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4.1.3 机械设备安装要求与精度控制

4.1.3 机械设备安装要求与精度控制相关课程

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4.1.3 机械设备安装要求与精度控制考点解析

所属考试:一级建造师
授课老师:王子初
所属科目:机电工程
考点标签: 了解
所属章节:第4章 工业机电工程安装技术/4.1机械设备安装技术/4.1.3 机械设备安装要求与精度控制
所属版本:

4.1.3 机械设备安装要求与精度控制介绍

1、机械设备安装要求
1)设备安装的基准线和基准点
(1)基准线和基准点的设置要求
①机械设备就位前,应按工艺布置图并依据测量控制网或相关建筑物轴线、边缘线、标高线,划定安装的基准线和基准点。
②基准线和基准点用测量仪器按测量规程设定。当因辅助安装、设备检修检测需要时,可根据已有的基准线和基准点临时引出辅助基准线和基准点使用。
③对于与其他设备有机械联系的机械设备,应划定共同的安装基准线和基准点。④平面位置安装基准线与基础实际轴线或与厂房墙、柱的实际轴线、边缘线的距离,允许偏差为20mm。
⑤对于与其他设备无机械联系的机械设备,其定位基面、线或点与安装基准线的允许偏差为20mm,与安装基准点的允许偏差为-10~+20mm。
⑥对于与其他设备有机械联系的机械设备,其定位基面、线或点与安装基准线的允许偏差为2mm,与安装基准点的允许偏差为1mm。
(2)永久基准线和基准点的设置要求
①需要长期保留的基准线和基准点,则应设置永久中心标板和永久基准点,最好采用铜材或不锈钢材制作,用普通钢材制作需采取防腐措施,例如涂漆或镀锌。
②永久中心标板和基准点的设置,通常是在主轴线和重要的中心线部位,应埋设在设备基础或现浇楼板框架梁的混凝土内。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)。
③永久中心标板和基准点的设置必须先绘出布置图,并对各中心标板和基准点加以编号,由测量人员测量和刻线,并提交测量成果。录有实测结果的永久中心标板和基准点布置图,应作为交工资料移交给建设单位保存并存入档案。
④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。如汽轮发电机组、透平压缩机组、大型储罐等。
2)垫铁的设置要求
(1)垫铁与设备基础之间应接触良好。
(2)每个地脚螺栓旁边至少应有一组垫铁,并设置在靠近地脚螺栓和底座主要受力部位下方。
(3)设备底座有接缝处的两侧,各设置一组垫铁,每组垫铁的块数不宜超过5块。
(4)放置平垫铁时,厚的宜放在下面,薄的宜放在中间,垫铁的厚度不宜小于2mm。
(5)垫铁端面应露出设备底面外缘,平垫铁宜露出10~30mm,斜垫铁宜露出10~50mm。垫铁组伸入设备底座底面的长度应超过设备地脚螺栓的中心。
(6)除铸铁垫铁外,设备调整完毕后各垫铁相互间用定位焊焊牢。
3)设备无垫铁安装施工要求

采用无收缩灌浆料或环氧树脂做二次灌浆的机器设备宜采用无垫铁安装。
(1)根据设备重量、底座结构,确定临时支撑件或调整螺钉的位置和数量。
2)设备底座上设有安装用调整螺钉时,其调整螺钉支承板上表面水平度允许偏差不大于1/1000,且与基础接触面积不小于50%,相邻支承板的顶面标高偏差宜小于±2mm。
(3)采用无收缩混凝土或自密实灌浆料,捣实灌浆层,达到设计强度75%以上时,撤出调整工具,再次紧固地脚螺栓,复查设备精度,将临时支撑件的空隙用灌浆料填实。
(4)在二次灌浆前,对调整螺钉和临时垫铁采取保护性措施,防止调整螺钉和临时垫铁被二次灌浆料污染。
4)二次灌浆的技术要求
(1)灌浆一般宜采用细碎石混凝土或水泥浆,其强度等级比基础的混凝土等级高一级。
(2)灌浆时应捣实,并不应使地脚螺栓倾斜和影响设备的安装精度。
(3)当灌浆层与设备底座面接触要求较高时,宜采用无收缩混凝土或水泥砂浆。灌浆层厚度不应小于25mm,如仅用于固定垫铁或防止油、水进入的灌浆层,且灌浆无困难时,其厚度可小于25mm。
(4)灌浆前应设外模板,外模板至设备底座面外缘的距离不宜小于60mm,模板拆除后表面应进行抹面处理,当设备底座下不需要全部灌浆,且灌浆层需承受设备负荷时,应设内模板。
(5)灌浆工作一定要一次灌完,安装精度要求高的设备二次灌浆,应在精平后24h内灌浆,否则应对安装精度重新检查测量。

