采用自调节式垫板快速安装大型半自磨机施工工法适用范围

《采用自调节式垫板快速安装大型半自磨机施工工法》适用于半自磨机、球磨机等机械设备的安装，也对其他一些大型单体设备如风机、燃气轮机、透平机的安装有一定的参考价值。

采用自调节式垫板快速安装大型半自磨机施工工法工艺原理

《采用自调节式垫板快速安装大型半自磨机施工工法》的工艺原理叙述如下：

1.采用自调节式垫板快速安装大型半自磨机施工工法付底板（即平垫铁）调平的原理是：首先在混凝土基础上预先埋植适当长度的全丝螺杆，然后在付底板上钻相应大小的孔，并将付底板安装在螺杆上，通过上下两个螺杆调整螺帽，再结合精密水准仪，调节每个及所有付底板的水平度，使其达到水平度不大于0.5/1000毫米，垫板块与块水平度不大于1/1000毫米。然后在付底板周围制模，灌微收缩浆料完成垫板的安装。

2.自磨机筒体金属与橡胶防腐耐磨层粘结技术是利用聚异氰酸酯胶（JQ-1）和202氯丁胶按照一定的比例配合，并利用烤灯加热到50℃烘烤粘结的技术，使得自磨机筒体橡胶与金属粘结强度和使用寿命大大提高。

采用自调节式垫板快速安装大型半自磨机施工工法施工工艺

• 工艺流程

《采用自调节式垫板快速安装大型半自磨机施工工法》的设备安装工艺流程见图1。

• 操作要点

《采用自调节式垫板快速安装大型半自磨机施工工法》的操作要点如下：

一、基础复测

1.根据土建提供的基础中间交接记录，对基础的表面状况、外形尺寸、标高、纵横中心线，特别是预埋地脚螺栓套筒孔的间距和铅垂度进行复核测量，地脚螺栓预埋套筒与各个中心线的距离误差应在±2毫米以内，并测量每个地脚螺栓预埋套筒的铅垂度误差应在1/1000毫米长度以内，为保证每个地脚螺栓位置的安装精度，除了控制地脚螺栓预埋套筒与中心线间的尺寸外，还应控制地脚螺栓预埋套筒间尺寸，地脚螺栓尺寸误差在±2毫米以内。传动中心线与自磨机筒体中心线距离与要求尺寸相差在±2毫米以内。

2.埋设中心标点和标高点

设备基础应达到设计强度要求75%以上基础上平面的标高应当比设备底板的下表面的标高要低50~100毫米，设备的基础表面轮廓尺寸应比设备轮廓尺寸大些，便于设备安装。对于重要设备的安装为了方便对基础的检测、数据的复查及检修，在其重要的轴向中心和纵向中心（正交）位置要埋设永久标高点和中心标点，在不影响自磨机安装位置，即基础的两端埋设标高点和中心标板，埋设位置如图2所示。

埋设方法如下：首先在图示标高点和中心标点位置用工具凿出一个长100毫米、宽100毫米、深100毫米的孔洞，然后将专门特制的标高点埋入孔洞中用混凝土掩埋（图3）。

中心标点和标高点埋设完毕后，以土建给的标高和中心为基准点，以设备安装基础图为依据，使用精密水准仪和经纬仪将自磨机纵横中心及标高点（图3）投影于标点之上，用冲子打上小而清晰的印坑（印坑大小不得超过0.05平方毫米），并用红丹涂色标识。在纵横中心线上设置线架，在安装基础上分别用直径ф0.35毫米的钢丝线以中心标板为基准拉上中心线和正交线，设备安装时按照施工蓝图以钢丝线为基准从而确定各部分组件的位置度，并用细线挂上专用的线锤，设备安装时均以A号标高点为基准（图3），其他标高点仅作为基础沉降观测和备用，不能随意代用以免影响设备安装精度，在设备安装过程中应定期与车间沉降观测基准点相比较，以掌握基础下沉情况。

二、安装主轴承付底板

自磨机各底板付底板（即平垫铁）调平利用调整螺钉调平方式，待每块付底板水平度调整完毕后，将每块付底板分别进行浇筑，所有付底板应在指定位置浇筑，作为底板安装的下平面。一般相邻付底板之间的距离宜为300~800毫米，每一个地脚螺栓两侧应放置两个付底板。“利用螺纹自调节结合精密水准仪自磨机主轴承垫铁调平”付底板的调整方法具体操作步骤作如下：

