CN103486850B - 特大型回转窑筒体对接方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种特大型回转窑筒体对接方法，主要应用于水泥生产工业中的特大型回转窑筒体的安装对接。它包括以下步骤：根据筒体安装排设方向搭设与筒体重量、形状以及安装高度相适配的临时支架；吊装前两段筒体到临时支架上，并沿两段筒体相对接的对接缝安装径向调整装置和轴向调整装置；采用全站仪测量筒体对接的直线度和同心度,并采用径向调整装置调节，然后采用轴向调整装置调整对接缝的宽度，焊接临时固定装置连接两段筒体；按上述方法依次吊装后续各段筒体进行调整对接，最后进行对接缝的焊接。本发明提供的特大型回转窑筒体对接方法，通过全站仪、径向调整装置、轴向调整装置的配合，具有方法简单、安装方便、施工周期短的优点。
Description
技术领域
本发明涉及回转窑安装方法，主要应用于水泥生产工业中的特大型回转窑筒体的安装对接，并可延伸到所有类型回转窑筒体对接工作，乃至所有圆筒形设备对接安装中。
背景技术
回转窑的发明，使得水泥工业迅速发展，同时也促进了人们对回转窑应用的研究，很快回转窑被广泛应用到许多工业领域，并在这些生产中越来越重要，成为相应企业生产的核心设备。它的技术性能和运转情况，在很大程度上决定着企业产品的质量、产量和成本。
常规回转窑安装，需先将筒体所有临时、正式支撑点找正完毕，把分段的筒体吊装平稳放置在支撑点上之后，在筒体内部焊接连接板、外侧焊接拉结螺栓进行对接调整。此方法调整时，筒体内外壁均需进行操作，并挂钢线检查同心度，大大增加了施工难度。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是：提供一种方法简单、安装方便、施工周期短的特大型回转窑筒体对接方法。
本发明解决其技术问题所采用技术方案是：特大型回转窑筒体对接方法，包括以下步骤：
a、搭设可调节升降的临时支架，该临时支架沿筒体安装排设方向搭设且与筒体的重量、形状以及安装高度相适配；
b、将回转窑头部的前两段筒体按顺序吊装放置到临时支架上对接；沿两段筒体内侧的对接缝安装多个调整组件，每个调整组件包括一个径向调整装置和一个轴向调整装置，所述的径向调整装置的两端和轴向调整装置的两端均分别作用在对接缝两侧的筒体上；
c、利用全站仪测量筒体对接的直线度和同心度,根据全站仪所测得的数据采用径向调整装置进行筒体径向调节，采用轴向调整装置调整对接缝的宽度，直至使筒体的直线度和同心度一致，然后焊接跨过对接缝的临时固定装置临时固定两段筒体；
d、依次吊装放置后续各段筒体到临时支架上，并按照b-c步骤的方法依次调整对接后续各段筒体，然后对筒体整体的直线度和同心度进行检查和校验；
e、进行对接缝的焊接；待对接缝全部焊接工作完成后，安全拆除径向调整装置、轴向调整装置以及临时固定装置。
为防止焊接时筒体出现偏移影响同心度和直线度，步骤e中焊接临时固定装置时分三步焊接,第一步在筒体外侧沿对接缝形成的圆周的直径对称焊接，第二步在筒体外侧进行对接缝满焊，第三步在筒体内侧进行对接缝满焊。
为方便筒体径向调节，即筒体直线度和同心度的调节，所述的径向调整装置为顶丝装置，该顶丝装置包括固定座，该固定座一端固定在对接缝一侧的筒体上，另一端跨过对接缝且设置有螺纹孔，在该螺纹孔中配合有垂直于筒体表面的顶丝；在步骤b中安装顶丝装置时，相邻两组调整组件中的顶丝装置的安装方向相反，即每根顶丝是交错作用在对接缝两侧的筒体上；在步骤c中进行筒体直线度和同心度的调节时，通过旋转顶丝的顶端，使顶丝底端旋入并穿透螺纹孔与筒体接触，再继续旋转顶丝，顶丝的底端推动顶丝侧的筒体进行直线度和同心度的调整。
