CN101712444B

CN101712444B - 普通厂房内吊装大型工件方法及其液压顶升设备

Info

Publication number: CN101712444B
Application number: CN2009101932214A
Authority: CN
Inventors: 唐业云; 谢为金; 刘勇; 劳诚壮; 张诗清; 罗庆亮
Original assignee: GUANGDONG LIFT ENGINEERING MACHINERY Co Ltd
Current assignee: GUANGDONG LIFT ENGINEERING MACHINERY Co Ltd
Priority date: 2009-10-22
Filing date: 2009-10-22
Publication date: 2012-07-25
Anticipated expiration: 2029-10-22
Also published as: CN101712444A

Abstract

本发明涉及一种普通厂房内吊装大型工件方法及其液压顶升设备，其特征在于：将液压顶升系统的液压提升装置通过吊装梁架设在液压顶升塔的上方；设备由液压提升装置提升到平台高度后将其送至基础上方，并下降顶升塔使设备就位；组合吊装梁中所使用的吊钩通过双向销轴与吊钩梁连接，自身可旋转，实现定子的旋转作业。所述液压顶升设备，包括四台液压顶升塔、四台液压提升装置、组合吊装梁、轨道和控制台；四台液压顶升塔分别布置在两条轨道上方，整体形成一个框架结构；液压顶升塔中设有分节式伸缩机构、其伸缩控制端连接液压驱动机构的输出端；液压顶升塔下部配有行走轮，其驱动输入端连接电机的驱动输出端。本发明将液压顶升系统有机结合了机、电、液一体化的工作原理，具有动作平稳、安全可靠；起升重量大，安装及拆除方便，经济效益明显的特点。

Description

普通厂房内吊装大型工件方法及其液压顶升设备

技术领域

本发明涉及一种普通厂房内吊装大型工件方法及其液压顶升设备，本工法中所使用的液压顶升系统最大额定起重量为700t，不仅可以适用于目前国内外所有大型发电机组的定子、燃机、主变等大件设备安装及检修时的吊装作业，还可以适用于石油、化工等行业中类似大型设备的吊装作业。属于液压吊装设备技术领域。

背景技术

现有技术中，常要在普通厂房内吊装重量为350吨至700吨的大型工件。例如：发电机定子为电厂中的最大件设备，其中600MW发电机组定子重量约350t，1000MW机组发电机定子重量约450t，对于电厂建设单位而言，发电机定子吊装是电力施工的大型施工措施，是影响工程进度和质量的关键。

目前，除了使用液压顶升系统吊装大型机组发电机定子外，还有两种常规作法，一种是加固行车抬吊，另一种是使用吊装架吊装。相比较而言，采用加固行车抬吊发电机定子的作业方法在吊装工期上是较短的，从施工准备到定子就位约7天时间，但其费用相对较高，以600MW机组为例，两台行车加固总费用约需要40万元，另外对于主厂房结构来说也要适当的加大，增加了成本，且行车加固抬吊的方法只能吊装特定的定子，如果为了考虑吊装定子而加固行车，加大主厂房结构势必会造成整个社会资源的浪费。

另一种吊装发电机定子的方法为使用吊装架吊装法，该方法是在主厂房一侧从零米开始搭设固定吊装结构一直到汽机运转层，再铺设轨道和活动吊装架，定子由固定吊装架开始提升，到达运转层平台高度后在由活动架拖运到基础上方；采用该方法需要构筑桩基，吊装结构安装工期厂，成本高，且作业过程中，无法方便的实现定子的旋转，另外安全性不高，是一种较落后的施工方法。

发明内容

本发明的第一个目的，是为了提供一种普通厂房内吊装大型工件方法。

本发明的第二个目的，是为了提供一种普通厂房内吊装大型工件的液压顶升设备。

本发明的第一个目的可以通过采取如下措施达到：

普通厂房内吊装大型工件方法，利用液压顶升系统将定子在主厂房检修口起吊，水平运输并下降至其安装基础的上方，使其就位；其特征在于包括如下步骤：

1)将液压顶升系统的液压提升装置通过吊装梁架设在液压顶升塔的上方，并通过钢绞索与吊钩相连，所术述液压顶升塔分别布置在两条轨道上方，整体形成一个框架结构；

2)被吊设备由液压提升装置提升到平台高度后，行走液压顶升塔将定子送至基础上方，并下降顶升塔使被吊设备就位；

3)液压提升装置通过油缸与上下卡抓配合动作，将钢绞索不断的向上提升，实现提升被吊设备(发电机定子)；液压顶升塔由液压驱动将塔身分节升出，带动其上部结构动作，灵活升降；液压顶升塔下部配有行走轮，由电机驱动，实现行走，将定子由起吊位置运输至其就位位置；组合吊装梁中所使用的吊钩通过双向销轴与吊钩梁连接，自身可旋转，实现定子的旋转作业。

本发明的第一个目的还可以通过采取如下措施达到：

实现本发明第一目的的一种实施方案是：所使用的轨道梁能满足跨空20m、吊装700t设备的作业要求。解决了由于空间及场地限制所造成的不利影响，扩大了整个系统的适用性。液压顶升系统通过整合各组成部分的特点，形成了一套起重量大、安全性高且适用范围广的起吊系统。

