塔式起重機(jī)提升電機(jī)更換

1、超高塔式起重機(jī)提升電機(jī)更換技術(shù)研究,小組名稱：山東天齊集團(tuán)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(duì)策表實(shí)施 C 檢查階段 八、確認(rèn)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(jiǎn)介 P 計(jì)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(duì)策表 D 實(shí)施階段,一、工程概況,淄博市高新區(qū)先進(jìn)陶瓷創(chuàng)新園研發(fā)綜合樓工程，位于淄博市柳泉路與濟(jì)青高速相交立交橋橋南路西，是集辦公、實(shí)驗(yàn)、會(huì)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(jī)各1臺(tái)?，F(xiàn)場(chǎng)平面布置圖如右圖所示：,二、小組簡(jiǎn)介,制 表：田冰潔 日 期：2011.9.13,三、選擇課題,近年來(lái)，隨著建筑業(yè)的快速發(fā)展，高層、超高層建筑越來(lái)越多，超高、超大起重力矩的塔式起重機(jī)的使用也越來(lái)越多。在塔機(jī)使用過(guò)程中，難免會(huì)因種種原因造成塔式起重機(jī)的提升電機(jī)出現(xiàn)故障，需要更換塔式起重機(jī)的提升電機(jī)。 2011年9月12日，在淄博市高新區(qū)先進(jìn)陶瓷創(chuàng)新園研發(fā)綜合樓工程施工過(guò)程中，當(dāng)B塔樓施工至21層

3、時(shí)，塔機(jī)高度96米，此時(shí)，塔機(jī)提升電機(jī)出現(xiàn)故障，現(xiàn)場(chǎng)無(wú)法修復(fù)，需更換。該提升電機(jī)重800，提升高度超過(guò)100米，電機(jī)的提升是一個(gè)技術(shù)難題。為此，我公司立即組織QC小組成員，召開(kāi)專題會(huì)議，以解決塔式起重機(jī)提升電機(jī)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(duì)本工程情況，制定切實(shí)可行的方案，通過(guò)對(duì)比分析，科學(xué)論證，選擇合理的塔吊電機(jī)更換方案，保證更換工作成功，確保安全無(wú)事故，方案經(jīng)濟(jì)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(xiàng)目工期緊，工期拖延租賃費(fèi)用高，另外，由于更換電機(jī)屬于室外高空作業(yè)，受天氣影響大，所以安裝作業(yè)時(shí)間必須短，避免

4、天氣變化帶來(lái)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(jī)提升電機(jī)的更換。,企業(yè)追求經(jīng)濟(jì)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(jī)吊運(yùn)方案,對(duì)于塔機(jī)提升電機(jī)的更換工作，關(guān)鍵問(wèn)題是:將故障電機(jī)由塔機(jī)頂部吊下，將備用電機(jī)吊至塔吊頂，因此，2011年9月12日，QC小組成員針對(duì)電機(jī)吊裝難度大的問(wèn)題召開(kāi)專題會(huì)議，通過(guò)頭腦風(fēng)暴法，集思廣益，結(jié)合工程實(shí)際情況，對(duì)吊運(yùn)方案展開(kāi)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(jī)吊裝法,該種方案是根據(jù)塔式起重機(jī)的高度選擇滿足要求的汽車起重機(jī)，將拆下的故障電機(jī)吊回地面，將備用電機(jī)吊至塔吊頂部電機(jī)

5、安裝位置進(jìn)行安裝。由于該塔吊電機(jī)高度96米，電機(jī)重量800kg，更換該電機(jī)需使用300T自行式起重機(jī)。,方案一優(yōu)缺點(diǎn)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(guò)與電機(jī)相連的掛鉤上部的動(dòng)滑輪，再穿過(guò)抱桿前臂的定滑輪返回地面，在地面進(jìn)行人工牽引控制電機(jī)的升降，完成對(duì)電機(jī)的吊運(yùn)工作。,方案二優(yōu)缺點(diǎn)分析：,制表：田冰潔 日期：2011.9.13,方案三：抱桿卷?yè)P(yáng)機(jī)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(guò)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?yè)P(yáng)機(jī)，地面卷?yè)P(yáng)機(jī)通過(guò)鋼絲繩牽引，達(dá)到塔吊電機(jī)的提升作業(yè)。,卷?yè)P(yáng)機(jī)提升系統(tǒng)原理圖,方案三優(yōu)缺點(diǎn)分析：,制表：田冰潔 日期：2011.9.13,方案四：抱桿無(wú)動(dòng)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(guò)抱桿前臂的定滑輪，鋼絲繩一端栓住備用電機(jī)，另一端栓住故障電機(jī)，在故障電機(jī)下落的同時(shí)，將備用電機(jī)提升至塔機(jī)頂。,方案四優(yōu)缺點(diǎn)分析：,制表：田冰潔 日期：2011.9.13,（二）方案評(píng)估及選擇,方案評(píng)估表,制表：田冰潔 日期：2011.9.13,針對(duì)以上四個(gè)方案的分析情況，分別從安全性、適用性、經(jīng)濟(jì)性、可操作性和工期等五

