大型電力設備安裝用多功能組合式吊裝構架的製作方法

2023-05-15 14:03:31 3

專利名稱：大型電力設備安裝用多功能組合式吊裝構架的製作方法
技術領域：
本發明屬於電力行業大型設備安裝施工用起重鋼結構領域，具體涉及一種大型電力設備 安裝施工用吊裝構架。
背景技術：
電力工業是國家經濟發展的重要支撐產業。為保證全國用電需求、切實落實國家"上大 壓小"以實現節能減排目標的決策措施，實現經濟、社會、環境保護的諧調可持續發展，我 國電力工業正處在一個前所未有的高速發展期，而火力發電在我國電力供應中佔有較高比重。 對火力發電機組而言，單機發電功率越大，對燃煤的利用率越高、汙染越小，因此，600MW 和1000MW火力發電機組已取代300MW機組，成為當前和今後我國火力發電建設項目的首 選機型。而隨著大機組的出現，發電機定子、汽包、主變壓器等大型設備的重量、尺寸等也 隨之增加，需要有新的施工方案和相應設備以滿足工程施工的需要。
以往大型電力設備的安裝主要有兩種施工方案
1) 巻揚機提升方案早期電力建設領域大型設備的吊裝主要使用巻揚機提升方案，該方案
存在以下缺點
(1) 由於巻揚機起重能力有限，使用此方案需要在被吊件上設置多個吊點、使用多臺巻揚 機同時工作，而各臺巻揚機同步動作難以實現，因此吊裝過程衝擊很大，安全性差，
也不利於就位；
(2) 為實現被吊件的移動，確保拖拽過程中設備不受額外載荷的影響，需要保證拖拽鋼絲 繩走向與被吊件移動方向的夾角不大於設計要求，這就需要在被吊件移動沿途的構築 物上為拖拽鋼絲繩布置多個轉向滑輪，對構築物的強度等力學性能提出了許多附加要 求，施工成本增加；
(3) 施工佔用場地大，由於需要通過多級滑輪組和鋼絲繩等，導致整個系統危險點多、環 節複雜，可控性差；
(4) 巻揚機操控對於電源依賴程度高，吊裝過程中不能失去電力，否則無法制動，導致吊 裝存在重大安全隱患。
由於以上缺點，這一施工方案已基本被淘汰。
2) 行車抬吊方案汽機房內一般安裝有兩臺行車，對定子等大型設備而言，單臺行車的起 吊能力不足，需要使用剛性連接件將汽機房內兩臺行車並車，在行車主梁上搭設擱置梁，在擱置粱上布置鋼索式液壓提升裝置，利用兩臺行車的起重能力抬吊。這一施工方案存 在以下缺點
(1) 由於汽機房設計時並未考慮利用行車安裝定子等大型設備，如果使用此方案，需要對 汽機房立柱和行車承託梁進行特殊設計和加固，涉及方面多、複雜，費用高；
(2) 需要根據現場情況，對行車進行特殊的加固處理；
(3) 擱置梁一般與行車無有效連接；
(4) 由於兩臺行車用於吊裝，場地佔用較大，對其它施工面影響大。
由於上述兩種施工方案均存在無法克服的缺點和安全隱患，迫切需要一種安全、高效、 新穎的施工設備及配套方案以滿足大型電力設備安裝施工的需要，鋼索式液壓提升裝置就是 一種較理想的可選起重設備。
由中國電力科學研究院(原國電電力建設研究所)研製的鋼索式液壓提升裝置是一種新 型的大噸位起重設備，具有體積小、重量輕、起吊重量大、起降負載平穩、自動化程度高、 安全可靠(具有機械自鎖功能)等優點，尤其是在起重空間狹小的情況下更具有明顯優勢， 己在電力、建築、冶金等行業的大件設備吊裝中得到了廣泛應用。鋼索式液壓提升裝置由液 壓千斤頂、液壓泵站和電氣控制臺組成，其中液壓千斤頂(參見圖2，長X寬X高的外形尺 寸在600X600X1500mm以內，單臺最大起重量nj達500噸)的缸體23上端設有上承載機構 22，在缸體下部設有下承載機構24。