设备基础的灌浆是指在机电设备底座与基础之间或预留地脚螺栓孔中注入混凝土或水泥沙浆,干燥并达到高强度后,起到固定连接作用的工作过程。设备基础的灌浆按先后次序分为一次灌浆和二次灌浆2种。混凝土的配制、性能和养护应符合国家现行标准《混凝土外加剂应用技术规范》(GB50119—2003)和《普通混凝土配合比设计规程》(JGJ55—2000)的有关规定。
1.灌浆的相关规定
①在预留孔灌浆前,灌浆处应清洗洁净。灌浆宜采用细碎石混凝土,其强度应比基础或地坪的混凝土强度高1级。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。
②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。
③灌浆层厚度应不小于25mm,但用于固定垫铁或防止油、水进入的灌浆层,其厚度可相应减小。
④灌浆前应设外模板。外模板至设备底座外缘的间距不宜小于60mm,模板拆除后,表面应进行抹面处理。
⑤当设备底部不需全部灌浆,且灌浆层需要承受负荷时,应设置内模板。
2.一次灌浆
设备在使用现场安装前,需进行基础的一次灌浆,即设备安装前地基的灌浆,此次灌浆后的地基留有一些地脚安装孔,用于放置设备的地脚螺栓。在一次灌浆后要进行设备的初平。初平是指设备在就位、找正后,不需要再进行水平移动的第一次找平,即初步找平。初平的目的是将设备的水平度大体上调整到接近要求的程度,为下一步二次灌浆后的精确找平(精平)做准备。
设备初平后,之所以还必须再进行1次精平,其主要原因有以下2点:
①初平时地脚螺栓的预留孔尚未灌浆,找正之后还不能固定。
②初平时设备未经过清洗,放水平仪的设备加工面上也只是局部擦洗了一下,不能进行全面的检查和调整,所测结果不够精确,初平的精度一般不易达到规定的安装水平要求。所以,二次灌浆后还必须再进行一次精平。
设备初平前,应串好地脚螺栓,垫上垫圈,套上螺母,放好垫铁。垫铁的中心线要垂直于设备底座的边缘,垫铁外露的长度要符合要求。垫铁放好后还要检查有无松动,如有松动应换上一块较厚的平垫铁。此外,由于初平是调整设备的水平度,一般使用水平仪作为测量工具,所以还必须对设备的被测表面进行局部擦洗,以便于放置水平仪。
对设备进行找平,首先必须找好被测基准。一般要求被测表面应当是经过精加工的,最能体现设备安装水平、又便于进行测量的部位。被测表面主要包括下列一些表面:
②设备的工作台面。如立式车床、立式钻床、铣床、刨床、插齿机、滚齿机、螺纹磨床的工作台面。
③设备的导轨面。如普通车床床身的导轨面。
初平是根据设备精加工的水平表面,用水平仪测量设备的水平情况,通过调整垫铁进行水平调整的过程。如果设备水平度相差太大,可将低一侧的平垫铁换为较厚的平垫铁。若是可调垫铁,可在垫铁底部加一块钢板。如果水平度相差不大,可用打入斜垫铁的方法逐步找平。打入较低一侧的斜垫铁,直至接近要求的水平度为止。
在初平时,如果某一块斜垫铁打进去太多,外露长度太短时,应当换掉。因为在精平时,为了进一步调整水平,仍要用打入垫铁的方法。而如果初平时,斜垫铁打入太多,精平时留量不够,就无法再进行调整了。
此外,由于水平仪是精密量具,初平打垫铁时,一定要取下水平仪,以免震坏。
3.二次灌浆
1)设备精平
设备的精平就是在设备初平的基础上,对设备的水平度做进一步的调整,使之完全达到合格的程度。设备精平通常是在二次灌浆之后进行的。
一般情况下,设备总是要求调整成水平状态,也就是说,设备上的主要平面要与水平面平行。如果设备的水平度不符合要求,机床的基础将会产生较大的变形,进而导致与之配合或连接的零部件倾斜或变形,使设备的运动精度、加工精度降低,零部件磨损加快,使用寿命缩短。由于设备精平的好坏最终将影响着设备的使用质量,所以在安装工作中具有极其重要的作用。(www.xing528.com)
设备精平的方法和初平时基本相同,但调整工作更为细致,测量点更多,精度要求更高。下面以金属切削机床为例说明精平的方法。