为方便旋转顶丝以及防止顶丝损伤筒体，所述的顶丝顶端设置为方形，底端与筒体的接触位置设置为弧形。
为防止操作人员用顶丝装置对筒体径向调节时筒体变形，所述的筒体内设置有“米”字型支撑架，在该“米”字型支撑架中心设置有通孔，测量同心度时光线从该通孔中穿过。
为方便筒体轴向调节，所述的轴向调整装置为拉杆装置，该拉杆装置包括底座、丝杆、定位螺母以及拉紧螺母；所述的底座为两个，且沿径向分别位于对接缝两侧，所述的丝杆与两个底座螺纹配合，丝杆的两端伸出底座且配合有拉紧螺母，两个底座之间的丝杆上配合有与拉紧螺母对应的定位螺母；回转窑第一段筒体未吊装前，先在筒体的对接端的筒体内侧沿圆周安装多个底座，当将回转窑的第二段筒体吊装放置到临时支架上与第一段筒体对接时，再在第二段筒体的对接端的筒体内侧安装与第一段筒体上的底座的位置对应的底座，并在左右对应的底座之间安装好丝杆、定位螺母和拉紧螺母；步骤c中进行对接缝的宽度的调整时，先旋动定位螺母以控制调节量，然后转动拉紧螺母调整对接缝的宽度。
为方便对接缝的焊接，所述的临时固定装置为连接板，该连接板两端分别焊接在对接缝两侧，且连接板与对接缝接触位置处设置有凹槽；在步骤b中焊接调整组件时，每对调整组件对应配对一块连接板，此时，该连接板单边焊接，且与固定座交错焊接在对接缝两侧的筒体上；每块连接板的焊接端与对应的顶丝装置的固定座交错位于对接缝两侧；待c步骤径向调整和轴向调整完成后，焊接连接板的另一端，将两段筒体临时固定。
本发明的有益效果是：本发明的特大型回转窑筒体对接方法，由于临时支架沿筒体安装排设方向搭设且与筒体重量、形状以及安装高度相适配，为筒体吊装、安放和调整提供了临时平台，为筒体安装提供方便，而且在满足安全施工的条件下尽量节省了成本；由于采用全站仪测量筒体对接的直线度和同心度并采用径向调整装置根据全站仪测得的数据调整筒体的直线度和同心度，直至使筒体的直线度和同心度一致，然后采用轴向调整装置调整对接缝的宽度，然后采用临时固定装置跨过对接缝焊接连接两端筒体，按上述方法依次吊装后续各段筒体进行调整对接，最后进行对接缝的焊接；具有方法简单、安装方便、施工周期短的优点；在筒体吊装过程中便完成筒体分段调整对接工作，而且调整、检查同心度的方法都更简单，由此降低施工难度，节约施工时间；由于采用顶丝装置进行径向调整，使用时可以通过旋转顶丝实现筒体径向调节，即同心度的调节，非常方便；由于所述的顶丝顶端设置为方形，方便了操作人员用扳手或者其他工具旋转顶丝进行同心度调节；由于所述的顶丝底端设置为弧形，防止了工作人员旋转顶丝时损伤筒体；由于所述的筒体内设置有“米”字型支撑架，防止了操作人员用顶丝装置调节筒体同心度时筒体变形；由于在该“米”字型支撑架中心设置有通孔，光线可以通过该通孔，方便了直线度和同心度的测量，使调整过程更直观方便，并能更快更好的保证筒体的组对精度；由于采用拉杆装置进行轴向调节，方便了筒体轴向调节，即对接缝宽度的调节；由于所述的焊接步骤先采用连接板焊接连接筒体，然后进行对接缝的焊接，不仅防止了对接缝焊接时筒体的偏移，而且能有效防止筒体对接缝焊接的热变形，使筒体焊接质量有效得以保证，方便了对接缝的焊接。
附图说明
图1为本发明的特大型回转窑筒体对接方法的筒体安装示意图；
图2为本发明的特大型回转窑筒体对接方法的对接示意图；