2、机械设备安装精度控制
1) 机械设备安装精度
设备安装精度是指安装过程中为保证整套装置正确联动所需的各独立设备之间的位置精度。单台设备通过合理的安装工艺和调整方法能够重现的制造精度;整台(套) 设备在使用中的运行精度。
2)影响设备安装精度的因素
(5)设备制造对安装精度的影响
设备制造对安装精度的影响主要是加工精度和装配精度。
①设备制造质量达不到设计要求,对安装精度产生最直接影响,且多数问题无法现场处理,因此设备出厂前的质量检验至关重要。
②解体设备的装配精度将直接影响设备的运行质量,包括各运动部件之间的相对运动精度,配合面之间的配合精度和接触质量。
③现场组装大型设备各运动部件之间的相对运动精度包括直线运动精度;圆周运动精度、传动精度等。
(6)设备基准件对安装精度的影响设备基准件的安装精度包括标高差、水平度、铅垂度、直线度、平行度等,将直接影响设备各部件间的相互位置精度和相对运动精度。
(7)测量误差对安装精度的影响
①测量误差对安装精度的影响主要是仪器精度和基准精度。
②测量过程包括测量对象、计量单位、测量方法和测量精度四个要素。
③测量的主要形状误差、位置误差的检测方法及其误差评定。
主要形状误差有:直线度、平面度、圆度、圆柱度等。
主要位置误差有:平行度、垂直度、倾斜度、同轴度、对称度等。
3)安装精度的控制方法
(1)提高安装精度的方法
④必要时选用修配法,对补偿件进行补充加工,抵消过大的安装累计误差。
⑤有些偏差有方向性,在设备技术文件中一般会有规定,当设备技术文件中无规定时,可按下列原则进行:
①有利于抵消设备附属件安装后重量的影响;
②有利于抵消设备运转时产生的作用力的影响;
③有利于抵消零部件磨损的影响;
④有利于抵消摩擦面间油膜的影响。
(2)设备安装偏差方向的控制
①补偿温度变化所引起的偏差
调整两轴心径位移时,运行中温度高的一端(汽轮机、干燥机)低于温度低的一端(发电机、鼓风机、电动机),调整两轴线倾斜时,上部间隙小于下部间隙,调整两端面间隙时选择较大值。
②补偿受力所引起的偏差例如,带悬臂转动机构的设备,受力后向下和向前倾斜,安装时就应控制悬臂轴水平度的偏差方向和轴线与机组中心线垂直度的方向,使其能补偿受力引起的偏差变化。
③补偿使用过程中磨损所引起的偏差
设备运行时,间隙都会因磨损而增大,引起设备在运行中振动或冲击,安装时间隙选择调整适当,能补偿磨损带来的不良后果。
④设备安装精度偏差的相互补偿
例如,控制相邻辊道轴线与机组中心线垂直度偏差的方向相反,控制相邻设备水平度偏差的方向相反,就可以减少产品在机组运行中的跑偏。设备安装精度的控制即对设备安装偏差的控制。设计文件和有关设备安装验收规范对每台(套)设备安装的检查验收项目和允许偏差作出规定。
例如,联轴器两轴同轴度允许最大偏差是指在工作状态下,由于制造误差、安装误差和工作载荷变化引起振动、冲击、变形、温度变化等综合因素,形成的两轴相对偏移量,而联轴器安装的同轴度允许偏差值只是其中的一部分。因此,设备安装中要控制偏差达到精度要求。

专题更新时间:2025/08/01 10:59:14

4.1.3 机械设备安装要求与精度控制考点试题

多选题 1.为控制安装精度,安装时运用温度变化偏差,以下做法正确的是(  )。
A . 在调整两轴线倾斜精度时,上部间隙小于下部间隙
B . 在调整两轴线倾斜精度时,下部间隙小于上部间隙
C . 调整两端面间隙时选择平均值
D . 发电机的轴心应高于干燥机的轴心
E . 汽轮机的轴心应高于电动机的轴心

正确答案: A

答察解析: AD正确,调整两轴心径位移时,运行中温度高的一端(汽轮机、干燥机)低于温度低的一端(发电机、鼓风机、电动机),调整两轴线倾斜时,上部间隙小于下部间隙,调整两端面间隙时选择较大值。

简答/论述/问答 2.一、背景
某厂新建一条大型汽车生产线建设工程,内容包括:土建施工、设备安装与调试、钢结构工程,各种工艺管道施工,电气工程施工等。工程工期紧,工程量大,技术要求高,各专业交叉施工多。通过招标确定该工程由具有施工总承包一级资质的A公司总承包,合同造价为152000万元。A公司将土建施工工程,分包给具有相应资质的B公司承包。A公司项目管理人员进场后,成立了安全领导小组并配备了两名专职安全管理员,B公司配备了两名兼职安全管理员,A公司项目部建立了安全生产管理体系,制定了安全生产管理制度。
在4000t压机设备基础施工前,B公司制定了深基坑开挖支护专项安全技术方案,并报B公司总工程师审批,在基坑开挖过程中,发生坍塌,造成两人重伤,一人轻伤。事故发生后经检查确认,B公司未制定安全技术措施,A公司未明确B公司的安全管理职责,A公司、B公司之间的安全管理存在问题,该施工项目被地方政府主管部门要求停工整顿,项目经整顿合格后,恢复施工。
A公司在设备基础位置和几何尺寸及外观、预埋地脚螺栓验收合格后,即开始了4000t压机设备的安装工作,经查验4000t压机设备基础验收资料不齐,项目监理工程师报请总监理工程师下达了工程暂停令。
二、问题
1.项目部配置的安全管理人员是否符合规定要求?说明理由。
2.深基坑开挖支护安全专项技术方案审核是否符合规定要求?说明理由。
3.对4000t压机基础验收,还应提供哪些合格证明文件和详细记录?
4.影响4000t压机安装精度的因素有哪些?