本发明的第二个目的可以通过采取如下技术方案达到：

吊装大型发电机定子的液压顶升设备，其结构特点是：

1)包括四台液压顶升塔、四台液压提升装置、组合吊装梁、轨道和控制台，所述液压顶升塔、液压提升装置的控制输入端分别连接控制台的一个控制输出端；

2)四台液压提升装置通过吊装梁架设在四台液压顶升塔的上方，并通过钢绞索与吊钩相连，四台液压顶升塔分别布置在两条轨道上方，整体形成一个框架结构；

3)液压顶升塔中设有分节式伸缩机构、其伸缩控制端连接液压驱动机构的输出端；液压顶升塔下部配有行走轮，其驱动输入端连接电机的驱动输出端；组合吊装梁的吊钩通过双向销轴与吊钩梁连接，设有自身旋转结构，实现定子的旋转作业。

本发明的第二个目的可以通过采取如下技术方案达到：

实现本发明第二目的的一种实施方案是：所述液压提升装置包括结构相同的四组液压千斤顶、四台液压泵站和一个电气控制柜，组合形式为一台液压泵站驱动一组液压千斤顶，相互之间用高压胶管连接，组成一个单元，共四个单元；四个单元通过控制电缆与电气控制柜联接，由电气控制柜进行集中控制；连接成四缸联动结构或单缸运行结构。

实现本发明第二目的的一种实施方案是：所述液压提升装置的液压千斤顶活塞为空心式，活塞上端设有上卡紧机构，缸体下部设有下卡紧机构；上、下卡紧机构之间穿着承力的钢索，钢索下端通过锚头与吊装件相连接。

实现本发明第二目的的一种实施方案是：所述液压顶升塔包括结构相同的四组液压千斤顶、两台液压泵站；组合形式为一台液压泵站驱动两组液压顶升塔，相互之间用高压胶管连接，组成一个单元，共两个单元；两个单元通过控制电缆与控制台联接，由操作手柄通过显示器数据进行集中控制；构成四缸联动结构或单缸运行结构。

实现本发明第二目的的一种实施方案是：液压顶升塔的液压顶升塔共有三节，额定吊重为771t，最大高度12.195m，最小高度4.013m；高度在9.569m以内额定起重能力为771t；高度在9.569m～12.195m额定起重能力为476t。

实现本发明第二目的的一种实施方案是：液压顶升装置的节与节间用方销连接，在不同顶升高度时根据需要，插入相应的方销；每台液压顶升油缸上有一个转换手柄；当手柄移至顶升位置时，操作泵站四个手柄，四台顶升塔顶升作业。

实现本发明第二目的的一种实施方案是：液压顶升塔有两台为主动行走顶升塔，两台为从动行走顶升塔；当手柄移至行走位置时，操作泵站两个主动行走顶升塔手柄，顶升塔行走作业，此时主动顶升塔通过连接件带动从动顶升塔行走。

本发明具有如下突出的有益效果：

1、本发明将液压顶升系统有机结合了机、电、液一体化的工作原理，并配合使用了PDMS动态施工仿真技术，形成了一套科学先进的施工方法，已顺利地完成了台山#2机定子的拆除更换作业、可门电厂、惠来电厂的发电机定子吊装作业以及珠江LNG机组的燃机吊装作业，工艺成熟，技术领先。

2、本发明所使用的轨道梁能满足跨空20m吊装500t设备的作业要求，从而解决了由于空间及场地限制所造成的不利影响，扩大了整个系统的适用性。液压顶升系统通过整合各组成部分的特点，形成了一套起重量大、安全性高且适用范围广的起吊系统。在使用液压顶升系统吊装大型机组发电机定子上已形成了一套科学完整的施工工艺。

3、本发明动作平稳、安全可靠；起升重量大，最大起重量达700t；既可进行垂直吊装，也可进行水平运输作业；可一次性流畅的实现定子的起吊、平移、旋转、就位等一系列过程；不影响土建施工，无需缓装主厂房结构；不仅可以在检修口起吊定子，在配备专用支撑后，还可以将定子在固定端、扩建端及A排外起吊，使得吊装方案可根据现场实际情况灵活考虑；布置灵活，顶升塔的间距可根据需要进行调整，适用于不同的厂房结构；无需对行车进行加固，不受行车大小的限制，适用范围广；不过多的占用主厂房行车，不影响厂房内其它设备安装；安装及拆除方便，塔体高度可降至最低，以利于用行车快速安拆；可重复利用，具有明显的经济效益。

附图说明

图1是本发明吊装定子的主视示意图。

图2是本发明吊装定子的左视示意图。

图3是本发明涉及的液压顶升塔的结构示意图。

图4是本发明涉及的液压提升装置的结构示意图。

图5a、图5b、图5c和图5d是液压提升装置的提升单元的示意图。

图6是本发明涉及的导轨梁的结构俯视图。

图7a、图7b和图6c是本发明涉及的吊装梁受力示意图。

图8是本发明涉及的液压顶升流程图。

具体实施方式

具体实施例1：

下面以吊装大型发电机定子为例对本发明进行详细描述。

图1至图8构成本发明的具体实施例1。

参照图8，本发明利用液压顶升系统将定子在主厂房检修口起吊，水平运输并下降至其安装基础的上方，使其就位；其特征在于包括如下步骤：

2)定子由液压提升装置提升到平台高度后，行走液压顶升塔将定子送至基础上方，并下降顶升塔使定子就位；

3)液压提升装置通过油缸与上下卡抓配合动作，将钢绞索不断的向上提升，实现提升定子；液压顶升塔由液压驱动将塔身分节升出，带动其上部结构动作，灵活升降；液压顶升塔下部配有行走轮，由电机驱动，实现行走，将定子由起吊位置运输至其就位位置；组合吊装梁中所使用的吊钩通过双向销轴与吊钩梁连接，自身可旋转，实现定子的旋转作业。