上、下承載機構之間穿有承力鋼索束21，鋼索束下端通 過下錨頭25與被吊件26相連。液壓泵站輸出的壓力油推動液壓千斤頂活塞作往復運動時， 上、下承載機構交替進行負荷轉換(卡緊或放鬆)，將穿在其間的鋼索束收起或放出，從而實 現被吊件的上升或下降。鋼索式液壓提升裝置的使用需要配套的吊裝構架，以實現其與同基 礎連接的建(構)築物之間的載荷傳遞。本發明即是根據大型電力設備安裝施工需要和鋼索 式液壓提升裝置特點研製的與鋼索式液壓提升裝置配套使用的多功能組合式吊裝構架，可完 成IOOOMW及以下各種級別的火力發電機組定於、汽包、主變壓等大型設備的安裝任務。

發明內容
本發明的目的是解決大型電力設備以往安裝施丄設備及方案安全性差、效率低等缺點， 為大型電力設備的安裝提供一種與鋼索式液壓提升裝置配合使用的、安全可靠的施工設備 ——多功能組合式吊裝構架。
為實現上述目的，本發明採取以下技術方案
本發明的大型電力設備安裝用多功能組合式吊裝構架包括移動架l、固定架2、軌道梁3
及輔助構件等四部分，其特徵在於所述移動架1上設有鋼索式液壓提升裝置的安裝位置，可實現被吊件4的水平移動；所述固定架2安裝在汽機房5的端部外側或汽機房內部的吊物 孔上，為所述移動架l提供支撐；所述軌道梁3搭設在汽機房5的相應立柱6上，為所述移 動架1提供行走移動用的軌道；輔助構件用於被吊件4的安裝輔助任務，所述輔助構件主要 包括輔助梁61和輔助梁62。
其中，所述移動架l為四支腿雙門形架結構，每片門形架包括主梁31、調整節33、支腿 34和行走機構36，兩片門形架之間用數根端梁32和撐杆35連接，構成一個承載整體。
其中，所述移動架1的調整節33和支腿34的高度可根據被吊件4所要求的吊裝空間的 高度要求進行調整，當只使用支腿34不能滿足要求的起吊高度時，可以通過增減不同的調整 節33或其數量來實現對所述移動架1的內部吊裝空間高度和吊裝構架總高度的任意調節，從 而滿足不同被吊件4對吊裝空間高度的要求，同時實現所述移動架1對汽機房5的總高度的 適應。
其中，所述移動架l的主梁31、調整節33和支腿34相互之間的連接形式為螺栓群連接， 通過合理布置筋板和螺栓孔的位置，從而實現主梁31與調整節33或支腿34在多種跨度下的 可連接性，滿足汽機房5兩側立柱6的不同跨度要求。
其中，所述固定架2為四立柱或六立柱框式結構，由主梁41、端梁42、立柱43和撐杆 44組成，其主梁41滿足所述移動架1的行走要求。
其中，所述固定架2的立柱43和端梁42均由不同長度的梁組合連接而成，可與各種汽 機平臺7的高度和移動架1的跨度相匹配。
其中，所述行走機構36可採用以下三種方案之一方案一，輪式行走方案，在所述移動 架1的下面安裝輪式行走機構，軌道梁3上鋪設鋼軌供所述輪式行走機構在其上滾動；方案 二，重物移運器行走方案，在所述移動架1的支腿34下方安裝數個重物移運器37，所述重 物移運器37在軌道梁3上運動；方案三，滑移行走方案，在所述移動架1的支腿34下面和 軌道梁3上鋪設聚四氟乙烯板或尼龍6板，從而使得所述移動架1在軌道梁3上滑行運動， 上述三種方案均可使移動架1在自身動力或外力作用下沿軌道梁3做水平移動。
其中，當移動架1採用輪式行走方案時，軌道梁3包括鋼軌51和箱形梁52;當移動架1 採用重物移運器方案時，軌道梁3包括箱形梁52和重物移運器的行走限位裝置；當移動架l 採用滑移方案時，軌道梁3包括箱形梁52和聚四氟乙烯板或尼龍6板。