正确答案:

答察解析: 分析与参考答案
1.项目部配置的安全管理人员不符合规定要求。因为根据合同造价A公司应该配备至少3名以上安全专职管理人员。B公司至少配置1名专职安全管理人员。 (总承包工程专职安全生产管理人员按工程合同价和专业配备:1) 5000万元以下的工程不少于1人;2) 5000 万~1亿元的工程不少于2人;3)1亿元及以上的工程不少于3人。(3)分包单位专职安全生产管理人员应满足以下要求:1)专业承包单位应当配置至少1人,并根据所承担的分部分项工程的工程量和施工危险程度增加;
2.基坑开挖支护安全专项技术方案审核不符合规定要求。
因为深基坑开挖支护属于超过一定规模的危险性较大的分部分项工程,根据《危险性较大的分部分项工程安全管理办法》规定,其专项方案先经分包B公司内部编制,技术负责人审核签字加盖单位公章后,报总承包A公司单位技术负责人签字加盖单位公章和总监理工程师签字后加盖执业印章,组织专家论证会,论证意见为"修改后通过"的,施工单位应当根据论证意见修改完善后重新履行审批程序。论证意见为"不通过"的,施工单位修改后应当重新组织专家论证。

3.对4000t压机基础验收,还应提供下列证明文件和详细记录:设备基础质量合格证明文件,混凝土配合比证明文件,混凝土养护记录,混凝土强度自检记录,混凝土预压强度试验记录及预压沉降记录。
4.影响4000t压机安装精度的因素除设备制造质量外,还有压机的基础施工质量;垫铁和一、二次灌浆;地脚螺栓的安装质量;压机测量基准的选择;压机各部件的装配精度,包括各运动部件之间相对运动精度、配合表面之间的配合精度和接触质量;测量器具的检测精度;内应力;安装环境因素;操作人员的技能、技术等。

多选题 3.现场组装大型设备,各运动部件之间的相对运动精度包括( )。
A . 直线运动精度
B . 配合间隙
C . 圆周运动精度
D . 过盈量
E . 传动精度

正确答案: A

答察解析: ACE选项正确,现场组装大型设备各运动部件之间的相对运动精度包括直线运动精度圆周运动精度传动精度等,如大型滚齿机安装时若传动链末端的蜗轮副因安装精度超差,产生运行误差,将会影响加工齿轮的加工精度。

单选题 4.环境因素对机械设备安装精度的影响不容忽视。下列环境因素中,不属于影响机械设备安装精度的主要因素是(  )。
A . 基础温度变形
B . 设备温度变形
C . 安装工程处于进行生产的场所影响作业人员视线、听力、注意力
D . 安装场所湿度大

正确答案: D

答察解析: 环境因素包括:(1)设备基础温度变形。(2)设备温度变形。(3)恶劣环境场所。主要是生产与安装工程同时进行,严重影响作业人员视线、听力、注意力等,可能造成的安装质量偏差。

单选题 5.某设备上悬臂轴,安装时略微上扬,属于(  )。
A . 补偿使用过程中磨损所引起的偏差
B . 设备安装精度偏差的相互补偿
C . 补偿受力变化所引起的偏差
D . 补偿温度变化所引起的偏差

正确答案: C

答察解析: 补偿受力所引起的偏差。机械设备安装通常仅在自重状态下进行,设备投入运行承载后,安装精度的偏差有的会发生变化。例如,带悬臂转动机构的设备,受力后向下和向前倾斜,安装时就应控制悬臂轴水平度的偏差方向和轴线与机组中心线垂直度的方向,使其能补偿受力引起的偏差变化。

大咖讲解:4.1.3 机械设备安装要求与精度控制

王克
一级建造师
一级建造师、二级建造师、注册安全工程师、招标师等国家级资格考试证书。多年EPC总承包项目工程经验,对工程项目理解深刻,教学理论结合实际,尤其机电实务科目在首创引入BIM技术结合教材知识点教学,使学员学的轻松。
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4.1.1 设备基础种类及验收

1、工业安装工程中的土建工程
(1)土建工程主要指设备基础、工业装置中的建、构筑物。
(2)工业安装工程中设备基础可根据施工质量控制和专业验收需要,按设备基础、楼层、施工段或变形缝进行划分。

2、设备基础的种类及应用
1)材料组成不同的设备基础种类及应用
素混凝土基础:承受荷载较小、变形不大的设备基础
钢筋混凝土基础:承受荷载较大、变形较大的设备基础
垫层基础:使用后允许产生沉降的结构,如大型储罐
2)埋置深度不同的设备基础种类及应用