参照图1和图2，本实施例主要是用作吊装大型发电机定子的液压顶升设备，包括四台液压顶升塔1、四台液压提升装置2、组合吊装梁3、轨道梁4和控制台，所述液压顶升塔1、液压提升装置2的控制输入端分别连接控制台的一个控制输出端；四台液压提升装置2通过组合吊装梁3架设在四台液压顶升塔1的上方，其输出端通过钢绞索5与吊钩6相连，四台液压顶升塔1分别布置在两条轨道梁4上，整体形成一个框架结构；液压顶升塔1中设有分节式伸缩机构1-1、其伸缩控制端连接液压驱动机构的输出端；液压顶升塔1的伸缩机构1-1输出端与组合吊装梁3的底部连接；液压顶升塔1的底部配有行走轮，其驱动输入端连接电机的驱动输出端；四台液压提升装置2通过支撑座10设置在组合吊装梁3上，所述液压提升装置2的输出端通过钢铰线5连接扁担梁，该扁担梁底部设有吊钩6。

本实施例中，组合吊装梁3包括二条吊装横梁3-1和二条吊装纵梁3-2，该吊装横梁3-1长度为17米，该吊装纵梁3-1长度为9米。所述扁担梁包括二条中扁担梁7和一条下扁担梁8，所述吊钩6通过双向销轴12与下扁担梁8连接，设有自身旋转结构，实现定子的旋转作业；吊钩6下端通过千斤绳9连接被吊装工件13(定子或其他大型工件)。

参照图3，液压顶升塔1的底部设有行走轮1-2，其控制输入端通过油管1-3、数据线1-4与泵站14的控制输出端连接。本2本例包括四台液压顶升塔1和二台液压泵站14，每台液压泵站14控制二台液压顶升塔1的顶升和下降。液压顶升塔1通过底部的行走轮1-2可以在轨道梁上直线移动。

参照图4，液压提升装置2包括液压千斤顶(提升单元)2-1、液压泵站2-2、二条主油路2-3、钢索承载体2-4、二条开爪油路2-5、电气控制行程检测信号通路2-6，液压泵站2-2的压力输出端通过二条主油路2-3连接液压千斤顶(提升单元)2-1的油压输入端，液压泵站2-2的反馈信号输入端通过电气控制行程检测信号通路2-6连接液压千斤顶(提升单元)2-1的检测信号输出端，液压泵站2-2的控制信号输入端连接电气控制柜15的控制信号输出端，液压千斤顶(提升单元)2-1设有上提升活塞和下提升活塞，所述上提升活塞和下提升活塞分别连接有钢索承载体胀2-4。液压泵站2-2可以通过支撑10固定在吊装纵梁3-2上。

参照图5a、图5b、图5c和图5d，液压千斤顶(提升单元)2-1由液压缸2-1-1、上提升活塞2-1-2和下提升活塞2-1-3构成，上提升活塞2-1-2和下提升活塞2-1-3的端部分别连接有钢索承载体2-4。其中：图5a为提升未开始时状态，上提升活塞2-1-2和下提升活塞2-1-3闭合；图5b为提升起吊状态，上提升活塞2-1-2闭合、下提升活塞2-1-3打开；图5c为转换状态，上提升活塞2-1-2打开、下提升活塞2-1-3闭合；图5d为复位状态，上提升活塞2-1-2打开、下提升活塞2-1-3闭合。

参照图6，轨道梁4设置在厂房支柱16围成的空间内。轨道梁4有二条，每条轨道梁4上设有轨道4-1，在轨道梁4的底部设有若干个支墩11，支墩11的个数可以根据轨道梁4的长度设置成四个或五个以上。

下面结合600MW机组#4机发电机定子吊装对本实施例详细进行说明。

本实施例可以吊装600MW、1000MW机组及以上的发电机定子，其中600MW机组发电机定子重约320t，1000MW机组定子重约450t，本工法利用液压顶升系统将定子在主厂房检修口起吊，水平运输并下降至其基础上，使其就位。

本发明涉及的液压提升装置为型号GYT-200液压提升装置，其组成及工作原理如下：

GYT-200液压提升装置组成：

GYT-200单缸的额定提升力为1960kN，由结构相同的四组液压千斤顶、四台液压泵站和一个电气控制柜等主要部件组成。组合形式为一台液压泵站驱动一组液压千斤顶，相互之间用高压胶管连接，组成一个单元，共四个单元；四个单元通过控制电缆与电气控制柜联接，由电气控制柜进行集中控制。既可四缸联动，也可以单缸运行。图4.2.1为GYT-200液压提升装置组成简图。

GYT-200液压提升装置工作原理：

本装置的液压千斤顶活塞为空心式，活塞上端设有上卡紧机构，而缸体下部设有下卡紧机构。上、下卡紧机构之间穿着承力的钢索，钢索下端通过锚头与吊装件相连接。当液压千斤顶、泵站和电气控制柜组成系统后，泵站的液压油推动液压千斤顶活塞作往复运行时，上、下卡紧机构交替进行荷载转换(卡紧或放松)，从而将穿在其间的钢索按行程提升(或下降)，实现重物的提升(或下降)吊装作业。

