CN108116983B - 一种大型灯泡贯流式机组主轴吊装方法及吊装辅助装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种大型灯泡贯流式机组主轴吊装方法及吊装辅助装置,通过在水轮机机舱内搭设支承行走机构，利用上部吊装与下部支撑相结合的方式，特别适用于大型灯泡贯流式水轮机主轴吊装重量重的情况，吊装过程中采用双轨轨道支撑承重小车受力，第一次拆除行车吊钩时有可靠的顶轴装置与承重小车共同支撑主轴，轴向插装移动靠牵引承重小车进行，整个吊装过程主轴状态平稳，吊装方案安全性好，可操作性高，而且吊装主要工作体现在轨道桁架的安装与拆卸上，轨道桁架的安装与拆卸无须使用厂房行车，可节约较多的安装直线工期，保证工程进度。

Description

一种大型灯泡贯流式机组主轴吊装方法及吊装辅助装置

技术领域

本发明属于水轮机设计技术领域，特别涉及一种大型灯泡贯流式机组主轴吊装方法及吊装辅助装置。

背景技术

现有灯泡贯流式水轮机主轴重量大，卧轴布置、轴向长度长，其吊装难度极大，是机组安装的最关键步骤。

灯泡贯流式水轮机主轴的吊装难度主要体现在其插装困难：主轴安装就位后其轴身基本全在水轮机机舱内部，厂房行车无法直接吊装就位。

现有吊装主要采用以下两种技术方案进行：

方案一：如图1所示，该吊装方案为主轴2与推力轴承及发电机侧导轴承10组合吊装，并在主轴2上游侧设置配重块13，使吊装部件整体重心向上游侧转移，吊装时配合施加轴向拖拽力F使主轴2吊装就位。

该方案主要用于小型灯泡贯流式机组主轴吊装。随着机组尺寸增大，主轴重量骤增，加上配重块及推力轴承和发电机侧导轴承的总吊装重量可能会超过行车的设计起吊能力，吊装过程的可操作性和安全性降低。

方案二：如图2所示，该吊装方案采用设置辅助吊点的方式进行主轴吊装。主吊具3设置在主轴2重心处，主轴2插装时调节行车吊钩与辅助吊具A14之间的吊绳长度，并在机舱内部设置临时吊点通过辅助吊具B15受力，通过三点起吊的方式吊装主轴。主轴插装就位后需要再设置临时吊点通过辅助吊耳A吊住主轴以腾出行车吊钩吊装轴承。

该方案主要用于中小型灯泡贯流式机组主轴吊装。该吊装方案操作难度较大，主轴插装时需要在机舱内设置多个临时吊点进行切换才能完成调转，操作安全性较低。当机组尺寸增大，主轴重量增重时，机舱内设置的临时吊点容易引起水轮机部件变形及其他派生问题。

发明内容

本发明的目的在于：针对上述存在的问题，提供一种主要针对大型灯泡贯流式水轮机主轴吊装重量重的情况，能够提高主轴吊装可操作性和安全性，有效避免吊装过程中造成水轮机内部部件变形甚至损坏的吊装方法及吊装辅助装置。

本发明技术的技术方案是这样实现的：一种大型灯泡贯流式机组主轴吊装方法，其特征在于：包括以下吊装步骤：

a）在主轴重心位置设置主吊具，主轴上游侧设置辅助吊耳，辅助吊耳与行车吊钩之间设置手拉葫芦，通过手拉葫芦调节行车吊钩与主轴之间的相对位置；

b）主轴向水轮机机舱内插装分为两段进行，第一段行程内靠行车吊钩与搭设在水轮机机舱内的支承行走机构配合共同抬起主轴，所述支承行走机构包括用于对主轴进行支撑且能够移动的承重小车，主轴放置于承重小车上；

c）收紧辅助吊耳与行车吊钩之间的手拉葫芦，同时牵引承重小车向下游移动，直至主吊具处于水轮机座环上支柱的进人或吊物通道正下方时，第一段主轴插装行程结束；

d）将顶轴装置固定于支承行走机构上，通过顶轴装置与承重小车的配合，共同支撑起主轴；

e）撤去行车吊钩，然后将行车吊钩从水轮机座环上支柱的进人或吊物通道重新吊起主轴；

f）主轴在行车吊钩的作用下脱离顶轴装置与承重小车的支承面，将承重小车移动至主吊具正下方并将主轴放置回承重小车，此时主轴仅靠承重小车的支撑就能够保持平衡，即主轴的第二段行程内靠承重小车对主轴进行支承；

g）牵引承重小车，直至主轴到达就位位置，第二段主轴插装行程结束，初定主轴，安装水轮机侧导轴承；

h）在主轴上游端安装推力轴承及发电机侧导轴承，至此主轴插装完毕，最后拆除水轮机机舱内所有临时搭设机构。

本发明所述的大型灯泡贯流式机组主轴吊装方法，其所述水轮机侧导轴承在主轴插装之前与主轴装配在一起进行吊装，或者所述水轮机侧导轴承在主轴插装至最终待安装位置后再进行装配。

