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超大型磨机关键大部件的起吊、运输和安装

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发布时间:2015-04-17 09:22:42修改时间:2018-08-18 17:13:27

目前世界上大的球磨机直径已经达到Ф8.53m(28ft),磨矿设备大型化可以扩大生产规模,降低初期投资和运行费用,节约能源,提高零部件的可靠性和使用寿命,减少停机时间,提高作业率及回收率,实现效益大化。但由此产生的问题也不少,除了设计制造难度增加,还给起吊、运输和安装带来诸多困难。下面就磨机关键大部件的起吊和运输方案进行分别阐述。

大型磨机

超大型磨机大部件的起吊方案

超大型磨机的关键大部件一般指中空轴、端盖、筒体和大齿轮,工程师在设计产品时不仅要计算吊耳的强度及把合螺栓的起吊能力,还要设计合适的安放位置和起吊角度,还还要考虑对加工表面的局部保护,如增加吊耳护板等。

1、中空轴起吊

随着磨机直径的增大,筒体、端盖和大齿轮均可以根据加工、运输或现场起吊能力设计成分段、分瓣结构,但中空轴不能分瓣,成为质量相对集中的部件,有时还成为筒体中较重的部件。中空轴的吊耳必须严格区分运输吊耳和装配吊耳。运输吊耳一般设计成3个,呈120°均布于外圆上,吊环方向应与吊缆方向一致,3点水平吊运;装配吊耳安装在与端盖连接的法兰非接合面处,并且与其中一个运输吊耳沿轴向平齐,组合起吊,按照标准,缆绳夹角不宜超过60°,安装时可利用下方的运输吊耳来调整垂直角度。

2、端盖起吊

受加工和运输条件的限制,超大型磨机端盖一般与中空轴是分体结构,端盖自身也常分为几瓣。无论端盖分瓣与否,都应该设计有运输吊耳和装配吊耳。3个运输吊耳沿端盖圆周方向呈120°均布,便于运输平吊。装配吊耳之间的夹角不宜超过60°,且吊环方向应设计成顺着缆绳方向,有利于吊耳的受力。下方保留一个运输吊耳,用于调整垂直角度。

大型磨机

3、筒体起吊

当磨机规格相对较小时,不受加工和运输条件的限制,筒体沿轴向分段但圆周不用分瓣,可以整段发货,当然现场起吊能力也要达到整体吊装。运输过程中筒体为卧式,吊装时无需翻转,只需要外吊耳即可,如图6所示。注意外吊耳吊环方向必须沿筒体圆周方向布置,与吊缆方向一致,有利于吊耳受力。

当磨机规格较大时,受加工或运输条件限制,筒体不仅沿长度方向分段,而且沿圆周方向还要分瓣,运输过程中分为立式或扣式。吊装时需要翻转,此时应严格区分运输吊耳和装配吊耳,并设计有筒体内外吊耳。内吊耳均布于筒体内壁,用于运输或翻转;外吊耳用于吊装和现场安装,沿轴线方向对称分布。注意吊环方向应与吊缆方向一致。

超大型磨机的运输方案

1、国内运输

随着我国经济的快速发展,交通也越来越发达,产品设计受运输条件的限制也越来越小。但由于我国地域差异,仍有一些边远地区的运输非常困难,比较特殊的是高纬度、高寒地区的运输和高海拔地区的运输。

高纬度、高寒地区的运输:

中国黄金集团乌努格吐山铜钼矿(简称乌山铜钼矿),是我国高纬度、高寒地区现代化大型有色矿山,是目前我国处理量较大的铜钼矿。由红星机械厂家设计制造的二期项目Ф11.0m×5.4m半自磨机和Ф7.9m×13.6m球磨机是目前国内规格较大的磨机组。此磨机组较大运输件是球磨机的整体端盖,质量达88.5t(含吊耳),直径达8.6m。

超大型磨机的运输

红星机械的运输团队横跨6省市,行程3700余km,冒着内蒙古零下25℃的严寒,提前并圆满完成了该项目的运输任务,成为我国大型矿用设备运输领域的一个标杆,为高纬度、高寒地区的运输提供了宝贵经验。