1.首先在安装主底板前应清除基础表面浮浆、杂物、污垢，并且在施工过程中不得使基础表面沾染油污。每一块付底板都有安装调整螺栓的安装孔（图4）。按照图4所示付底板位置，在混凝土基础上用电锤钻出与每一个付底板相对应的调整螺栓安装孔，向孔内注入环氧树脂胶，插入全螺采用自调节式垫板快速安装大型半自磨机施工工法纹螺柱，拧上底部螺母（图5），将每一组付底板按施工图所示位置安放完毕。同时将每个主轴承基础表面凿成麻面（注意凹坑应避开水平付底板处），在基础的边角处应铲出缺口，目的是使后面的二次浇筑更加牢固。

2.付底板安放完毕后应清除掉表面防锈油，待环氧树脂胶凝固24小时后用电子水平仪测量，并用下部调整螺帽调整每块付底板的水平度和各个付底板之间的水平度，并保证每块付底板水平度在0.5/1000毫米，块与块水平度在1/1000毫米（图7），调整完毕后拧上每个调整螺钉的顶部螺母（固定每组付底板）。

3.在灌浆之前首先用木板制作灌浆模具，而后将模具安放在每个调整好后的付底板上，并用硅树脂胶对其根部进行密封，如图8。

4.付底板下的水平砂浆堆应采用微收缩的流体灌浆料。以保证付底板与混凝土的接触面积达到75%以上。配制水平砂浆堆所采用的原材料配方按照相关流体灌浆料配比。环氧树脂砂浆配比方法见表1。

待水平砂浆堆凝固完毕后（养护期不得低于72小时），拆掉支模板和调整螺钉顶部螺帽，用磨光机磨掉露出的螺杆，确保顶面平整（图9）。在安装副底板时应注意以下几点：1）付底板上表面要事先研磨，平整度要达到要求。2）单个付底板平面度具有优先权。3）砂浆堆必须捣实，不允许存在间隙，每隔3个小时浇水一次，养护期间不得碰撞和振动付底板。

几种垫板调平方法的比较情况见表2。

三、安装主轴承

1.轴承主底板安装

安装主底板前应预先把地脚螺栓插入预埋套筒内并在主底板上戴上螺栓（不要拧紧），清洗检查各加工面防锈油和铁锈，用磨光机打除毛刺，与付底板接触的地方如有涂漆，必须清理到完全见金属。

首先在主轴承底板上面以底板螺栓孔为基准用画针标出两个底板的横向中心、纵向中心，（图10）要求与A、B两个中心标点同轴度相差不大于±1.0毫米，主轴承底板各自水平度的误差不超过0.08/1000毫米，且中部应高出两边，不允许出现中间凹下情况。前后两底板的相对高度差不大于0.08/1000毫米，且进料端高于出料端，两个主底板横向中心线的平行度偏差不应大于0.08/1000毫米调整前后两个底板水平度可利用在付底板和底板之间加上相应的调整垫片来进行调整，垫片按下列厚度制作：0.02毫米、0.05毫米、0.1毫米、0.15毫米、0.2毫米。垫片采用不锈钢钢板，不允许用镀锌铁皮和软金属制作。主底板和调整垫片之间要充分接触，用厚度δ=0.05毫米塞尺在侧面检查不得插入垫板长度的1/3为合格，并从侧面轻轻敲击调整垫片，以不松动为合格。

2.地脚螺栓的安装

自磨机的地脚螺栓是属于带槽锚板活动式的地脚螺栓，即地脚螺栓安装完毕后用油麻和砂子填塞套筒与螺栓之间的空隙，方便螺栓拆装（图11）。地脚螺栓位移误差在1~2毫米以内，螺栓垂直度误差在1/1000毫米以内。混凝土达到设计强度75%以上，按照设计预紧力拧紧地脚螺栓。

3.安装主轴承

在吊装主轴承之前彻底清洗主轴承底板顶面和轴承座底面，去除毛刺和油污，其间不要涂抹任何润滑油脂轴承座与主轴承底板的接触面沿其四周应均匀接触，局部间隙不得大于0.1毫米，不接触的边缘长不得超过100毫米，累计总长不超过四周总长的1/4，否则，应研磨。

