发电机定子吊装专用工具计算分析及应用

2018-04-28蒋跃辉张骞

综合智慧能源 2018年3期

蒋跃辉，张骞

(华电郑州机械设计研究院有限公司，郑州 450046)

表1 定子吊装专用工具各部件尺寸及性能参数

0 引言

目前，大部分施工单位都利用“劳辛格”液压提升装置(以下简称“劳辛格”提升装置)配合汽机房内的桥机，进行600～1 000 MW机组发电机定子的吊装作业。该方案将“劳辛格”提升装置的承载梁布置于桥机的主梁上，利用桥机的大车运行机构将发电机定子吊装就位。利用定子吊装专用工具配合“劳辛格”提升装置吊装定子，具有安全性能高，负荷稳定性好，冲击和振动小，带载升、降或停留的转换性能可靠等优点，有利于工作人员正确操作和指挥吊装作业。该吊装方案前期准备工作简单，机动性较强，不会影响整个项目的工期。

1 定子吊装专用工具工作原理

发电机定子吊装采用2台桥机并联，分别在每台桥机中间对称布置2根A梁(“劳辛格”提升装置承载梁)，A梁直接搁置在桥机主梁的小车轨道上，每根A梁的中间位置通过4根千斤顶吊杆连接一台起吊能力为2 000 kN的“劳辛格”提升装置(推荐型号为GYT200D)，共采用4台液压提升装置。

4台2 000 kN的“劳辛格”提升装置分为2组，每组抬吊1根9.0 m长的B梁，2根B梁上方通过球铰座连接1根9.7 m长的C梁，C梁上对称布置2根D梁，2根D梁的下部耳板通过4根销轴连接2个吊钩拉板，2个吊钩拉板固定1个起吊能力为5 000 kN的转向大钩，钩头挂钢丝绳(推荐圈绳)与要起吊的定子连接。定子吊具组装就位后，启动“劳辛格”提升装置提升定子，利用桥机的大车运行机构平移定子至指定位置就位即可。

2 定子吊装专用工具的组成及使用说明

2.1 定子吊装专用工具组成

定子吊装专用工具主要由A梁、B梁、C梁、D梁、吊钩拉板、吊钩及连接销轴等组成。吊装专用工具的具体性能及参数见表1(表中设计承载值均为单根梁或单个吊钩的设计承载值)。

2.2 定子吊装专用工具使用说明

定子吊装专用工具吊装最大额定载荷4 500 kN时的组合：4台“劳辛格”提升装置+4根A梁+2根B梁+1根C梁+2根D梁+吊钩拉板+5 000 kN吊钩+钢丝绳(推荐圈绳)+销轴等连接件。单根A梁的额定承载能力为1 400 kN，A梁仅作为“劳辛格”提升装置的载体。单根B梁的额定承载能力为2 500 kN，B梁的两侧布置吊耳，通过销轴与“劳辛格”提升装置的下锚头连接。B梁中心对称位置布置有防倾翻装置，当B梁组合C梁起吊4 500 kN额定载荷时，C梁就位后及时调节防倾翻装置的顶紧螺杆，使防倾翻装置顶紧C梁两侧的腹板。C梁的额定承载能力为4 500 kN，为箱形变截面结构，其两侧下翼缘板焊接球铰凸板。定子吊装专用工具组合如图1所示。

3 定子吊装专用工具的有限元分析

采用ANSYS Workbench对发电机定子吊装专用工具进行有限元分析[1-2]，按照各梁的实际尺寸建模，参照表1中的设计承载能力施加载荷，载荷均施加在各梁的跨中位置，各梁的约束按照实际承载位置采用竖向约束及水平方向弹性约束，分析结果见表2。

由表2可知：当额定载荷施加于各梁的跨中位置时，按照实际约束位置施加约束，各梁的最大应力小于材料许用应力，定子吊装专用工具各梁强度设计合格；A梁的最大复合应力为262.6 MPa，是由于A梁为“劳辛格”提升装置承载梁，为使提升装置的钢绞线穿过A梁，A梁跨中位置掏空，产生应力集中，采用增加筋板的方式进行局部加强处理，不影响A梁结构受力[3]；各梁的许用位移值取各梁实际长度的1/1 000[4]，并考虑梁自重的影响，经过计算分析各梁的位移均满足要求，刚度设计合格。