CN101475007A - 发电机定子自承载运输装置 - Google Patents

Abstract

一种发电机定子自承载运输装置，两个长支臂法兰盘与发电机定子装配，能够与车辆行走部对接而形成车辆，两个长支臂法兰盘与发电机定子的两端采用单向承载止口结构对接，用螺栓把合，预应力集中承载拉杆结构贯穿两个长支臂法兰盘下端，长支臂法兰盘的支臂端部安装有车辆的心盘上半副结构、旁承的上半副结构、内导向的上半副，形成与车辆行走部的接口，使发电机定子、该装置、车辆的行走部组成完整的车辆，重心低、总重轻，能够比当前的运输方式的总重更低，使可运输重量极限更高，达到快捷、经济运输的目的。

Description

发电机定子自承载运输装置

技术领域：本发明涉及一种发电机定子自承载运输装置。

背景技术：目前国内外大型汽轮发电机定子的铁路运输只有采用凹底车和钳夹车运输方式，伴随着汽轮发电机的单机容量的不断增加，发电机定子的外廓尺寸和重量都大幅度增加，由于中国铁路和公路建筑接近界限和桥梁活载荷标准限制，百万千瓦以上等级的发电机定子由于超重超限严重，运输面临严峻问题：

1.如果采用铁路运输，由于曲线通过能力和桥梁设计标准约束，装车后车辆的总长、总重必须控制在规定的限值，在极限情况下，货物的重量增加则车辆的自重必须减轻，否则装车后车辆不能运行，所以对于达到一定重量的货物，即使采用最好的高强度材料、按目前的大型车辆设计水平设计专用运输车，也会由于过桥验算活载荷系数超标(过桥速度为零)而不能运行。

2.如果采用公路运输，要临时拆除一些建筑设施，运行速度慢浪费时间，耗费大量费用，且影响其它车辆通行，对运输秩序造成冲击，而且对公路的质量要求也非常高，由于高等级公路覆盖范围有限，通行范围受到很大限制。

当发电机定子的重量和断面尺寸比较小时，可以采用凹底车运输，为了保证凹底车的大底架的刚强度，大底架自身的尺寸和重量都比较大，在桥梁活载荷标准限制下，允许承载货物的重量极限相对较低(相对钳夹车)。再是由于大底架的纵向高度需求，使得大型发电机定子装车后总高度尺寸比采用钳夹车运输时大，电气化线路及很多建筑界限不理想的区间都不能通过，目前采用凹底车只能在一些非电气化线路区段运输600MW以下的发电机定子。

采用钳夹车运输发电机定子必须采用专用的运输工具使发电机定子和钳夹车连接在一起，运输工具有运输托钩和运输端盖两种方式，由于采用该运输方式能够使重车的重心尽量靠近轨面，可以减轻界限超限情况，能够适应铁路有关运行规程的要求，达到较高的运行速度，避免对铁路运输秩序的冲击，是目前铁路运输大型发电机定子主要采用的运输方式。由于运输工具和钳夹车的钳夹梁由于受到很大的作用力，必须有足够的刚度和强度，自身重量比较大，在桥梁活载荷标准限制下，运输发电机定子的最大重量受到限制，目前国内铁路运输最大容量的发电机定子为668MW汽轮发电机定子。

发明内容：本发明的目的是提供一种发电机定子自承载运输装置，使运输总重比采用钳夹车或凹底车更轻，满足桥梁活载荷要求，达到使用铁路这一快捷、经济的运输途径。本发明的目的是通过以下技术方案实现的：一种发电机定子自承载运输装置，集中承载拉杆、单向承载止口结构以及两个长支臂法兰盘与发电机定子装配构成主体结构，该主体结构与车辆行走部对接形成车辆，两个长支臂法兰盘与发电机定子的两端采用单向承载止口结构对接，用螺栓把合，预应力集中承载拉杆结构贯穿两个长支臂法兰盘下端，以上结构形成集中承载结构；长支臂法兰盘的支臂端部安装有车辆的心盘上半副结构、旁承的上半副结构、内导向的上半副，形成与车辆行走部对接的结构接口，使发电机定子与该自承载运输装置形成的自承载结构直接与车辆的部分结构即行走部对接形成完整的车辆，具备车辆走行必须的性能，进行编组运行，达到铁路运输目的，而不必因为运输重量的限制，将电机定子设计成分体结构而导致结构复杂、现场施工周期延长、成本激增以及现场施工对产品质量的影响。由于本发明利用发电机定子本身作为车辆的承载结构，定子与轨面之间不存在车体结构，所以能够使发电机定子尽量靠近轨面，使重车的重心低，运行稳定，抗倾覆性能好，并减小界限顶部超限情况，可以适应铁路有关运行规程的要求，达到较高的运行速度，避免对铁路运输秩序的冲击，降低运输费用，能够在建筑界限不理想的区间通过，使运输范围得到扩大。本发明使货物与车辆的部分结构组成“简化”的车辆，使其总重减轻，满足桥梁活载荷要求，达到使用铁路这一快捷、经济的运输途径的目的。