1）找正轴承座

两轴承位置要求（图12），中心线应与磨机中心线相重合偏差不大于±1毫米，两轴承横向中心平行度不大于0.5/1000毫米，并与主轴承底板的中心线重合。先固定出料端底座，再调整进料端底座。调整好后拧紧轴承座的螺栓，以后做任何必要的调整均须重新检查所有以前的记录。

将瓦体装配安装到轴承座上，找正瓦体对瓦座的中心线。按要求调整好压板与铜瓦之间的间隙后，拧紧压板。利用电子水平仪，调整两轴承体各自水平度不大于0.02/1000毫米，两轴承水平度不大于0.08/1000毫米，进料端要高于出料端。

自磨机筒体就位后，必须进行轴承最终调整。随着自磨机中空轴安装到轴承内，测量中空轴和轴瓦之间的间隙、轴瓦和瓦体之间的间隙要达到设计要求。

2）安装轴承盖

调整合格以后，用轴承装配连接件将轴承盖安装到轴承座上，在安装轴承盖之前，确定两端中空轴标高符合要求，轴颈和轴承座已彻底清洁，没有遗留杂物。

四、筒体的安装

筒体部由筒体、筒体托架和两端的端盖、中空轴组成。由于运输的限制，自磨机端盖分为两半磨机筒体在长度方向上被分成两段，在圆周方向再分为两半。在装配期间，须密切注意装配标记，确定自磨机的正确装配。两半筒体、两半端盖之间，有不同数目的高强度精致定位螺栓和高强度连接螺栓连接成整体。

1.筒体托架安装

安装端盖和筒体组件的垛式支架，找正筒体液压千斤顶的位置将顶起装置就位，筒体在安装时落于顶起装置托架上。筒体托架位置度：两筒体托架中心与筒体中心相差不得大于±1毫米，两筒体托架平行度不大于0.5/1000毫米，各自水平度不大于0.02/1000毫米，使两托架水平度不大于0.02/1000毫米。其安装示意图见图13。

2.筒体安装和筒体与端盖的装配

安装前彻底清洗、除锈筒体法兰及端盖的配合表面，检查法兰和止口配合表面的平整度，精确测量筒体的长度，以便实测筒体端盖组装后两中空轴中心的间距，测量各止口尺寸，注意检查对位标记。装配4个定位销便于导入螺栓孔。部件装配时，不平衡负荷会给磨机托架施加转矩，为保证磨机筒体和托架不产生移动，在顶起期间应在托架下面垫足够的枕木（图14）。在施工期间，应避免在托架下的作业，根据安装标记将两半筒体两两对装，所有法兰结合面必须干燥，不使用任何密封剂。

对装时先将筒体调平、调正，筒体利用千斤顶装置顶起高度应比正常运转高100毫米，以免调整时碰伤瓦块。安装连接螺栓时，以深度千分尺或深度游标卡尺测量两筒体法兰对齐情况，并进行调整，然后按圆周等分成12个点用塞尺测量两个法兰之间间隙。调整间隙均匀且法兰对齐后，逐渐拧紧螺栓实现筒体的对接，然后精调两筒体的同心度。

筒体与端盖的装配对于端盖的检查与筒体的检查相同，端盖与筒体按照装配标记组装，现场用扭矩扳手按要求扭矩，分别对螺母按要求拧紧。调整同心度偏差在0.25毫米以内，然后拧紧，检查合格后按要求力矩值复查拧紧所有螺栓。但要注意安装出料端盖时，连接螺栓应避开大齿轮连接孔。安装完之后所有法兰之间用0.03毫米塞尺检查间隙不得插入。如图15所示。

3.筒体与中空轴对接安装

中空轴与筒体端盖对接安装，用顶起装置将筒体顶起，如图16所示将中空轴承吊装对端盖组装，利用定位销使各个螺栓精确入位，中空轴组对后应再次将主轴承内部及端盖轴颈彻底清洗干净，避免划伤轴颈表面。在安装过程中要保持环境清洁。在落入轴承前必须向铜瓦上淋润滑油，使铜瓦整个表面上均有油膜，以免下落时损伤铜瓦表面。筒体安装在主轴承上之后，应进行检查。两端盖轴颈上母线应在同一水平面上，其相对标高偏差不应超过1毫米，并使进料端高于出料端然后最终调整主轴承底板和二次灌浆。去掉筒体内支撑。