液压提升装置每次提升(下降顺序相反)可分为以下四个操作过程：

上部卡紧机构卡紧钢索承载体；

液压油缸顶升上部卡紧机构，带动承载体运行一个行程；

下部卡紧机构卡紧钢索承载体，上部卡紧机构打开；

液压油缸复位到最初位置。

通过以上四步操作，液压提升装置将钢索承载体提升一个行程，即将吊物提升一个行程距离，如此往复运动就可以将吊物提升到指定高度位置。

本发明涉及的液压顶升塔1的结构及工作原理如下：

所述液压顶升塔1的额定顶升力为771t，由结构相同的四组液压千斤顶、两台液压泵站等主要部件组成。组合形式为一台液压泵站驱动两组液压顶升塔，相互之间用高压胶管连接，组成一个单元，共两个单元；两个单元通过控制电缆与控制台联接，由操作手柄通过显示器数据进行集中控制；既可四缸联动，也可以单缸运行。

液压顶升塔共有三节，额定吊重为771t，最大高度12.195m，最小高度4.013m；高度在9.569m以内额定起重能力为771t；高度在9.569m～12.195m额定起重能力为476t。

本实施例中，液压提升装置的节与节间用方销连接，在不同顶升高度时根据需要，插入相应的方销。每台液压顶升油缸上有一个转换手柄，当手柄移至顶升位置时，操作泵站四个手柄，四台顶升塔顶升作业。液压顶升塔有两台为主动行走顶升塔，两台为从动行走顶升塔；当手柄移至行走位置时，操作泵站两个主动行走顶升塔手柄，顶升塔行走作业，此时主动顶升塔通过连接件带动从动顶升塔行走。

参照图8，本实施例的实施过程如下：

1、技术方案准备

编制施工作业指导书，明确作业内容、作业职责及作业要求；

联系设计单位确认轨道支承点(3/A和1/A轴线的26轴～30轴立柱)强度；

2、PDMS动态演示

采用PDMS三维设计软件，对汽机房、液压顶升系统、定子等相关构筑物及设备进行建模，并根据施工作业流程进行动态演示，从各个角度对吊装作业过程中的每个环节仔细观察，及早发现施工中的不合理之处，并对施工方案进行相应修改。

3、动态演示过程截图：

1)定子起吊 2)定子平移

施工准备

发电机基础验收

根据规范要求对发电机基础及地脚螺栓进行验收，确认合格。

检查液压顶升系统各部件

对液压顶升塔、液压提升装置、吊装组合梁、轨道等各部件进行进场前的清点与检查。

施工人员准备

施工负责人1名，技术人员1名，安全员1名，操作工2名，电工1名，起重工3名，钳工3名。

现场施工、照明电源布置

在13.7m平台上轨道梁外侧指定位置布置三相四线制动力电源箱，提供80kW动力电源，一只200A漏电断路控制器，供液压提升装置专用；提供50kW动力电源，分两路各有一只63A漏电断路控制器，供液压顶升塔专用。

作业内容及操作要点

4、轨道梁铺设

用水平仪测量各个支墩布置点的标高，记录下来；根据测量结果合理布置支墩，再用水平仪复测各支墩的标高，并通过钢板调整使各个支墩标高差值不大于2mm。

用行车起吊轨道梁，布置在支墩上；轨道梁中心距离为14800mm，且对称布置于定子中心线。每边轨道梁总长为48m。

轨道梁连接完成后，其水平度要满足液压顶升塔行走的要求，且左右两边轨道梁平行度偏差要求＜±10mm。

5、液压顶升塔及吊装组合梁的布置

在26轴、27轴之间的轨道梁上布置四台液压顶升塔，前后中心距为7.55m。

在液压顶升塔顶上布置17m吊装梁(由一对12m的1.6m高的轨道梁和一对5m的1.6m高的轨道梁组合而成)。

在17m吊装梁上布置支承液压提升装置的两条9m吊装梁，中心距9m，对称布置。

在17m吊装梁上对称布置2个操作平台，用于存放液压提升装置泵站。

6、液压提升装置的布置

液压提升装置安装前要进行调试，检查其油缸、泵站、连接油管、卡爪及压板，确认合格。

在悬挂梁上布置液压提升装置。

将悬挂梁与液压提升装置用销轴连接，布置在9m吊装梁上。

调整液压提升装置和悬挂梁的位置。

搭设钢索导向架，两台液压提升装置相向对搭。在液压提升装置顶部上方800mm搭设一横杆，形成一个半径1m的圆弧趋势。在其底部搭设穿钢索平台，能满足2人作业要求。

每台液压提升装置油缸应与泵站对应；接好相应的电缆、油管、数据线。

7、液压提升装置调试：

1)直观检查

联机前，要对泵站、缸、电气控制的电气元件作仔细的外观检查，看是否有松动或脱落现象，并使之恢复原状。

2)绝缘检查

用500伏摇表，检查电机相间，相地的绝缘电阻，要求大于2兆欧。

3)检查电机转向

接线完毕后点动高、低泵站看电机转向与油泵规定转向是否符合。如不符，可将电源进线任意两根对换位置即可。

4)空载运行检查

作空载升、降及单缸、多缸互配、四缸联动的各种工况操作，查看各种信号是否与运行工况相一致。带荷下降工况时限为4秒。

按《液压提升装置(劳辛格)试验检查表》中内容进行，并做好记录。

穿钢索、装下锚头及扁担梁

穿钢索：调试确认正常后每台液压提升装置穿14条25m长的钢索，注意相邻两条旋向相反；首先在液压提升装置油缸下方搭好脚手架平台；其次先将上下夹持器的夹片提起，钢绞线依左右捻向相间一从液压提升装置油缸底部往上穿入，每穿进一根在上方用导向夹持器的夹片卡紧，严防钢索自由随落。在所有钢绞线全部穿好后，将上下夹持器的夹片放下卡紧。