3)结构形式不同的基础种类及应用
(1)大块式基础以钢筋混凝土为主要材料、刚度很大的块体基础,广泛应用于设备基础。
(2)箱式基础由底板、顶板和承重的纵向、横向墙体组成的基础。
(3)框架式基础由顶层梁板、立柱和底层梁板结构组成的基础,适用于作为电机、压缩机等设备的基础。
4)使用功能不同的基础分类及应用
(1)减振基础可以消减振动能量的基础。
(2)绝热层基础在基础底部设置隔热、保温层的基础,适用于有特殊保温要求的设备基础。

3、设备基础施工质量验收要求
1)设备基础施工质量应符合的规定
2)设备基础混凝土强度的验收要求
(1)基础施工单位应提供设备基础质量合格证明文件,主要检查验收其混凝土配合比、混凝土养护及混凝土强度是否符合设计要求。
(2)如果对设备基础的强度有怀疑时,可请有检测资质的工程检测单位,对基础的强度进行复测。
(3)重要的设备基础应做预压强度试验,预压合格并有预压沉降详细记录。如大型锻压设备、汽轮发电机组、大型油罐。

3)设备基础位置、标高和几何尺寸的验收要求

(1) 基础的位置、标高和几何尺寸应符合设计图规定,并有验收资料或记录。
(2) 设备基础位置和尺寸的主要检查项目:基础的坐标位置;不同平面的标高;平面外形尺寸;凸台上平面外形尺寸;凹槽尺寸;平面的水平度;基础的垂直度;预埋地脚螺栓的标高和中心距;预埋地脚螺栓孔的中心线位置、深度和孔壁垂直度;预埋活动地脚螺栓锚板的标高、中心线位置、带槽锚板和带螺纹孔锚板的平整度等。
(3) 检查基础坐标、中心线位置时,应沿纵、横两个方向测量,并取其中的最大值。
4)设备基础外观质量检查验收

(1)基础外表面应无裂纹、空洞、掉角、露筋。
(2)基础表面和预留孔应清除干净;预留孔洞内无露筋、凹凸等缺陷。
(3)放置垫铁的基础表面应平整,中心标板和基准点埋设牢固、标记清晰、编号准确。
5)预埋地脚螺栓检查验收

(1)直埋地脚螺栓中心距、标高及露出基础的长度符合设计或规范要求,中心距应在其根部和顶部沿纵、横两个方向测量,标高应在其顶部测量。
(3)活动地脚螺栓锚板的中心位置、标高、带槽或带螺纹锚板的水平度符合设计或规范要求。

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4.1.2 机械设备安装程序及安装方法

1、机械设备安装的一般程序
设备开箱检查→基础检查验收→基础测量放线→垫铁设置→设备吊装就位→设备安装调整→设备固定与灌浆→零部件清洗与装配→润滑与设备加油→设备试运行→验收

2、机械设备安装主要工序
1)设备开箱检查箱号、箱数以及包装情况。设备名称、规格和型号,重要零部件需按标准进行检查验收。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。有无缺损件,表面有无损坏和锈蚀。其他需要记录的事项。
3)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。
5) 设备安装调整
(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,例如:垂直度、平行度、 同轴度等。
6)设备固定与灌浆设备灌浆分为一次灌浆和二次灌浆。一次灌浆是在设备粗找正后,对地脚螺栓预留孔进行的灌浆。二次灌浆是在设备精找正、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。
7)零部件清洗与装配
(1)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:组合件装配→部件装配→总装配。
(3)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。
(4)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。
(5)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。
(6)清洗的零部件涂润滑油(脂)后,按标记及装配顺序进行装配。
8)润滑与加油
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。
(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。

3.机械设备安装方法
1)机械设备安装方法的分类
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)解体安装。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。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。
2)典型零部件的装配
典型零部件装配是机械设备安装方法的重要组成部分。主要包括:螺纹连接件装配、过盈配合件装配、齿轮装配、联轴器装配、轴承装配等。
(1)螺纹连接件装配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塞尺检查不应塞入;基准端面与轴线的垂直度应符合传动要求。
(4)联轴器装配联轴器装配时,两轴心径向位移、两轴线倾斜和端面间隙的测量方法的要求:详见王克讲义。
(5)滑动轴承装配。详见王克讲义。
(6)滚动轴承装配
装配方法有压装法和温差法两种。
3)机械设备固定
(1)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。

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4.1.4 机械设备试运行

1、设备试运行步骤
(1)设备调试。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)单机试运行。按规定时间对单台设备进行全面考核,包括单体试运行和负荷试运行。单体负荷试运行只是对于无须联动的设备和负荷试运行规定需要做单体负荷试验的设备才进行。设备单体试运行的顺序是:先手动,后电动;先点动,后连续;先低速,后中、高速。
(3)联动试运行。主要是检查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,同时也检查联锁装置是否灵敏可靠,信号装置是否准确无误。联动试运行应按设计规定的联动程序进行或模拟进行。
(4)负荷试运行。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。负荷试运行应按生产工艺流程进行,需要进行热负荷试运行的设备(如工业炉设备),则往往伴随着试生产进行。