当使用公路运输时，自承载运输装置与发电机定子组成的车体同样可以与大型公路运输车辆的行走部的对应结构结合，组成公路运输车辆。

对于必须通过公路和铁路运输才能到达的地区，本发明更有转运方便的优点，可以直接将该自承载运输装置与发电机定子组成的车体整体吊起，转换铁路运输车和公路运输车的行走部即可方便的实现公路与铁路运输的转换。

附图说明：

图1为本发明自承载运输装置与发电机定子、货车的行走部组成的车辆示意图

图2为图1的A向视图

图3为集中承载拉杆结构装配示意图

图4为单向承载止口结构装配示意图

图5为长支臂法兰盘的单向承载外止口结构

图6为图5的右视图

具体实施方式：

本发明的思路是采用尽可能简单轻便的装置与发电机定子结合，使之具备车体的性能，并具备部分车辆零部件：包括心盘上半副结构、旁承的上半副结构、内导向的上半副，能够直接与车辆的行走部对接形成完整的车辆，具备车辆走行必须的性能，从而省略车辆的其它结构，如钳夹车的钳夹梁或凹底车的凹底架，以及专用运输工具，例如托钩、运输端盖，从而使运输总重比采用钳夹车或凹底车更轻，满足桥梁活载荷要求，达到使用铁路这一快捷、经济的运输途径。

如图1所示，本发明为一种发电机定子自承载运输装置，集中承载拉杆、单向承载止口结构以及两个长支臂法兰盘1与发电机定子2装配构成主体结构，该主体结构与车辆行走部5对接形成车辆，两个长支臂法兰盘1与发电机定子2的两端采用单向承载止口结构对接，用螺栓9把和，预应力集中承载拉杆结构3贯穿两个长支臂法兰盘的下端，以上结构形成自承载结构；如图2所示，长支臂法兰盘1的支臂端部安装有车辆的心盘上半副结构4、旁承的上半副结构6、内导向的上半副结构7，形成与车辆行走部5对接的结构接口，使发电机定子2与该自承载运输装置形成的自承载结构直接与车辆的部分结构即行走部5对接形成完整的车辆，具备车辆走行必须的性能。

如图3所示，为了避免自重及运输冲击所形成的下方拉力使发电机定子及连接螺栓9应力过高，采用两个大直径的承载拉杆结构3贯穿于两个长支臂法兰盘，承担大部分拉力。集中承载拉杆结构3由球面垫圈8、螺母12、承载拉杆13组成，承载拉杆13安装在长支臂法兰盘1两端下部的插孔上，球面垫圈8的球面与长支臂法兰盘1下部插孔上的凹球面部位接合，形成能自动调节方向的球型配合面14，螺母12使用予应力拉伸器装配在承载拉杆13两端，承载拉杆13分成多段，采用连接段15连接，以解决过长的拉杆长度带来的材料、加工和运转问题。当发电机定子在弯矩作用下产生弯曲或该装置主体结构变形及装配问题使长支臂法兰盘1两端面不平行时，由于自动调节球型配合14面涂润滑油，摩擦力很小，球面垫圈8在拉力的作用下可以发生自适性旋转，使承载拉杆两侧的螺母12相互平行，避免承载拉杆13由于弯曲变形而使综合应力提高。

如图4、图5、图6所示，发电机定子2与长支臂法兰盘1之间采用单向承载止口结构，单向承载止口结构由发电机定子2两端面的内止口和长支臂法兰盘1的外止口形成，发电机定子的内止口为常规的完整圆结构，外止口配合面10为覆盖角度小于150°的部分环体，内、外止口的直径名义尺寸φ相同，外止口的配合面之外安装多个辅助限位螺栓11。采用该单向承载止口结构解决了采用传统止口对接装配操作困难、实际加工配合间隙控制困难问题，容易保证配合部位的接触均匀，避免局部接触产生应力集中，定位准确。

如图1、图2所示，该装置与发电机定子2形成车辆的主体结构，长支臂法兰盘1的支臂端部安装心盘上半副结构4，能够与车辆行走部对应的心盘下半副结构16结合形成车辆的完整心盘结构，达到车辆行驶要求，该心盘结构总成形成铰支中心，主要负责承担将车辆的主体结构的重力分配到行走部，并承担运行时纵向、横向牵引力和冲击力，心盘结构根据原运输车设计，工作原理与原运输车相同，能够允许行走部相对车辆主体结构沿心盘轴心旋转，并有一定的偏摆柔度，以适应道路的起伏。

长支臂法兰盘1的支臂端部安装旁承上半副结构6，能够与车辆行走部对应的旁承下半副结构17结合形成车辆的完整旁承结构，达到车辆行驶要求，承担横向力产生的侧摆力，工作原理与原运输车相同。

长支臂法兰盘1的支臂端部安装内导向上半副结构7，能够与车辆行走部对应的内导向下半副结构结合形成车辆的完整内导向结构，以减少小曲线运行的侧移量，提高通过性能，工作原理与原运输车相同。