用支墩或枕木墩将吊装扁担梁垫平，顶升液压顶升塔至适当高度。下锚头由下锚座、锚爪压板、拉杆、锚爪等组成，它是承载钢索与吊装重物的重要连接部件，进行组装工作时，应特别仔细。组装是将锚座与钢索锚固后再与吊点底座固定。把锚座侧放地面，卸下锚爪压板，穿进钢索，左、右捻向间隔排列布置，装锚爪，将装锚爪工具套进钢索端部(钢索头不能有毛刺)推入锚爪打紧。锚爪装入前，应在每个圆锥孔内表面涂上3号二硫化钼锂基润滑油脂(退锚灵)，但不允许沾到钢索上。确信锚爪三瓣120°分布，受力均匀之后，将全部锚爪打紧，然后装上锚爪压板拧紧，使每个锚爪都受到预紧而锁紧钢索。注意吊装扁担梁要保持水平无偏斜，轴线和发电机定子纵轴线垂直。

组装下锚头时，钢索从中扁担的吊装孔穿入，将下锚头与中扁担梁连接起来。钢索与下锚头连接时注意不要交叉。

5)中扁担与下扁担连接

一对中扁担梁通过连接销与一条下扁担梁连接；

下扁担通过联接板与400t钩钩头连接；

6)钢索预紧

用预紧器卡住钢索挂在1t手拉链条葫芦上，对每根钢索进行预紧，加力200-300kgf，反复多次轮流预紧，使每个油缸的每一根钢索均匀受力。

再次顶升液压顶升塔至吊装扁担梁离开支墩，然后用1t手拉葫芦对称调平下锚头；将4条

钢丝绳用16个头挂上吊钩后再次顶升液压顶升塔至足够高度，将钢丝绳挂上定子吊耳。

液压提升装置油缸微微起升，使钢索稍微受力，再用1t手拉葫芦对称逐根反复轮流预紧钢索，检查钢索的张紧度，保证每根钢索均匀受力。

7)试吊

确认已解除定子的无关连接，液压提升装置起升，将定子吊离车板。

检查液压提升系统整体情况，钢丝绳受力状况。

开走运输平板车，并将定子降至离地面200mm高度范围内。

操作液压提升装置将定子提升200mm，停置10分钟，检查提升装置油缸、钢索、悬挂梁、销子的受力情况，检查支承墩、厂房钢柱金属结构受力情况。试吊时，定子一旦离开车板，承载钢索会抽紧，压板与锚爪间出现缝隙时，必须再次拧紧压板螺钉，以保安全。

再提升200mm，然后再下降200mm，检查钢索的张紧度、开闭爪动作是否灵敏、有无异常现象。

8)正式提升

四台液压提升装置同时提升，并指派专人监护液压提升装置，直至完成提升任务。

四个液压顶升塔同时顶升，待定子超过汽机平台面+13.70m以上400mm后停止。

正式提升前需拆除液压提升装置穿钢索平台，以保证定子提升高度。

9)液压顶升塔行走

将液压顶升塔转换为行走状态，行走顶升塔。

注意液压油管、电缆与周围物件尖锐接触处应垫好麻布等，顶升塔行走过程中有专人监护液压油管、电缆；有专人监视拖运轨道梁挠度变化和支墩受力情况。

顶升塔行走过程应保持同步、缓慢平稳。要求左右的行走距离误差＜10mm；出现较大误误差时要求单边暂停，待调整后再行驱动。

10)定子转向

在汽机平台面+13.70m空旷适合处停住，在确认吊装系统无误后，确定定子的吊装方向，然后利用400t钩自身的旋转功能，通过人工推动，将定子旋转90°。

11)下降就位

驱动液压顶升塔行走系统，直至定子停在就位基础正上方，停止移动。

缩回液压顶升塔，直至定子完全就位。

卸下吊装钢丝绳。

12)拆卸吊装系统

将液压顶升系统行走至发电机一侧，并降至最低，利用行车依次拆除液压提升装置、组合吊装梁、液压顶升塔、轨道等。并将抽出的钢索收卷成直径约2.4m的圈装入专用托架，将液压提升装置油缸装入专用箱，将顶升塔横卧装入专用箱，清理作业现场，吊装作业完成。

8、相关计算

参照图7a、图7b和图6c，本实施例计算方式如下：

1)荷载情况

本实施例中所采用吊装系统的主要部件重量及定子重量如下：

发电机定子	320t	吊钩(400t)	1.9t
				4台液压顶升塔	40t	下扁担梁	10.5t
悬挂梁	2t	连接销轴(下、中扁担连接)	0.2t
				17m吊装梁	51t	中间扁担梁	2.0t
9m吊装梁	18.7t	4台GYT-200液压提升装置及钢绞线	6.8t
				起吊千斤绳	0.6t	合计(Q)	453.7t

2)液压顶升塔负荷率

液压顶升塔型号为34PT8552WT，额定吊重为771t，在定子吊装中，液压顶升塔的顶升高度小于其第一个行程，故使用中，额定起重能力同样为771t，则液压顶升塔负荷率为：

η = \frac{413.7}{771} \times 100 % = 53.7 %

(安全)