2、设备试运行前应完成的工作
(1)机器及附属设备、管道等安装工作全部完成,施工记录及资料应齐全。
(2)与试运行有关的工艺管道及设备吹扫、清洗、气密完成。
(3)有碍试运行检查部位除外的保温、保冷及防腐等工作基本完成。
(4)与试运行有关的土建、水、气、汽等公用工程及电气、仪表控制系统施工结束。
(5)参加试运行人员,熟知设备构造、性能、设备技术文件、试运行工艺,掌握操作规程。

3、设备单机试运行要求
单机试运行的目的是检验设备装配和安装的准确度,能否在运转的情况下保持稳定性。主要检查设备的传动、操纵、控制、润滑、液压、监测系统是否能正常发挥其功能。在试运行过程中,可以发现并消除某些隐蔽性的缺陷。

4、单机试运行结束后应及时完成的工作
例如:压缩机空气带负荷单机试运行后,应排除气路和气罐中的剩余压力,清洗过滤器和更换润滑油,排除进气管及冷凝收集器和汽缸及管路中的冷凝液;需检查曲轴箱时,应在停机15min后再打开曲轴箱。
例如:离心泵试运行后,应关闭泵的入口阀门,待泵冷却后再依次关闭附属系统的阀门;输送易结晶、凝固、沉淀等介质的泵,停泵后应防止堵塞,并及时用清水或其他介质冲洗泵和管道;放净泵内积存的液体。

5.典型设备单机试运行要求
6.设备负荷试运行
7.设备试运行的验收

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1.工业安装工程中的土建工程

1、工业安装工程中的土建工程
(1)土建工程主要指设备基础、工业装置中的建、构筑物。
(2)工业安装工程中设备基础可根据施工质量控制和专业验收需要,按设备基础、楼层、施工段或变形缝进行划分。

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2.设备基础的种类及应用

2、设备基础的种类及应用
1)材料组成不同的设备基础种类及应用
素混凝土基础:承受荷载较小、变形不大的设备基础
钢筋混凝土基础:承受荷载较大、变形较大的设备基础
垫层基础:使用后允许产生沉降的结构,如大型储罐
2)埋置深度不同的设备基础种类及应用

3)结构形式不同的基础种类及应用
(1)大块式基础以钢筋混凝土为主要材料、刚度很大的块体基础,广泛应用于设备基础。
(2)箱式基础由底板、顶板和承重的纵向、横向墙体组成的基础。
(3)框架式基础由顶层梁板、立柱和底层梁板结构组成的基础,适用于作为电机、压缩机等设备的基础。
4)使用功能不同的基础分类及应用
(1)减振基础可以消减振动能量的基础。
(2)绝热层基础在基础底部设置隔热、保温层的基础,适用于有特殊保温要求的设备基础。

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3.设备基础施工质量验收要求

3、设备基础施工质量验收要求
1)设备基础施工质量应符合的规定
2)设备基础混凝土强度的验收要求
(1)基础施工单位应提供设备基础质量合格证明文件,主要检查验收其混凝土配合比、混凝土养护及混凝土强度是否符合设计要求。
(2)如果对设备基础的强度有怀疑时,可请有检测资质的工程检测单位,对基础的强度进行复测。
(3)重要的设备基础应做预压强度试验,预压合格并有预压沉降详细记录。如大型锻压设备、汽轮发电机组、大型油罐。

3)设备基础位置、标高和几何尺寸的验收要求

(1) 基础的位置、标高和几何尺寸应符合设计图规定,并有验收资料或记录。
(2) 设备基础位置和尺寸的主要检查项目:基础的坐标位置;不同平面的标高;平面外形尺寸;凸台上平面外形尺寸;凹槽尺寸;平面的水平度;基础的垂直度;预埋地脚螺栓的标高和中心距;预埋地脚螺栓孔的中心线位置、深度和孔壁垂直度;预埋活动地脚螺栓锚板的标高、中心线位置、带槽锚板和带螺纹孔锚板的平整度等。
(3) 检查基础坐标、中心线位置时,应沿纵、横两个方向测量,并取其中的最大值。
4)设备基础外观质量检查验收

(1)基础外表面应无裂纹、空洞、掉角、露筋。
(2)基础表面和预留孔应清除干净;预留孔洞内无露筋、凹凸等缺陷。
(3)放置垫铁的基础表面应平整,中心标板和基准点埋设牢固、标记清晰、编号准确。
5)预埋地脚螺栓检查验收

(1)直埋地脚螺栓中心距、标高及露出基础的长度符合设计或规范要求,中心距应在其根部和顶部沿纵、横两个方向测量,标高应在其顶部测量。
(3)活动地脚螺栓锚板的中心位置、标高、带槽或带螺纹锚板的水平度符合设计或规范要求。

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1.机械设备安装的一般程序

1、机械设备安装的一般程序
设备开箱检查→基础检查验收→基础测量放线→垫铁设置→设备吊装就位→设备安装调整→设备固定与灌浆→零部件清洗与装配→润滑与设备加油→设备试运行→验收