其中，軌道梁3的箱形梁52的兩端腹板上開有若干銷軸孔53，使用銷軸可將多根軌道梁 3連接在一起組成任意長度的軌道，滿足吊運距離的要求。
，所述兩根軌道梁3之間的連接端部可設在任意兩根立柱6的跨內，即通過立柱支撐的軌道梁之間的連接端部可以懸空，從而滿足汽機房同側立柱不同間距的要求。
其中，所述移動架1的斜撐35和固定架2的斜撐44與相應支腿或立柱使用銷軸或螺栓 連接。
本發明還提出了一種使用上述的多功能組合式吊裝構架配合鋼索式液壓提升裝置進行定 子吊裝的方法，包括以下步驟-
1) 根據汽機房和定子的參數選擇多功能組合式吊裝構架的各構件；
2) 當由汽機房5端部起吊定子時，將固定架2安裝在汽機房起吊端，軌道梁3鋪設在汽機 房立柱6上， 一端與固定架主梁連接，另一端鋪設至定子最終就位位置；
3) 將鋼索式液壓提升裝置布置在移動架1的設定位置上，將鋼鉸線穿入液壓千斤頂、下端 用下錨頭與吊裝框架相連，使用吊攀繩將定子掛在起重吊鉤上，吊鉤則懸掛於吊裝框架 上；
4) 啟動鋼索式液壓提升裝置，將定子由汽機房5的0米層提升至適當高度，使定子的下表 面高出汽機平臺7至少200mm;
5) 使用移動架自身動力或外力將移動架1和定子沿軌道梁3拖拽至定子最終安裝位置上方；
6) 再次啟動鋼索式液壓提升裝置，將定子降下就位。
本發明的多功能組合式吊裝構架具有以下有益效果
1) 多功能性可用於發電機定子、汽包、主變壓器等多種大型電力設備的安裝，滿足了火 電建設所有大型設備的安裝施工需要；
2) 組合方式多樣通過吊裝構架不同構件的組合，可滿足IOOOMW及以下不同等級的大型 電力設備的安裝空間、安裝尺寸、安裝重量等參數的需要；
3) 多功能組合式吊裝構架具有足夠的強度、剛度等力學性能，安全性高；
4) 安裝、拆除方便，對周圍構築物的影響小；
5) 靈活的組合方式和裝拆性不僅方便了現場施工，還滿足了道路運輸要求。 使用本發明的多功能組合式吊裝構架，配合鋼索式液壓提升裝置進行大型電力設備的安
裝施工具有安全、可靠、靈活、高效等優點，己成功應用於多臺、多種型號的大型電力設備
的安裝施工。


為了使本發明的內容被更清楚的理解，並便於具體實施方式
的描述，下面給出與本發明 相關的附圖，說明如下圖1是本發明的多功能組合式吊裝構架的主要組成和結構示意圖及吊裝定子的原理圖， 其中圖1-1為本發明吊裝構架的主視圖，圖1-2為圖1-1的左視圖； 圖2是鋼索式液壓提升裝置的液壓千斤頂的結構示意圖3是本發明的多功能組合式吊裝構架的移動架的實施例一的結構示意圖，其中行走機 構36採用輪式行走方案，圖3-l為移動架的主視圖，圖3-2為移動架的側視圖4是本發明的多功能組合式吊裝構架的移動架的實施例二的結構示意圖，其中行走機 構36採用重物移運器行走方案，圖4-l為移動架的主視圖，圖4-2為移動架的側視圖5是本發明的多功能組合式吊裝構架的採用四立柱框式結構形式的固定架實施例的結 構示意圖，其中圖5-l為固定架的主視圖，圖5-2為固定架的側視圖6是本發明的多功能組合式吊裝構架的軌道梁的結構示意圖7是本發明的多功能組合式吊裝構架的主要輔助構件示意圖及吊裝汽包的原理圖。
具體實施方式
圖1所示為本發明的多功能組合式吊裝構架的組成和結構示意圖及吊裝定子的原理圖。 多功能組合式吊裝構架包括移動架l、固定架2、軌道梁3及輔助構件等四部分，各部分的功 能如下