3)GYT-200液压提升装置负荷率计算：

由上述载荷情况可计算得GYT-200液压提升装置负荷率为：

η_{1} = \frac{1.1 \times 335.2}{200 \times 4 \times \frac{14}{24}} \times 100 % = 79 %

(安全)

4)吊装钢丝绳计算

选用4条6×37+FC-φ60-1770，周长20m的环形钢丝绳，钢丝绳的破断拉力为1870.0kN，共16股吊装，钢丝绳夹角约为84°则钢丝绳安全倍数为：

(安全)

5)轨道梁校核

轨道梁按20m支点跨距承载500t设计，此次定子吊装支点最大跨距10m，总重量453.7t，所以在此不再校核。

吊装梁校核。

17m吊装梁强度校核。

吊装梁强度校核。

17m吊装梁材料Q345，[σ]＝290N/mm²(GB50017-2003表3.4.1-1钢材的强度设计值N/mm²)。

其中90.2t为上部所传递的荷载，则在该梁所引起的最大弯矩为：

M＝2563.4KNm；

17m吊装梁材质为Q345，截面参数：

I_z1＝4786658.33cm⁴ W_z1＝59833.23cm³ S_z1＝37861.25cm³

荷载所引起的最大应力为：

σ = \frac{M}{W} = \frac{2563.4 \times 10^{6}}{59.83323 \times 10^{6}} = 42.84 MPa < [σ] = 290 MPa,

满足；

6)连接部位强度校核

该17m吊装梁是由1根长度为12m的轨道梁和1根长度为5m的轨道梁拼接而成，其中间由3颗

销子连接。

7)销子受力计算：

根据设计图纸资料得知，销子为A490型，直径

许用抗剪应力为：[τ]＝576.75MPa；吊装过程中，底部销子所受的最大剪力为：

F = \frac{M}{2 \times 597} = 21.47 \times 10^{5} KN;

销子单面最大剪应力为：

τ = \frac{F}{4 A} = \frac{21.47 \times 10^{5}}{4 \times \frac{3.14 \times 108^{2}}{4}} = 58.62 MPa < [τ] = 576.75 MPa,

满足要求；

母材强度校核：

右侧接头母材截面A处所能承受的最大剪力为：

F₁＝A[τ]＝115×35×8×170＝54.74×10⁵KN＞F＝21.47×10⁵KN，满足要求；

左侧接头母材截面B处所能承受的最大剪力为：

F₂＝A[τ]＝2×(2×180×16×185×2+2×35×205×170)＝91.41×10⁵＞F＝21.47×10⁵KN满足要求。

8)9m吊装梁校核

9m吊装梁材质为Q345，[σ]＝290N/mm²(GB50017-2003表3.4.1-1钢材的强度设计值N/mm²)。

根据梁截面计算出，截面特性W＝19679.17cm³，计算出

σ = \frac{M}{W} = \frac{1150.2 \times 10^{6}}{19679.17 \times 103} = 58.44 MPa < [σ] = 290 MPa

满足要求。

9)吊装扁担梁校核

吊装扁担梁材质为Q235，抗弯强度设计值[f]＝205N/mm²，x轴塑性发展系数y_x取1.05，吊装扁担梁重10.5t，吊起总重量P1＝3160.5KN，自重荷载q＝12.57KN/m，跨距尺寸为9m，荷载情况如图：