本发明所述的大型灯泡贯流式机组主轴吊装方法，其所述承重小车可滑动地设置在分段式的轨道上，所述轨道通过临时搭设的型钢桁架进行支撑，在安装主轴上游端的推力轴承及发电机侧导轴承之前，拆除上游端的轨道及对应的型钢桁架。

本发明所述的大型灯泡贯流式机组主轴吊装方法，其所述顶轴装置固定于轨道上，所述顶轴装置与承重小车分别位于主吊具上下游两侧，并对主轴形成可靠支承 。

一种用于上述大型灯泡贯流式机组主轴吊装方法的吊装辅助装置，包括行车吊钩、设置在主轴重心位置的主吊具以及设置在主轴上游侧的辅助吊耳，其特征在于：在所述辅助吊耳与行车吊钩之间设置手拉葫芦，通过手拉葫芦调节行车吊钩与主轴之间的相对位置，在所述水轮机机舱内设置有支承行走机构，所述支承行走机构包括承重小车和轨道，所述承重小车可滑动地设置在轨道上，所述主轴在第一段插装行程中，通过承重小车与行车吊钩的配合共同抬起主轴，在所述主轴的第一段主轴插装行程结束后，通过固定设置在轨道上的顶轴装置与承重小车配合共同支撑主轴，所述主轴在第二段插装行程中，通过移动至主轴重心位置下方的承重小车对其进行支撑，并带动主轴移动至安装位。

本发明所述的大型灯泡贯流式机组主轴吊装方法的吊装辅助装置，其特所述主轴上的主吊具处于水轮机座环上支柱的进人或吊物通道正下方时，所述主轴的第一段主轴插装行程结束。

本发明所述的大型灯泡贯流式机组主轴吊装方法的吊装辅助装置，其所述主轴的第一段主轴插装行程结束后，所述顶轴装置固定设置在主吊具一侧靠近上游端的轨道上，所述承重小车位于主吊具另一侧靠近下游端的轨道上。

本发明所述的大型灯泡贯流式机组主轴吊装方法的吊装辅助装置，其所述轨道通过搭设在水轮机机舱内的型钢桁架进行多点支撑，所述轨道为分段式结构，在安装主轴上游端推力轴承及发电机侧导轴承时，所述轨道的上游部分能够拆除以留出相应安装空间。

本发明与现有技术相比，具有以下技术效果：

1、本发明主要针对重量重的大型灯泡贯流式水轮机主轴的吊装。而现有技术方案中的方案一，基于重量重的水轮机主轴，再加之配重块及推力轴承和发电机侧导轴承，会造成总吊装重量超过行车的设计起吊能力，吊装过程的可操作性和安全性较差。而本发明所采用的上部吊装与下部支撑相结合的方式，特别适用于大型灯泡贯流式水轮机主轴吊装重量重的情况，能够有效提高主轴吊装可操作性和安全性。

2、本发明与现有技术中的方案二相比，现有技术的方案二采用在水轮机机舱内部设置临时吊点的方式，容易引起水轮机部件变形甚至损坏，而且存在极大的操作人员及设备安全隐患。本发明中采用多支点型钢桁架支撑承重小车轨道，受力分散，单点受力较小，且型钢桁架的主要受力支点设置在座环下部支撑位置，该位置刚性较好，不会引起座环变形。

3、本发明采用双轨轨道支撑承重小车受力，第一次拆除行车吊钩时有可靠的顶轴装置与承重小车共同支撑主轴，轴向插装移动靠牵引承重小车进行，整个吊装过程主轴状态平稳，吊装方案安全性好，可操作性高。而现有方案二中在机舱内需要设置多个临时吊点，各吊点的切换操作难度大，且切换过程中主轴状态极为不稳定，吊装易产生冲击载荷，安全隐患极大。

4、本发明的吊装主要工作体现在轨道桁架的安装与拆卸上，而现有方案二主要的工作体现在吊点的设置与切换。在机组安装阶段，厂房行车是现场关键瓶颈资源，轨道桁架的安装与拆卸无须使用厂房行车。故本发明可节约较多的安装直线工期，保证工程进度。

