薄壁類設(shè)備翻身工裝設(shè)計

王立陽

摘 要：設(shè)備安裝工程過程中，通常臥式設(shè)備運輸?shù)浆F(xiàn)場需要翻身，而設(shè)備本身經(jīng)常屬于薄壁類結(jié)構(gòu)，或設(shè)備吊耳不能滿足翻身需求。本文論證一種常用的翻身工裝，并進(jìn)行有限元計算校核。

關(guān)鍵詞：翻身 工裝 有限元計算

1、簡介

在安裝過程中，臥式設(shè)備運輸?shù)綀龊?，?jīng)常有需要翻身的情況存在，而由于設(shè)計或廠家制造因素，往往會出現(xiàn)設(shè)備吊耳的分部不能滿足設(shè)備翻身要求，或由于設(shè)備本體是薄壁結(jié)構(gòu)，不存在可供翻身的吊點，在這種情況下，往往需要制作專門的翻身吊具，不僅費時費力，成本較高，而且不能二次利用，造成巨大的浪費。本文從現(xiàn)場的實際情況出發(fā)，設(shè)計一種專門用于翻身的工裝，并且根據(jù)所翻身設(shè)備的規(guī)格尺寸不同，進(jìn)行工裝內(nèi)部相關(guān)尺寸的調(diào)整，繼而減少施工成本，降低施工難度。本文論述翻身工裝的額定載荷為100T，安全系數(shù)取3。

2、工裝結(jié)構(gòu)設(shè)計

本文所描述工裝制作采用Q235B碳素結(jié)構(gòu)鋼，規(guī)格為寬翼緣H型鋼HW400×400，制作時采用雙面坡口，角度45°，皆為滿焊，且需注意焊腳高度不低于母材厚度的70%，工裝外形尺寸為10000×5000×5000mm。在制作完成后，需要進(jìn)行噴砂、油漆等防腐處理，避免結(jié)構(gòu)出現(xiàn)銹蝕等情況。工裝在使用之前，根據(jù)翻身設(shè)備的實際尺寸與重量進(jìn)行設(shè)備上部吊耳的設(shè)計，進(jìn)而將吊耳與工裝進(jìn)行焊接。翻身工裝結(jié)構(gòu)的具體尺寸如下：

圖1 翻身工裝平面圖

3、工裝制作與使用注意事項

工裝在制作時，注意H型鋼相互之間焊接時，由于之間的焊縫較多，且工作面較為狹窄，容易出現(xiàn)漏焊的情況。工裝制作完成后，應(yīng)注意及時進(jìn)行防腐處理，并且使用防雨布等防護(hù)措施進(jìn)行保護(hù)。由于工裝翻身時存在瞬時的慣性力，故在在作業(yè)時要注意放慢速度，并且適當(dāng)放大吊車噸位，避免使用接近極限噸位的吊車進(jìn)行施工。由于工裝底部與地面的接觸面積較小，如果使用時地耐力不理想，可能會導(dǎo)致歪斜、傾覆等情況出現(xiàn)，進(jìn)而發(fā)生危險，所以建議將工裝布置在吊車專用的路基板上，然后再進(jìn)行翻身施工。使用工裝進(jìn)行翻身前，應(yīng)使用栓緊帶等緊固工具將設(shè)備固定在工裝上，避免設(shè)備在翻身的過程中發(fā)生脫落等危險。工裝每次使用之前，都應(yīng)當(dāng)進(jìn)行目視檢查和關(guān)鍵焊縫的無損檢測。

4、設(shè)備翻身注意事項

設(shè)備在翻身時，人員需實時監(jiān)控，避免因翻身過快而引發(fā)瞬時慣性力。設(shè)備本體為薄壁結(jié)構(gòu)或其他容易出現(xiàn)損傷的結(jié)構(gòu)時，應(yīng)當(dāng)將設(shè)備連同運輸鞍座分別固定在翻身工裝上，方便設(shè)備的吊裝就位。在翻身之前，翻身工裝底部應(yīng)當(dāng)鋪設(shè)木板等緩沖物，使設(shè)備平穩(wěn)的由臥式狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)榱⑹綘顟B(tài)。設(shè)備在翻身過程中，可以使用錨點與倒鏈等起重工具與工裝上的連接點固定，進(jìn)而增加設(shè)備翻身的安全系數(shù)。

5、工裝的有限元校核

本次計算校核使用100T的力施加在結(jié)構(gòu)件上，得到如下圖所示的應(yīng)力與形變云圖：

圖3 應(yīng)力云圖

由上圖可知，在經(jīng)過100T的力下，構(gòu)件的最大型變量為0.000431mm，最大應(yīng)力為60.2Mpa，滿足Q235B材料的使用要求。

6、結(jié)束語

此種翻身工裝的設(shè)計，經(jīng)過有限元軟件校核后，安全系數(shù)大，能夠在不同情況下滿足現(xiàn)場特殊設(shè)備的翻身要求。且工裝本身結(jié)構(gòu)空隙較大，可以在翻身工裝上添加測量儀器、纜風(fēng)繩錨點等結(jié)構(gòu)，以滿足不同設(shè)備翻身的施工要求。本文所論述的工裝尺寸較大，能夠進(jìn)行尺寸小于10000×5000×5000mm的設(shè)備翻身作業(yè)，進(jìn)而降低成本，為薄壁臥式設(shè)備的安裝提供便利。同時，在工裝底部增設(shè)萬向輪或其它行走機(jī)構(gòu)后，能夠運輸體積較大的薄壁式電氣箱柜，實現(xiàn)庫房的二次倒運，或現(xiàn)場安裝區(qū)域內(nèi)設(shè)備的倒運，最大限度的實現(xiàn)工裝的效能。