内力计算结果如下：

a、支座反力

Q_A＝Q_B＝1580.25KN

b、最大弯矩

M_{\max} = \frac{P 1 \times L}{4} + \frac{q L^{2}}{8} = 7238.4 KNm

吊装弯矩自重最大弯矩

c、强度及刚度验算结果

最大弯曲正应力

σ_{\max} = \frac{M_{\max}}{y_{x} \times W_{x}} = 150.8 MPa < f = 205 MPa,

满足要求。

9、材料与设备

10、质量控制

轨道梁铺设要求平行度＜±10mm，水平度＜±2mm/10m；两组轨道梁中心距14800mm±5mm；

顶升塔布置前后距离7550mm±5mm；

每组液压提升装置油缸穿14条钢索，且左右捻向间隔相间，端头用15#绳卡固定防滑；

钢索导向架在液压提升装置油缸正上方800mm左右要有一条横杆，再向一侧搭设半径约1m圆弧架子；

钢丝绳挂钩时，棱角处用麻袋或胶皮加垫保护；

钢索预紧力度掌握一致为200-300kgf；

试吊后对下锚头卡爪固定板连接螺栓进行二次紧固；

起吊过程中对液压提升装置上下卡爪加退锚灵；监护上下卡爪开启闭合情况，监护钢索疏导情况；

顶升塔行走时两边行走距离误差不大于100mm。

11、安全控制

施工前做好技术交底工作，使施工人员了解施工过程的内容、注意事项和准备工作，同时明确组织机构，成立吊装指挥小组，负责整个过程的指挥工作；

对所使用的施工机械、工机具进行认真检查，确保其性能，防止施工意外；

高空作业的工作范围内应搭设脚手架、爬梯及设置围拦，吊装区域设明确的警示标识，如安全护拦、彩色绳索及警示牌等；

严格按照要求及划定的中心线安装吊装梁及吊装架，避免斜拉斜吊；

每穿好一条钢索即上好防坠绳卡，按照一定的顺序调紧钢索，并做好标识，以免漏调；

在重物起吊前应对组件认真检查，吊点是否正确、可靠、检查吊运过程有无障碍物等；

吊装过程中统一指挥，信号明确；

定子起吊时，要求四组液压提升装置提升速度保持一致，吊点高差≤50mm；

在每个提升油缸上方应搭设一个钢索导向架，以免钢索弯折过大；

提升过程中设专人监护液压系统，特别是开、闭爪动作，确认可安全作业才进行操作；

起吊、行走过程的每个环节，都应有人监护，发现异常及时汇报；

对液压顶升系统油管作明确标识，并在作业前对液压提升系统作空载调试，确认其工作正常；

穿钢索及吊装过程中在30m范围内停止电焊作业，并做好液压提升装置的绝缘措施，以免因引弧造成钢索损伤；

高空作业人员必须戴好安全帽、佩戴安全带等；高空行走钢梁时应拉好安全绳。

12、环保措施

遵循现场的环境方针，树立环保意识；产生的边、角、余料及时清理，并堆放到指定地点；施工过程中有可靠的预防漏油措施，液压系统漏油时应及时用碎布擦净或用容器接住，以防污染环境；施工区保持清洁，规划有序，做到“工完、料尽、场地清”。

13、效益分析

由于液压顶升系统可重复使用，每次吊装发电机定子的总成本约为25.5万元，其中，设备采购费用为800万元，按使用10年计算，根据实际状况每年平均使用5次，10年内使用次数为50次，每次只需16万元，设备的运输费用为0.3元/吨/公里，按每次500公里计算，平均每次的运输费用为7.5万元，另外，每台发电机定子吊装的平均人工费约为2万元；

除此之外，采用液压顶升系统吊装发电机定子，与其它系统无交叉作业现象，且占用行车的时间较少，约3个台班，不影响电厂建设施工工期。

以600MW机组为例对三种定子吊装方法费用对比如下：

1)采用液压顶升系统吊装定子

采用液压顶升系统吊装定子平均每次的费用为25.5万元，具体计算如下：

机具采购：设备采购费用约800万元，使用次数按50次计算，每次分摊费用约16万元。

机具运输：整套设备重约500t，需要20车次运输，运输成本：0.3元/吨/公里，按500公里每次计算，每次运输费用7.5万元。

人工：整个施工需要施工人员12人，工期约15天；成本约2万元。

2)采用行车加固抬吊

采用行车加固抬吊发电机定子费用为47.75万元，具体计算如下：

行车加固费用：成本约20万元/台，两台需要40万元。

其他工机具费用：包括液压提升装置、吊装梁等工具成本约200万元，按使用50次计算，每次4万元；

运输费用：整套设备重约50t，需要4车次运输，运输成本：0.3元/吨/公里，按500公里每次计算，每次运输费用7500元；

人工费用：整个施工需要施工人员10人，工期约10天；成本约1万元。

配合机械费用：施工需要50t以上吨位汽车吊配合，需4台班，费用约2万元。

3)采用吊装架吊装

采用吊装架吊装发电机定子费用为74万元，具体计算如下：

基础构筑：吊装架基础施工费用约为50万元；

设备采购：设备采购费用约400万元，使用次数按50次计算，每次分摊费用约8万元

运输：整套设备重约200t，需要15车次运输，运输成本：0.3元/吨/公里，按每次500公里计算，每次运输费用为3万元。

人工：整个施工需要施工人员15人，工期约30天；成本约5万元

配合机械：施工需要150t以上吨位和50t吨位吊机配合；台班：150t吊机4台班，费用约5万元，50t吊机6台班，费用约3万元。

14、应用实例

1)台山电厂#2定子更换

国华台山电厂600MW机组工程#2机组原发电机设备由上海汽轮发电机有限公司设计制造。发电机型号：QFSN-600-2型，定子外形尺寸：最大宽度4000mm，最大运输高度4277mm，净长度10350mm，净重为320t，加装运输盖板后总重量为345t。检修时需要将#2旧发电机定子拆下运回上海厂，而另从上海厂运新定子重新安装。

申请人于2006年7月22日开始进入施工准备阶段，共投入施工人员20人，于2006年8月10日完成了旧定子的拆除及新定子的更换工作。

实施效果：

由于汽机房里的行车额定起重量为80t，无法满足定子的吊装要求，另外厂房结构及主要设备都已进入运行，使用常规吊装架的办法更换定子不切实际，在机组检修期间，如何高效率的完成定子的更换工作是我们及业主面临的首要难题。申请人使用液压顶升系统吊装发电机定子的技术方案，成功的完成了台山#2机发电机定子的更换工程，得到了业主及社会各界的高度赞扬。

2)山西漳山电厂#3定子吊装

山西漳山发电有限责任公司2×600MW扩建工程(#1标段)#3发电机定子吊装重量320t，外形尺寸为10350mm×4000mm×4435mm，就位于+13.70m平台上。我公司采用液压顶升系统进行发电机定子的吊装作业，于2007年7月28日开始进入施工准备阶段，共投入施工人员15人，于2007年8月15日完成了整个吊装工作。

3)可门#3定子吊装

可门二期电厂2×600MW机组工程#3发电机设备由上海汽轮发电机有限公司设计制造。发电机型号：QFSN-6002型，定子外形尺寸：最大宽度4000mm，最大运输高度4277mm，净长度10350mm，净重为320t，加装运输盖板后总重量为345t。

