一级造价工程师

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第一节 机械设备工程

机械设备种类很多，按功用分类包括：切削设备、锻压设备、铸造设备、起重设备、输送设备、电梯、水泵、风机、压缩机、工业炉设备和其他常见机械设备等。

一、常用机械设备的分类和安装

(一)机械设备的分类

1.按照使用范围分类

(1)通用机械备(又称定型设备)，指在工业生产中普遍使用的机械设备，如金属切削设备、锻压设备、铸造设备、泵、压缩机、风机、电动机、起重运输机械等。这类设备可以按定型的系列标准由制造厂进行批量生产。

(2)专用机械设备，指专门用于石油化工生产或某个方面生产的机械设备，如干燥、过滤、压滤机械设备，污水处理、橡胶、化肥、医药加工机械设备，炼油机械设备，胶片生产机械设备等。

2.按照在生产中所起的作用分类

(1)液体介质输送和给料机械，如各种泵类。

(2)气体输送和压缩机械，如真空泵、风机、压缩机。

(3)固体输送机械，如提升机、皮带运输机、螺旋输送机、刮板输送机等。

(4)粉碎及筛分机械，如破碎机、球磨机、振动筛等。

(5)冷冻机械，如冷冻机和结晶器等。

(6)搅拌与分离机械，如搅拌机、过滤机、离心机、脱水机、压滤机等。

(7)成型和包装机械，如扒料机，石蜡、沥青、硫黄的成型机械和产品的包装机械等。

(8)起重机械，如各种桥式起重机、龙门吊等。'

(9)金属加工机械，如切削、研磨、刨铣、钻孔机床以及金属材料试验机械等。

(10)动力机械，如汽轮机、发电机、电动机等。

(11)污水处理机械，如刮油机、刮泥机、污泥(油)输送机等。

(12)其他专用机械，如抽油机、水力除焦机、干燥机等。

(二)机械设备安装

1.安装准备工作

(1)技术准备。研读机械设备使用说明书，安装工程施工图，机械设备安装规范和质量标准等，对安装人员进行技术培训，对大中型、特殊的或复杂的安装工程编制施工组织设计或施工方案。

(2)组织准备。根据工程特点和施工部门的具体情况和条件，成立施工组织机构。

(3)供应工作准备。

1)备齐技术准备工作中所需机具、材料，并及时将所要安装的机械设备运抵现场。

2)设备开箱检查。成箱设备运输到安装现场后，必须开箱检查、清理。

3)设备拆卸、清洗和润滑。

①设备拆卸。设备在清洗时，需要先行拆卸。拆卸前必须熟悉机件的构造，测量被拆卸的装配间隙及零件间的相对位置。然后根据不同的拆卸对象，选择不同的拆卸工具与拆卸方法。拆卸过程中，对可以不拆的或拆后可能降低质量的零部件，应尽量不拆卸，如密封连接、铆接等。

②设备清洗。设备开箱检查、拆卸后，要清除所涂的防锈剂和内部残留的铁屑、锈蚀及运输、存放中堆积的灰尘等秽物，清洗干净启，才能进行装配。当设备及零、部件表面有锈蚀时，应进行除锈处理。

装配件表面除镑及污垢清除宜采用碱性清洗液和乳化除油液进行清洗。

清洗设备及装配件表面油脂，宜采用下列方法：

a.对设备及大、中型部件的局部清洗，宜采用溶剂油、航空洗涤汽油、轻柴油、乙醇和金属清洗剂进行擦洗和涮洗。

b.对中小型形状复杂的装配件，可采用相应的清洗液浸泡，浸洗时间随清洗液的性质、温度和装配件的要求确定，宜为2?20min，且宜采用多步清洗法或浸、涮结合清洗;采用加热浸洗时，应控制清洗液温度，被清洗件不得接触容器壁。

