大型軸流轉(zhuǎn)槳式機(jī)組轉(zhuǎn)輪翻身新技術(shù)

張 龍

(中國(guó)水利水電第五工程局有限公司，四川 成都 610225)

1 概 述

安谷水電站是大渡河干流水電梯級(jí)開(kāi)發(fā)中的最后一級(jí)，壩址位于樂(lè)山市市中區(qū)與安谷區(qū)接壤的安谷河段生姜坡，距上游沙灣水電站約35 km，下游距樂(lè)山市區(qū)15 km，電站采用混合式開(kāi)發(fā)，水庫(kù)正常蓄水位高程398 m，庫(kù)容6 330萬(wàn)m3，設(shè)計(jì)引用流量2 640.9 m3/s，電站裝機(jī)容量為772 MW，裝設(shè)4臺(tái)、單機(jī)容量為190 MW的軸流轉(zhuǎn)槳式水輪發(fā)電機(jī)組(簡(jiǎn)稱大機(jī))和1臺(tái)12 MW的軸流轉(zhuǎn)槳式水輪發(fā)電機(jī)組(簡(jiǎn)稱小機(jī))。電站廠房布置為壩后式露天廠房，主廠房?jī)?nèi)安裝有兩臺(tái)橋式起重機(jī)，其起吊重量為大橋機(jī)400 t、小橋機(jī)100 t。

安谷水電站水輪機(jī)轉(zhuǎn)輪為五葉片軸流轉(zhuǎn)槳式結(jié)構(gòu)，散件運(yùn)輸?shù)浆F(xiàn)場(chǎng)，在廠房安裝間轉(zhuǎn)輪組裝工位進(jìn)行組裝。根據(jù)轉(zhuǎn)輪組裝工藝流程，應(yīng)先將轉(zhuǎn)輪輪轂體倒置裝配活塞桿、連桿拐臂、樞軸、活塞缸等槳葉操作機(jī)構(gòu)及活塞缸蓋并進(jìn)行壓力試驗(yàn)檢查密封情況，然后對(duì)裝配好的槳葉制作機(jī)構(gòu)的轉(zhuǎn)輪進(jìn)行翻身，裝配槳葉及操作油管[1]。

通常情況下，轉(zhuǎn)輪翻身利用雙橋式起重機(jī)或橋式起重機(jī)主副鉤或橋式起重機(jī)在汽車吊輔佐下進(jìn)行空中翻身，即：先用一個(gè)吊鉤吊起需要翻身的轉(zhuǎn)輪輪，另一個(gè)吊鉤起到扶正翻轉(zhuǎn)作用，當(dāng)轉(zhuǎn)輪輪翻轉(zhuǎn)一定角度時(shí)，兩鉤作用互換，即原先起輔助扶正功能的吊鉤最終要吊起輪輪[2]。

安谷水電站大機(jī)轉(zhuǎn)輪組裝后重量達(dá)240 t，在未安裝槳葉時(shí)轉(zhuǎn)輪輪轂帶槳葉的操作機(jī)構(gòu)翻身重量(含吊具)為180 t，而廠房雖然配置了兩臺(tái)橋式起重機(jī)，但小橋式起重機(jī)主鉤的最大起吊重量?jī)H為100 t，不能滿足翻身工作的要求，且因受安裝場(chǎng)面積限制和廠房房頂高度限制，利用大型汽車吊輔助進(jìn)行翻身在技術(shù)上難以實(shí)現(xiàn) 。

基于現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況，為確保轉(zhuǎn)輪體翻身安全順利進(jìn)行，經(jīng)多方研討論證確定采用主橋式起重機(jī)單鉤在特制翻身裝置配合下進(jìn)行轉(zhuǎn)輪輪的翻身。筆者對(duì)轉(zhuǎn)輪體翻身過(guò)程進(jìn)行了闡述。

2 轉(zhuǎn)輪單鉤翻身技術(shù)

