CN104176619A - 轴流转桨式水轮机转轮吊装和悬挂方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种轴流转桨式水轮机转轮吊装和悬挂卡环，用于解决克服现有轴流转桨式水轮机转轮吊装和悬挂方式工序繁多，操作不方便等缺点。本发明包括至少两片弧状的卡环体，所述卡环体均布有用于把合卡环体与水轮机导流锥的螺孔。本发明具有结构简单，无需在基础环和叶片本体上开工装孔，也无需在主轴上加工凹形环槽或凸起环带，因而操作非常简单、方便，省去了很多工序，极大地提高了机组的安装和检修工效。

Description

轴流转桨式水轮机转轮吊装和悬挂方法

技术领域

本发明属于轴流转桨式水轮机领域，具体的说涉及一种轴流转桨式水轮机转轮吊装和悬挂方法，本发明适用于所有轴流式水轮机，特别适用于现有的机组在改造前转轮吊装和悬挂靠基础环来实现，改造后叶片数量变动的轴流式水轮机机组。 

背景技术

现有的水轮机转轮吊装和悬挂方式主要有两种，一是在基础环和转轮叶片的叶把上同时开设把合孔，用于安装悬挂转轮拉杆工具（主要针对大型轴流水轮机）；二是在水轮机主轴上加工凹形环槽或凸起环带，同时利用支持盖上把轴承支架的螺孔，来安装悬挂转轮的支架工具（主要针对中、小型轴流水轮机）。 

然而现有的水轮机转轮吊装和悬挂方式存在着以下缺点： 

一、基础环上加工与转轮叶片数量相同的缺口，每个缺口内圈上开设一个螺孔；同时转轮每件叶片叶板中间开设孔；另外需加工和叶片数量相同的悬挂拉杆工具，每套悬挂工具利用这两孔把合，以此悬挂转轮。等水轮机安装完后，操作人员再进入机坑取掉悬挂拉杆工具，再用螺栓把合补偿块，以填补基础环流道；更麻烦的是需要螺塞封堵转轮叶板上的悬挂孔，再进行焊接补焊，打磨叶片以满足叶片型线；操作人员在机坑内操作也不方便。

二、水轮机主轴上开设凹形环槽或凸起环带，同时利用支持盖上把轴承支架的螺孔，另需要单独加工一套锥形悬挂支架，其上平面法兰卡入主轴环槽或支撑进主轴凸起环带下，下平面法兰把在支持盖上。当转轮和主轴在厂房用联轴螺栓把紧吊入机坑就位后，就可以用此悬挂支架支撑主轴以此来悬挂转轴；待水轮机安装完毕后，再从支持盖内腔拆走悬挂支架，由于轴流机空间限制，工具的设计需要考虑很多空间位置因数，拆装繁琐。 

发明内容

为克服现有轴流转桨式水轮机转轮吊装和悬挂方式工序繁多，操作不方便等缺点，本发明的目的在于提供一种轴流转桨式水轮机转轮吊装和悬挂方法，具有能使轴流转桨式水轮机转轮吊装和悬挂工序简单，便于工作人员操作的特点。 