申请人于2008年1月08日开始进入施工准备阶段，共投入施工人员15人，于2008年1月15日将定子就位，整个吊装过程平稳、流畅。

4)惠来电厂#2定子吊装

惠来(靖海)电厂#2超临界燃煤机组(600MW)发电机定子运输重量重310t，外形尺寸为9960mm×5004mm×4540mm，就位于+13.65m平台上。采用液压顶升系统吊装。我公司于2006年11月2日开始进入施工准备阶段，共投入施工人员16人，于2006年11月18日完成了整个吊装工作。定子由液压顶升系统在检修口处平稳提升，到达运转层高度后，由顶升系统运至就位发电机基础上方，并最终将其就位。

其他具体实施例：

本发明除了能实现具体实施例1所述吊装大型发电机定子外，还可以在普通工厂厂房内吊装700吨以下的大型工件。总之凡是采用本发明所述的液压吊装方法，无论其吊装任何工件，都属于本发明的保护范围。

Claims

1.普通厂房内吊装大型工件方法，利用液压顶升系统将定子在主厂房检修口起吊，水平运输并下降至其安装基础的上方，使其就位；其特征在于包括如下步骤：

1）将液压顶升系统的液压提升装置通过组合吊装梁架设在液压顶升塔的上方，并通过钢绞索与承载梁的吊钩相连，所述液压顶升塔分别布置在两条轨道上方，整体形成一个框架结构；

2）被吊设备由液压提升装置提升到平台高度后，液压顶升塔将被吊设备送至安装基础上方，并下降液压顶升塔使定子就位；

3）液压提升装置通过油缸与上下卡爪配合动作，将钢绞索不断的向上提升，实现提升定子；液压顶升塔由液压驱动将塔身分节升出，带动其上部结构动作，灵活升降；液压顶升塔下部配有行走轮，由电机驱动，实现行走，将被吊设备由起吊位置运输至其就位位置；组合吊装梁中所使用的吊钩通过双向销轴与组合吊装梁连接，自身可旋转，实现定子的旋转作业；

4）所使用的轨道梁能满足跨空20m、吊装700t设备的作业要求。

2.普通厂房内吊装大型工件的液压顶升设备，其特征是：

1）包括四台液压顶升塔（1）、四台液压提升装置（2）、组合吊装梁（3）、轨道梁（4）和控制台，所述液压顶升塔（1）、液压提升装置（2）的控制输入端分别连接控制台的一个控制输出端；

2）四台液压提升装置（2）通过组合吊装梁（3）架设在四台液压顶升塔（1）的上方，其输出端通过钢绞索（5）与吊钩（6）相连，四台液压顶升塔（1）分别布置在两条轨道梁（4）上，整体形成一个框架结构；

3）液压顶升塔（1）中设有分节式伸缩机构（1-1）、其伸缩控制端连接液压驱动机构的输出端；液压顶升塔（1）的伸缩机构（1-1）输出端与组合吊装梁（3）的底部连接；液压顶升塔（1）的底部配有行走轮，其驱动输入端连接电机的驱动输出端；四台液压提升装置（2）通过支撑座（10）设置在组合吊装梁（3）上，所述液压提升装置（2）的输出端通过钢铰线（5）连接扁担梁，该扁担梁底部设有吊钩（6）。

3.根据权利要求2所述的普通厂房内吊装大型工件的液压顶升设备，其特征是：组合吊装梁（3）包括二条吊装横梁（3-1）和二条吊装纵梁（3-2），该吊装横梁（3-1）长度为17米，该吊装纵梁（3-1）长度为9米；所述扁担梁包括二条中扁担梁（7）和一条下扁担梁（8），所述吊钩（6）通过双向销轴（12）与下扁担梁（8）连接，设有自身旋转结构，实现定子的旋转作业；吊钩（6）下端通过千斤绳（9）连接被吊装工件（13）。

4.根据权利要求2或3所述的普通厂房内吊装大型工件的液压顶升设备，其特征是：所述液压提升装置包括结构相同的四组液压千斤顶、四台液压泵站和一个电气控制柜，组合形式为一台液压泵站驱动一组液压千斤顶，相互之间用高压胶管连接，组成一个单元，共四个单元；四个单元通过控制电缆与电气控制柜联接，由电气控制柜进行集中控制；连接成四缸联动结构或单缸运行结构。

5.根据权利要求2或3所述的普通厂房内吊装大型工件的液压顶升设备，其特征是：所述液压提升装置的液压千斤顶活塞为空心式，活塞上端设有上卡紧机构，缸体下部设有下卡紧机构；上、下卡紧机构之间穿着承力的钢索，钢索下端通过锚头与吊装件相连接。

6.根据权利要求2或3所述的普通厂房内吊装大型工件的液压顶升设备，其特征是：所述液压顶升塔包括结构相同的四组液压千斤顶、两台液压泵站；组合形式为一台液压泵站驱动两组液压顶升塔，相互之间用高压胶管连接，组成一个单元，共两个单元；两个单元通过控制电缆与控制台联接，由操作手柄通过显示器数据进行集中控制；构成四缸联动结构或单缸运行结构。

7.根据权利要求2或3所述的普通厂房内吊装大型工件的液压顶升设备，其特征是：液压顶升塔共有三节，额定吊重为771t或476t，最大顶升高度12.195m，最小顶升高度4.013m；顶升高度在9.569m以内额定起重能力为771t；顶升高度在9.569m～12.195m额定起重能力为476t。

8.根据权利要求2或3所述的普通厂房内吊装大型工件的液压顶升设备，其特征是：液压顶升装置的节与节间用方销连接；液压顶升塔有两台为主动行走顶升塔，两台为从动行走顶升塔。