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2.机械设备安装的主要工序

2、机械设备安装主要工序
1)设备开箱检查箱号、箱数以及包装情况。设备名称、规格和型号,重要零部件需按标准进行检查验收。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。有无缺损件,表面有无损坏和锈蚀。其他需要记录的事项。
3)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。
5) 设备安装调整
(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,例如:垂直度、平行度、 同轴度等。
6)设备固定与灌浆设备灌浆分为一次灌浆和二次灌浆。一次灌浆是在设备粗找正后,对地脚螺栓预留孔进行的灌浆。二次灌浆是在设备精找正、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。
7)零部件清洗与装配
(1)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:组合件装配→部件装配→总装配。
(3)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。
(4)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。
(5)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。
(6)清洗的零部件涂润滑油(脂)后,按标记及装配顺序进行装配。
8)润滑与加油
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。
(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。

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3.机械设备安装方法

3、机械设备安装方法
1)机械设备安装方法的分类
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)解体安装。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。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。
2)典型零部件的装配
典型零部件装配是机械设备安装方法的重要组成部分。主要包括:螺纹连接件装配、过盈配合件装配、齿轮装配、联轴器装配、轴承装配等。
(1)螺纹连接件装配
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
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塞尺检查不应塞入;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装配要求:齿宽B≤100mm时,轴向错位应≤5%B;齿宽B>100mm时,轴向错位应≤5mm。
③用压铅法检查齿轮啮合间隙时,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:
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。
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。
传动齿轮啮合接触斑点的百分率计算值应符合有关规范的规定。
可逆转的齿轮副,齿的两面均应检查。
(4)联轴器装配
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的要求:
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,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。
④测量联轴器端面间隙时,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联轴器对中要求。无间隔轴的联轴器调整两轴对中要求:转子轴的对中调整宜采用双表找正法或多表找正法;表的量程和精度等级应满足对中找正的要求;表架的刚性应符合产品技术文件的要求;两轴应同步转动,并应考虑轴向窜动的影响。
有间隔轴的联轴器调整两轴对中,除符合上述对中要求外,还应符合的要求:转子轴的对中调整可采用单表找正法;计算调整量时应计及找正架自身挠度对表值的影响。
(5)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塞尺检查,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查,单侧间隙应为顶间隙的1/2~2/3。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。
(6)滚动轴承装配装配方法有压装法和温差法两种。
①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;
②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℃。
③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的塞尺检查时,塞尺不得塞入轴承外圈宽度的1/3。④轴承装配后应转动灵活。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。
3)机械设备固定
(1)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。
(2)适用范围:

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1.机械设备安装要求

1、机械设备安装要求
1)设备安装的基准线和基准点
(1)基准线和基准点的设置要求
①机械设备就位前,应按工艺布置图并依据测量控制网或相关建筑物轴线、边缘线、标高线,划定安装的基准线和基准点。
②基准线和基准点用测量仪器按测量规程设定。当因辅助安装、设备检修检测需要时,可根据已有的基准线和基准点临时引出辅助基准线和基准点使用。
③对于与其他设备有机械联系的机械设备,应划定共同的安装基准线和基准点。④平面位置安装基准线与基础实际轴线或与厂房墙、柱的实际轴线、边缘线的距离,允许偏差为20mm。
⑤对于与其他设备无机械联系的机械设备,其定位基面、线或点与安装基准线的允许偏差为20mm,与安装基准点的允许偏差为-10~+20mm。
⑥对于与其他设备有机械联系的机械设备,其定位基面、线或点与安装基准线的允许偏差为2mm,与安装基准点的允许偏差为1mm。
(2)永久基准线和基准点的设置要求
①需要长期保留的基准线和基准点,则应设置永久中心标板和永久基准点,最好采用铜材或不锈钢材制作,用普通钢材制作需采取防腐措施,例如涂漆或镀锌。
②永久中心标板和基准点的设置,通常是在主轴线和重要的中心线部位,应埋设在设备基础或现浇楼板框架梁的混凝土内。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)。
③永久中心标板和基准点的设置必须先绘出布置图,并对各中心标板和基准点加以编号,由测量人员测量和刻线,并提交测量成果。录有实测结果的永久中心标板和基准点布置图,应作为交工资料移交给建设单位保存并存入档案。
④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。如汽轮发电机组、透平压缩机组、大型储罐等。
2)垫铁的设置要求
(1)垫铁与设备基础之间应接触良好。
(2)每个地脚螺栓旁边至少应有一组垫铁,并设置在靠近地脚螺栓和底座主要受力部位下方。
(3)设备底座有接缝处的两侧,各设置一组垫铁,每组垫铁的块数不宜超过5块。
(4)放置平垫铁时,厚的宜放在下面,薄的宜放在中间,垫铁的厚度不宜小于2mm。
(5)垫铁端面应露出设备底面外缘,平垫铁宜露出10~30mm,斜垫铁宜露出10~50mm。垫铁组伸入设备底座底面的长度应超过设备地脚螺栓的中心。
(6)除铸铁垫铁外,设备调整完毕后各垫铁相互间用定位焊焊牢。
3)设备无垫铁安装施工要求