附图说明

图1是现有技术中方案一的吊装示意图。

图2是现有技术中方案二的吊装示意图。

图3至图10是本发明的吊装过程示意图。

图中标记：1为行车吊钩，2为主轴，3为主吊具，4为辅助吊耳，5为手拉葫芦，6为承重小车，7为轨道，8为顶轴装置，9为型钢桁架，10为推力轴承及发电机侧导轴承，11为水轮机座环上支柱的进人或吊物通道，12为水轮机侧导轴承，13为配重块，14为辅助吊具A，15为辅助吊具B。

具体实施方式

下面结合附图，对本发明作详细的说明。

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

如图3-10所示，一种大型灯泡贯流式机组主轴吊装方法，包括以下吊装步骤：

a）主轴2与水轮机侧导轴承12装配后一起吊装，在主轴2重心位置设置主吊具3，主轴2上游侧设置辅助吊耳4，辅助吊耳4与行车吊钩1之间设置手拉葫芦5，通过手拉葫芦5调节行车吊钩1与主轴2之间的相对位置，如图3所示。

其中，水轮机侧导轴承12作为另一种装配方式，可以在在主轴2插装至最终待安装位置后再进行装配。

b）主轴2向水轮机机舱内插装分为两段进行，第一段行程内靠行车吊钩1与搭设在水轮机机舱内的支承行走机构配合共同抬起主轴2，所述支承行走机构包括用于对主轴2进行支撑且能够移动的承重小车6，主轴2放置于承重小车6上，所述承重小车6可滑动地设置在分段式的轨道7上，所述轨道7通过临时搭设的型钢桁架9进行支撑，如图4所示。

c）收紧辅助吊耳4与行车吊钩1之间的手拉葫芦5，同时牵引承重小车6向下游移动，直至主吊具3处于水轮机座环上支柱的进人或吊物通道11正下方时，第一段主轴插装行程结束，如图5所示。

d）将顶轴装置8固定于轨道上，通过顶轴装置8与承重小车6的配合，共同支撑起主轴2，所述顶轴装置8与承重小车6分别位于主吊具3上下游两侧，并对主轴2形成可靠支承，如图6所示。

e）撤去行车吊钩1，然后将行车吊钩1从水轮机座环上支柱的进人或吊物通道11重新吊起主轴2，如图7所示。

f）主轴2在行车吊钩1的作用下脱离顶轴装置8与承重小车6的支承面，将承重小车6移动至主吊具3正下方并将主轴2放置回承重小车6，此时主轴2仅靠承重小车6的支撑就能够保持平衡，即主轴2的第二段行程内靠承重小车6对主轴2进行支承，如图8所示。

g）牵引承重小车6，直至主轴2到达就位位置，第二段主轴插装行程结束，初定主轴2，安装水轮机侧导轴承12，如图9所示。

h）拆除轨道的上游段及对应的型钢桁架，在主轴2上游端安装推力轴承及发电机侧导轴承10，如图10所示，至此主轴2插装完毕，最后拆除水轮机机舱内所有临时搭设机构。

如图3-10所示，一种用于上述大型灯泡贯流式机组主轴吊装方法的吊装辅助装置，包括行车吊钩1、设置在主轴2重心位置的主吊具3以及设置在主轴2上游侧的辅助吊耳4，在所述辅助吊耳4与行车吊钩1之间设置手拉葫芦5，通过手拉葫芦5调节行车吊钩1与主轴2之间的相对位置，在所述水轮机机舱内设置有支承行走机构，所述支承行走机构包括承重小车6和轨道7，所述承重小车6可滑动地设置在轨道7上，所述轨道7通过搭设在水轮机机舱内的型钢桁架9进行多点支撑，保证轨道刚性的同时分散了支撑力，避免水轮机部件受力过大变形，所述轨道7为分段式结构，所述主轴2在第一段插装行程中，通过承重小车6与行车吊钩1的配合共同抬起主轴2，在所述主轴2的第一段主轴插装行程结束后，通过固定设置在轨道7上的顶轴装置8与承重小车6配合共同支撑主轴2，所述主轴2在第二段插装行程中，通过移动至主轴2重心位置下方的承重小车6对其进行支撑，并带动主轴2移动至安装位。

