定子吊裝系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)設(shè)計及使用

張永良

（天津藍巢特種吊裝工程有限公司，天津市，300308）

0 引言

鑒于國內(nèi)火電機組容量向大型化發(fā)展[1-4]，發(fā)電機定子作為火電廠單件最重的設(shè)備，其吊裝工具及吊裝方案備受關(guān)注。自主研制了一套發(fā)電機定子專用吊裝系統(tǒng)，該系統(tǒng)已在10多臺300～1 000MW機組中成功應(yīng)用。

1 吊裝系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

1.1 設(shè)計思想

（1）借用汽機房天車主梁結(jié)構(gòu)強度和大車行走機構(gòu)，用天車主梁承擔(dān)發(fā)電機定子和吊裝系統(tǒng)全部重量，借用天車大車行走機構(gòu)使天車載著吊裝系統(tǒng)和發(fā)電機定子沿軌道行走，使定子到達就位位置。

（2）使用吊掛式液壓提升裝置提升載荷。

（3）液壓提升裝置可以繞吊掛軸旋轉(zhuǎn)一定角度，實現(xiàn)液壓提升裝置傾斜起吊。

（4）對廠房澆筑、設(shè)備安裝影響小，僅使用機組間的檢修跨即可完成作業(yè)，對整體工期影響小。

（5）能滿足300、600（按320 t考慮）和1 000MW（按450 t考慮）主流機組發(fā)電機定子吊裝。

1.2 結(jié)構(gòu)設(shè)計

1.2.1 吊掛系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計

吊掛系統(tǒng)屬于吊裝系統(tǒng)的固定部分，用以實現(xiàn)液壓提升裝置和天車主梁間的載荷傳遞。吊掛系統(tǒng)由2部分組成，分別為吊掛梁和支撐梁。

吊掛梁為“T”型結(jié)構(gòu)（圖1），下端掛液壓提升裝置，上部的雙肩搭在支撐梁上，實現(xiàn)提升裝置和支撐梁間的載荷傳遞。提升裝置既可以掛在吊掛梁下端，特定條件下也可以在吊掛梁上部使用。

支撐梁為1組雙梁結(jié)構(gòu)（圖2），支撐梁兩端搭在天車主梁的小車軌道上，雙梁上擺放吊掛梁，用以將載荷從吊掛梁傳遞到天車主梁。支撐梁長約6.6m，是根據(jù)1 000MW機組所配置天車的小車軌距確定的。主結(jié)構(gòu)為雙拼H型鋼（HN 600mm×200mm，截面尺寸600mm×200mm×11mm×17mm），頂面和底面鋪設(shè)20mm鋼板。

液壓提升裝置、吊掛梁、支撐梁連接示意如圖3。

1.2.2 扁擔(dān)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計

扁擔(dān)系統(tǒng)在整個吊裝系統(tǒng)中屬移動部分，隨發(fā)電機定子一同起升，用以將液壓提升裝置的提升力傳遞到載荷上。扁擔(dān)系統(tǒng)由2根扁擔(dān)梁和1根主梁構(gòu)成，扁擔(dān)梁兩端與液壓提升裝置的下錨頭吊架相連，2根扁擔(dān)梁的中間部位抬1主梁。

扁擔(dān)梁為箱型結(jié)構(gòu)（圖4），兩端設(shè)置與液壓提升裝置下錨頭吊架相連的耳板結(jié)構(gòu)，中間頂部設(shè)置球形凹面，用以和主梁配合。扁擔(dān)梁兩端下錨頭吊架連接點間距取8.7m，此間距不小于常規(guī)600MW機組2天車并車后的吊鉤間距，可保證液壓提升裝置的豎直作業(yè)。

主梁也為箱型結(jié)構(gòu)（圖5），兩端支撐在扁擔(dān)梁上，中間設(shè)置連接耳板，用以掛DEMAG CC2800履帶吊600 t吊鉤。

主梁兩端的凸形球面與扁擔(dān)梁中間的凹形球面配合，便于保證接觸點和接觸面積，還可消除扁擔(dān)梁不水平造成的箱體扭轉(zhuǎn)變形。吊鉤與主梁通過銷軸連接，可借助吊鉤的推力軸承實現(xiàn)吊物的360°旋轉(zhuǎn)，如圖6所示。