c.对形状复杂、污垢黏附严重的装配件，宜采用溶剂油、蒸汽、热空气、金属清洗剂和三氯乙烯等清洗液进行喷洗;对精密零件、滚动轴承等不得用喷洗法。

d.当对装配件进行最后清洗时，宜采用超声波装置，并宜采用溶剂油、清洗汽油、轻柴油、金属清洗剂和三氯乙烯等进行清洗。

e.对形状复杂、污垢黏附严重、清洗要求高的装配件，宜采用溶剂油、清洗汽油、轻柴油、金属清洗剂、三氯乙烯和碱液等进行浸-喷联合清洗。

设备加工表面上的防镑漆应采用相应的稀释剂或脱漆剂等溶剂进行清洗。

在禁油条件下工作的零、部件及管路应进行脱脂，脱脂后应将残留的脱脂剂清除干净。

设备零、部件经清洗后，应立即进行干燥处理，并应采取防锈措施。

③设备润滑。设备润滑常用润滑油和润滑脂。设备各部分清洗干净后，才可进行加油(脂)润滑。润滑油(脂)必须经过化验，确定符合要求后才可以使用。加人设备前，润滑油(脂)必须过滤，所加油量(脂)应达到规定位置;所有润滑部分及油孔应加满润滑油(脂)。

与润滑油相比，润滑脂有以下优点：

a.与可比黏度的润滑油相比，润滑脂具有更高的承载能力和更好的阻尼减震能力。

b.由于稠化剂结构体系的吸收作用，润滑脂具有较低的蒸发速度，因此在缺油润滑状态下，特别是在高温和长周期运行中，润滑脂有更好的特性。

c.与可比黏度的润滑油相比，润滑脂的基础油爬行倾向小。

d.润滑脂能形成具有一定密封作用的脂圈，可防止固体或流体污染物的侵入，有利于在潮湿和多尘环境中使用。

e.润滑脂能牢固地粘附在润滑表面上，在倾斜甚至垂直表面上不流失。在外力作用下，它能发生形变，像油一样流动。

f.润滑脂可简化设备的设计与维护。

g.润滑脂粘附性好，不易流失，停机后再启动仍可保持满意的润滑状态。

h.通常只需将少量润滑脂涂于润滑表面，可大大节约油品的需求量。

润滑脂的缺点有：冷却散热性能差，内摩擦阻力大，供脂换脂不如油方便。

润滑脂常用于：散热要求和密封设计不是很高的场合，重负荷和震动负荷、中速或低速、经常间歇或往复运动的轴承，特别是处于垂直位置的机械设备，如轧机轴承润滑。

润滑油常用于在散热要求高、密封好、设备润滑剂需要起到冲刷作用的场合。如球磨机滑动轴承润滑。

2.设备基础

基础土建施工一般包括：挖基坑、装设模板、绑扎钢筋、安装地脚螺栓或预留孔模板、浇灌混凝土、养护、拆除模板等。与安装密切相连的是地脚螺栓的安装。

在许多机械设备安装工程中，地脚螺栓是不可缺少的附件之一，它的作用是将设备与基础牢固地连接起来，以免设备在运转时发生位移和倾覆。

(1)地脚螺栓分类和适用范围。

地脚螺栓主要包括固定地脚螺栓、活地脚螺栓、锚固式地脚螺栓、粘接地脚螺栓四类。

1)固定地脚螺栓：又称短地脚螺栓，它与基础浇灌在一起，底部做成开叉形、环形、钩形等形状，以防止地脚螺栓旋转和拔出。适用于没有强烈震动和冲击的设备。

2)活动地脚螺栓：又称长地脚螺栓，是一种可拆卸的地脚螺栓，这种地脚螺栓比较长，或者是双头螺纹的双头式，或者是一头螺纹、另一头T字形头的T形式。适用于有强烈震动和冲击的重型设备。

3)胀锚固地脚螺栓：胀锚地脚螺栓中心到基础边沿的距离不小于7倍的胀锚直径，安装胀锚的基础强度不得小于10MPa。常用于固定静置的简单设备或辅助设备。

4)粘接地脚螺栓：粘接为近年常用的一种地脚螺栓，其方法和要求同胀锚。在粘接时应把孔内的杂物吹净，使用环氧树脂砂浆锚固地脚螺栓。

(2)地脚螺栓的施工。

1)地脚螺栓的埋设分为直埋和后埋。直埋是浇筑混凝土前，将螺栓定位，混凝土浇筑成型后，螺栓埋设好;后埋是浇筑混凝土时，预留埋设螺栓孔洞，待混凝土达到一定强度后，插入螺栓，二次浇筑混凝土。直埋地脚螺栓的优点是混凝土一次浇筑成型，混凝土强度均匀，整体性强，抗剪强度高;缺点是螺栓无固定支撑点，如果螺栓定位出现误差，则处理相当烦琐。后埋地脚螺栓的优点是螺栓有可靠的支撑点(已达到一定强度的基础混凝土)，定位准确，不容易出现误差;缺点是预留孔洞部分混凝土浇筑后硬化收缩，容易与原混凝土之间产生裂缝，降低整体的抗剪强度，使结构的整体耐久性受到影响。

