塔式起重機提升電機更換

1、超高塔式起重機提升電機更換技術(shù)研究,小組名稱：山東天齊集團淄博分公司QC小組 小組類型：創(chuàng)新型 二零一二年三月,目 錄,七、按對策表實施 C 檢查階段 八、確認效果 A 總結(jié)階段 九、標(biāo)準(zhǔn)化 十、總結(jié)及今后打算,一、 工程概況 二、 小組簡介 P 計劃階段 三、選擇課題 四、設(shè)定目標(biāo) 五、提出各種方案并 確定作家方案 六、制定對策表 D 實施階段,一、工程概況,淄博市高新區(qū)先進陶瓷創(chuàng)新園研發(fā)綜合樓工程，位于淄博市柳泉路與濟青高速相交立交橋橋南路西，是集辦公、實驗、會展中心于一體的綜合研發(fā)樓。該工程建筑面積181163平方米，由A、B塔樓及裙房組成。其中地下建筑面積13936平方米，地上建筑面積

2、167227平方米。塔樓樓地下2層、地上24層，建筑高度為97500米，框架核心筒結(jié)構(gòu)；裙房地下2層、地上5層，建筑高度27.25米，框架結(jié)構(gòu)。,施工平面布置圖,A、B塔樓分別設(shè)QTZ63塔機各1臺?，F(xiàn)場平面布置圖如右圖所示：,二、小組簡介,制 表：田冰潔 日 期：2011.9.13,三、選擇課題,近年來，隨著建筑業(yè)的快速發(fā)展，高層、超高層建筑越來越多，超高、超大起重力矩的塔式起重機的使用也越來越多。在塔機使用過程中，難免會因種種原因造成塔式起重機的提升電機出現(xiàn)故障，需要更換塔式起重機的提升電機。 2011年9月12日，在淄博市高新區(qū)先進陶瓷創(chuàng)新園研發(fā)綜合樓工程施工過程中，當(dāng)B塔樓施工至21層

3、時，塔機高度96米，此時，塔機提升電機出現(xiàn)故障，現(xiàn)場無法修復(fù)，需更換。該提升電機重800，提升高度超過100米，電機的提升是一個技術(shù)難題。為此，我公司立即組織QC小組成員，召開專題會議，以解決塔式起重機提升電機更換的技術(shù)難題。為今后出現(xiàn)類似情況提供技術(shù)支持。,四、設(shè)定目標(biāo),總目標(biāo)： QC小組針對本工程情況，制定切實可行的方案，通過對比分析，科學(xué)論證，選擇合理的塔吊電機更換方案，保證更換工作成功，確保安全無事故，方案經(jīng)濟合理。為今后類似情況的處理提供技術(shù)支持。,具體目標(biāo)：,四、設(shè)定目標(biāo),項目工期緊，工期拖延租賃費用高，另外，由于更換電機屬于室外高空作業(yè)，受天氣影響大，所以安裝作業(yè)時間必須短，避免

4、天氣變化帶來不便。,該技術(shù)必須首先確保安全，受周邊環(huán)境影響小，并且適用于各種塔式起重機提升電機的更換。,企業(yè)追求經(jīng)濟效益最大化的要求。,目標(biāo)值的分析,五、提出方案并確定最佳方案,（一）電機吊運方案,對于塔機提升電機的更換工作，關(guān)鍵問題是:將故障電機由塔機頂部吊下，將備用電機吊至塔吊頂，因此，2011年9月12日，QC小組成員針對電機吊裝難度大的問題召開專題會議，通過頭腦風(fēng)暴法，集思廣益，結(jié)合工程實際情況，對吊運方案展開討論，共歸納總結(jié)出四種方案：,方案提出,方案一：大型汽車起重機吊裝法,該種方案是根據(jù)塔式起重機的高度選擇滿足要求的汽車起重機，將拆下的故障電機吊回地面，將備用電機吊至塔吊頂部電機

5、安裝位置進行安裝。由于該塔吊電機高度96米，電機重量800kg，更換該電機需使用300T自行式起重機。,方案一優(yōu)缺點分析：,制表：田冰潔 日期：2011.9.13,方案二：抱桿人力提升法,該方案主要是在塔吊后臂上安裝一套抱桿系統(tǒng)，鋼絲繩一端固定于抱桿前臂的吊環(huán)上，另一端繞過與電機相連的掛鉤上部的動滑輪，再穿過抱桿前臂的定滑輪返回地面，在地面進行人工牽引控制電機的升降，完成對電機的吊運工作。,方案二優(yōu)缺點分析：,制表：田冰潔 日期：2011.9.13,方案三：抱桿卷揚機提升法,該方案是在塔吊后臂上安裝一套抱桿系統(tǒng)，在抱桿立柱底部及頂部、塔帽底部、塔身底部分別安裝轉(zhuǎn)向滑輪，通過轉(zhuǎn)向滑輪穿上鋼絲繩，