五、进、出料口设备安装

安装进、出料口前必须将结合面和止口彻底清理干净，不允许有油污及杂物。按要求将橡胶密封条套在进、出料口上一起装入进、出料中空轴，确保进、出料口配合圆柱面、止口与中空轴同心，进料口法兰与进料中空轴法兰之间不允许有间隙，应该彻底压紧。调整好后，按规定力矩值分两次对称均匀把紧压圈和进、出料中空轴法兰之间的连接螺栓，安装调整好后，筒体内侧进料口与中空轴配合圆柱面间隙用硅胶密封。如图17、图18所示。

六、筒体防腐耐磨层的粘结

1.金属表面处理

在粘结之前要对筒体金属表面进行处理，为了粘结后的强度和性能达到要求，首先要对将要进行粘结的金属表面进行处理，表面处理是提高粘结强度的首要步骤之一：

1）在粘结之前要对需要粘结部位将灰尘及其他附着物清扫干净。

2）脱脂

现场施工环境粘结部位比较复杂，金属表面常常易被人体的汗渍、油污等污染，如果直接粘结将形成粘结界面比较弱。对复合型粘结溶剂来讲，金属表面的油脂与溶剂的相容性差，使胶粘层内聚力降低，因而粘结前必须对表面进行脱脂处理。一般是用含表面活性剂及有机溶剂的碱水进行清洗，或用有机溶剂四氯化碳直接清洗，然后进行快速水洗，同时使用pH试纸测试值为7时停止水洗，并马上进行吹扫干燥，防止返锈。

3）除锈

对表面已经锈蚀的金属表面采取机械除锈法，即使用磨光机、钢丝刷、砂布等去除铁锈。

4）金属表面粗糙化

为了提高粘结面积要对过于光滑的金属表面进行粗糙化处理，以增加胶与基材的接触面积。当胶粘剂渗入金属表面凹隙或孔隙中，固化后起“挂钩、锚固”似的嵌定作用，可大大提高剥离强度。以粗糙度在9~10为宜。

常用的方法有喷砂、手工锉钝、打磨等。在使用机械的方法处理时要防止表面过于粗糙，过于粗糙会使胶粘剂在表面的浸润受到影响，凹处容易残留或产生气泡，反而会降低粘结强度。

5）中和

经过除锈、表面粗糙化处理后，为防止金属表面残留酸液影响粘结强度，要对金属表面进行中和化处理，方法是采用氢氧化钠溶液1:10对金属浸泡5~10分钟，同时使用pH试纸对金属表面进行测量，达到pH值为7时水洗、干燥。

6）干燥

当水洗完毕后要对金属表面进行干燥，方法是使用压缩空气进行吹扫并用干净的绒布进行擦拭。待金属表面水分蒸发完毕即可。

2.混合胶粘剂配制

混合胶粘剂配制按照表3进行，一般溶液配制完成后要在30分钟之内使用完毕，否则失效。所以在配置混合胶粘剂时应采用“少量多次”以免造成浪费。

3.涂胶

涂胶的方法有喷涂、刷涂、浸涂、辊涂等，可根据现场实际决定，必须保证胶层均匀无气泡、无缺胶。涂胶量是影响剥离强度的一个重要因素，通常在一定范围内剥离强度较高，如果胶层太薄，则胶粘剂不能填满基材表面凹凸不平的间隙留下空缺，使得剥离强度变低；当胶层厚度太厚时，剥离强度也将下降根据多次试验结果和磨机筒体表面金属特性及所选用的橡胶层厚度（δ=10毫米），选择每边涂胶量厚度为1毫米时达到的剥离强度最强。

涂胶方法首先在预粘结的金属表面涂一边胶水厚度为0.5毫米，然后在室温下晾干，用干净的手背检测不粘手为合格，然后再涂一层胶水厚度为0.5毫米，在室温下晾干同样以上述方法检查合格后备用。在涂胶前要用锉刀对切割完成的橡胶板涂胶面进行“打毛”处理，目的是增大粘结面积，提高粘结强度。