高海拔地区的运输:

随着西部大开发进程的加快,西藏高原越来越受到矿业投资者的青睐。

红星机械为中国黄金集团西藏华泰龙项目生产的Ф10.37m×5.19m半自磨机和Ф7.32m×12.5m球磨机投入生产后,将成为西藏首座矿区,对西藏经济社会发展具有重大意义。该矿海拔4600m,是世界拔较高的矿山,创造了高海拔地区工业发展史上的奇迹。此磨机组较大运输件是半自磨机的大齿圈,直径近13m,整个齿圈分为四瓣,每瓣质量达22t,运输尺寸近10m;较重运输件为球磨机的中空轴,质量超过45t(含吊耳)。

红星机械的运输队仅用了15天就圆满完成了此项艰巨任务,为高海拔地区大型设备的运输提供了解决方案。

2、国外运输

与国内运输相比,国外运输情况更加复杂多变。有的国家交通比较发达,对运输件尺寸的限制较宽,这样就可以选择在港口预组装的方式,尽可能多地将各个零部件组装在一起发货,大大降低了国外的运输和安装成本;有的国家交通比较落后,对运输件的尺寸要求非常苛刻,即便是直径不是很大的磨机也要分多瓣设计才能满足运输条件,这样无疑增加了设计、制造和运输成本。

大型磨机的运输

港口预组装:

对于交通较为发达的国家,在港口预组装时,尽可能多地将各个零部件组装在一起发货,到了国外可以减少运输车辆的数量,缩短现场安装时间,大大降低了工程造价和工期。但港口预组装也不是盲目地追求组装数量的较大化,要受到码头承载能力和国外现场运输及安装能力的限制。

港口组装后的磨机旋转部分体积和质量非常大,自磨机质量约1300t,球磨机质量约800t,并且组装后的体积非常集中。为了使组装后的磨机顺利上船,采用了轴线车滚装技术,利用涨潮进行滚装作业。当涨潮开始后,驳船甲板与码头平齐,运输车组开始滚装上船。滚装过程中由于船体首尾受力不平衡,必须用船载水泵调整前后压水舱的水量来保持船体前后水平,确保此庞然大物顺利上船。

海上运输:

磨机顺利上船后,并不意味着可以高枕无忧地运输至目标港口,还要考虑在复杂多变的海上运输过程中磨机的受力问题。

根据数据,将重力载荷、船舶纵向摆动载荷、横向摆动载荷、垂向起伏载荷均换算成加速度加载,侧向风载荷按照风压加载,背风面负压也按照风压加载。分析表明,自磨机筒体与鞍座上缘接触处应力较大,鞍座支架部存在应力集中,自磨机较大变形出现在筒体,位移量为6.11mm(三向等效位移量)。

模块化运输带来的安装问题

掌握了模块化运输技术后,模块化安装问题又暴露出来。磨机顺利到达目标港口后,经过陆路运输至采矿选矿现场。设备基础距地面高度22m,怎样将磨机提升至受疾风影响的距地面高度22m处,并在毫米精度内将磨机降至滑履轴承上,是一个难点,需要一个完全创新的方案。决定采用链式起重方式为磨机旋转部的整体安装提供一个更加安全和快速的解决方案,将安装周期从几周缩短为几个小时。并且磨机主要部件安装也是一一项巨大的工程。

大型磨机

以上所阐述的是磨机超大件的起吊和运输问题,对于交通不发达的国家,磨机规格不易过大,筒体分瓣过多对结构设计不仅是一种危害,而且对加工制造和现场安装也带来诸多不便。除此以外,一些较大的配套件尺寸也有可能不能满足运输要求。

随着磨机规格的增大,与起吊、运输能力的矛盾日益突出,设计师在设计超大型磨机时所要考虑的问题越来越多,简单地说,就是要“造得出,运得走,装得上”,想要满足这三点,需要综合考虑方方面面的因素。红星磨矿设备生产厂家是知名的品牌厂家,为客户系统购机、运输、安装及售后等一条龙服务,解除客户的后顾之忧。

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