1) 移動架1上設有鋼索式液壓提升裝置的安裝位置，實現被吊件4的水平移動(被吊件4 的垂直升降由鋼索式液壓提升裝置實現)；
2) 固定架2安裝在汽機房5的端部外側(或汽機房內部的吊物孔上)，為移動架1提供支撐；
3) 軌道梁3搭設在汽機房立柱6上，為移動架l提供行走軌道；
4) 輔助構件用於汽包和主變壓器等的安裝輔助任務。 移動架l為四支腿雙門形架結構(見圖3和圖4)，單片門形架由主梁31、調整節33、支
腿34和行走機構36等組成，兩片門形架之間用數根端梁32和撐杆35連接，構成一個整體 共同承載被吊件。移動架1的調整節33和支腿34的高度根據被吊件所要求的吊裝空間的高 度要求確定和調整。當只使用支腿34不能滿足要求的起吊高度時，可以通過增減不同的調整 節33或其數量來實現對移動架1的吊裝空間高度和總高度的任意調節，從而滿足不同被吊件 對吊裝空間高度的要求，同時實現移動架1對汽機房5總高度的適應。移動架1的主梁31和 調整節33 (或支腿34)的連接形式為螺栓群連接，通過合理布置筋板和螺栓孔位置，實現了 主梁31與調整節33 (或支腿34)在多種跨度下的可連接性，滿足了汽機房兩側立柱6的不 同跨度要求。所述行走機構36可採用以下三種方案之一方案一輪式行走方案，此時在所 述移動架1的下面安裝輪式行走機構，軌道梁3上鋪設鋼軌供所述輪式行走機構在其上滾動；方案二重物移運器行走方案，此時所述移動架1的支腿34下方安裝數個重物移運器37， 所述重物移運器37在軌道梁3上運動；方案三滑移行走方案，此時在所述移動架l的支腿
34下面和軌道梁3上鋪設聚四氟乙烯板或尼龍6板，從而使得所述移動架1在軌道梁3上滑 移運動。以上各方案均可實現移動架1在自身動力或外力作用下沿軌道梁3的水平移動。
固定架2為四立柱或六立柱框式結構(見圖5)，由主梁41、端梁42、立柱43和撐杆44 等主要構件組成，其主梁41可滿足移動架1的行走要求。固定架2的立柱43和端梁42均可 由不同長度的梁組合而成，與多種汽機平臺7高度和移動架1跨度相匹配。
當移動架1採用輪式行走方案時，軌道梁3包括鋼軌51和箱形梁52 (見圖6);當移動 架1採用重物移運器方案時，軌道梁3包括箱形梁52和重物移運器的行走限位裝置；當移動 架1採用滑移方案時，軌道梁3包括箱形梁52和聚四氟乙烯板或尼龍6板。軌道梁3的箱形 梁52的兩端腹板上開有一定直徑、 一定數量的銷軸孔53，使用銷軸可將多根軌道梁3連接 在一起組成任意長度的軌道，滿足吊運距離的要求。兩根軌道梁3之間的連接端部可設在任 意兩根立柱6的跨內，即通過立柱支撐的軌道梁之間的連接端部可以懸空，從而滿足汽機房 同側立柱不同間距的要求。
移動架1的斜撐35和固定架2的斜撐44與相應支腿或立柱使用銷軸或螺栓連接，可方 便現場的安裝和拆除。
圖1所示是使用本發明的多功能組合式吊裝構架配合鋼索式液壓提升裝置進行定子吊裝 的方法，按如下步驟進行
1) 根據汽機房和定子的參數選擇多功能組合式吊裝構架的各構件；
2) 當由汽機房5端部起吊定子時，將固定架2安裝在汽機房起吊端，軌道梁3鋪設在汽機 房立柱6上， 一端與固定架主梁連接，另一端鋪設至定子最終就位位置；
3) 將鋼索式液壓提升裝置布置在移動架1的設定位置上，將鋼鉸線穿入液壓千斤頂、下端 用下錨頭與吊裝框架相連，使用吊攀繩將定子掛在起重吊鉤上，吊鉤則懸掛於吊裝框架 上；
4) 啟動鋼索式液壓提升裝置，將定子由汽機房5的0米層提升至適當高度，使定子的下表 面高出汽機平臺7至少200mm;