2 使用方法及特點

2.1 常規(guī)600MW發(fā)電機定子吊裝方案

用此系統(tǒng)進行600MW發(fā)電機定吊裝時，一般應(yīng)保證以下幾點：

（1）2臺天車并車后中心間距不大于8.7m。

（2）每臺天車承擔(dān)定子重量的一半，另加40 t吊裝系統(tǒng)的重量，天車、軌道梁、軌道梁牛腿及汽機房架構(gòu)能否滿足要求需請設(shè)計單位落實。在為600MW發(fā)電機定子專設(shè)支撐梁時，每臺天車上分配的吊裝系統(tǒng)質(zhì)量可降至32 t。

（3）定子吊裝孔寬度不小于9.4m。

吊裝系統(tǒng)示意圖如圖7。

2.2 常規(guī)1000MW發(fā)電機定子吊裝方案

用此系統(tǒng)進行1 000MW發(fā)電機定吊裝時，一般應(yīng)保證以下幾點：

（1）每臺天車承擔(dān)定子重量的一半，另加40 t吊裝系統(tǒng)的重量，天車、軌道梁、軌道梁牛腿及汽機房架構(gòu)能否滿足要求需請設(shè)計單位落實。

（2）定子吊裝孔寬度不小于9.4m。

（3）1 000MW火電機組汽機房配置的天車中心距一般在9.8～11m之間，大于扁擔(dān)梁8.7m的有效長度，在吊裝過程中液壓提升裝置和鋼絞線將處于傾斜狀態(tài)，且傾斜角度會隨著定子提升高度的增加而增大。為了避免將鋼絞線的水平分力傳遞給天車主梁，需根據(jù)水平分力的大小在支撐梁端面加裝支撐，以平衡水平分力。同時還需將吊掛梁固定在支撐梁上，確保吊掛梁的空間位置。鋼絞線與豎直方向最大夾角發(fā)生在玉環(huán)電廠4號機定子吊裝中，達到12.5°。

吊裝系統(tǒng)示意圖如圖8。

2.3 施工注意事項

（1）2天車間要剛性連接，保證天車開檔。

（2）吊裝過程中應(yīng)保證扁擔(dān)梁的水平。

（3）吊掛梁擺放要嚴格對稱于就位軸向中心線。

（4）吊掛梁要擺放在小車軌道中心線上，保證液壓提升裝置的載荷由天車主梁均分。

（5）液壓提升裝置傾斜吊裝時，必須在支撐梁端面加裝水平支撐且要將吊掛梁固定在支撐梁上。

2.4 吊裝系統(tǒng)特點

（1）1套系統(tǒng)能實現(xiàn)300、600和1 000MW定子吊裝，應(yīng)用范圍廣，本吊裝系統(tǒng)已完成10余臺定子吊裝。

（2）吊具借用CC2800履帶吊的600 t吊鉤，可實現(xiàn)吊物的水平旋轉(zhuǎn)，吊裝前對吊物無方向要求。

（3）結(jié)構(gòu)簡潔，思路清晰。

（4）施工周期短，從準備到吊裝，約需5個工作日。

（5）使用吊掛式液壓提升裝置可實現(xiàn)傾斜作業(yè)。

（6）扁擔(dān)梁和主梁利用球面配合，可有效消除扁擔(dān)梁不水平而帶來的結(jié)構(gòu)扭轉(zhuǎn)和受力不均問題。

（7）能最大限度地增大吊裝系統(tǒng)的起升高度，必要時主梁可提升入2臺天車大梁間的空間。

3 結(jié)語

發(fā)電機定子作為火電機組單件最重的設(shè)備，施工方法很多。本文將天車的承載力和液壓提升裝置相結(jié)合，借助天車大車行走機構(gòu)，實現(xiàn)定子的垂直和水平移動，使定子從汽機房吊裝孔直接卸車、起吊，避免了定子卸車、拖運的問題，節(jié)省了時間，降低了勞動強度。

[1]徐灝.機械設(shè)計手冊[M].北京：機械工業(yè)出版社，1991.

[2]李維榮.五金手冊[M].北京：機械工業(yè)出版社，2004.

[3]李鵬亮.華能玉環(huán)電廠1 000MW機組發(fā)電機定子勞辛格-天車組合吊裝工藝[J].電力建設(shè)2007，30（9）：54-56.

[4]張志文.起重機設(shè)計手冊[M].北京：中國鐵道出版社，1998.