本发明为解决上述技术问题所采用的技术方案是： 

轴流转桨式水轮机转轮吊装和悬挂方法，其特征在于，包括以下步骤：

A配置吊装卡环；

B在水轮机上设置把合结构；

C将卡环与导流锥把合；

D将组合后的水轮机的支持盖、转轮、主轴吊入机坑。

进一步地，所述步骤B包括以下步骤， 

1在水轮机转轮接力器缸盖外缘加工一环槽；

2在导流锥下部法兰面加工用于与卡环把合的螺孔；

3将卡环瓣体卡入环槽后，瓣体组圆把合成整体后再与导流锥把合。

进一步地，所述步骤C，在将卡环与导流锥把合前，需要做以下步骤； 

a水轮机转轮油压实验完毕后使叶片位于全关位置，将转轮固定安装在一平台上，并使用支撑杆支撑叶片；

b水轮机主轴翻身后把合于与主轴装配坑同圆心的基础版上，然后套装下操作油管； 

c将支持盖和导流锥组合好后一起套入主轴或者套入主轴后再组合支持盖和导流锥；

d将步骤c组合后的支持盖、导流锥和主轴一起吊在转轮上方，连接主轴下操作油管和转轮操作油管，再将主轴与转轮连接。

进一步地，所述卡环，其特征在于：包括至少两瓣弧状的卡环体，所述卡环体与转轮接力器缸盖的环槽卡合并与水轮机导流锥把合。 

进一步地，所述卡环包括两瓣弧状的卡环体，所述的卡环体与水轮机导流锥把合。

进一步地，所述卡环包括三瓣弧状的卡环体，所述的卡环体与水轮机导流锥把合。

进一步地，所述卡环包括四瓣卡环体，所述卡环体与水轮机导流锥把合。 

进一步地，所述卡环体均布有用于把合卡环体与水轮机导流锥的螺孔。 

进一步地，所述卡环体首尾依次相连成环状，所述卡环体两端均开设有内挖腔，所述内挖腔内设有用于连接相邻卡环体的连接件。 

进一步地，所述连接件为螺栓。 

本发明与现有技术相比具有以下有益效果： 

一、本方法将三体（支持盖、主轴和转轮）在厂房组装之后，直接吊入机坑，同时减少了很多工序，大大减少了安装周期；保证安装人员操作的便捷性、准确性和安全性，无需安装人员进入机坑内进行转轮悬挂操作。

二、本发明的卡环，包括至少两瓣弧状的卡环体，卡环体均布有用于把合卡环体与水轮机导流锥的螺孔。对已有的结构部件进行加工，即在水轮机转轮接力器缸盖外缘加工一个环槽，作为轴流转桨式水轮机转轮吊装和悬挂卡环卡入和转轮悬挂受力区；在导流锥下部法兰面加工螺孔，用于把合卡环，使之与导流锥组合成一体；主轴和转轮通过联轴螺栓在厂房把合完毕后，用主轴吊具将三体（支持盖、主轴和转轮）直接吊入机坑，待支持盖与机坑内顶盖把合后，放松主轴吊具，主轴和转轮一起落在卡环上，此时卡环承载主轴和转轮的重量。通过卡环，实现转轮的悬挂，而无需额外在基础环开设补偿块，叶片本体上也无需开设悬挂孔，减少了很多工序，同时结构简单易于生产和安装，节约制造成本，同时也避免了对基础环和叶片过流面的破坏。 

三、本发明的卡环体采用通用材料，弧形钢板即可实现转轮的悬挂。基础环上无需补偿块、叶片本体无需加工工装孔和提供悬挂拉杆工具；或者主轴上无需加工凹形环槽或凸起环带和提供锥形悬挂支架。因此节约了此类工具的生产成本和周期，大大减少了生产和材料成本，缩短了电站现场安装和日后机组检修周期。 

四、本发明的相邻卡环体之间设有连接件，能够进一步保证使用的安全性。同时，连接件设在卡环体两端的内挖腔内，能够保证卡环卡入转轮接力器缸盖环槽后，上下平面水平，保证安装的平衡和精度。 

五、水轮机安装完毕，转轮就位后无需拆卸卡环，安装人员无需再进入机坑内去补焊封堵叶片上的工装孔和打磨封堵焊缝，也无需增补补偿块来填补基础环流道，因此可保证安全，较易地完成水轮机的安装。卡环可以重复使用，为以后的检查和维修带来方便，同时，本发明的卡环可以根据不同大小的水轮机制作大小不同的卡环，具有使用范围广，实用性强的特点。 

六、本发明的两瓣悬挂卡环，具有结构简单、安装简便和安装后无需拆卸而作为机组部件随机运行的特点，极大地提高了机组的安装和检修工效。当机组尺寸较大时，悬挂卡环尺寸相应增大，为了使卡环加工和安装更加简便，可视具体情况将卡环分为三瓣或四瓣。 