2.1 轉(zhuǎn)輪翻身專用裝置

轉(zhuǎn)輪翻身專用裝置由兩個(gè)回轉(zhuǎn)軸吊耳、一個(gè)半圓形軸套座以及軸套座基礎(chǔ)構(gòu)成[3]。半圓形軸套座裝置主要由五大部分組成：底板、螺孔、筋板、立柱、U型座，見(jiàn)圖1?；剞D(zhuǎn)軸吊耳裝置主要由六大部分組成：底板、軸孔、筋板、立板、旋轉(zhuǎn)軸、限位板，見(jiàn)圖2。

圖1 半圓形軸套座示意圖

圖2 回轉(zhuǎn)軸吊耳示意圖

在進(jìn)行轉(zhuǎn)輪組裝基礎(chǔ)埋設(shè)時(shí)，預(yù)埋軸套座基礎(chǔ)在混凝土中，半圓形軸套座利用螺栓把和在軸套座基礎(chǔ)上，將回轉(zhuǎn)軸吊耳Ⅰ、Ⅱ安裝在連接體上并同步安裝半圓形軸套座。

2.2 轉(zhuǎn)輪翻身的實(shí)施方法

(1)將鋼絲繩穿過(guò)回轉(zhuǎn)軸吊耳Ⅰ，利用主橋式起重機(jī)緩慢地將轉(zhuǎn)輪吊離裝配支座，將回轉(zhuǎn)軸吊耳Ⅱ置于半圓形軸套座上。吊耳與半圓形軸套座的接觸部位采用軸承旋轉(zhuǎn)工作原理且涂抹黃油以防止摩擦、受力不均對(duì)裝置造成損壞，所采用的開(kāi)放式半圓形回轉(zhuǎn)軸聯(lián)結(jié)結(jié)構(gòu)、半圓形軸套座接觸部位兩端與底部起到限位、防滑作用[4]。吊鉤緩慢下落，將轉(zhuǎn)輪平放，利用枕木、千斤頂臨時(shí)固定，具體布置方式見(jiàn)圖3。

圖3 轉(zhuǎn)輪翻身平放布置圖

(2)掛裝回轉(zhuǎn)軸吊耳Ⅱ鋼絲繩，利用橋機(jī)將轉(zhuǎn)輪水平移動(dòng)(圖4)。

圖4 轉(zhuǎn)輪平吊布置圖

(3)將吊耳Ⅰ置于半圓形軸套座上并拆除回轉(zhuǎn)軸吊耳Ⅰ鋼絲繩上。吊鉤緩慢上升，回轉(zhuǎn)軸吊耳Ⅰ圍繞半圓形軸套座緩慢旋轉(zhuǎn)，完成轉(zhuǎn)輪整體翻身[5]；待轉(zhuǎn)輪翻正后拆除回轉(zhuǎn)軸吊耳Ⅰ，具體布置方式見(jiàn)圖5。

(4)轉(zhuǎn)輪完成翻身后，根據(jù)泄水錐止口尺寸配作、安裝耐油橡膠圓條。組裝泄水錐與連接體，對(duì)稱把緊組合螺栓，檢查組合面是否存在間隙，對(duì)連接體與泄水錐之間的定位圓柱銷應(yīng)進(jìn)行點(diǎn)焊鎖錠；將轉(zhuǎn)輪體置于裝配支座上，安裝葉片、操作油管并進(jìn)行壓力試驗(yàn)與動(dòng)作試驗(yàn)[5]。

圖5 轉(zhuǎn)輪完成翻身旋轉(zhuǎn)布置圖

3 結(jié) 語(yǔ)

筆者結(jié)合安谷水電站成熟的工程實(shí)踐，利用新技術(shù)完成了大型軸流轉(zhuǎn)槳式機(jī)組轉(zhuǎn)輪翻身，在保證施工安全、質(zhì)量的前提下，人員操作方便，能提高工作效率，降低施工成本，增加經(jīng)濟(jì)效益，所取得的經(jīng)驗(yàn)對(duì)類似大型軸流轉(zhuǎn)槳式機(jī)組轉(zhuǎn)輪翻身具有一定的借鑒價(jià)值。