淺論水輪機(jī)的設(shè)計應(yīng)用

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1轉(zhuǎn)輪翻身工具的設(shè)計

我們考慮設(shè)計制作兩個回轉(zhuǎn)軸，把合在葉片軸孔上，鋼絲繩掛在兩個回轉(zhuǎn)軸上，靠300t主鉤吊起轉(zhuǎn)輪。在翻身過程中，轉(zhuǎn)輪繞著這兩個回轉(zhuǎn)軸，從倒裝位置翻轉(zhuǎn)180°到達(dá)正裝的工作位置。回轉(zhuǎn)軸的設(shè)計比較特殊。通常情況下，回轉(zhuǎn)軸的軸線與法蘭把合面是垂直的。本機(jī)轉(zhuǎn)輪是5個葉片，如果按常規(guī)設(shè)計，兩個回轉(zhuǎn)軸把合在各自的葉片軸孔上后，它們的軸線不在一條線上，而是成144°(或者216°)夾角。這種情況，即使能把轉(zhuǎn)輪吊起來，由于鋼絲繩要打滑，都無法進(jìn)行正常翻身。我們采用了新穎的斜法蘭軸設(shè)計方案，即把合法蘭的軸線與掛鋼絲繩部位的軸線成72°夾角。這樣，在轉(zhuǎn)輪翻轉(zhuǎn)過程中，兩個吊點始終在一條直線上，轉(zhuǎn)輪翻身過程中不憋勁，沒有因鋼絲繩滑移而產(chǎn)生的安全隱患。在重新設(shè)計的轉(zhuǎn)輪翻身工具中，除提供兩件特殊法蘭（也就是上面提及的回轉(zhuǎn)軸）外，我們還提供了幾種不同的吊耳、大小支座、導(dǎo)向桿、壓板等輔助零件。

2轉(zhuǎn)輪翻身步驟

2.1幾點說明

經(jīng)計算，在轉(zhuǎn)輪翻身過程中，副鉤承受的最大重量為57.1t，這超出了橋機(jī)50t的承載能力。通過與安裝部門溝通，在轉(zhuǎn)輪翻身時，采用120t汽車吊吊裝輔助吊點（吊耳I、II、III）。通過核算，在考慮各種安全系數(shù)后，120t汽車吊可以抬吊62.08t的重量，完全可以滿足轉(zhuǎn)輪翻身的需要。受安裝場地的限制，轉(zhuǎn)輪的翻身在廠房大門入口處進(jìn)行。因此，還另外提供一個項15小支座，安裝于廠房大門入口處用于放置轉(zhuǎn)輪。

2.2轉(zhuǎn)輪接力器缸蓋、泄水錐、葉片不參加翻身。(3)轉(zhuǎn)輪翻身重量（包括吊具）大約為190t。

3轉(zhuǎn)輪的起吊翻身步驟

兩個特殊法蘭（項7、項8）用產(chǎn)品螺栓把合在葉片軸孔上（中間間隔一個葉片孔），這時從上往下看，掛鋼絲繩的兩個吊點在一條直線上。在另一側(cè)把合項1吊耳1，這三點掛鋼絲繩。同時用項3螺栓M140×4×300、項4壓板I、項10壓板、項11螺栓M20×90、項12螺栓M24×50固定有關(guān)零件，以防止它們在翻身過程中竄動。見圖中的B向視圖。用300t橋式起重機(jī)將轉(zhuǎn)輪從項9支座吊裝到翻身位置，平穩(wěn)放置于廠房大門入口處項15小支座上，轉(zhuǎn)輪與小支座之間采用3臺100t千斤頂進(jìn)行支撐。轉(zhuǎn)輪翻身過程中，為減小特殊法蘭與鋼絲繩之間的摩擦力，在特殊法蘭上焊接一段內(nèi)徑為510mm的鋼管，翻身時鋼管在特殊法蘭上轉(zhuǎn)動。將120t汽車吊掛在項1吊耳I上。同時采用120t汽車吊項1吊耳1及300t橋式起重機(jī)將轉(zhuǎn)輪從小支座上起升至離支座約500mm高，如圖中位置3所示，然后在小支座上墊上一層方木。緩慢下落120t汽車吊大鉤，由于轉(zhuǎn)輪重心不在兩個特殊法蘭軸線上，轉(zhuǎn)輪會發(fā)生偏移，最終偏移到如圖中位置4所示。在圖中位置4時，安裝吊耳Ⅱ、Ⅲ（項13、項14），120t汽車吊吊裝吊耳Ⅱ、Ⅲ（項13、項14），300t橋式起重機(jī)吊裝特殊法蘭。緩慢起升120t汽車吊大鉤，配合300t橋式起重機(jī)對轉(zhuǎn)輪進(jìn)行翻身，翻身過程中120t汽車吊、300t橋式起重機(jī)需交替緩慢進(jìn)行動作。翻身過程中要注意控制120t汽車的實際載荷。用120t汽車吊及300t橋機(jī)將翻身到位后的轉(zhuǎn)輪放置于小支座上。拆除120t汽車吊吊鉤，換為300t橋機(jī)的吊鉤掛吊耳Ⅱ、Ⅲ。用300t橋式起重機(jī)將轉(zhuǎn)輪吊裝至離地面4.5m高，移動橋式起重機(jī)將轉(zhuǎn)輪吊裝到安裝間的項9支座上。完成轉(zhuǎn)輪的翻身，拆除吊具，安裝葉片、接力器缸蓋、泄水錐等。轉(zhuǎn)輪裝配做動作試驗。

4結(jié)語

該工具構(gòu)思新穎，結(jié)構(gòu)合理，使用方便，安全可靠。通過電站工地4臺機(jī)的使用，該工具完全可以滿足轉(zhuǎn)輪翻身的要求。該工具的成功使用，解決了電站轉(zhuǎn)輪翻身的難題。同時，水電站轉(zhuǎn)輪翻身工具的設(shè)計運用成功，對采用單橋機(jī)、單吊鉤轉(zhuǎn)輪翻身的軸流轉(zhuǎn)槳式電站具有很好的借鑒經(jīng)驗。該成果已先后在四川的銅街子電站增容改造和安谷電站中推廣運用。

作者：鄧佑林 王紅曼 單位：樂山市的沙灣水電站