机械设备安装程序、安装分类、固定方式及安装新技术应用

机械设备安装程序、安装分类、固定方式及安装新技术应用-课件一、机械设备安装的一般程序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→基础检査验收→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。二、机械设备安装主要工序内容 (一)施工准备1.编制施工组织设计或专项施工方案对机械设备安装有关的设计文件、施工图纸进行自审和会审，编制施工方案并进行技术交底。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.编制设备进场计划，劳动力、材料、机具等资源使用计划，有序组织进场(1)《机械设备安装工程施工及验收通用规范》GB50231-2009（以下简称《通用规范》）规定：“安装的机械设备、主要的或用于重要部位的材料，必须符合设计和产品标准的规定，并应有合格证明。”(2)有的设备虽有出厂合格证，但实际进场时发现存在何题或缺陷，应视为不合格产品，不得进行安装。(3)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。(4)《通用规范》第1.0.5条规定：“设备安装中采用的各种计量和检测器具、仪器、仪表和设备，应符合国家现行计量法规的规定，其精度等级，不应低于被检对象的精度等级。”3.现场设施应具备开工条件现场设施应满足机械设备安装工程的需要。如临建设施、作业场所、运输道路、电源、水源、照明、通信、网络、消防等。（二）设备开箱检査机械设备开箱时，应由建设单位、监理单位、施工单位共同参加，按下列项目进行检査和记录：1.箱号、箱数以及包装情况。2.设备名称、规格和型号，重要零部件需按标准进行检查验收。3.随机技术文件（如使用说明书、合格证明书和装箱清单等）及专用工具。4.有无缺损件，表面有无损坏和锈蚀。5.其他需要记录的事项。（三）基础测量放线1.设备基础测量放线是实现机械设备平面、空间位置定位要求的重要环节，设备安装的定位依据通常称为基准线（平面）和基准点（高程）。2.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。基准线和基准点通常用测量仪器按测量规程设定，所有设备安装的平面位置和标高，应以确定的基准线和基准点为基准进行测量。3.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，使安装过程和生产维修均有可靠的依据，例如：烧结机的主轴线（纵向中心线）和头部大星轮轴线（横向中心线）。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。（四）基础检査验收1.根据《混凝土结构工程施工质量验收规范》GB50204-2015和《机械设备安装工程施工及验收通用规范》GB50231—2009的规定进行检査验收。2.有验收资料或记录。（五）垫铁设置1.设置垫铁的作用。一是找正调平机械设备，通过调整垫铁的厚度，可使设备安装达到设计或规范要求的标高和水平度；二是能把设备重量、工作载荷和拧紧地脚螺栓产生的预紧力通过垫铁均匀地传递到基础。2.垫铁的设置。按规范、设计图、设备图纸的规定设置。（六）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、经济可行的吊装方案，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。3.新技术的应用。随着技术进步，计算机控制和无线遥控液压同步提升新技术在大型或超大型构件和设备安装工程中得到推广应用，例如：电视塔钢天线、大型轧机牌坊、超大型龙门吊、石化反应塔等。（七）设备安装调整设备安装调整是机械设备安装工程中关键的一环，葭接影响到设备的安装质量。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，如垂直度、平行度、同轴度等。3.所有位置精度项和部分形状精度项，涉及误差分析、尺寸链原理及精密测量技术。随着激光对中技术和计算机自动检测技术在安装技术上的应用，安装精度得以大幅度提高。（八）设备固定与灌浆1.设备固定（1）除少数可移动机械设备外，绝大部分机械设备需固定在设备基础上，尤其对于重型、高速、振动大的机械设备，如果不固定牢固，可能导致重大事故的发生。（2）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(1)设备灌浆分为一次灌浆和二次灌浆。一次灌浆是设备粗找正后，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。(2)设备灌浆可使用的灌浆料很多，例如：细石混凝土、无收缩混凝土、微膨胀混凝土和其他灌浆料(如CGM高效无收缩灌浆料、RG早强微胀灌浆料)等，其配制、性能和养护应符合现行标准《混凝土外加剂应用技术规范》GB50119-2013和《普通混凝土配合比设计规程》JGJ55—2011的有关规定。(九)设备零部件清洗与装配1.随着建筑工业化的推进，BIM技术、模块化在机电工程已广泛应用。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。2.设备装配步骤(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)对装配件配合尺寸、相关精度、配合面、滑动面进行复查和清洗干净，如对齿轮啮合、滑动轴承的侧间隙、顶间隙等做好记录。