5) 使用移動架自身動力或外力將移動架1和定子沿軌道梁3拖拽至定子最終安裝位置上方；
6) 再次啟動鋼索式液壓提升裝置，將定子降下就位。 當由汽機房吊物孔起吊定子時，只需使用固定架2的主梁41，將兩根主梁41搭在汽機
房吊物孔兩端，吊裝過程同上所述。主變壓器的卸車和安裝就位過程與定子吊裝過程基本相同。
當用於汽包63吊裝時(見圖7)，只需使用移動架l的主梁31和固定架2的主梁41，另 外附加一些輔助構件(輔助梁61和輔助梁62等)。由於汽包63需要傾斜起吊、水平就位， 因此將鋼索式液壓提升裝置安裝在裝有滑靴的兩層輔助梁61和62上，輔助梁則安裝在移動 架主梁31和固定架主梁41上，可以實現鋼索式液壓提升裝置在水平面內的二維移動，從而 滿足吊裝需要。
多功能組合式吊裝構架具有足夠的強度、剛度等力學性能，使用安全性高，與鋼索式液 壓提升裝置配合使用可滿足1000MW及以下各種級別的發電機定子、汽包、主變壓器等的安 裝施工需要，具有安全、可靠、靈活、高效的優點，為大型電力設備的安裝提供了一種全新 的解決方案。
此處已經根據特定的示例性實施例對本發明進行了描述。對本領域的技術人員來說在不 脫離本發明的範圍下進行適當的替換或修改將是顯而易見的。示例性的實施例僅僅是例證性 的，而不是對本發明的範圍的限制，本發明的範圍由所附的權利要求定義。
權利要求
1、一種大型電力設備安裝施工用多功能組合式吊裝構架，包括移動架1、固定架2、軌道梁3及輔助構件等四部分，其特徵在於所述移動架1上設有鋼索式液壓提升裝置的安裝位置，可實現被吊件4的水平移動；所述固定架2安裝在汽機房5的端部外側或汽機房內部的吊物孔上，為所述移動架1提供支撐；所述軌道梁3搭設在汽機房5的相應立柱6上，為所述移動架1提供行走移動用的軌道；輔助構件用於被吊件4的安裝輔助任務，所述輔助構件主要包括輔助梁61和輔助梁62等。
2、 根據權利要求l所述的多功能組合式吊裝構架，其特徵在於所述移動架l為四支腿 雙門形架結構，每片門形架包括主梁31、調整節33、支腿34和行走機構36，兩片門形架之 間用數根端梁32和撐杆35連接，構成一個承載整體。
3、 根據權利要求2所述的多功能組合式吊裝構架，其特徵在於所述移動架l的調整節 33和支腿34的高度可根據被吊件4所要求的吊裝空間的高度要求進行調整，當只使用支腿 34不能滿足要求的起吊高度時，可以通過增減不同的調整節33或其數量來實現對所述移動 架l的內部吊裝空間高度和吊裝構架總卨度的任意調節，從而滿足不同被吊件4對吊裝空間 高度的要求，同時實現所述移動架1對汽機房5的總高度的適應。
4、 根據權利要求2所述的多功能組合式吊裝構架，其特徵在於所述移動架1的主梁31、 調整節33和支腿34相互之間的連接形式為螺栓群連接，通過合理布置筋板和螺栓孔的位置， 從而實現主梁31與調整節33或支腿34在多種跨度下的可連接性，滿足汽機房5兩側立柱6 的不同跨度要求。
5、 根據權利要求1所述的多功能組合式吊裝構架，其特徵在於所述固定架2為四立柱 或六立柱框式結構，由主梁41、端梁42、立柱43和撐杆44組成，其主梁41滿足所述移動 架1在其上的行走要求。
6、 根據權利要求5所述的多功能組合式吊裝構架，其特徵在於所述固定架2的立柱43 和端梁42均由不同長度的梁組合連接而成，可與各種汽機平臺7的高度和移動架1的跨度相 匹配。