7、個(gè)方面采用加權(quán)評(píng)分法對(duì)四個(gè)方案進(jìn)行評(píng)估，權(quán)重和為10，各項(xiàng)目分配分均為10，小組成員對(duì)各方案、各項(xiàng)目進(jìn)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(píng)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(jī)提升電機(jī)無(wú)動(dòng)力更換工藝流程,根據(jù)確定采用的無(wú)動(dòng)力提升方案，QC小組成員進(jìn)行研究，確定了超高塔式起重機(jī)提升電機(jī)無(wú)動(dòng)力更換施工工藝流程。見(jiàn)下圖：,（四）關(guān)鍵問(wèn)題的預(yù)測(cè),根據(jù)制定的超高塔式起重機(jī)提升電機(jī)無(wú)動(dòng)力更換工藝流程，小組成員召開(kāi)專題會(huì)議，對(duì)該技術(shù)研發(fā)過(guò)程中可能出現(xiàn)問(wèn)題展開(kāi)討論，通過(guò)對(duì)預(yù)

8、測(cè)結(jié)果的歸納總結(jié)，確定需要解決的主要問(wèn)題包括以下幾部分： 1、抱桿系統(tǒng)設(shè)計(jì) 2、抱桿系統(tǒng)制作 3、抱桿系統(tǒng)安裝 4、塔吊提升電機(jī)更換 5、抱桿系統(tǒng)拆除 其中，抱桿系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)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(duì)策表,根據(jù)以上確定的方案， 制定對(duì)策表如下所示：,制表：田冰潔 日期：2011.9.15,七、按對(duì)策實(shí)施,實(shí)施一：抱桿系統(tǒng)設(shè)計(jì),制表：田冰潔 日期：2

9、011.9.17,根據(jù)制定的對(duì)策，進(jìn)行分部實(shí)施。,1、抱桿尺寸設(shè)計(jì),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(hù)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(hù)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(jìn)行固結(jié)，抱桿為懸臂結(jié)構(gòu)，其受力圖見(jiàn)右圖。 塔吊電機(jī)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(yàn)算,選擇114*9的無(wú)縫鋼管進(jìn)行驗(yàn)算，材質(zhì)為Q235。 A.抗彎強(qiáng)度計(jì)算 f = M /

10、W f 其中 f 抱桿管的抗彎強(qiáng)度計(jì)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(yàn)算 V = Q / A2 f 其中 V 抱桿管的抗剪強(qiáng)度計(jì)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(jì)算 WA = Fl3 / 3EI v = l / 250 抱桿最大撓度計(jì)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(diǎn)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(jì)：,實(shí)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(shí)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(shí)施效果： 抱桿各部件加工完成后，在加工棚內(nèi)進(jìn)行了預(yù)

12、拼裝，各部件連接吻合、牢固。,實(shí)施三：抱桿系統(tǒng)安裝,制表：田冰潔 日期：2011.9.18,安裝過(guò)程圖片,實(shí)施效果：1、吊運(yùn)抱桿系統(tǒng)各部件由3人配合，簡(jiǎn)捷易行； 2、底座與塔機(jī)平臺(tái)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(jī)形成了一個(gè)有機(jī)的整體。 3、抱桿系統(tǒng)安裝過(guò)程用時(shí)1小時(shí)，符合預(yù)定目標(biāo)。,抱桿系統(tǒng)各部件吊運(yùn),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(shí)施四：電機(jī)更換,制表：田冰潔 日期：2011.9.18,實(shí)施效果：1）電機(jī)吊裝過(guò)程運(yùn)行平穩(wěn)，在將備用電機(jī)吊至塔機(jī)頂?shù)耐瑫r(shí)，備用電機(jī)也運(yùn)回了地面，節(jié)省了人力物力，顯著提高了效率。 2）電機(jī)從吊運(yùn)至安裝完成，總共用時(shí)1小

13、時(shí)20分鐘，完成預(yù)定目標(biāo)。,電機(jī)提升過(guò)程照片,實(shí)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(shí)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(rèn)效果,1、整個(gè)吊裝過(guò)程運(yùn)行平穩(wěn)，說(shuō)明本系統(tǒng)安全可靠。通過(guò)對(duì)拆下的抱桿系統(tǒng)進(jìn)行檢查，各部件完好無(wú)損，可反復(fù)使用，塔吊電機(jī)一次更換成功，安全無(wú)事故。達(dá)到了預(yù)期目標(biāo)。 2、本次更換電機(jī)過(guò)程，從上午8:00開(kāi)始，11:00更換工作全部完成，持續(xù)時(shí)間為3小時(shí)，目標(biāo)值為4小時(shí)，達(dá)到了預(yù)期目標(biāo)。,八、確認(rèn)效果,3、施工完成，對(duì)本次更換電機(jī)發(fā)生費(fèi)用進(jìn)行了統(tǒng)計(jì)：,制表：田冰潔 日期：2011.9

14、.25,由上表可見(jiàn)，本次更換費(fèi)用共計(jì)1265元，目標(biāo)值為5000元，達(dá)到了預(yù)期目標(biāo)。,九、標(biāo)準(zhǔn)化,1、通過(guò)本次活動(dòng)，我們QC小組把超高塔式起重機(jī)提升電機(jī)更換過(guò)程中形成的各項(xiàng)設(shè)計(jì)資料、施工工藝，報(bào)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(jī)提升電機(jī)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(shí)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(jī)提升電機(jī)更換的施工操作過(guò)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(jī)更換電機(jī)提升裝置”取得了國(guó)家實(shí)用新型專利證書(shū)，證書(shū)編號(hào)：ZL2009 2 0280191.6，“一種塔式起重機(jī)提升電機(jī)更換方法”申報(bào)了發(fā)明專利，已獲受理，專利申請(qǐng)?zhí)枺?00910231460.4。,十、總結(jié)與今后打算,1、總結(jié) 塔式起重機(jī)提升電機(jī)更換技術(shù)的研究成功