(4)清洗的零部件涂润滑油(脂)后，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。(十)润滑与设备加油1.润滑与设备加油是保证机械设备正常运转的必要条件，通过润滑剂减少摩擦副的摩擦、表面破坏和降低温度，使设备具有良好工作性能，延长使用寿命。2.按润滑剂加注方式，一般划分为分散润滑和集中润滑。(1)分散润滑通常由人工方式加注润滑剂，设备试运转前对各润滑点进行仔细检查清洗，保证润滑部位洁净，润滑剂选用按设计和用户要求确定，加注量适当。(2)集中润滑通常由润滑站、管路及附件组成润滑系统，通过管道输送定量的有压力的润滑剂到各润滑点。（十一）设备试运转设备试运转是综合检验设备制造和设备安装质量的重要环节，涉及的专业多、人员多，应精心组织、统一指挥。设备试运转应按安装后的调试、单体试运转、无负荷联动试运转和负荷联动试运转四个步骤进行：1.安装后的调试。包括：润滑、液压、气动、冷却、加热和电气及操作控制等系统单独模拟调试合格；按生产工艺、操作程序和随机技术文件要求进行各动作单元、单机直至整机或成套生产线的工艺动作试验完成。2.单体试运转。按规定时间对单台设备进行全面考核，包括单体无负荷试运转和负荷试运转。单体负荷试运转只是对于无须联动的设备和负荷联动试运转规定需要做单体负荷试验的设备才进行。设备单体试运转的顺序是：先手动，后电动；先点动，后连续；先低速,后中、高速。3.无负荷联动试运转。主要是检査整条生产线或联动机组中各设备相互配合及按工艺流程的动作程序是否正确，同时也检査联锁装置是否灵敏可靠、信号装置是否准确无误。无负荷联动试运转应按设计规定的联动程序进行或模拟进行。4.负荷联动试运转。在投料的情况下，全面考核设备安装工程的质量，考核设备的性能、生产工艺和生产能力，检验设计是否符合和满足正常生产的要求。负荷联动试运转应按生产工艺流程进行，需要进行热负荷试运转的设备（如工业炉设备），则往往伴随着试生产进行。（十二）工程验收通常按照合同中约定的工作范围和责任来界定。1.机械设备安装工程的验收程序一般按单体试运转、无负荷联动试运转和负荷联动试运转三个步骤进行。2.无须联动试运转的工程，在单体试运转合格后即可办理工程验收手续；须经联动试运转的工程，则在负荷联动试运转合格后方可办理工程验收手续。3.无负荷单体和联动试运转规程由施工单位负责编制，并负责试运转的组织、指挥和操作，建设单位及相关方人员参加。负荷单体和联动试运转规程由建设单位负责编制，并负责试运转的组织、指挥和操作，施工单位及相关方可依据建设单位的委托派人参加，配合负荷试运转。4.无负荷单体和联动试运转符合要求后，施工单位与建设单位、监理单位、设计单位、质量监督部门办理工程及技术资料等相关交接手续。5.工程验收合格，符合合同约定、设计及验收规范要求，应即时办理工程验收。三、机械设备安装的分类机械设备安装一般分为整体安装、解体安装和模块化安装。1.整体式安装是指对于体积和重量不大的设备，现有的运输条件可以将其整体运输到安装现场，直接将其安装到设计指定的位置。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。2.解体式安装是指对某些大型设备，由于运输条件的限制，无法将其整体运输到安装现场，出厂时只能将其分解成部件进行运输，在安装现场重新按设计、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位置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。3.模块化安装是指对某些大型、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：模块化安装已广泛应用在工业、建筑机电工程中，如机械、石油化工、冶炼、电力、高层建筑等。利用模块化制造的原理，将工厂制造的设备分解并集成为多种系统功能的大型模块，进行“工厂化”的建造，到现场安装，组成工艺复杂、功能齐备的现代化工厂。由中国某建设公司承担建设的康奈博（koniambo）镍冶炼厂项目就是世界上第一个采用模块化建造的集成冶炼工厂。四、机械设备典型零部件的安装机械设备典型零部件安装质量直接关系到设备整体性能、运行安全和使用寿命。典型零部件安装是机械设备安装方法的重要组成部分，包括：轮系装配及变速器安装、联轴器安装、滑动轴承和滚动轴承安装、轴和套热（冷）装配、液压元件安装、气压元件安装、液压润滑管路安装等。1.螺纹连接件装配螺纹连接是一种广泛使用的可拆卸的固定连接，具有结构简单、连接可靠、装拆方便等优点。传统的螺纹检测方法是利用\t"/item/%E8%9E%BA%E7%BA%B9%E8%BF%9E%E6%8E%A5/_blank"螺纹量规进行接触或利用\t"/item/%E8%9E%BA%E7%BA%B9%E8%BF%9E%E6%8E%A5/_blank"万能工具显微镜进行人工测量，工作量大，工作效效率规的低，测量结果易受人为影响。在接触式测量中，螺纹量规易磨损，从而影响测量精度，更换量规的成本也高。另外，在有些工作场合人工难以完成检测工作。为此，需要自动的螺纹检测设备来解决螺纹检测的瓶颈问题，以提高紧固件企业的效益。根据平面图形的形状，螺纹可分为三角形、矩形、梯形和锯齿形螺纹等。根据螺旋线的绕行方向，可分为左旋螺纹和右旋螺纹，规定将螺纹直立时螺旋线向右上升为右旋螺纹，向左上升为左旋螺纹。机械制造中一般采用右旋螺纹，有特殊要求时，才采用左旋螺纹。