6、組成一套提升系統(tǒng)，在塔吊附近地面設(shè)卷揚機，地面卷揚機通過鋼絲繩牽引，達到塔吊電機的提升作業(yè)。,卷揚機提升系統(tǒng)原理圖,方案三優(yōu)缺點分析：,制表：田冰潔 日期：2011.9.13,方案四：抱桿無動力提升法,該方案充分利用定滑輪兩側(cè)二力平衡原理，在塔吊后臂上安裝一套抱桿系統(tǒng)，鋼絲繩穿過抱桿前臂的定滑輪，鋼絲繩一端栓住備用電機，另一端栓住故障電機，在故障電機下落的同時，將備用電機提升至塔機頂。,方案四優(yōu)缺點分析：,制表：田冰潔 日期：2011.9.13,（二）方案評估及選擇,方案評估表,制表：田冰潔 日期：2011.9.13,針對以上四個方案的分析情況，分別從安全性、適用性、經(jīng)濟性、可操作性和工期等五

7、個方面采用加權(quán)評分法對四個方案進行評估，權(quán)重和為10，各項目分配分均為10，小組成員對各方案、各項目進行打分，匯總后如下表所示：,得分：73,得分：74,方案一,方案二,方案三,方案四,選定最優(yōu)方案,得分：87,得分：96,根據(jù)評估表分析結(jié)果，方案四綜合得分最高，因此，確定方案四為最佳方案。,（三）超高塔式起重機提升電機無動力更換工藝流程,根據(jù)確定采用的無動力提升方案，QC小組成員進行研究，確定了超高塔式起重機提升電機無動力更換施工工藝流程。見下圖：,（四）關(guān)鍵問題的預(yù)測,根據(jù)制定的超高塔式起重機提升電機無動力更換工藝流程，小組成員召開專題會議，對該技術(shù)研發(fā)過程中可能出現(xiàn)問題展開討論，通過對預(yù)

8、測結(jié)果的歸納總結(jié)，確定需要解決的主要問題包括以下幾部分： 1、抱桿系統(tǒng)設(shè)計 2、抱桿系統(tǒng)制作 3、抱桿系統(tǒng)安裝 4、塔吊提升電機更換 5、抱桿系統(tǒng)拆除 其中，抱桿系統(tǒng)方案設(shè)計為需要解決的關(guān)鍵技術(shù)。,（五）抱桿系統(tǒng)方案的優(yōu)化,制表：田冰潔 日期：2011.9.14,1、抱桿系統(tǒng)結(jié)構(gòu)形式選擇,（五）抱桿系統(tǒng)方案的優(yōu)化,2、抱桿系統(tǒng)立柱形式選擇,制表：田冰潔 日期：2011.9.14,由以上分析可知，抱桿系統(tǒng)采用組裝式的， 并帶有轉(zhuǎn)軸功能。,六、制定對策表,根據(jù)以上確定的方案， 制定對策表如下所示：,制表：田冰潔 日期：2011.9.15,七、按對策實施,實施一：抱桿系統(tǒng)設(shè)計,制表：田冰潔 日期：2

9、011.9.17,根據(jù)制定的對策，進行分部實施。,1、抱桿尺寸設(shè)計,考慮抱桿系統(tǒng)的通用性，塔吊后臂寬度按1.5m，塔吊后臂護欄高度按1.1m。抱桿固定于塔吊后臂寬度中間位置，抱桿水平寬度1.5m，抱桿彎臂處高于護欄0.3m，抱桿傾斜角45度，抱桿凈高2.9米。,抱桿基本尺寸,抱桿與底座采用螺栓進行固結(jié)，抱桿為懸臂結(jié)構(gòu)，其受力圖見右圖。 塔吊電機自重為8KN，受力F： F=1.2*8=9.6KN 抱桿剪力Q: Q=9.6KN 抱桿彎矩M： M=9.6*1.5=14.4KN.m,2、抱桿受力分析圖,3、受力驗算,選擇114*9的無縫鋼管進行驗算，材質(zhì)為Q235。 A.抗彎強度計算 f = M /