2)施工。基准定位;模具与模板固定;螺栓 加固安装。

3)地脚螺栓的偏差处理。

当螺栓中心与设计中心线偏差在10mm以内， 可以调整柱脚板的螺栓孔位置或搪(割)孔调整。当螺栓直径在36mm以内，偏差距离小于1.5d时，一般采用热弯螺栓法处理。可在根部凿一条深150?200mm的凹槽，用氧气乙炔枪烘烤螺栓根部，将螺栓弯成S形，热弯时应用圆角过渡，弯曲部分应埋在混凝土中，以防转角处应力集中。加热温度应在700?800°C范围内，并应避免浇水 冷却，以防螺栓变脆。如果螺栓直径等于或大于36mm时，也可用热弯，但需在弯曲部位加焊钢板或钢筋等锚固体，其长度不小于S弯上、下两切点的距离并验算焊缝长度，使螺栓拉直和拉断等强。

(3)垫铁。垫铁是机械设备安装中不可缺少的重要部件。在设备底座下安放垫铁组，通过对垫铁组厚度的调整，使设备达到安装要求的标高和水平度，使设备底座各部分都能与基础充分接触，具有减震、支撑的作用。

1)分类。按作用不同分为调整垫铁、减震垫铁、防震垫铁;按材质不同分为钢板垫铁(厚度在0.3?20mm)和铸铁垫铁(厚度在20mm以上);按垫铁的形状，可分为平垫铁、斜垫铁和螺栓调整垫铁。平垫铁(又名矩形垫铁)用于承受主要负荷和较强连续振动的设备，斜垫铁(又名斜插式垫铁)多用于不承受主要负荷(主要负荷基本上由灌浆层承受)的部位。承受负荷的垫铁组应使用成对斜垫铁，调平后用定位焊焊牢固。螺栓调整垫铁，只需拧动调整螺栓即可灵敏调节设备高低。

2)垫铁放置应符合以下要求：每个地脚螺栓旁边至少应放置一组垫铁，应放在靠近地脚螺栓和底座主要受力部位下方。相邻两组垫铁距离一般应保持500?1000mm。每一组垫铁内，斜垫铁放在最上面，单块斜垫铁下面应有平垫铁。不承受主要负荷的垫铁组，只使用平垫铁和一块斜垫铁即可;承受主要负荷的垫铁组，应使用成对斜垫铁，找平后用点焊焊牢;承受主要负荷且在设备运行时产生较强连续振动时，垫铁组不能采用斜垫铁，只能采用平垫铁。每组垫铁总数一般不得超过5块，并将各垫铁焊牢。在垫铁组中，厚垫铁放在下面，薄垫铁放在上面，最薄的安放在中间，且不宜小于2mm，以免发生翘曲变形。同一组垫铁几何尺寸要相同。设备调平后，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。

3.设备安装

(1)设备吊装。安装工程中，机械厂的设备吊装大部分在厂房内进行，多数厂房内设置有桥式起重机，因此机械厂厂房土建部分完成后，首先应安装桥式起重机。桥式起重机吊装能力不足时，可使用汽车吊、抱杆或其他吊装办法。

(2)设备找平与找正。设备在基础上就位后，根据中心标板上的基点，将设备找平、拨正，确定设备正确位置。位置确定后，根据要求调整单台设备及各设备之间应有的高度。在调整设备标高的同时，应兼顾其水平情况，二者同时进行调整。设备找正应注意使机械设备处于自由状态下进行，不得用拧紧地脚螺栓或局部施加外力等方法强制其变形来达到安装精度的要求。

(3)设备在安装位置上的检测。机械设备安装后，其安装位置的检测工作是保证设备可靠、正常运转、达到设计要求必不可少的重要工作。工作内容主要有：

1)机器和设备及零件的直线度、平面度和水平度;