根据螺旋线的数目，可分为单线螺纹和等距排列的多线螺纹。为了制造方便，螺纹一般不超过4线。（1）螺纹连接按其紧固要求紧固。有规定预紧力的螺纹连接，在紧固时应按预紧力要求并作测量。如有密封要求的容器、设备上的重要螺纹连接件等。（2）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。2.过盈配合件装配在\t"/item/%E8%BF%87%E7%9B%88%E9%85%8D%E5%90%88/_blank"机械安装过程中，有许多零件间需要紧密配合，用以防止连接脱落或传递大的\t"/item/%E8%BF%87%E7%9B%88%E9%85%8D%E5%90%88/_blank"扭矩,于是产生了过盈技术。过盈配合就是利用材料的弹性使孔扩大、变形而套在轴上，当孔复原时产生对轴的箍紧力，使两零件连接。在过盈配合公差带图中，孔的\t"/item/%E8%BF%87%E7%9B%88%E9%85%8D%E5%90%88/_blank"公差带在轴的公差带之下。过盈配合件的装配方法，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。3.齿轮装配（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塞尺检査不应塞入；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：1）齿宽B≤lOOmm时，轴向错位应≤5%B；2）齿宽B＞100mm时，轴向错位应≤5mm。（3）用压铅法检査齿轮啮合间隙时，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：1）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。2）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，应趋于齿侧面的中部并接近小端；齿顶和齿端棱边不应有接触。3）传动齿轮啮合接触斑点的百分率计算值应符合《机械设备安装工程施工及验收通用规范》GB50231—2009的规定。4）可逆转的齿轮副，齿的两面均应检査。4.联轴器装配要求（I）机械式联轴器按《联轴器分类》GB/T12458—2017分为刚性和挠性两类，其中刚性联轴器包括凸缘、夹壳两种，挠性联轴器包括滑块、齿式、滚子链、十字轴万向、轮胎式、梅花形、弹性柱销、膜片、弹性套柱销、蛇形弹赞、V带轮钢砂式安全联轴器等常用类型。（2）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，其测量工具可采用塞尺直接测量、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°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）两轴心径向位移、两轴线倾斜计算值应符合《机械设备安装工程施工及验收通用规范》GB50231—2009的规定。4）测量联轴器端面间隙吋，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。5.轴承装配要求（1）滑动轴承装配1）瓦背与轴承座孔的接触要求、上下轴瓦中分面的接合情况、轴瓦内孔与轴颈的接触点数，应符合随机技术文件规定。对于厚壁轴瓦，在未拧紧螺栓时，用0.05mm塞尺从外侧检查上下轴瓦接合面，任何部位塞入深度应不大于接合面宽度的1/3；对于薄壁轴瓦，在装配后，在中分面处用0.02mm塞尺检査，不应塞入。薄壁轴瓦的接触面不宜研刮。2）轴颈与轴瓦的侧间隙可用塞尺检査，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；顶间隙计算值应符合《机械设备安装工程施工及验收通用规范》GB50231—2009的规定。（2）滚动轴承装配1）装配方法有压装法和温差法两种。采用压装法装配时，压入力应通过专用工具或在固定圈上垫以软金属棒、金属套传递，不得通过轴承的滚动体和保持架传递压入力；采用温差法装配时，应均匀地改变轴承的温度，轴承的加热温度不应高于120℃，冷却温度不应低于-80℃。2）轴承外圈与轴承座孔在对称于中心线120°范围内、与轴承盖孔在对称于中心线90°范围内应均匀接触，且用0.03mm的塞尺检査时，塞尺不得塞入轴承外圈宽度的1/3。3）轴承装配后应转动灵。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。五、机械设备固定方式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。地脚螺栓地脚螺栓一般可分为固定地脚螺栓、活动地脚螺栓、胀锚地脚螺栓和粘接地脚螺栓。(1) 固定地脚螺栓又称为短地脚螺栓，它与基础浇灌在一起，用来固定没有强烈振动和冲击的设备。如直钩螺栓、弯钩螺栓、弯折螺栓、U形螺栓、爪式螺栓、锚板螺栓等。(2) 活动地脚螺栓又称长地脚螺栓，是一种可拆卸的地脚螺栓，用于固定工作时有强烈振动和冲击的重型机械设备。如T形头螺栓、拧入式螺栓、对拧式螺栓等。部分静置的简单设备或辅助设备有时采用胀锚地脚螺栓的连接方式。胀锚地脚螺栓安装应满足下列要求：1)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。2)安装胀锚地脚螺栓的基础强度不得小于10MPa。3)钻孔处不得有裂缝，钻孔时应防止