專利名稱：軸流轉(zhuǎn)槳式水輪機(jī)裝配方法及所采用的支撐裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于水輪機(jī)裝配技術(shù)領(lǐng)域，具體的說，是一種在工地現(xiàn)場裝配水輪機(jī)時(shí)所采用的安裝方法及需要運(yùn)用到的裝置。
背景技術(shù)：
水輪機(jī)目前廣泛用于各水電廠，其功能是將水的重力勢能轉(zhuǎn)換為機(jī)械能，本發(fā)明所涉及的軸流轉(zhuǎn)槳式水輪機(jī)主要適用于低水頭的機(jī)組。軸流轉(zhuǎn)槳式工作部分主要是轉(zhuǎn)動部分，轉(zhuǎn)動部分中最重要的就是轉(zhuǎn)輪。由于水輪機(jī)的轉(zhuǎn)輪通常比較龐大，因此其一般只能在工地現(xiàn)場安裝，目前常用的安裝方法有三種
一、在葉片和基礎(chǔ)環(huán)上開設(shè)懸掛孔，將鋼索從懸掛孔中穿過，然后進(jìn)行吊裝。吊裝完成之后，為了不影響運(yùn)行，再將懸掛孔封住。這種吊裝方式的缺陷在于封堵懸掛孔后會影響葉片過流面的型線和表面粗糙度，易使懸掛孔周圍造成嚴(yán)重的磨損和空蝕破壞，影響水輪機(jī)的正常運(yùn)行。例如，我國的萬安、沙灣電站均采用此吊裝方式。二、將支撐轉(zhuǎn)輪的水輪機(jī)主軸、支撐蓋與轉(zhuǎn)輪裝配好后，鋼索從支撐蓋上穿過，三體聯(lián)吊。這種吊裝方式的缺陷在于需要較高的安裝空間和較大的吊車以滿足起吊高度和起吊重量，因此對于大型的水輪機(jī)組很難采用這種吊裝方式。例如，我國的青銅峽、巴江口電站采用此吊裝方式。三、三門峽水電站為增容改造將轉(zhuǎn)輪室上段由圓柱形改為球形，如圖1所示，球形的轉(zhuǎn)輪室上段直徑小于葉片2的直徑，這就要求先將轉(zhuǎn)輪裝配吊入機(jī)坑內(nèi)，再吊入轉(zhuǎn)輪室上段。具體吊裝方式如圖2所示，1為支柱，2為葉片，3為轉(zhuǎn)輪體
吊裝時(shí)，轉(zhuǎn)輪的重量主要由支柱1承受，葉片2與轉(zhuǎn)輪室壁接觸，轉(zhuǎn)輪裝配吊裝完成后再吊裝主軸等其他部件。采用這種吊裝方式時(shí)，轉(zhuǎn)輪體的重量主要由支柱1承受，因此只適用于小型水輪機(jī)組的改造，如果用于大型機(jī)組，則會因?yàn)檗D(zhuǎn)輪質(zhì)量太大和支柱1高度過高而缺乏穩(wěn)定性和安全性。三門峽水電站增容改造時(shí)即采用了上述吊裝方式。

發(fā)明內(nèi)容
為了克服以上三種現(xiàn)有吊裝方法的不足，本發(fā)明提供了一種新型的支撐裝置以及一種新的吊裝方法以用于常規(guī)軸流轉(zhuǎn)槳式水輪機(jī)的安裝，或者用于軸流轉(zhuǎn)槳式水輪機(jī)球形轉(zhuǎn)輪室的改造。該支撐裝置主要包括支架、設(shè)置在支架上的定位裝置、設(shè)置在支架中心的固定裝置、設(shè)置在支架上的調(diào)節(jié)裝置、設(shè)置在調(diào)節(jié)裝置頂部的支撐板，以及設(shè)置在支撐板和調(diào)節(jié)裝置之間的緩沖裝置。上述調(diào)節(jié)裝置可以采用調(diào)節(jié)螺栓或者調(diào)節(jié)螺桿。上述緩沖裝置可以采用墊圈或彈簧。
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上述支撐板傾斜角度為0-15度，優(yōu)選7度。該安裝方法主要包括
將若干個(gè)支撐裝置設(shè)置在轉(zhuǎn)輪室下段的頂部，將葉片調(diào)整到全關(guān)狀態(tài)，然后將轉(zhuǎn)輪吊裝到轉(zhuǎn)輪室內(nèi)，葉片置于支撐板上；