2)机器和设备及零件的垂直度;

3)安装2个或2个以上设备表面间的平行度;

4)安装2个或2个以上设备表面间的同轴度及垂直度;

5)某一个或几个安装表面与基准、基准线的跳动。

(4)机械装配。机械设备都是由一些基本零件组成的，如螺栓、键、销、滑动轴承、滚动轴承、齿轮、蜗轮蜗杆、联轴节与液压传动装置等。其装配分述如下：

1)螺栓连接的防松装置。螺栓连接本身具有自锁性，可承受静载荷，在工作温度比较稳定的情况下是可靠的。但在冲击、振动和交变荷载作用下，自锁性就受到破坏。因此需增加防松装置。防松装置包括：摩擦力防松装置(弹簧垫圈、对顶螺母、自锁螺母)， 机械防松装置(槽型螺母和开口销、圆螺母带翅片、止动片)，冲击防松装置和粘接防松装置。

2)键连接。键是用来连接轴和轴上零件，键连接的特点是结构简单、工作可靠、装拆方便。键通常按构造和用途分为松键、紧键和花键。

3)滑动轴承装配。滑动轴承是一种滑动摩擦的轴承，其特点是工作可靠、平稳、无噪声、油膜吸振能力强，因此可承受较大的冲击载荷。

4)滚动轴承装配。包括清洗、检查、安装和间隙调整等步骤。先将轴承中防锈油脂和脏润滑油脂掏出，然后放人热机油中，洗去残油，再用媒油冲洗，最后用汽油洗净，并用棉布擦干。轴承清洗后，要检查其是否转动灵活，间隙是否合适，内外圈、滚动体和隔离圈是否有锈蚀、毛刺或碰伤、裂纹等缺陷。

5)齿轮传动装配。齿轮最常用的材料是钢，其次是铸铁，还有非金属材料。钢：许多钢材经适当的热处理或表面处理，是常用的材料。铸铁：常作为低速、轻载、不太重要场合的齿轮材料;非金属材料：适用于高速、轻载且要求降低噪声的场合。

齿轮传动机构的装配要求：空套齿轮在轴上不得有晃动现象，滑动齿轮不应有咬死或阻滞现象。保证齿轮有准确的安装中心距和适当的齿侧间隙。保证齿面有一定的接触面积，安装完成后要进行必有的平衡试验。

6)蜗轮蜗杆传动机构。蜗轮蜗杆传动机构的特点是传动比大、传动比准确、传动平稳、噪声小、结构紧凑、能自锁。不足之处是传动效率低、工作时产生摩擦热大、需良好的润滑。

7)联轴节(又称靠背轮)。联轴节分为固定式和可移动式两大类。主要用于将两根轴相互连接，以便传递原动机的扭转力矩，也可以用于轴与其他零件相互连接。

4.设备检验、调整与试运转

(1)设备的检验与调整。

设备校验目的是考查装配安装是否正确，是否符合技术规范有关要求，检查出问题， 必须分析其原因，进行必要调整。在安装过程中，随时进行装配质量的检验，随时加以调整。

(2)设备的试运转。

1)试运转前的准备工作。

①熟悉设备说明书和有关技术文件资料，了解设备的构造和性能，掌握其操作程序、 操作方法和安全守则。

②对大型设备和较复杂设备要编制试运转方案。

③试运转时用的工具、材料(特别是润滑剂)、安全防护设施及防护用品都应准备齐 全。

④设备应清洗干净，周围环境应打扫干净。

⑤控制系统、安装装置、制动机构等经检查调试，应达到运行良好、灵敏可靠、电机转向与运动部件的运转方向符合技术文件规定。

⑥各运动部件手摇移动或人力盘车时应灵活，无阻滞，各操作手柄扳动自如、到位、准确、可靠。

2)设备试运转。

①电气(仪器)操纵控制系统及仪表的调整试验。

②润滑、液压、气(汽)动、冷却和加热系统的检查和调整试验。

③机械和各系统联合调整试验。

④空负荷试运转。空负荷试运转应在上述三项调整试验合格后进行。

⑤试运转的步骤为：先无负荷，后负荷;先单机，后系统;最后联动。

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（责任编辑：gx）

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