图3为本发明的特大型回转窑筒体对接方法的顶丝装置的结构示意图；
图4为本发明的特大型回转窑筒体对接方法的临时固定装置的结构示意图；
图5为本发明的特大型回转窑筒体对接方法的“米”字型支撑架的结构示意图；
图6为本发明的特大型回转窑筒体对接方法中采用全站仪测量同心度的示意图；
图中，1—固定座，2—顶丝，3—底座，4—丝杆，5—定位螺母，6—拉紧螺母，7—筒体，8—对接缝，9—连接板，10—凹槽，11—“米”字型支撑架，12—通孔，13—临时支架，14—全站仪。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步的描述，但本发明的保护范围不限于以下所述。
如图1至图6所示，本发明的特大型回转窑筒体对接方法，包括以下步骤：
a、搭设可调节升降的临时支架13，该临时支架13沿筒体7安装排设方向搭设且与筒体7的重量、形状以及安装高度相适配；筒体7越重，临时支架13的搭设密度就相应的增大，筒体7越轻，临时支架13的搭设密度越稀，在满足安全施工的条件下尽量节省成本；同理临时支架13的形状根据筒体7的形状搭设，临时支架13的高度也根据筒体7的安装高度搭设；
b、将回转窑头部的前两段筒体7按顺序吊装放置到临时支架13上对接；沿两段筒体7内侧的对接缝8安装多个调整组件，每个调整组件包括一个径向调整装置和一个轴向调整装置，所述的径向调整装置的两端和轴向调整装置的两端均分别作用在对接缝8两侧的筒体7上；所述的对接缝8是指两段筒体7在对接时对接端形成的缝隙，所述的径向调整装置的一端作用在对接缝8一侧的筒体7上，另一端作用在对接缝8另一侧的筒体7上，所述的轴向调整装置的一端作用在对接缝8一侧的筒体7上，另一端作用在对接缝8另一侧的筒体7上；
c、利用全站仪14测量筒体7对接的直线度和同心度,根据全站仪14所测得的数据采用径向调整装置进行筒体7径向调节，采用轴向调整装置调整对接缝8的宽度，直至使筒体7的直线度和同心度一致，然后焊接跨过对接缝8的临时固定装置临时固定两段筒体7；
d、依次吊装放置后续各段筒体7到临时支架13上，并按照b-c步骤的方法依次调整对接后续各段筒体7，然后对筒体7整体的直线度和同心度进行检查和校验，即对各段筒体7调整对接后形成回转窑筒体整体的直线度和同心度进行再次检查和校验，使回转窑筒体整体的直线度和同心度一致；
e、进行对接缝8的焊接；待对接缝8全部焊接工作完成后，安全拆除径向调整装置、轴向调整装置以及临时固定装置，以备下次使用，节约了成本。
本发明提供的特大型回转窑筒体对接方法，由于采用全站仪14测量筒体7对接的直线度和同心度并采用径向调整装置根据全站仪14测得的数据调整筒体7的直线度和同心度，直至使筒体7的直线度和同心度一致，然后采用轴向调整装置调整对接缝8的宽度，然后采用临时固定装置跨过对接缝8焊接连接两段筒体7，最后进行对接缝8的焊接，具有方法简单、安装方便、施工周期短的优点；在筒体7吊装过程中便完成筒体7分段调整对接工作，而且调整、检查同心度的方法都更简单，由此降低施工难度，节约施工时间。值得注意的是，所述的可调节升降的临时支架13可以采用液压等方式实现；所述的直线度是指筒体7的整体直线性，同心度指代的是每一段筒体7的圆心都重合成一条中心线。有可能筒体7直线度很好，但是单段筒体7不同心，即椭圆，所以既要求直线度，又要求同心度。
