CN203922433U - 水轮机过流部件的顶盖吊具 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种水轮机过流部件的顶盖吊具，包括安装在水轮机过流部件顶盖上的顶盖法兰，所述顶盖法兰上设有法兰螺栓孔，所述顶盖吊具还包括四个吊环单元，每一吊环单元包括夹板对，所述夹板对上设置夹板对螺栓，所述夹板对通过所述夹板对螺栓安装在顶盖法兰的法兰螺栓孔上，所述夹板对外侧安装有吊环基座，所述吊环基座上设置有卡扣安装孔，所述吊环单元还包括卡扣，所述卡扣通过卡扣安装孔与吊环基座卸扣联接。该水轮机过流部件的顶盖吊具的结构设计增加了受弯曲应力薄弱处断面，提高了强度，且在顶盖翻转过程中不损伤钢丝绳，极大的提高了安全可靠性，降低现有吊具的安全风险，此新型吊具安装方便，可靠性高，值得推广应用。
Description
技术领域
本实用新型属于水电设备领域，本实用新型涉及一种水轮机过流部件的顶盖吊具。
背景技术
水电站中有一种水轮机过流部件，其顶盖自重15.5T，目前有由哈尔滨电机厂设计顶盖翻转由3个吊耳孔均匀分布，吊耳孔尺寸M64×100。
2014年3月2日渔站4号机组A修项目部在翻转顶盖过程中吊具从根部断裂造成顶盖受力不均，侧向倾地，造成发电机层地面局部受损，幸未曾造成人员伤亡和设备受损，因渔站水轮机改造至今加厂家设计专用吊耳孔沿用一惯模式进行渔站顶盖翻转工作。
附图1为现有技术中厂家设计翻转顶盖吊耳孔装配结构位置示意图，顶盖翻转时桥机大、小钩同时受力，吊具夹角受力，为防止吊具夹角受力造成吊具螺栓弯曲变形特在吊具与顶盖之间加垫圈减少吊具弯曲变形量。
现有技术缺陷：
1、顶盖抬起过程中三点受力，任何一点受力不均都会造成顶盖侧翻。
2、顶盖在翻转伊始吊具始终处在夹角受力容易造成疲劳受损。
3、设计单位在设计吊点时未曾充分考虑吊具因素及受力方向及夹角因素。
实用新型内容
本实用新型所要解决的技术问题是提供一种水轮机过流部件的顶盖吊具，该水轮机过流部件的顶盖吊具的结构设计增加了受弯曲应力薄弱处断面，提高了强度，且在顶盖翻转过程中不损伤钢丝绳，极大的提高了安全可靠性，降低现有吊具的安全风险，此新型吊具安装方便，可靠性高，值得推广应用。
本实用新型解决上述问题所采用的技术方案是：包括安装在水轮机过流部件顶盖上的顶盖法兰，所述顶盖法兰上设有法兰螺栓孔，所述顶盖吊具还包括四个吊环单元，每一吊环单元包括夹板对，所述夹板对上设置夹板对螺栓，所述夹板对通过所述夹板对螺栓安装在顶盖法兰的法兰螺栓孔上，所述夹板对外侧安装有吊环基座，所述吊环基座上设置有卡扣安装孔，所述吊环单元还包括卡扣，所述卡扣通过卡扣安装孔与吊环基座卸扣联接。上述基本方案改变了原顶盖吊具的受力方式，增加了受弯曲应力薄弱处断面，提高了强度，且在顶盖翻转过程中不损伤钢丝绳，特别避免了翻转过程中局部受力承受能力不够导致的安全风险。
进一步的，每一所述吊环单元的夹板对上设置的夹板对螺栓的数量为2个，通过两个法兰螺栓孔将夹板对固定在顶盖法兰上。此时将吊环基座安装位置处于两个夹板对螺栓中间，双螺栓安装确保安装的稳定性，同时防止单螺栓损坏带来的风险。
进一步的，所述吊环基座一侧设置两个卡口，所述吊环基座通过卡口卡入夹板对中，吊环基座的卡口与夹板对之间通过焊接部焊接，焊接部为507焊条。卡口为凹槽形状镶嵌夹板对，采用507焊条连接，其塑性、韧性及抗裂性较高。
进一步的，所述夹板对之间架装有百分表。操作过程中，表给定压缩量2-3mm，表对零，同时起升大钩和小钩将顶盖吊离地面约300mm高度后，承重10min检查百分表读数无变化，大钩继续起升直到将顶盖吊为竖立，而小钩不受力为止.