①卧式车床和卧式镗床的精平:这两种机床都具有一个较长的导轨和较短的工作台(或溜板)。精平时,可将水平仪放置在床身导轨上,在导轨两端(或多个位置上)进行纵、横方向安装水平度的调整测量,同时还要检验工作台(或溜板)的运动精度。也可直接将水平仪放在工作台(或溜板)上,在床身导轨的不同位置上测量其水平度。在进行上述调整时,应注意工作台(或溜板)移动对主轴回转中心线平行度的要求,也必须符合精度标准的规定。
②立式车床的精平:立式车床是具有圆形工作台的机床。在精平时,可在工作台面上跨越工作台中心放置一个铸铁平尺,铸铁平尺用等高垫铁支承(等高垫铁的跨距不应小于工作台半径),在铸铁平尺上放水平仪,分别测量纵、横向水平。然后工作台回转180°,再测量1次。误差分别以2次测量结果的代数和的1/2作为安装水平度误差。测量时,还应对立柱与工作台面的垂直度进行检验与调整。
③龙门刨床、龙门铣床、导轨磨床的精平:这几种机床都有很长的床身导轨。精平时,可将水平仪直接放在床身导轨上,在导轨两端(或在几个位置上)检验和调整机床的水平度。也可在床身导轨连接立柱处放水平仪进行检验和调整。无论使用哪种方法,在调整纵、横向安装水平度的同时,都要相应检验和调整床身导轨相关的其他精度。
2)二次灌浆的定义和作用
(1)二次灌浆的定义。基础浇灌时预先留出了安装地脚螺栓的孔(即预留孔),在设备安装时将地脚螺栓放入孔内,再灌入混凝土或水泥砂浆,使地脚螺栓固定,这种方法称为二次灌浆。
(2)二次灌浆的作用。二次灌浆的作用之一是固定垫铁(可调垫铁的活动部分不能浇固),另一作用是可传递部分设备负荷到基础上。二次灌浆层主要起防止垫板松动的作用,可使设备在精平调整后的工作性能和精度更加稳定。设备在进行检测调整合格后,应尽快进行二次灌浆,二次灌浆的混凝土与基础一样,只不过石子的大小应视二次灌浆层的厚度不同而适当选取。为了使二次灌浆层充满底座下面高度不大的空间,通常选用的石子都要比基础的小。
(3)灌浆的操作要点。每台设备安装完毕,应按照安装技术标准严格检查,并经有关部门审查合格后,方可进行灌浆。在灌浆时应将设备底座与基础表面的空隙及地脚螺栓孔用混凝土或砂浆灌满。
①灌浆前,要把灌浆处用水冲洗干净,以保证新浇混凝土(或砂浆)与原混凝土牢固结合。
②灌浆一般采用细石混凝土(或水泥砂浆),其标号至少应比基础混凝土标号高一级,并且不低于150号。石子可根据缝隙大小选用5~15mm的粒径,水泥宜选用400号或500号。
③灌浆时,应放1圈外模板,其边缘到设备底座边缘的距离一般不小于60mm。如果设备底座下的整个面积不必全部灌浆,而且灌浆层需承受设备负荷时,还要放内模板,以保证灌浆层的质量。内模板到设备底座外缘的距离应大于100mm,同时也不能小于底座底面边宽。灌浆层的高度,在底座外面应高于底座的底面。灌浆层的上表面应略有坡度(坡度向外),以防油、水流入设备底座。
④灌浆工作要连续进行,不能中断,要1次灌完。混凝土或砂浆要分层捣实。捣实时,不能集中在一处捣,要保持地脚螺栓和安装平面垂直。否则不仅会造成安装困难,而且也将影响设备精度。
⑤灌浆后要洒水养护,养护时间不少于1周。洒水次数以能保持混凝土具有足够的湿润状态为度。待混凝土养护达到其强度的70%以上时,才允许拧紧地脚螺栓。混凝土达到其强度的70%所需的时间与气温有关,可参考表3-6。表中是指500号普通水泥拌制的混凝土。
表3-6 混凝土达到70%强度所需的天数
(4)灌浆注意事项如下:
①设备找正、初平后必须及时灌浆,若超过48h,就应该重新检查该设备的标高、中心和水平度。
②灌浆层厚度应不小于25mm,这样才能起固定垫铁或防止油、水进入等作用。
③一般二次灌浆的高度:最低要将垫铁灌没,最高不得超过地脚螺栓的螺母。
④如果使用的是固定式地脚螺栓,在二次灌浆时一定要在螺栓护套内灌满浆。如果是活动式地脚螺栓,在二次灌浆时,则不能把灰浆灌到螺栓套筒内。
⑤灌浆层与设备底座底面接触要求较高时,应尽量采用膨胀水泥拌制的混凝土(或水泥砂浆)。
⑥放置模板时要特别小心,以免碰动设备。
⑦为使垫铁与设备底座底面、灌浆层接触良好,可采用压浆法施工。
⑧浇灌过程中应注意不要碰动垫板和设备。
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