为防止焊接时筒体出现偏移影响同心度和直线度，步骤e中焊接临时固定装置时分三步焊接,第一步在筒体7外侧沿对接缝8形成的圆周的直径对称焊接，第二步在筒体7外侧进行对接缝8满焊，第三步在筒体7内侧进行对接缝8满焊。值得注意的是，所述的对称焊接是指在对接缝8所形成的圆周上沿圆周直径两端对称的圆周上选取相等的圆弧段进行焊接，起到定位的作用，防止焊接时筒体出现偏移影响同心度和直线度，具体施工时，可以采用一根长度略小于筒体7直径的杆件沿该圆周直径方向放置于圆周内，迅速找取圆周上的对称点并进行临时固定装置的焊接，相当方便。所述的在筒体7外侧进行满焊是指在对称定位焊接后，在筒体7外侧对对接缝8所形成的圆周全部焊接。为了使焊接牢靠，在筒体7外侧进行对接缝8满焊后，转向筒体7内侧进行对接缝8满焊，此时，需要对对接缝8处产生的、氧化膜、焊渣等进行处理后再进行焊接，保证了焊接质量。
所述的径向调整装置可以为作用在筒体7径向上的液压伸缩设备，沿对接缝8设置多组，尽管能够达到径向调整的目的，但是成本巨大，因此作为优选的方式是所述的径向调整装置为顶丝装置，该顶丝装置包括固定座1，该固定座1一端固定在对接缝8一侧的筒体7上，另一端跨过对接缝8且设置有螺纹孔，在该螺纹孔中配合有垂直于筒体7表面的顶丝2；在步骤b中安装顶丝装置时，相邻两组调整组件中的顶丝装置的安装方向相反，即每根顶丝2是交错作用在对接缝8两侧的筒体7上，例如第一组调整组件中顶丝装置的固定座1位于对接缝8左端筒体7上，顶丝2作用在对接缝8右端筒体7上，则第二组调整组件中顶丝装置的固定座1位于对接缝8右端筒体7上，顶丝2作用在对接缝8左端筒体7上，第三组中顶丝2又作用在对接缝8右端筒7体上，依次类推，交错布置，实现精确调整；在步骤c中进行筒体7直线度和同心度的调节时，通过旋转顶丝2的顶端，使顶丝2底端旋入并穿透螺纹孔与筒体7接触，再继续旋转顶丝2，顶丝2的底端推动顶丝2侧的筒体7进行直线度和同心度的调整，相当方便。
所述的顶丝2顶端设置为方形，底端与筒体7的接触位置设置为弧形。所述的顶丝2的顶端可以设置为圆形或其他形状，但是在当使用者采用工具作用在顶丝2顶端旋转调节时，会出现打滑，造成调节不变，因此作为优选的方式是所述的顶丝2顶端设置为方形，方便操作人员用扳手或者其他工具旋转顶丝2进行同心度调节；所述的顶丝2的底端可以为方形、锥形等，由于顶丝2调节筒体7时要旋转推动，与筒体7接触的顶丝2的方形、锥形底端容易损伤筒体7，因此作为优选的方式是所述的顶丝2底端设置为弧形，防止了工作人员旋转顶丝2时损伤筒体7。
所述的筒体7内设置有“米”字型支撑架11，在该“米”字型支撑架11中心设置有通孔12，测量同心度时光线从该通孔12中穿过。由于所述的筒体7内设置有“米”字型支撑架11，防止了操作人员用顶丝装置调节筒体7同心度时筒体变形；由于在该“米”字型支撑架11中心设置有通孔12，给全站仪14等测量仪器留出了光线传播路径，方便了直线度和同心度的测量，测量同心度时光线从该通孔12中穿过。
所述的轴向调整装置可以为设置在筒体7上的双螺纹柱，即两端均具有螺纹且螺旋方向相反的螺纹柱，在筒体7内设有螺纹孔配合该螺纹柱，旋转螺纹柱进行轴向调整，但是这种方式对筒体7的损伤较大，且在安装时极为不便，调整后也必须留在两段筒体7中，不能重复使用，因此作为优选的方式是所述的轴向调整装置为拉杆装置，该拉杆装置包括底座3、丝杆4、定位螺母5以及拉紧螺母6；所述的底座3为两个，且沿径向分别位于对接缝8两侧，所述的丝杆4与两个底座3螺纹配合，丝杆4的两端伸出底座3且配合有拉紧螺母6，两个底座3之间的丝杆上配合有与拉紧螺母6对应的定位螺母5；回转窑第一段筒体7未吊装前，先在筒体7的对接端的筒体内侧沿圆周安装多个底座3，当将回转窑的第二段筒体7吊装放置到临时支架13上与第一段筒体7对接时，再在第二段筒体7的对接端的筒体7内侧安装与第一段筒体7上的底座3的位置对应的底座3，并在左右对应的底座3之间安装好丝杆4、定位螺母5和拉紧螺母6；步骤c中进行对接缝8的宽度的调整时，先旋动定位螺母5以控制调节量，然后转动拉紧螺母6调整对接缝8的宽度。