进一步的，所述夹板对螺栓型号采用双头螺栓M56×420。
进一步的，所述夹板对、吊环基座的材料采用35#锻钢。其耐韧性及抗裂性较高。
综上，本实用新型的部分有益效果为：
新吊具采用对夹式结构，缷扣联接，材质选取优质碳素钢35#锻钢，安装位置选取强度较大的顶盖法兰，翻转时采用4个吊点，每个吊点穿过两个顶盖螺栓孔，吊环取消了螺牙连接方式，采用焊接结构，同时增加了受弯曲应力薄弱处断面，提高了强度，缷扣在顶盖翻转过程中自动旋转180°且不损伤钢丝绳，极大的提高了安全可靠性，此新型吊具安装方便，可靠性高，值得推广应用。
附图说明
图1是现有技术中翻转顶盖吊耳孔装配结构示意图；
图2是本实用新型所述水轮机过流部件的顶盖吊具的吊环单元装配后结构图。
图3是本实用新型所述水轮机过流部件的顶盖吊具的吊环单元的夹板对与吊环基座的装配侧视剖面图。
图4是本实用新型所述水轮机过流部件的顶盖吊具的吊环单元的夹板对与吊环基座的装配后视剖面图。
图5是本实用新型所述水轮机过流部件的顶盖吊具起吊时翻转过程示意图。
附图中标记及相应的零部件名称：
10-顶盖 11-顶盖法兰 12-法兰螺栓孔 21-夹板对 211-夹板对螺栓 22-吊环基座 221-卡扣安装孔 23- 卡扣 24-焊接部 31-大钩 32-小钩 33-钢丝绳
具体实施方式
下面结合实施例及附图，对本实用新型作进一步地的详细说明，但本实用新型的实施方式不限于此。
图1所示为现有技术中翻转顶盖吊耳孔的装配结构示意图，顶盖上通常安装有3个图1中所述吊环。使用时，顶盖翻转时桥机大、小钩同时受力，吊具夹角受力，为防止吊具夹角受力造成吊具螺栓弯曲变形特在吊具与顶盖之间加垫圈减少吊具弯曲变形量。
现有技术缺陷为：
1、顶盖抬起过程中三点受力，任何一点受力不均都会造成顶盖侧翻。
2、顶盖在翻转伊始吊具始终处在夹角受力容易造成疲劳受损。
3、设计单位在设计吊点时未曾充分考虑吊具因素及受力方向及夹角因素。
本实用新型的实施例1为，如图2所示为实用新型所述水轮机过流部件的顶盖吊具的吊环单元装配后结构图，包括安装在水轮机过流部件顶盖10上的顶盖法兰11，所述顶盖法兰11上设有法兰螺栓孔12，所述顶盖吊具还包括四个吊环单元，每一吊环单元包括夹板对21，所述夹板对21上设置夹板对螺栓211，所述夹板对21通过所述夹板对螺栓211安装在顶盖法兰的法兰螺栓孔12上，所述夹板对21外侧安装有吊环基座22，所述吊环基座22上设置有卡扣安装孔221，所述吊环单元还包括卡扣23，所述卡扣23通过卡扣安装孔221与吊环基座22卸扣联接。上述基本方案改变了原顶盖吊具的受力方式，增加了受弯曲应力薄弱处断面，提高了强度，且在顶盖翻转过程中不损伤钢丝绳，特别避免了翻转过程中局部受力承受能力不够导致的安全风险。
如图3、图4为本实用新型所述水轮机过流部件的顶盖吊具的吊环单元的夹板对与吊环基座的装配侧视、后视剖面图。
在实施例1的基础上，每一所述吊环单元的夹板对上设置的夹板对螺栓211的数量为2个，通过两个法兰螺栓孔12将夹板21对固定在顶盖法兰11上。此时将吊环基座安装位置处于两个夹板对螺栓中间，双螺栓安装确保安装的稳定性，同时防止单螺栓损坏带来的风险。
在实施例1的基础上，所述吊环基座22一侧设置两个卡口，所述吊环基座22通过卡口卡入夹板对21中，吊环基座22的卡口与夹板对21之间通过焊接部24焊接，焊接部24为507焊条。卡口为凹槽形状镶嵌夹板对，采用507焊条连接，其塑性、韧性及抗裂性较高。
在实施例1的基础上，所述夹板对21之间架装有百分表。操作过程中，表给定压缩量2-3mm，表对零，同时起升大钩和小钩将顶盖吊离地面约300mm高度后，承重10min检查百分表读数无变化，大钩继续起升直到将顶盖吊为竖立，而小钩不受力为止。
在实施例1的基础上，所述夹板对21螺栓型号采用双头螺栓M56×420。
在实施例1的基础上，所述夹板对21、吊环基座22的材料采用35#锻钢。其耐韧性及抗裂性较高。
综上，本实用新型的部分有益效果为：
新吊具采用对夹式结构，缷扣联接，材质选取优质碳素钢35#锻钢，安装位置选取强度较大的顶盖法兰，翻转时采用4个吊点，每个吊点穿过两个顶盖螺栓孔，吊环取消了螺牙连接方式，采用焊接结构，同时增加了受弯曲应力薄弱处断面，提高了强度，缷扣在顶盖翻转过程中自动旋转180°且不损伤钢丝绳，极大的提高了安全可靠性，此新型吊具安装方便，可靠性高，值得推广应用。