该发明发电机定子自承载运输装置与发电机定子2形成车辆的主体结构由于装置结构简洁，能够使组成的重车(装载货物的车辆)的总重低于采用具有相同行走部的凹底车运输和钳夹车运输时的装载总重，装载总高度与采用钳夹车时相同，低于采用凹底车运输时装载总高度，在运行线路条件不变的情况下，可以运输更重的发电机定子，按目前设计水平可以增加约30-40吨的运输重量。

当使用公路运输时，该自承载运输装置与发电机定子2组成的车体同样可以与大型公路运输车辆的行走部的对应结构结合，组成公路运输车辆，同样由于能够使装载总高度降低、总重降低而提高通过能力、扩大可运输范围、降低运输成本，工作原理与铁路运输车辆相同。

对于必须通过公路和铁路接替运输才能到达的地区，该发明更有转运方便的优点，可以将该自承载运输装置与发电机定子组成的车体直接吊起，转换铁路运输车和公路运输车的行走部即可方便的实现公路与铁路运输的转换，降低转换时间和成本，方便地实现“公、铁联运”。

钳夹车、凹底车等重载运输车都是由车体承载结构、行走部组成，车体承载结构与行走部之间的连接由心盘机构、旁承机构、内导向机构完成，心盘机构、旁承机构、内导向机构都是由上半副和下半副装配行成，上半副安装在车体承载结构上，下半副安装在行走部上，上、下半副的配合使车体承载结构与行走部之间建立机械连接，形成整体车辆。

心盘结构的上半副一般为凸半球结构、下半副一般为凹半球结构，凸半球头向下与凹半球铰接，形成铰支点，负责将车辆的主体结构的重力传递到行走部，并承担运行时纵向、横向冲击力和牵引力，心盘结构能够允许行走部相对车辆主体结构沿心盘轴心旋转，使车辆具备弯道行驶能力，并有一定的偏摆柔度，以适应道路的起伏。

旁承机构上半副一般为滚轮或由耐摩擦材料制造的摩擦块，下半副为平面，滚轮或摩擦块可以在平面上滚动或滑移，使车辆的主体结构被行走部支撑、且可以相对滑移，当存在横向冲击力时旁承机构起到辅助支撑作用。

内导向机构是由上半副和下半副装配行成，一般应用在重载运输车上，由于重载运输车的行走部为多级行走架，车辆定距达到2以上，车辆在小曲率曲线运行时的侧移过大，车身中部容易超出建筑界限，使用内导向机构可以减小侧移量，上半副一般为销轴、下半副一般为销孔，当使用内导向机构时，内导向机构取代心盘的定心作用，此时心盘只承担重量，并能够滑动，由于内导向销距小于心盘距，所以侧移量变小，其原理是：对于固定的圆周，弦长越小则弦高越小。

Claims (4)

1、一种发电机定子自承载运输装置，其特征是：集中承载拉杆、单向承载止口结构以及两个长支臂法兰盘(1)与发电机定子(2)装配构成主体结构，该主体结构与车辆行走部(5)对接形成车辆，两个长支臂法兰盘(1)与发电机定子(2)的两端采用单向承载止口结构对接，用螺栓(9)把和，预应力集中承载拉杆结构(3)贯穿两个长支臂法兰盘(1)下端，长支臂法兰盘的支臂端部安装有车辆的心盘上半副结构(4)、旁承的上半副结构(6)、内导向的上半副结构(7)，形成与车辆行走部(5)对应下半副结构的对接接口，使发电机定子(2)与该自承载运输装置形成的自承载结构直接与车辆的部分结构即行走部(5)对接形成完整的车辆。

2、跟据权利要求1所述的一种发电机定子自承载运输装置，其特征是：发电机定子(2)两端面的内止口和长支臂法兰盘(1)的外止口形成单向承载止口结构，发电机定子的内止口为常规的完整圆结构，外止口配合面(10)为覆盖角度小于150°的部分环体，内止口、外止口的直径名义尺寸φ相同，外止口的配合面之外安装多个辅助限位螺栓(11)。

3、跟据权利要求1或2所述的一种集中承载发电机定子自承载运输装置，其特征是：集中承载拉杆结构(3)由球面垫圈(8)、螺母(12)、承载拉杆(13)组成，承载拉杆(13)安装在长支臂法兰盘(1)两端下部的插孔上，球面垫圈(8)的球面与长支臂法兰盘(1)下部插孔上的凹球面部位接合，形成能自动调节方向的球型配合面(14)，螺母(12)使用予应力拉伸器装配在承载拉杆(13)两端，承载拉杆(13)分成多段并采用连接段(15)连接。

4、跟据权利要求1或2所述的一种集中承载发电机定子自承载运输装置，其特征是：长支臂法兰盘(1)的支臂端部安装心盘上半副结构(4)与车辆行走部对应的心盘下半副结构(16)结合形成车辆的完整心盘结构，长支臂法兰盘的支臂中部安装内导向上半副结构(7)与车辆行走部(5)对应的内导向下半副结构结合形成车辆的完整内导向结构，长支臂法兰盘(1)的支臂端心盘两侧安装旁承上半副结构(6)与车辆行走部对应的旁承下半副结构(17)结合形成车辆的完整旁承结构。

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