將轉(zhuǎn)輪室上段吊裝到轉(zhuǎn)輪室下段之上，將二者固定連接； 將主軸吊裝到轉(zhuǎn)輪體上方，并將其與轉(zhuǎn)輪體連接； 將支撐蓋吊裝到轉(zhuǎn)輪體上方，并將其與主軸和轉(zhuǎn)輪連接； 拆除支撐裝置。采用本發(fā)明的吊裝方法由于將支撐工具設(shè)置在轉(zhuǎn)輪室上因此避免了在葉片上開孔，不會給葉片造成嚴(yán)重的磨損和空蝕破壞，并且與現(xiàn)有主軸、支持蓋和轉(zhuǎn)輪裝配三體聯(lián)吊的方式相比較，降低了起吊高度和起吊重量。此外，此吊裝方法解決了大型軸流轉(zhuǎn)漿式進(jìn)行球形轉(zhuǎn)輪室改造時(shí)，轉(zhuǎn)輪裝配先吊入機(jī)坑內(nèi)平穩(wěn)放置再進(jìn)行轉(zhuǎn)輪室上段安裝這一技術(shù)難點(diǎn)ο


圖1為現(xiàn)有技術(shù)中球形轉(zhuǎn)輪室與常規(guī)轉(zhuǎn)輪室的結(jié)構(gòu)對比圖2為現(xiàn)有技術(shù)吊裝方法的示意圖
圖3為本發(fā)明支撐裝置的結(jié)構(gòu)示意4為本發(fā)明吊裝方法各步驟的示意圖
具體實(shí)施例方式本發(fā)明為了解決吊裝過程中轉(zhuǎn)輪的支撐問題，采用了如圖3所示的支撐裝置。該支撐裝置主要包括定位裝置41、支架42、設(shè)置在支架上的調(diào)節(jié)裝置43、設(shè)置在調(diào)節(jié)裝置43 頂部的支撐板，以及設(shè)置在支撐板和調(diào)節(jié)裝置之間的緩沖裝置45，整個(gè)支架由固定裝置44 固定在轉(zhuǎn)輪室下段的上沿內(nèi)側(cè)面上，定位裝置用于保證整個(gè)支撐裝置的定位。在本實(shí)施例中，調(diào)節(jié)裝置43采用兩個(gè)調(diào)節(jié)螺桿，分別設(shè)置在支架的兩側(cè)。兩調(diào)節(jié)螺桿的頂部分別連接有一個(gè)緩沖裝置45，在本實(shí)施例中，該緩沖裝置設(shè)置為墊圈，由于考慮到整個(gè)支撐裝置需要承載的重量很大，墊圈材質(zhì)優(yōu)選為強(qiáng)度較大的紫銅墊圈。在調(diào)節(jié)裝置的頂部，連接有支撐板，轉(zhuǎn)輪葉片就放置在支撐板上。為了能保證整個(gè)轉(zhuǎn)輪盡量保持水平，需要調(diào)整支撐板的傾斜角度，其調(diào)整方式為通過調(diào)節(jié)兩調(diào)節(jié)螺桿的高度，使二者產(chǎn)生高度差的方式讓支撐板傾斜，然后再將螺母鎖緊，使調(diào)節(jié)螺桿固定住。支撐板傾斜的角度以與水平面呈15度以內(nèi)為宜，優(yōu)選為朝著轉(zhuǎn)輪轉(zhuǎn)動方向向下傾斜7度，在這個(gè)角度時(shí)，支撐板與轉(zhuǎn)輪葉片貼合的最好，接觸的面積最大，能夠有效的減小轉(zhuǎn)輪自重帶來的壓強(qiáng)，使轉(zhuǎn)輪葉片上以及葉片與轉(zhuǎn)輪連接部分承受的應(yīng)力降至最低。定位裝置41及固定裝置44可以采用螺栓或者螺釘?shù)确绞健４送?，該支撐裝置的數(shù)量可以根據(jù)轉(zhuǎn)輪葉片的數(shù)量均勻設(shè)置在轉(zhuǎn)輪室下段的上沿內(nèi)側(cè)，使支撐轉(zhuǎn)輪時(shí)受力平衡，不會傾斜，保證整個(gè)安裝過程中的平衡性。在安裝時(shí)，如圖4所示，首先將轉(zhuǎn)輪葉片調(diào)整到全關(guān)的狀態(tài)，這樣能保證葉片2盡量水平，并且葉片與轉(zhuǎn)輪連接部分能達(dá)到最大的強(qiáng)度；然后分別調(diào)整支撐裝置上支撐板的傾斜角度，再將轉(zhuǎn)輪起吊，葉片擱置在各支撐裝置4的支撐板上，此時(shí)如不能平穩(wěn)擱置，可再次調(diào)整部分或全部支撐裝置4的支撐板傾斜角度，直到擱置平穩(wěn)；之后再吊裝轉(zhuǎn)輪室上段5，并將轉(zhuǎn)輪室上段5與下段固定連接；之后將水輪機(jī)主軸6吊裝到轉(zhuǎn)輪體上方，將主軸 6與轉(zhuǎn)輪體3連接；之后將支撐蓋7吊裝到轉(zhuǎn)輪體上方，并將其與主軸6和轉(zhuǎn)輪體3固定連接，連接好后，三者的重量將由支撐蓋7承擔(dān)。