10、W f 其中 f 抱桿管的抗彎強度計算值(N/mm2)； M 抱桿的最大彎距(N.mm)； W 抱桿的凈截面抵抗矩； W=/32（D4-d4）/D =/32（1144-964）/114 =72269.4mm3 f = M /W =14400000/72269.4 =199.3N/mm2 f= 205N/mm2 滿足要求。,B.抗剪驗算 V = Q / A2 f 其中 V 抱桿管的抗剪強度計算值(N/mm2)； Q 抱桿的最大剪力(N)； A 抱桿的截面面積(mm2)； V = Q / （A2-a2） =9600N/（1142-962） =2.54 N/mm2 f = 205N/mm2 滿足要求

11、。 C.撓度計算 WA = Fl3 / 3EI v = l / 250 抱桿最大撓度計算值 WA = 9600*15003/（3*2.0*105*72269.4*2*114） =3.28mm v = l / 250=1500/250=6mm 擾度滿足要求。,抱桿底座采用T型梁式結(jié)構(gòu)，主梁采用20槽鋼、次梁采用12槽鋼，交點部位主梁上設(shè)置法蘭，以方便抱桿立柱的連接固定。,4、抱桿底座設(shè)計：,實施效果：各部件尺寸標(biāo)注清晰、完整，可作為施工圖紙。,5、繪制抱桿圖紙,實施二：抱桿系統(tǒng)制作,制表：田冰潔 日期：2011.9.17,各構(gòu)件制作完成效果圖,實施效果： 抱桿各部件加工完成后，在加工棚內(nèi)進行了預(yù)

12、拼裝，各部件連接吻合、牢固。,實施三：抱桿系統(tǒng)安裝,制表：田冰潔 日期：2011.9.18,安裝過程圖片,實施效果：1、吊運抱桿系統(tǒng)各部件由3人配合，簡捷易行； 2、底座與塔機平臺梁連成整體，抱桿上部結(jié)構(gòu)與底座連成整體，使該抱桿系統(tǒng)與塔機形成了一個有機的整體。 3、抱桿系統(tǒng)安裝過程用時1小時，符合預(yù)定目標(biāo)。,抱桿系統(tǒng)各部件吊運,安裝抱桿系統(tǒng)底座,抱桿系統(tǒng)底立柱安裝,抱桿系統(tǒng)安裝,實施四：電機更換,制表：田冰潔 日期：2011.9.18,實施效果：1）電機吊裝過程運行平穩(wěn)，在將備用電機吊至塔機頂?shù)耐瑫r，備用電機也運回了地面，節(jié)省了人力物力，顯著提高了效率。 2）電機從吊運至安裝完成，總共用時1小

13、時20分鐘，完成預(yù)定目標(biāo)。,電機提升過程照片,實施五：抱桿系統(tǒng)拆除,制表：田冰潔 日期：2011.9.21,抱桿系統(tǒng)拆除照片,實施效果：自拆除抱桿系統(tǒng)至將各部件吊落至地面，僅用40分鐘就全部完成，完成預(yù)定目標(biāo)。,八、確認效果,1、整個吊裝過程運行平穩(wěn)，說明本系統(tǒng)安全可靠。通過對拆下的抱桿系統(tǒng)進行檢查，各部件完好無損，可反復(fù)使用，塔吊電機一次更換成功，安全無事故。達到了預(yù)期目標(biāo)。 2、本次更換電機過程，從上午8:00開始，11:00更換工作全部完成，持續(xù)時間為3小時，目標(biāo)值為4小時，達到了預(yù)期目標(biāo)。,八、確認效果,3、施工完成，對本次更換電機發(fā)生費用進行了統(tǒng)計：,制表：田冰潔 日期：2011.9

14、.25,由上表可見，本次更換費用共計1265元，目標(biāo)值為5000元，達到了預(yù)期目標(biāo)。,九、標(biāo)準(zhǔn)化,1、通過本次活動，我們QC小組把超高塔式起重機提升電機更換過程中形成的各項設(shè)計資料、施工工藝，報送技術(shù)中心，由技術(shù)中心統(tǒng)一審核整理后，經(jīng)公司總工辦審核批準(zhǔn)，納入企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)超高塔式起重機提升電機更換施工工法（TQGF- 10-2011），并于2012年1月1日起在公司內(nèi)推廣實施。,九、標(biāo)準(zhǔn)化,2、我們QC小組配合技術(shù)中心，將超高塔式起重機提升電機更換的施工操作過程制作成光盤，在全公司內(nèi)部推廣應(yīng)用。,九、標(biāo)準(zhǔn)化,3、“塔式起重機更換電機提升裝置”取得了國家實用新型專利證書，證書編號：ZL2009 2 0280191.6，“一種塔式起重機提升電機更換方法”申報了發(fā)明專利，已獲受理，專利申請?zhí)枺?00910231460.4。,十、總結(jié)與今后打算,1、總結(jié) 塔式起重機提升電機更換技術(shù)的研究成功