汽缸空间换点翻转分析

2011-03-10马力

山西建筑 2011年11期

马力

在火力发电机组安装中，汽轮机扣缸前须对其上汽缸进行清理，并进行隔板的检查、调整及测量等工作。因此，上汽缸要经过翻转180°的起重吊装操作(俗称翻缸)。翻缸工作在汽轮机吊装工程中相当重要，尤其在大型汽轮机组安装中，因汽缸数量较多，形状复杂且不规则，翻缸操作更为频繁，要求也更高。双钩抬吊在空中将汽缸翻转通常有空间翻转法和空间换点翻转法两种，空间翻转法适用于形状比较规则的缸体，只需在缸体上选择合适的吊点一次将汽缸抬吊至空间翻转180°，方法相对简单。对于形状不规则的缸体，其前后部分形状不对称，尺寸大小不一致，如采用空间翻转法，很容易造成缸体自行滚翻现象，为了防止发生人身或设备事故，对于形状不规则的缸体，经常采用空间换点翻转法。

1 空间换点翻转法

空间换点翻转法，一般是由桥式起重机的主钩在缸体的前端左右对称地选取两个吊点;副钩在缸体的另一端，根据汽缸的形状选取一个或两个吊点，然后将汽缸抬吊至空间作纵向翻转;待缸体翻转90°时，更换副钩吊点在缸体上的系结部位后，再将缸体翻转至180°。

1.1 千斤绳和吊点的选择及千斤绳的系结方法

千斤绳选取时其绳径的大小要根据汽缸的重量经过科学的计算，安全系数不得小于10，长度根据现场作业条件及汽缸的尺寸决定。主钩上选择合适直径、长度的千斤绳一根，将千斤绳的中心系挂在主钩上，使两段等长并使两个绳套向下，用卡环将两个绳套与吊装扁担中间的吊环可靠连接，然后将两根随扁担一起来的千斤绳分别挂在扁担的吊耳和汽缸前端的吊耳上，并用卡环将千斤绳连接可靠。副钩上也选择合适直径、长度的千斤绳一根，将千斤绳的中段系挂在副钩上，使两段的长度不等并使两个绳套向下，将长的一段串绕过汽缸后部的两个导汽孔，用卡环将两段长短千斤绳的绳套连接在一起。

1.2 翻缸方法

开动桥式起重机，主、副钩同时起升，将汽缸吊离地面约为0.5 m时，主钩继续提升，副钩停止动作，并配合主钩作间断性的起升或下降，以保持缸体的最低点离开地面约0.5 m高。随着主钩的起升，汽缸的前端逐渐向上移动，汽缸的后部最低点保持离地面0.5 m左右。当汽缸平面与地面垂直时，主钩停止起升，副钩单独作下降动作，让缸体的重心逐渐转移至与主钩系结点在同一条垂线上，副钩卸载，解除卡环。将吊装在主钩上的汽缸绕主钩与汽缸重心的垂直线旋转180°，使汽缸平面转至副钩千斤绳。把副钩千斤绳的两个绳套分别挂在汽缸后部左右两侧的吊耳上。进行第二步继续翻转，起升副钩，使缸体重心由原来与主钩系结点垂直线重合的位置转化至在主、副钩系结点作用线之间，停止副钩起升，主钩连续下降，将汽缸平面逐渐放平。

2 系结点的正确选择

采用双钩抬吊空间换点翻转法翻缸的主要关键是：翻缸前，正确掌握缸体的重心;翻缸时，正确选择主钩的系结点和副钩换点前后的系结点位置。图1是汽缸平面向下两种不同的系结点选取方法示意图。两者都是为了完成翻缸任务，区别是选择缸体上吊点的不同位置作为系结点。

图1a)中要使汽缸顺利翻转180°，按前述方法即可。

对于图1b)的汽缸翻转过程，可用图2详细说明。

图2是汽缸平面向下利用四个吊耳翻转的重心和主钩系结点分析示意图。首先由主、副钩同时起升，将缸体吊离地面约为0.5 m;主钩继续起升，副钩停止起升或有时作间断性调整，保证缸体的最低点既不接触地面，又不离地面太高。汽缸的前端随着主钩的起升而向上移动，当汽缸平面与地面约成60°夹角时，此时缸体重心已接近副钩系结点的作用线，见图2a)。显然主钩再起升或者副钩再下降，缸体的重心就会与副钩系结点的作用线重合在一起(图1a)不会出现这种情况)。此时，用力的平衡来分析，汽缸的全部重量已由副钩承担;主钩已不再分担汽缸的重量。如果缸体重心再向顺时针方向转动，偏离副钩系结点作用线时，假设不考虑副钩千斤绳与吊耳之间的摩擦力，缸体由于自重的作用，会立即以副钩系结点为旋转中心迅速地向顺时针方向开始转动，且速度由慢变快。缸体旋转工程中，主钩不可能在短暂的时间内随着缸体的转动而迅速起升，千斤绳和系结点之间的距离由AB和BC折线变化为AB'C直线，形成ABC三角形(见图2b)，图2c))，三角形的两边之和大于第三边，即AB+BC＞AB'+B'C，而汽缸前后系结点之间的距离是固定不变的，即BC=B'C，因此得出AB＞AB'。由此可见，缸体自行旋转时，主钩至系结点之间的距离由AB变为AB'。其距离的缩短，说明在主钩不起升的情况下，千斤绳发生松宽现象，有可能引起千斤绳脱出吊钩或吊耳，从而造成重大事故。