7、 根據權利要求l-6所述的多功能組合式吊裝構架，其特徵在於所述行走機構36可採 用以下三種方案之一方案一，輪式行走方案，在所述移動架1的下面安裝輪式行走機構，軌道梁3上鋪設鋼軌供所述輪式行走機構在其上滾動；方案二，重物移運器行走方案，在所述移動架1的支腿34下方安裝數個重物移運器37，所述重物移運器37在軌道梁3上運動； 方案三，滑移行走方案，在所述移動架1的支腿34下面和軌道梁3上鋪設聚四氟乙烯板或尼龍6板，從而使得所述移動架1在軌道梁3上滑行運動，上述三種方案均可使移動架1在自 身動力或外力作用下沿軌道梁3做水平移動。
8、 根據權利要求7所述的多功能組合式吊裝構架，其特徵在於當移動架l採用輪式行 走方案時，軌道梁3包括鋼軌51和箱形梁52;當移動架1採用重物移運器方案時，軌道梁3 包括箱形梁52和重物移運器的行走限位裝置；當移動架1採用滑移方案時，軌道梁3包括箱 形梁52和聚四氟乙烯板或尼龍6板。
9、 根據權利要求8所述的多功能組合式吊裝構架，其特徵在於軌道梁3的箱形梁52 的兩端腹板上開有若干銷軸孔53，使用銷軸可將多根軌道梁3連接在一起組成任意長度的軌 道，滿足吊運距離的要求。
10、 根據權利要求1-9所述的多功能組合式吊裝構架，其特徵在於所述兩根軌道梁3 之間的連接端部可設在任意兩根立柱6的跨內，即通過立柱支撐的軌道梁之間的連接端部可 以懸空，從而滿足汽機房同側立柱不同間距的要求。
11、 根據權利要求1-10所述的多功能組合式吊裝構架，其特徵在於所述移動架l的斜 撐35和固定架2的斜撐44與相應支腿或立柱使用銷軸或螺栓連接。
12、 一種使用權利要求1-11所述的多功能組合式吊裝構架配合鋼索式液壓提升裝置進行 定子吊裝的方法，包括以下步驟1) 根據汽機房和定子的參數選擇多功能組合式吊裝構架的各構件；2) 當由汽機房5端部起吊定子時，將固定架2安裝在汽機房起吊端，軌道梁3鋪設在汽機 房立柱6上， 一端與固定架主梁連接，另一端鋪設至定子最終就位位置；3) 將鋼索式液壓提升裝置布置在移動架1的設定位置上，將鋼鉸線穿入液壓千斤頂、下端 用下錨頭與吊裝框架相連，使用吊攀繩將定子掛在起重吊鉤上，吊鉤則懸掛於吊裝框架 上；4) 啟動鋼索式液壓提升裝置，將定子由汽機房5的0米層提升至適當高度，使定子的下表 面高出汽機平臺7至少200rmn;5) 使用移動架自身動力或外力將移動架1和定子沿軌道梁3拖拽至定子最終安裝位置上方；6) 再次啟動鋼索式液壓提升裝置，將定子降下就位。
全文摘要
本發明的多功能組合式吊裝構架是結合電力行業大型設備的安裝施工要求發明的重型起重鋼結構，主要包括移動架1、固定架2、軌道梁3及輔助構件等四部分。移動架1設有鋼索式液壓提升裝置安裝位置，實現被吊件4的水平移動；固定架2安裝在汽機房5的端部外側，為移動架1提供支撐；軌道梁3搭設在汽機房立柱6上，為移動架1提供行走軌道；輔助構件用於汽包和主變壓器等的安裝。多功能組合式吊裝構架具有多功能和組合形式多樣等特點，與鋼索式液壓提升裝置配合使用可滿足1000MW及以下各級別火力發電機組定子、汽包、主變壓器等的安裝需要，具有安全可靠、拼裝和運輸方便、施工效率高等優點，為大型電力設備安裝提供了一種全新的解決方案。
文檔編號B66C17/00GK101580211SQ200910087318
公開日2009年11月18日 申請日期2009年6月23日 優先權日2009年6月23日
發明者開 劉, 夏擁軍, 明 江, 白雪松, 謙 繆 申請人:中國電力科學研究院