图5为本实用新型所述水轮机过流部件的顶盖吊具起吊时翻转过程示意图，不表示本实用新型的实际保护范围，仅为方便理解本实用新型的工作过程，本实用新型所述顶盖吊具的使用步骤如下：
1、大钩31上悬挂两对Ф28mm的钢丝绳，而小钩32上悬挂一对Ф19.5mm的钢丝绳33；
2、吊具夹板对上架装百分表，表给定压缩量2-3mm，表对零，同时起升大钩和小钩将顶盖吊离地面约300mm高度后，承重10min检查百分表读数无变化，大钩继续起升直到将顶盖吊为竖立，而小钩不受力为止；
3、拆除小钩，用人力推动在空中旋转180度后，降下小钩挂上钢丝绳使其受力；
4、缓慢下降大钩，同时上升小钩，使顶盖成水平后，同时下降大、小钩，将顶盖放在木方上；
下面说明，吊具成型前许用载荷的计算步骤:
材料为35 号钢,许用应力[σ]=159MPa（材料按锻制）
1 、卡环处承受力为：
Fa≤［σ］×A1
依据图纸,在开口处接触承受面积A1最小：
A1=(182-66)×60=6960mm2=6.69×10-3m2
Fa≤［σ］×A1 =159MPa×6.69×10-3m2=159×106×6.69×10-3=1063.71KN
2、 螺栓处承受力为：
Fb≤［σ］×A2
依据图纸,在开口处接触承受面积A2最小：
A2=(310-120)×40=7600=7.6×10-3m2
Fb≤［σ］×A2 =159MPa×7.6×10-3m2=159×106×7.6×10-3=1208.4KN
3 、剪切力计算
此处许用剪切应力按0.8倍的许用应力计算：
[Fy]=0.8×[σ]
螺栓处 剪切力为：
Fs≤[Fy]×As
依据图纸As为螺栓的横截面积：
Fs≤[Fy]×As=0.8×159×d2=313.14KN
该吊具能承受的最大载荷G为2倍Fs：
G=2×Fs=616.28KN
综上计算取最小承重载荷为该吊具的许用载荷：Gn=616.28KN远大于顶盖自重，充分保证吊装的安全性。
采用前文所述的为本实用新型的各个优选实施例，各个优选实施例中的优选实施方式如果不是明显自相矛盾或以某一优选实施方式为前提，各个优选实施方式都可以任意叠加组合使用，所述实施例以及实施例中的具体参数仅是为了清楚表述实用新型人的实用新型验证过程，并非用以限制本实用新型的专利保护范围，本实用新型的专利保护范围仍然以其权利要求书为准，凡是运用本实用新型的说明书及附图内容所作的等同结构变化，同理均应包含在本实用新型的保护范围内。
如上所述，可较好的实现本实用新型。
Claims (7)
1.一种水轮机过流部件的顶盖吊具，其特征在于，包括安装在水轮机过流部件顶盖上的顶盖法兰（11），所述顶盖法兰（11）上设有法兰螺栓孔（12），所述顶盖吊具还包括四个吊环单元，每一吊环单元包括夹板对（21），所述夹板对（21）上设置夹板对螺栓（211），所述夹板对（21）通过所述夹板对螺栓（211）安装在顶盖法兰（10）的法兰螺栓孔（12）上，所述夹板对（21）外侧安装有吊环基座（22），所述吊环基座（22）上设置有卡扣安装孔（221），所述吊环单元还包括卡扣（23），所述卡扣通过卡扣安装孔与吊环基座卸扣联接。
2.根据权利要求1所述的水轮机过流部件的顶盖吊具，其特征还在于，每一所述吊环单元的夹板对(21)上设置的夹板对螺栓的数量为2个，通过两个法兰螺栓孔将夹板对固定在顶盖法兰上。
3.根据权利要求1所述的水轮机过流部件的顶盖吊具，其特征还在于，所述吊环基座(22)一侧设置两个卡口，所述吊环基座(22)通过卡口卡入夹板对(21)中，吊环基座的卡口与夹板对之间通过焊接部(24)焊接。
4.根据权利要求3所述的水轮机过流部件的顶盖吊具，其特征还在于，所述焊接部(24)所用焊条为507焊条。
5.根据权利要求1所述的水轮机过流部件的顶盖吊具，其特征还在于，所述夹板对(21)之间架装有百分表。
6.根据权利要求1所述的水轮机过流部件的顶盖吊具，其特征还在于，所述夹板对螺栓(211)型号采用双头螺栓M56×420。
7.根据权利要求1所述的水轮机过流部件的顶盖吊具，其特征还在于，所述夹板对(21)、吊环基座(22)的材料采用35#锻钢。
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