附图说明

图1是本发明卡环实施例一的结构示意图； 

图2是图1安装结构示意图；

图3是本发明卡环实施例二的结构示意图；

图4是本发明卡环实施例三的结构示意图；

图5是本发明轴流转桨式水轮机转轮吊装完成后的结构示意图

图中标记：1、卡环体，2、螺孔，3、内挖腔，4、连接件，5、水轮机导流锥，6、卡环，7、转轮接力器缸盖。

具体实施方式

下面将结合附图及具体实施方式对本发明作进一步的描述。 

轴流转桨式水轮机转轮吊装和悬挂方法，其特征在于，包括以下步骤： 

A配置吊装卡环；

B在水轮机上设置把合结构；

C将卡环与导流锥把合；

D将组合后的水轮机的支持盖、转轮、主轴吊入机坑。

进一步地，所述步骤B包括以下步骤， 

1在水轮机转轮接力器缸盖外缘加工一环槽；

2在导流锥下部法兰面加工用于与卡环把合的螺孔；

3将卡环瓣体卡入环槽后，瓣体组圆把合成整体后再与导流锥把合。

进一步地，所述步骤C，在将卡环与导流锥把合前，需要做以下步骤； 

a水轮机转轮油压实验完毕后使叶片位于全关位置，将转轮固定安装在一平台上，并使用支撑杆支撑叶片；

b水轮机主轴翻身后把合于与主轴装配坑同圆心的基础版上，然后套装下操作油管； 

c将支持盖和导流锥组合好后一起套入主轴或者套入主轴后再组合支持盖和导流锥；

d将步骤c组合后的支持盖、导流锥和主轴一起吊在转轮上方，连接主轴下操作油管和转轮操作油管，再将主轴与转轮连接。

本发明的卡环，包括至少两瓣弧状的卡环体，卡环体与转轮接力器缸盖的环槽卡合并与水轮机导流锥把合。 

进一步地，所述卡环包括两瓣弧状的卡环体，所述的卡环体与水轮机导流锥把合。

进一步地，所述卡环包括三瓣弧状的卡环体，所述的卡环体与水轮机导流锥把合。

进一步地，所述卡环包括四瓣卡环体，所述卡环体与水轮机导流锥把合。 

进一步地，所述卡环体均布有用于把合卡环体与水轮机导流锥的螺孔。 

进一步地，所述卡环体首尾依次相连成环状，所述卡环体两端均开设有内挖腔，所述内挖腔内设有用于连接相邻卡环体的连接件。 

进一步地，所述连接件为螺栓。 

本发明的轴流转桨式水轮机转轮吊装和悬挂卡环，包括至少两瓣弧状的卡环体，卡环体与水轮机导流锥把合。 

实施例一 

本实施例的轴流转桨式水轮机转轮吊装和悬挂卡环，由两瓣弧形卡环体首尾依次相连成环形，卡环体均布有用于把合卡环体与水轮机导流锥的螺孔；卡环体两端均开设有内挖腔，内挖腔内设有连接两瓣卡环体的连接件，本实施例的连接件为螺栓。本实施例的原理是，在转轮接力器缸盖外缘加工一个环槽，作为卡环卡入和转轮悬挂受力区；在导流锥下部法兰面加工螺孔，用于把合卡环，使之与导流锥组合成一体。理所应当，卡环的内径应该与转轮接力器缸盖的环槽相互适配；为了卡环与导流锥把合，当卡环卡入转轮接力器缸盖的环槽内，螺孔不应被转轮接力器缸盖所遮挡。本实施例采用了卡环卡入转轮接力器缸盖环槽内的设计方案，在接力器缸盖加工一环槽，导流锥下部法兰面加工把合卡环螺孔，卡环分成两瓣，两瓣分别卡入转轮接力器缸盖环槽内后，将两瓣把合成整体，再将导流锥与卡环用螺栓把紧。当导流锥和支持盖连成一体装在顶盖上后，卡环就可以悬挂转轮。待机组安装完毕后，卡环无需拆卸，作为机组部件参与运行。使用这种方法悬挂转轮，无需在基础环和叶片本体上开工装孔，也无需在主轴上加工凹形环槽或凸起环带，因而操作非常简单、方便，省去了很多工序，缩短了电站现场安装和日后机组检修周期。

本实施例的卡环体内径R为1195mm，外径R为1530mm，卡环体上均布的螺孔规格为M64，螺孔圆心到卡环体圆心的距离为1400mm。卡环体厚度为70mm。本实施例所承受重量约为380吨（转轮、主轴和起吊工具总重），当然为了进一步提高安全系数，适当增加卡环体的厚度也是本领域技术人员容易想到的。 

实施例二 

本实施例的轴流转桨式水轮机转轮吊装和悬挂卡环，包括三瓣弧形的卡环体，卡环体均布有用于把合卡环体与水轮机导流锥的螺孔。本实施例的使用方式是，在转轮接力器缸盖外缘加工一个环槽，作为卡环卡入和转轮悬挂受力区；在导流锥下部法兰面加工螺孔，用于把合卡环，使之与导流锥组合成一体；使用的时候，先将三片卡环体卡入转轮接力器缸盖的环槽中，再利用螺孔把合卡环与水轮机导流锥。理所应当，卡环的内径应该与转轮接力器缸盖的环槽相互适配；为了卡环与导流锥把合，当卡环卡入转轮接力器缸盖的环槽内，螺孔不应被转轮接力器缸盖所遮挡。