把预备好的橡胶条均匀涂上一层胶水厚度为1毫米，在室温下晾干，用干净的手背检测以略微粘手但不带胶为宜。注意掌握好两种材料胶水的凝固速度，尽量做到同步为宜。如图19。

4.粘结

当橡胶衬垫和筒体表面涂抹的胶水达到粘结要求时，将橡胶片迅速与筒体相应部位贴合，注意此过程严禁污染涂胶面，同时使用木锤由中间向四周沿放射性轨迹均匀击打胶片，目的是使胶片与筒体完全粘合，将两者之间空气完全排除。击打完毕后使用夹具固定粘结件，保证粘结面完全贴合定位，同时施加一定的压力，使胶粘剂更好地产生塑性流动浸润被粘物表面，使胶粘剂与基材表面达到最大接触。这一过程要连续施工不可间停，要仔细检查边角部位是否贴紧。

5.胶粘剂的固化

大多数混合型胶粘剂在粘结时不立即具有较高的粘结强度，还需进行固化。聚异氰酸酯胶（JQ-1）

在此种混合胶粘剂中所起的就是一种固化剂作用。所谓固化就是指液态胶粘剂变成固体的过程，固化过程也包括后熟化，即初步固化后的胶粘剂中的可反应基团进一步反应或产生结晶获得最终固化强度，使胶粘剂与基材产生足够高的粘结力的过程。为了缩短固化时间，施工单位采用加热的方法加热不仅有利于胶粘剂本身的固化，还有利于胶层软化以增加对基材表面的浸润，并有利于分子运动，在粘结界面上产生分子作用力的推动力。加热对提高粘结力有利，以下是这种混合胶粘剂的在加热情况下的剥离强度变化曲线。如图20。

固化的加热方式有多种方式，对于传热快的金属基材可采用夹具加热，胶层受热比其他方式加热快。加热过程应以2℃/分钟逐步升温，达到50℃时保温30分钟即可。若加热过快则溶剂在软化了的胶层中气化产生气泡，严重的可将未固化、呈流粘态的胶粘剂挤出粘结区域，形成“无胶区”会影响粘结强度。

七、衬板安装

按照筒体部安装衬板，衬板安装固定时，应注意检查每块衬板的固定情况，对压紧固定面应逐一检查，不得有点状毛刺突起，否则应打磨，并应视情况填加薄钢板垫固定。一次装1/4圈磨机衬板，在拧紧所有1/4圈磨机衬板后，旋转磨机1/4圈，安装下一个1/4圈磨机衬板。在衬板用螺栓固定前磨机不能转动。在人进入磨机之前，必须用慢速驱动装置使磨机保持静止，安装衬板时应沿磨机轴线对称安装，尽量维持磨机的平衡和静止。安装完后，检查所有的螺栓。

八、安装传动装置

只有在主轴承及润滑系统完成安装，筒体能在轴承中旋转后，才能进行此部分安装。

1.大齿轮的安装

在安装之前，所有齿面和安装表面必须彻底清洗，尤其是齿轮剖分面、齿轮与筒体结合面，处理所有的毛刺和磕碰伤。在向筒体上安装大齿轮之前，应先将下面的齿轮下罩就位，并对齿轮罩进行检查，如发现渗漏或变形，应立即消除，将其内部清洗干净。在大齿轮的螺纹孔内安装调整螺栓和锁紧螺母。在最终调整好后，锁紧螺母须拧紧以免螺栓松动。

1）安装第一个半齿轮

半齿轮起吊时应以两根等长的吊绳从两边套穿在轮辐的空档内，为防止吊绳损伤齿轮，应在吊绳上面缠上棉布。用天车配合汽车吊旋转筒体，使安装好的第一个半齿轮慢慢下转到磨机中心线以下的位置（图21、图22），下放过程应缓慢平稳。

2）安装第二个半齿轮

按装配标记安装第二个半齿轮，每隔三个螺栓孔穿入一个螺栓，要求分界面附近各有一个螺栓，与分界面约成90°的位置上有一个螺栓，适力拧紧这些螺栓，使两个法兰金属接触但不能太紧使齿轮无法调整。