其中，所述主轴2上的主吊具3处于水轮机座环上支柱的进人或吊物通道11正下方时，所述主轴2的第一段主轴插装行程结束，此时所述顶轴装置8固定设置在主吊具3一侧靠近上游端的轨道7上，所述承重小车6位于主吊具3另一侧靠近下游端的轨道7上，在安装主轴2上游端推力轴承及发电机侧导轴承10时，所述轨道7的上游部分能够拆除以留出相应安装空间。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种大型灯泡贯流式机组主轴吊装方法，其特征在于：包括以下吊装步骤：

a）在主轴重心位置设置主吊具，主轴上游侧设置辅助吊耳，辅助吊耳与行车吊钩之间设置手拉葫芦，通过手拉葫芦调节行车吊钩与主轴之间的相对位置；

b）主轴向水轮机机舱内插装分为两段进行，第一段行程内靠行车吊钩与搭设在水轮机机舱内的支承行走机构配合共同抬起主轴，所述支承行走机构包括用于对主轴进行支撑且能够移动的承重小车，主轴放置于承重小车上；

c）收紧辅助吊耳与行车吊钩之间的手拉葫芦，同时牵引承重小车向下游移动，直至主吊具处于水轮机座环上支柱的进人或吊物通道正下方时，第一段主轴插装行程结束；

d）将顶轴装置固定于支承行走机构上，通过顶轴装置与承重小车的配合，共同支撑起主轴；

e）撤去行车吊钩，然后将行车吊钩从水轮机座环上支柱的进人或吊物通道重新吊起主轴；

f）主轴在行车吊钩的作用下脱离顶轴装置与承重小车的支承面，将承重小车移动至主吊具正下方并将主轴放置回承重小车，此时主轴仅靠承重小车的支撑就能够保持平衡，即主轴的第二段行程内靠承重小车对主轴进行支承；

g）牵引承重小车，直至主轴到达就位位置，第二段主轴插装行程结束，初定主轴，安装水轮机侧导轴承；

h）在主轴上游端安装推力轴承及发电机侧导轴承，至此主轴插装完毕，最后拆除水轮机机舱内所有临时搭设机构。

2.根据权利要求1所述的大型灯泡贯流式机组主轴吊装方法，其特征在于：所述水轮机侧导轴承在主轴插装之前与主轴装配在一起进行吊装，或者所述水轮机侧导轴承在主轴插装至最终待安装位置后再进行装配。

3.根据权利要求1所述的大型灯泡贯流式机组主轴吊装方法，其特征在于：所述承重小车可滑动地设置在分段式的轨道上，所述轨道通过临时搭设的型钢桁架进行支撑，在安装主轴上游端的推力轴承及发电机侧导轴承之前，拆除上游端的轨道及对应的型钢桁架。

4. 根据权利要求3所述的大型灯泡贯流式机组主轴吊装方法，其特征在于：所述顶轴装置固定于轨道上，所述顶轴装置与承重小车分别位于主吊具上下游两侧，并对主轴形成可靠支承 。

5.一种用于如权利要求1至4中任意一项所述的大型灯泡贯流式机组主轴吊装方法的吊装辅助装置，包括行车吊钩（1）、设置在主轴（2）重心位置的主吊具（3）以及设置在主轴（2）上游侧的辅助吊耳（4），其特征在于：在所述辅助吊耳（4）与行车吊钩（1）之间设置手拉葫芦（5），通过手拉葫芦（5）调节行车吊钩（1）与主轴（2）之间的相对位置，在所述水轮机机舱内设置有支承行走机构，所述支承行走机构包括承重小车（6）和轨道（7），所述承重小车（6）可滑动地设置在轨道（7）上，所述主轴（2）在第一段插装行程中，通过承重小车（6）与行车吊钩（1）的配合共同抬起主轴（2），在所述主轴（2）的第一段主轴插装行程结束后，通过固定设置在轨道（7）上的顶轴装置（8）与承重小车（6）配合共同支撑主轴（2），所述主轴（2）在第二段插装行程中，通过移动至主轴（2）重心位置下方的承重小车（6）对其进行支撑，并带动主轴（2）移动至安装位。

6.根据权利要求5所述的大型灯泡贯流式机组主轴吊装方法的吊装辅助装置，其特征在于：所述主轴（2）上的主吊具（3）处于水轮机座环上支柱的进人或吊物通道（11）正下方时，所述主轴（2）的第一段主轴插装行程结束。

7.根据权利要求6所述的大型灯泡贯流式机组主轴吊装方法的吊装辅助装置，其特征在于：所述主轴（2）的第一段主轴插装行程结束后，所述顶轴装置（8）固定设置在主吊具（3）一侧靠近上游端的轨道（7）上，所述承重小车（6）位于主吊具（3）另一侧靠近下游端的轨道（7）上。

8.根据权利要求5所述的大型灯泡贯流式机组主轴吊装方法的吊装辅助装置，其特征在于：所述轨道（7）通过搭设在水轮机机舱内的型钢桁架（9）进行多点支撑，所述轨道（7）为分段式结构，在安装主轴（2）上游端推力轴承及发电机侧导轴承（10）时，所述轨道（7）的上游部分能够拆除以留出相应安装空间。