实施例三 

本实施例的轴流转桨式水轮机转轮吊装和悬挂卡环，由四瓣弧形卡环体首尾依次相连成环形，卡环体均布有用于把合卡环体与水轮机导流锥的螺孔；卡环体两端均开设有内挖腔，内挖腔内设有连接两瓣卡环体的连接件，本实施例的连接件为螺栓。本实施例的原理是，在转轮接力器缸盖外缘加工一个环槽，作为卡环卡入和转轮悬挂受力区；在导流锥下部法兰面加工螺孔，用于把合卡环，使之与导流锥组合成一体。理所应当，卡环的内径应该与转轮接力器缸盖的环槽相互适配；为了卡环与导流锥把和，当卡环卡入转轮接力器缸盖的环槽内，螺孔不应被转轮接力器缸盖所遮挡。本实施例采用了卡环卡入转轮接力器缸盖环槽内的设计方案，在接力器缸盖加工一环槽，导流锥下部法兰面加工把合卡环螺孔，卡环分成四瓣，每瓣分别卡入转轮接力器缸盖环槽内后，将四瓣把合成整体，再将导流锥与卡环用螺栓把紧。当导流锥和支持盖连成一体装在顶盖上后，卡环就可以悬挂转轮。待机组安装完毕后，卡环无需拆卸，作为机组部件参与运行。使用这种方法悬挂转轮，无需在基础环和叶片本体上开工装孔，也无需在主轴上加工凹形环槽或凸起环带，因而操作非常简单、方便，省去了很多工序，缩短了电站现场安装和日后机组检修周期。

Claims (9)

1.轴流转桨式水轮机转轮吊装和悬挂方法，其特征在于，包括以下步骤,

A配置吊装卡环；

B在水轮机上设置把合结构；

C将卡环与导流锥把合；

D将组合后的水轮机的支持盖、转轮、主轴吊入机坑。

2.根据权利要求1所述的步轴流转桨式水轮机转轮吊装和悬挂方法，其特征在于：所述的步骤B包括以下操作步骤；

（1）在水轮机转轮接力器缸盖外缘加工一环槽；

（2）在导流锥下部法兰面加工用于与卡环把合的螺孔；

（3）将卡环瓣体卡入环槽后，瓣体组圆把合成整体后再与导流锥把合。

3.根据权利要求1所述的步轴流转桨式水轮机转轮吊装和悬挂方法，其特征在于：在步骤C将卡环与导流锥把合之前，还需要做以下步骤；

a水轮机转轮油压实验完毕后使叶片位于全关位置，将转轮固定安装在一平台上，并使用支撑杆支撑叶片；

b水轮机主轴翻身后把合于与主轴装配坑同圆心的基础版上，然后套装下操作油管； 

c将支持盖和导流锥组合好后一起套入主轴或者套入主轴后再组合支持盖和导流锥；

d将步骤c组合后的支持盖、导流锥和主轴一起吊在转轮上方，连接主轴下操作油管和转轮操作油管，再将主轴与转轮连接。

4.根据权利要求1所述的步轴流转桨式水轮机转轮吊装和悬挂方法，其特征在于：所述步骤A的卡环包括至少两瓣弧状的卡环体，所述卡环体与转轮接力器缸盖的环槽卡合并与水轮机导流锥把合。

5.根据权利要求4所述的卡环，其特征在于：所述卡环包括两瓣弧状的卡环体，所述的卡环体与水轮机导流锥把合。

6.根据权利要求4所述的卡环，其特征在于：所述卡环包括三瓣弧状的卡环体，所述的卡环体与水轮机导流锥把合。

7.根据权利要求4所述的卡环，其特征在于：所述卡环包括四瓣卡环体，所述卡环体与水轮机导流锥把合。

8.根据权利要求4-7任一所述的卡环，其特征在于：所述卡环体均布有用于把合卡环体与水轮机导流锥的螺孔。

9.根据权利要求8所述的卡环，其特征在于：所述卡环体首尾依次相连成环状，所述卡环体两端均开设有内挖腔，所述内挖腔内设有用于连接相邻卡环体的连接件。