所述的底座3可以在吊装回转窑前两段筒体7进行对接时焊接，但是此时焊接的施工难度较大，因此作为优选的方式是回转窑第一段筒体7未吊装前，先在筒体7的对接端的筒体内侧沿圆周安装多个底座3，当将回转窑的第二段筒体7吊装放置到临时支架13上与第一段筒体7对接时，再在第二段筒体7的对接端的筒体7内侧安装与第一段筒体7上的底座3的位置对应的底座3，并在左右对应的底座3之间安装好丝杆4、定位螺母5和拉紧螺母6，降低了施工难度，节约了大量时间，使得工期缩短；由于采用拉杆装置进行轴向调节，方便了筒体7轴向调节，即对接缝8宽度的调节。使用时，先调节定位螺母5确定调节量，然后旋转拉紧螺母6进行调节，相当方便。
所述的临时固定装置可以采用螺钉方式固定，即设置跨过对接缝8的条形块，并在该条形块两端上设置贯穿条形块连接在筒体7上的螺钉，将两段筒体7固定，这种方式对筒体7损伤较大，会严重缩短筒体7的使用寿命，因此作为优选的方式是所述的临时固定装置为连接板9，该连接板9两端分别焊接在对接缝8两侧，且连接板9与对接缝8接触位置处设置有凹槽10；在步骤b中焊接调整组件时，每对调整组件对应配对一块连接板9，即一个顶丝装置和一个拉杆装置对应一块连接板9，此时，该连接板9单边焊接，且与固定座1交错焊接在对接缝8两侧的筒体7上，例如第一组中固定座1焊接在焊接缝8左端筒体7上，连接板9的右端焊接在对接缝8右端筒体7上，则第二组中顶丝装置的固定座1位于对接缝8右端筒体7上，连接板9的左端在对接缝8左端筒体7上，第三组中连接板9又焊接在对接缝8右端筒7体上，依次类推，交错布置，以使得顶丝装置、拉杆装置和连接板9均匀受力；待c步骤径向调整和轴向调整完成后，焊接连接板9的另一端，将两段筒体临时固定。在施工中，经过顶丝装置和拉杆装置进行同心度、直线度以及对接缝8的宽度调节后的两端筒体7，首先通过连接板9临时固定，待所有筒体7对接完成后再进行对接缝8的焊接，防止了直接焊接对接缝8造成同心度和直线度的改变，提高了安装精度。凹槽10的设计方便了对接缝8的焊接，避免了因连接板9的遮挡造成对接缝8焊接质量的降低。
Claims (6)
1.特大型回转窑筒体对接方法，其特征在于包括以下步骤：
a、搭设可调节升降的临时支架(13)，该临时支架(13)沿筒体(7)安装排设方向搭设且与筒体(7)的重量、形状以及安装高度相适配；
b、将回转窑头部的前两段筒体(7)按顺序吊装放置到临时支架(13)上对接；沿两段筒体(7)内侧的对接缝(8)安装多个调整组件，每个调整组件包括一个径向调整装置和一个轴向调整装置，所述的径向调整装置的两端和轴向调整装置的两端均分别作用在对接缝(8)两侧的筒体(7)上；
c、利用全站仪(14)测量筒体(7)对接的直线度和同心度,根据全站仪(14)所测得的数据采用径向调整装置进行筒体(7)径向调节，采用轴向调整装置调整对接缝(8)的宽度，直至使筒体(7)的直线度和同心度一致，然后焊接跨过对接缝(8)的临时固定装置临时固定两段筒体(7)；