在整個(gè)安裝過程完成后，可以拆除設(shè)置在轉(zhuǎn)輪室上的各支撐裝置4。需要說明的是，本發(fā)明的保護(hù)范圍以權(quán)利要求書為準(zhǔn)，說明書及附圖中所列舉的實(shí)施例只是為了更好的解釋權(quán)利要求而并非限制權(quán)利要求。
權(quán)利要求
1.一種水輪機(jī)轉(zhuǎn)輪支撐裝置，主要包括支架、設(shè)置在支架上的定位裝置、設(shè)置在支架中心的固定裝置、設(shè)置在支架上的調(diào)節(jié)裝置、設(shè)置在調(diào)節(jié)裝置頂部的支撐板，以及設(shè)置在支撐板和調(diào)節(jié)裝置之間的緩沖裝置。
2.如權(quán)利要求1所述的支撐裝置，進(jìn)一步包括上述調(diào)節(jié)裝置采用多個(gè)調(diào)節(jié)螺栓或者調(diào)節(jié)螺桿，以及與調(diào)節(jié)螺栓或調(diào)節(jié)螺桿配合的螺母。
3.如權(quán)利要求1或2所述的支撐裝置，還包括上述緩沖裝置可以采用墊圈或彈簧。
4.如權(quán)利要求1-3所述的支撐裝置，其特征在于上述支撐板傾斜角度為0-15度。
5.如權(quán)利要求1-4所述的支撐裝置，其特征在于上述支撐板傾斜角度為7度。
6.一種水輪機(jī)轉(zhuǎn)輪現(xiàn)場安裝方法，其包括以下步驟a、將若干個(gè)權(quán)利要求1-4所述的支撐裝置設(shè)置在轉(zhuǎn)輪室下段上沿的內(nèi)側(cè)；b、調(diào)整上述支撐板的傾斜角度；C、將轉(zhuǎn)輪葉片調(diào)整為全關(guān)狀態(tài)，將轉(zhuǎn)輪吊裝，轉(zhuǎn)輪葉片擱置在各支撐板上；d、吊裝轉(zhuǎn)輪室上段到轉(zhuǎn)輪室下段上方，將二者固定連接；e、將水輪機(jī)主軸吊裝到轉(zhuǎn)輪體上方，將二者固定連接，再將支撐蓋吊裝到轉(zhuǎn)輪體上方， 將支撐蓋與轉(zhuǎn)輪體和主軸固定連接。
7.如權(quán)利要求6所述的安裝方法，進(jìn)一步包括在上述步驟c之后，立即調(diào)整全部或部分支撐板的傾斜角度。
8.如權(quán)利要求6或7所述的安裝方法，進(jìn)一步包括在上述步驟e之后，拆除各個(gè)支撐直ο
全文摘要
本發(fā)明公開了一種軸流轉(zhuǎn)槳式水輪機(jī)裝配方法及所采用的支撐裝置，該裝配方法能更好的應(yīng)用于球型轉(zhuǎn)輪室的改造。采用本發(fā)明的吊裝方法由于將支撐工具設(shè)置在轉(zhuǎn)輪室上因此避免了在葉片上開孔，不會給葉片造成嚴(yán)重的磨損和空蝕破壞，并且與現(xiàn)有主軸、支持蓋和轉(zhuǎn)輪裝配三體聯(lián)吊的方式相比較，降低了起吊高度和起吊重量。此外，此吊裝方法解決了大型軸流轉(zhuǎn)漿式進(jìn)行球形轉(zhuǎn)輪室改造時(shí)，轉(zhuǎn)輪裝配先吊入機(jī)坑內(nèi)平穩(wěn)放置再進(jìn)行轉(zhuǎn)輪室上段安裝這一技術(shù)難點(diǎn)。
文檔編號B23P19/00GK102423847SQ201110364870
公開日2012年4月25日 申請日期2011年11月17日 優(yōu)先權(quán)日2011年11月17日
發(fā)明者曾明富, 王紅曼, 王榮昌 申請人:東方電氣集團(tuán)東方電機(jī)有限公司