采用无收缩灌浆料或环氧树脂做二次灌浆的机器设备宜采用无垫铁安装。
(1)根据设备重量、底座结构,确定临时支撑件或调整螺钉的位置和数量。
2)设备底座上设有安装用调整螺钉时,其调整螺钉支承板上表面水平度允许偏差不大于1/1000,且与基础接触面积不小于50%,相邻支承板的顶面标高偏差宜小于±2mm。
(3)采用无收缩混凝土或自密实灌浆料,捣实灌浆层,达到设计强度75%以上时,撤出调整工具,再次紧固地脚螺栓,复查设备精度,将临时支撑件的空隙用灌浆料填实。
(4)在二次灌浆前,对调整螺钉和临时垫铁采取保护性措施,防止调整螺钉和临时垫铁被二次灌浆料污染。
4)二次灌浆的技术要求
(1)灌浆一般宜采用细碎石混凝土或水泥浆,其强度等级比基础的混凝土等级高一级。
(2)灌浆时应捣实,并不应使地脚螺栓倾斜和影响设备的安装精度。
(3)当灌浆层与设备底座面接触要求较高时,宜采用无收缩混凝土或水泥砂浆。灌浆层厚度不应小于25mm,如仅用于固定垫铁或防止油、水进入的灌浆层,且灌浆无困难时,其厚度可小于25mm。
(4)灌浆前应设外模板,外模板至设备底座面外缘的距离不宜小于60mm,模板拆除后表面应进行抹面处理,当设备底座下不需要全部灌浆,且灌浆层需承受设备负荷时,应设内模板。
(5)灌浆工作一定要一次灌完,安装精度要求高的设备二次灌浆,应在精平后24h内灌浆,否则应对安装精度重新检查测量。

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2.机械设备安装精度控制

2、机械设备安装精度控制
1) 机械设备安装精度
设备安装精度是指安装过程中为保证整套装置正确联动所需的各独立设备之间的位置精度。单台设备通过合理的安装工艺和调整方法能够重现的制造精度;整台(套) 设备在使用中的运行精度。
2)影响设备安装精度的因素
(5)设备制造对安装精度的影响
设备制造对安装精度的影响主要是加工精度和装配精度。
①设备制造质量达不到设计要求,对安装精度产生最直接影响,且多数问题无法现场处理,因此设备出厂前的质量检验至关重要。
②解体设备的装配精度将直接影响设备的运行质量,包括各运动部件之间的相对运动精度,配合面之间的配合精度和接触质量。
③现场组装大型设备各运动部件之间的相对运动精度包括直线运动精度;圆周运动精度、传动精度等。
(6)设备基准件对安装精度的影响设备基准件的安装精度包括标高差、水平度、铅垂度、直线度、平行度等,将直接影响设备各部件间的相互位置精度和相对运动精度。
(7)测量误差对安装精度的影响
①测量误差对安装精度的影响主要是仪器精度和基准精度。
②测量过程包括测量对象、计量单位、测量方法和测量精度四个要素。
③测量的主要形状误差、位置误差的检测方法及其误差评定。
主要形状误差有:直线度、平面度、圆度、圆柱度等。
主要位置误差有:平行度、垂直度、倾斜度、同轴度、对称度等。
3)安装精度的控制方法
(1)提高安装精度的方法
④必要时选用修配法,对补偿件进行补充加工,抵消过大的安装累计误差。
⑤有些偏差有方向性,在设备技术文件中一般会有规定,当设备技术文件中无规定时,可按下列原则进行:
①有利于抵消设备附属件安装后重量的影响;
②有利于抵消设备运转时产生的作用力的影响;
③有利于抵消零部件磨损的影响;
④有利于抵消摩擦面间油膜的影响。
(2)设备安装偏差方向的控制
①补偿温度变化所引起的偏差
调整两轴心径位移时,运行中温度高的一端(汽轮机、干燥机)低于温度低的一端(发电机、鼓风机、电动机),调整两轴线倾斜时,上部间隙小于下部间隙,调整两端面间隙时选择较大值。
②补偿受力所引起的偏差例如,带悬臂转动机构的设备,受力后向下和向前倾斜,安装时就应控制悬臂轴水平度的偏差方向和轴线与机组中心线垂直度的方向,使其能补偿受力引起的偏差变化。
③补偿使用过程中磨损所引起的偏差
设备运行时,间隙都会因磨损而增大,引起设备在运行中振动或冲击,安装时间隙选择调整适当,能补偿磨损带来的不良后果。
④设备安装精度偏差的相互补偿
例如,控制相邻辊道轴线与机组中心线垂直度偏差的方向相反,控制相邻设备水平度偏差的方向相反,就可以减少产品在机组运行中的跑偏。设备安装精度的控制即对设备安装偏差的控制。设计文件和有关设备安装验收规范对每台(套)设备安装的检查验收项目和允许偏差作出规定。
例如,联轴器两轴同轴度允许最大偏差是指在工作状态下,由于制造误差、安装误差和工作载荷变化引起振动、冲击、变形、温度变化等综合因素,形成的两轴相对偏移量,而联轴器安装的同轴度允许偏差值只是其中的一部分。因此,设备安装中要控制偏差达到精度要求。