检查两半齿轮的对中情况，要求两半齿轮的错位偏差不大于0.1毫米。符合要求后，安装锥销螺栓的锁紧螺母，防止操作期间松动。检查结合缝间隙，应达到用0.05毫米塞尺检查，插入深不得大于20毫米。

3）找正大齿轮

两半齿轮把合好后，拧上全部大齿轮和筒体、端盖的连接螺栓，利用大齿轮上径向调整螺栓调整齿圈径向位置，使大齿轮径向跳动不超过0.8毫米，轴向摆动不超过0.8毫米，按12个测点检测，两个测点间的允许误差不超过0.27毫米。将大齿轮的轮齿等分12个点，在大齿轮的轮缘面涂写标记，用千分表在大齿轮外圆两侧30毫米范围的找正带上打表找正径向跳动（图23中A和B）。固定千分表的钢支架要有足够的刚性，钢支架不可固定在轴承箱上，应固定在基础上。慢慢旋转大齿轮，记下每一点的读数，旋转一周后，千分表的指针应回零，误差不超过0.08毫米。

2.小齿轮轴组的安装

1）安装小齿轮轴组底座

清除小齿轮轴承基础上所有松动的水泥和多余水分，用已确定的垂直中心线和水平中心线确定底座位置，利用薄垫片安装、调整小齿轮轴组底座，底座的高度误差不超过0.08/1000毫米，与轴承座接触部分的表面纵横水平度不超过0.1毫米，整个底座的水平度不超过0.15毫米。小齿轮轴组地脚螺栓处理参考自磨机前后主轴承。

2）安装小齿轮组

小齿轮轴承外圈与开式轴承箱体不得有夹帮现象，箱体上下各半圆孔分界面处应按滚动轴承装配要求进行修帮。将小齿轮轴及其上轴承、密封环重新安装至轴承座，注意调整密封环的位置，使之与轴承箱的迷宫密封槽对中，彼此不得干涉，并按要求在迷宫间隙内添加润滑脂，将轴承座安装到轴承座底板上。

3）调整小齿轮

调整轴齿轮中心线与磨机中心线的平行度误差（沿轴长方向）每米不大于0.15毫米。在调整过程中利用在轴承座下面垫薄垫片的方法进行调整，正确紧固轴承座后再重新检测。调整大小齿轮齿侧间隙。齿侧间隙的误差应控制在0.25毫米范围内，且每次测量齿左右两端应一致。

检查啮合点的接触和齿侧间隙。测量4点在大齿轮上分90°进行，轮最适合的测点在大齿轮的最大（ ）径向跳动处。记录所有检测数据，调整小齿轮避免因修正某一位置造成另一位置出现更多错位。要考虑磨机满负荷时会发生的变形和偏转。

给小齿轮涂薄薄的红丹色料（图24），检查齿轮齿面的接触情况。达到大小齿轮齿面接触率，沿齿高方向不少于40%，沿齿长方向不少于50%。

九、齿轮罩的安装

齿轮罩对旋转大齿轮提供360°保护，与大齿轮间采用迷宫密封，防止灰尘和其他脏物进入大齿轮。齿轮罩由多段构成。底部留有排油孔，防止润滑剂在齿轮罩中堆积。齿轮罩由于尺寸较大刚性较差，运输中易发生变形，安装前按图纸尺寸检查各部，并按要求装上大齿轮上的密封环。要求盘车时不应有碰撞响声，安装后检查齿轮罩刚性，如需要可在适当位置增加支撑。齿轮罩与大齿轮之间保持相同间隙。

十、润滑装置的安装

喷射润滑装置安装时，其喷枪组件必须安装在齿轮罩内。喷枪上的喷嘴位置必须使润滑脂喷到大齿轮工作齿面。齿轮喷雾的控制器和润滑脂泵安装在距离齿轮罩一定距离的地方。

十一、安装同步电机

主电机无刷励磁同步电机，并配套励磁柜。同步电机功率6000千瓦，电压10000伏，转速200转/分钟同步电机应以小齿轮轴为基准进行调整，气动离合器轴向锁紧装置的安装、调整必须找准同步电机的磁力线中心，以免因不同心使电机轴窜造成对小齿轮轴承的损坏。

十二、单体试车

严格按照设备使用说明书和国家相关规范操作。