磨机等设备在安装过程中有关垫铁、螺栓承载能力以及
间隙问题的质量检验及其计算
设备安装的精度 、质量直接影响调试及日后的正常运转，应严格按有关规范进行安装。大型主机设备的安装质量控制尤其应引起安装 、建设及设计单位的足够重视 ，共同严格把好质量关。
1、垫铁承载力 ：
每台设备在底座就位前 ，都应根据底座的形状尺寸，地脚螺栓直径及设备的重量等来确定垫铁的尺寸、组数和堆放位置，以保证安装质量。
根据〈水泥机械设备安装工程施工及验收规范〉（JCJ03—90），垫铁的面积计算公式 ：
100C（Q1＋Q2）/R＝A （1）
式中： A—垫铁面积 ，mm2 ；
C—安全系数，一般取1.5～3；
Q1—设备的重量加在该垫铁组上的负荷，N；
Q2—地脚螺栓拧紧后（可采用地脚螺栓的许可抗拉强度），分布在该垫铁组上的压力，N；
R—基础或地坪混凝土的抗压强度（可采用混凝土设计标号） ，N/cm2 。
为便于比较将（1）式变换成：
R×A÷100C =（Q1+Q2） （2）
由（2）式可知，根据实际垫铁面积A计算出的总承载力（Q1+Q2）要大于设备已给定的总负荷。
以Φ2.4m×7m生料磨为例说明。取一侧轴承支墩，根据设备总图查得Q1=1225kN；查《钢结构设计手册》得地脚螺栓的许可抗拉强度 π 13.23kN/cm2 ，M42的螺栓共4个 ，Q2=D2×13.23×4=733kN。故总承载力Q1+Q2=1958kN。实际垫铁8组150×80，总面积为96000mm2，垫槽钢6组100×140 ，总面积为84000mm2（注:垫槽钢不合规范），总垫铁面积180000mm2 。安全系数C取3，基础混凝土设计标号1.96 kN/cm2 ，则垫铁实际总承载能力:
180000×1.96÷100C=Q1+Q2＝1176kN＜1958kN，承载能力不足，因此需调整垫铁面积为300000mm2，方可承载1958kN力满足规范要求。我们根据垫铁实需面积调整了垫铁块大小及垫铁组数 ，取消了槽钢垫铁。用8组150×80 ；4组240×220共计垫铁面积307200mm2。
2、计算依据〈水泥机械设备安装工程施工及验收规范〉（JCJ03—90）。
垫铁总承载力小于设备的总荷载就保证不了设备的安装质量。静态下，可能看不出对安装精度有何不利影响 ，一旦设备运转后，由于其局部垫铁面积不足，造成承载力不足，将会引起设备变形，严重时会歪、扭等，从而影响设备的安全正常使用 ，后患无穷。此外 ，工艺设计时 ，大型设备的基础预留150mm的二次浇注层 ，但由于资料不详或出现到货与设备选型不一致，造成设备安装过程中二次浇注层过大或过小，局部有时可达300mm ，可能会造成垫铁过高 ，不稳定现象，这时应尽量采用砂墩垫铁 ，以保证设备安装质量。地脚螺栓的基础预留孔不应放得过大，以使每组垫铁有足够的面积。一般预留孔4～5倍螺栓直径即合适 ，既满足了土建施工误差的调整要求，又保证了安装上垫铁的要求。 总之，无论是设计单位的驻厂人员 ，还是安装、建设单位的有关人员都可以根据工艺设计的有关图纸（或是设备随机附的总图）上所标注的设备荷重及动荷系数来进行复核把关 ，土建基础施工时，土建人员可依此来复核基础的承载力；设备安装时，工艺或有关人员可依此来复核垫铁承载力 。
3、螺栓抗拉承载力计算。
简单说 ，强度是单位面积的承载力，是一个指标。公式：
承载力＝强度 x 面积；
螺栓有螺纹，这里的螺栓横截面面积不是指螺栓直径直径的圆面积，而是有效面积.
普通螺栓C级（4.6和4.8级）抗拉强度是170N/平方毫米。
那么承载力就是 ：170x有效面积＝N.
换算一下 ，1吨相当于1000KG ，相当于10000N。
螺栓有效面积可以从五金手册或钢结构手册查 ，强度指标可以从相关钢结构手册或规范查。当然这些也可以从网上查.
4 、磨机的热膨胀间隙：
设备在安装过程中膨胀间隙的预留，对于设备的日后运转情况将产生较大影响。预留的间隙不得当，加剧机械磨损，不利正常生产 。轴瓦端面与轴肩的轴向间隙量，应符合设计图纸的要求，设计无明确要求时，间隙计算可依据〈水泥机械设备安装工程施工及验收规范〉按下式计算: Δl＝El|C1－C2| 式中: Δl———最冷态时的冷缩量或最热态时的热胀量 ，mm ； E———轴的线膨胀系数（E钢=1.2×10-5℃-1）； l———安装时轴的长度（两端轴肩中心距），mm； C1——安装时温度 ，℃； C2——最冷态或最热态时的温度，℃ 。 如图示，左端大瓦与中空轴的轴向配合限制磨机的轴向窜动 ，右端大瓦与中空轴之间需留轴向间隙 ，作为磨机轴向热变形的预留间隙，而这间隙的留法需检验把关 ，否则 ，势必增加左瓦右端面和右瓦左端面以及轴肩的磨损，消耗动力 ，增加大小齿轮的磨损，对设备的局部产生不良影响 。 管磨机预留间隙示意图 以Φ2.4m×7m管磨机为例: 两主轴承底板中心线间距为l=8230mm。
（1）水泥磨 停机时温度为20℃，夏季运转时磨机最高温度为110℃ ，则最高温时热膨胀为（磨机长度增加量）: Δl=El|C1－C2| =1.2×10-5×8230×（110-20）=8.9（mm） 也就是说右端大瓦与中空轴之间必须留有（a+b）≥8.9mm的轴向间隙 。在分布上a>b较为合理 。设夏季磨机运转时最高温度为110℃，冬季停磨时最低温度为-2℃，停机检修时温度为20℃，检修时气温与磨机最高温度差为90℃ ，与磨机最低温差为22℃ ，这两个温度差与右瓦两边间隙a及b成比例 ，即: 90∶22=a∶b ，而（a+b）=8.9mm ， 则两式计算得近似值:a=7.2mm，b=1.7mm。
（2）生料磨 Φ2.4m×7m生料磨规格同水泥磨，但带悬臂烘干仓，尽管用于同一工厂（地区），温度不同显然热膨胀量不同，故留的间隙也不同。取热风炉最高温度为350℃，生料磨最高温度为（350+100）/2=225℃，则: Δl=1.2×10-5×8230×（225-20）=20（mm），同理计算出:a=18mm，b=2mm。
将上述方法用于几个水泥厂的实践，结果证明是可行的，都未因预留间隙不足而出现问题。对于磨机轴向间隙的分布，应根据磨机的温度所引起的膨胀量来决定 ，不同地区、不同情况作不同的处理，现场把关尤为重要。本文来自
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