d、依次吊装放置后续各段筒体(7)到临时支架(13)上，并按照b-c步骤的方法依次调整对接后续各段筒体(7)，然后对筒体(7)整体的直线度和同心度进行检查和校验；
e、进行对接缝(8)的焊接；待对接缝(8)全部焊接工作完成后，安全拆除径向调整装置、轴向调整装置以及临时固定装置；
步骤e中焊接临时固定装置时分三步焊接,第一步在筒体(7)外侧沿对接缝(8)形成的圆周的直径对称焊接，第二步在筒体(7)外侧进行对接缝(8)满焊，第三步在筒体(7)内侧进行对接缝(8)满焊。
2.根据权利要求1所述的特大型回转窑筒体对接方法，其特征在于：所述的径向调整装置为顶丝装置，该顶丝装置包括固定座(1)，该固定座(1)一端固定在对接缝(8)一侧的筒体(7)上，另一端跨过对接缝(8)且设置有螺纹孔，在该螺纹孔中配合有垂直于筒体(7)表面的顶丝(2)；在步骤b中安装顶丝装置时，相邻两组调整组件中的顶丝装置的安装方向相反，即每根顶丝(2)是交错作用在对接缝(8)两侧的筒体(7)上；在步骤c中进行筒体(7)直线度和同心度的调节时，通过旋转顶丝(2)的顶端，使顶丝(2)底端旋入并穿透螺纹孔与筒体(7)接触，再继续旋转顶丝(2)，顶丝(2)的底端推动顶丝(2)侧的筒体(7)进行直线度和同心度的调整。
3.根据权利要求2所述的特大型回转窑筒体对接方法，其特征在于：所述的顶丝(2)顶端设置为方形，底端与筒体(7)的接触位置设置为弧形。
4.根据权利要求3所述的特大型回转窑筒体对接方法，其特征在于：所述的筒体(7)内设置有“米”字型支撑架(11)，在该“米”字型支撑架(11)中心设置有通孔(12)，测量同心度时光线从该通孔(12)中穿过。
5.根据权利要求2至4中任意一项权利要求所述的特大型回转窑筒体对接方法，其特征在于：所述的轴向调整装置为拉杆装置，该拉杆装置包括底座(3)、丝杆(4)、定位螺母(5)以及拉紧螺母(6)；所述的底座(3)为两个，且沿径向分别位于对接缝(8)两侧，所述的丝杆(4)与两个底座(3)螺纹配合，丝杆(4)的两端伸出底座(3)且配合有拉紧螺母(6)，两个底座(3)之间的丝杆上配合有与拉紧螺母(6)对应的定位螺母(5)；回转窑第一段筒体(7)未吊装前，先在筒体(7)的对接端的筒体内侧沿圆周安装多个底座(3)，当将回转窑的第二段筒体(7)吊装放置到临时支架(13)上与第一段筒体(7)对接时，再在第二段筒体(7)的对接端的筒体(7)内侧安装与第一段筒体(7)上的底座(3)的位置对应的底座(3)，并在左右对应的底座(3)之间安装好丝杆(4)、定位螺母(5)和拉紧螺母(6)；步骤c中进行对接缝(8)的宽度的调整时，先旋动定位螺母(5)以控制调节量，然后转动拉紧螺母(6)调整对接缝(8)的宽度。
6.根据权利要求5所述的特大型回转窑筒体对接方法，其特征在于：所述的临时固定装置为连接板(9)，该连接板(9)两端分别焊接在对接缝(8)两侧，且连接板(9)与对接缝(8)接触位置处设置有凹槽(10)；在步骤b中焊接调整组件时，每对调整组件对应配对一块连接板(9)，此时，该连接板(9)单边焊接，且与固定座(1)交错焊接在对接缝(8)两侧的筒体(7)上；每块连接板(9)的焊接端与对应的顶丝装置的固定座(1)交错位于对接缝(8)两侧；待c步骤径向调整和轴向调整完成后，焊接连接板(9)的另一端，将两段筒体临时固定。
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