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1.设备试运行步骤

1、设备试运行步骤
(1)设备调试。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)单机试运行。按规定时间对单台设备进行全面考核,包括单体试运行和负荷试运行。单体负荷试运行只是对于无须联动的设备和负荷试运行规定需要做单体负荷试验的设备才进行。设备单体试运行的顺序是:先手动,后电动;先点动,后连续;先低速,后中、高速。
(3)联动试运行。主要是检查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,同时也检查联锁装置是否灵敏可靠,信号装置是否准确无误。联动试运行应按设计规定的联动程序进行或模拟进行。
(4)负荷试运行。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。负荷试运行应按生产工艺流程进行,需要进行热负荷试运行的设备(如工业炉设备),则往往伴随着试生产进行。

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2.设备试运行前应完成的工作

2、设备试运行前应完成的工作
(1)机器及附属设备、管道等安装工作全部完成,施工记录及资料应齐全。
(2)与试运行有关的工艺管道及设备吹扫、清洗、气密完成。
(3)有碍试运行检查部位除外的保温、保冷及防腐等工作基本完成。
(4)与试运行有关的土建、水、气、汽等公用工程及电气、仪表控制系统施工结束。
(5)参加试运行人员,熟知设备构造、性能、设备技术文件、试运行工艺,掌握操作规程。

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3.设备单机试运行要求

3、设备单机试运行要求
单机试运行的目的是检验设备装配和安装的准确度,能否在运转的情况下保持稳定性。主要检查设备的传动、操纵、控制、润滑、液压、监测系统是否能正常发挥其功能。在试运行过程中,可以发现并消除某些隐蔽性的缺陷。

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4.单机试运行结束后应及时完成的工作

4、单机试运行结束后应及时完成的工作
例如:压缩机空气带负荷单机试运行后,应排除气路和气罐中的剩余压力,清洗过滤器和更换润滑油,排除进气管及冷凝收集器和汽缸及管路中的冷凝液;需检查曲轴箱时,应在停机15min后再打开曲轴箱。
例如:离心泵试运行后,应关闭泵的入口阀门,待泵冷却后再依次关闭附属系统的阀门;输送易结晶、凝固、沉淀等介质的泵,停泵后应防止堵塞,并及时用清水或其他介质冲洗泵和管道;放净泵内积存的液体。

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5. 典型设备单机试运行要求

5、典型设备单机试运行要求
1)风机试运行要求
(1)离心通风机试运行。具有滑动轴承的大型风机,试运行2h后应停机检查轴承,轴承应无异常现象;试运行中,轴承表面测得的温度不得高于环境温度40℃,轴承振动速度有效值不得超过6.3mm/s。
(2)轴流通风机试运行。一般轴流通风机在轴承表面测得的温度不得高于环境温度40 ℃;滚动轴承正常工作温度不应超过70℃,瞬时最高温度不应超过95℃,温升不应超过60℃;滑动轴承的正常工作温度不应超过75℃。风机的安全和联锁报警与停机控制系统应经模拟试验,其动作应灵敏、正确、可靠,并应记录实测数值备查。
2)压缩机试运行要求
(1)螺杆式压缩机试运行。单独启动驱动机,其旋转方向应与压缩机相符;驱动机与压缩机连接后,盘车应灵活、无阻滞。启动压缩机并运行2 3min,无异常现象后再连续运行,连续运行时间不应少于30min;停机时,润滑油泵应在压缩机停转15min后再停止运行;停泵后,应清洗各进油口的过滤网。
(2)离心式压缩机试运行。试运行的压缩介质应采用空气,当压缩介质不是空气时,应符合随机技术文件的规定。试运行的开始阶段,主机的排气应缓慢升压,每5min升压不得大于0.1MPa,逐步达到工况;轴承润滑油温度和轴承振动稳定后,应连续运行4 8h。
3)泵试运行的要求
(3)轴承、轴承箱和油池润滑油的温升不应超过环境温度40℃,滑动轴承的温度不应大于70℃,滚动轴承的温度不应大于80℃。
(5)泵在额定工况下连续试运行时间不应少于表4.1-1规定的时间。

4)输送设备试运行要求
(2)空负荷试运行的时间不应少于1h,且不应少于2个循环;可变速输送设备最高速空负荷试运行时间不应少于全部试运行时间的60%。
(3)带负荷应按随机技术文件规定的程序和方法逐渐增加,直到额定带负荷为止;额定带负荷下连续运行时间不应少于1h,且不应少于1个工作循环。
(4)停车前应先停止加料,且应待输送机卸料口无物料卸出后停车;当数台输送机联合运行时,其停车顺序应与启动顺序方向相反。
5)起重机试运行要求
(5)起重机空载试运行应分别进行各档位下的起升、小车运行、大车运行和取物装置的动作试验,次数不应少于3次。

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