨大的工程。

以上所闡述的是磨機(jī)超大件的起吊和運(yùn)輸問(wèn)題，對(duì)于交通不發(fā)達(dá)的國(guó)家，磨機(jī)規(guī)格不易過(guò)大，筒體分瓣過(guò)多對(duì)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)不僅是一種危害，而且對(duì)加工制造和現(xiàn)場(chǎng)安裝也帶來(lái)諸多不便。除此以外，一些較大的配套件尺寸也有可能不能滿(mǎn)足運(yùn)輸要求。

隨著磨機(jī)規(guī)格的增大，與起吊、運(yùn)輸能力的矛盾日益突出，設(shè)計(jì)師在設(shè)計(jì)超大型磨機(jī)時(shí)所要考慮的問(wèn)題越來(lái)越多，簡(jiǎn)單地說(shuō)，就是要“造得出，運(yùn)得走，裝得上”，想要滿(mǎn)足這三點(diǎn)，需要綜合考慮方方面面的因素。紅星磨礦設(shè)備生產(chǎn)廠(chǎng)家是知名的品牌廠(chǎng)家，為客戶(hù)系統(tǒng)購(gòu)機(jī)、運(yùn)輸、安裝及售后等一條龍服務(wù)，解除客戶(hù)的后顧之憂(yōu)。

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