浅论水轮机的设计应用

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1转轮翻身工具的设计

我们考虑设计制作两个回转轴，把合在叶片轴孔上，钢丝绳挂在两个回转轴上，靠300t主钩吊起转轮。在翻身过程中，转轮绕着这两个回转轴，从倒装位置翻转180°到达正装的工作位置。回转轴的设计比较特殊。通常情况下，回转轴的轴线与法兰把合面是垂直的。本机转轮是5个叶片，如果按常规设计，两个回转轴把合在各自的叶片轴孔上后，它们的轴线不在一条线上，而是成144°(或者216°)夹角。这种情况，即使能把转轮吊起来，由于钢丝绳要打滑，都无法进行正常翻身。我们采用了新颖的斜法兰轴设计方案，即把合法兰的轴线与挂钢丝绳部位的轴线成72°夹角。这样，在转轮翻转过程中，两个吊点始终在一条直线上，转轮翻身过程中不憋劲，没有因钢丝绳滑移而产生的安全隐患。在重新设计的转轮翻身工具中，除提供两件特殊法兰（也就是上面提及的回转轴）外，我们还提供了几种不同的吊耳、大小支座、导向杆、压板等辅助零件。

2转轮翻身步骤

2.1几点说明

经计算，在转轮翻身过程中，副钩承受的最大重量为57.1t，这超出了桥机50t的承载能力。通过与安装部门沟通，在转轮翻身时，采用120t汽车吊吊装辅助吊点（吊耳I、II、III）。通过核算，在考虑各种安全系数后，120t汽车吊可以抬吊62.08t的重量，完全可以满足转轮翻身的需要。受安装场地的限制，转轮的翻身在厂房大门入口处进行。因此，还另外提供一个项15小支座，安装于厂房大门入口处用于放置转轮。

2.2转轮接力器缸盖、泄水锥、叶片不参加翻身。(3)转轮翻身重量（包括吊具）大约为190t。

3转轮的起吊翻身步骤

两个特殊法兰（项7、项8）用产品螺栓把合在叶片轴孔上（中间间隔一个叶片孔），这时从上往下看，挂钢丝绳的两个吊点在一条直线上。在另一侧把合项1吊耳1，这三点挂钢丝绳。同时用项3螺栓M140×4×300、项4压板I、项10压板、项11螺栓M20×90、项12螺栓M24×50固定有关零件，以防止它们在翻身过程中窜动。见图中的B向视图。用300t桥式起重机将转轮从项9支座吊装到翻身位置，平稳放置于厂房大门入口处项15小支座上，转轮与小支座之间采用3台100t千斤顶进行支撑。转轮翻身过程中，为减小特殊法兰与钢丝绳之间的摩擦力，在特殊法兰上焊接一段内径为510mm的钢管，翻身时钢管在特殊法兰上转动。将120t汽车吊挂在项1吊耳I上。同时采用120t汽车吊项1吊耳1及300t桥式起重机将转轮从小支座上起升至离支座约500mm高，如图中位置3所示，然后在小支座上垫上一层方木。缓慢下落120t汽车吊大钩，由于转轮重心不在两个特殊法兰轴线上，转轮会发生偏移，最终偏移到如图中位置4所示。在图中位置4时，安装吊耳Ⅱ、Ⅲ（项13、项14），120t汽车吊吊装吊耳Ⅱ、Ⅲ（项13、项14），300t桥式起重机吊装特殊法兰。缓慢起升120t汽车吊大钩，配合300t桥式起重机对转轮进行翻身，翻身过程中120t汽车吊、300t桥式起重机需交替缓慢进行动作。翻身过程中要注意控制120t汽车的实际载荷。用120t汽车吊及300t桥机将翻身到位后的转轮放置于小支座上。拆除120t汽车吊吊钩，换为300t桥机的吊钩挂吊耳Ⅱ、Ⅲ。用300t桥式起重机将转轮吊装至离地面4.5m高，移动桥式起重机将转轮吊装到安装间的项9支座上。完成转轮的翻身，拆除吊具，安装叶片、接力器缸盖、泄水锥等。转轮装配做动作试验。

4结语

该工具构思新颖，结构合理，使用方便，安全可靠。通过电站工地4台机的使用，该工具完全可以满足转轮翻身的要求。该工具的成功使用，解决了电站转轮翻身的难题。同时，水电站转轮翻身工具的设计运用成功，对采用单桥机、单吊钩转轮翻身的轴流转桨式电站具有很好的借鉴经验。该成果已先后在四川的铜街子电站增容改造和安谷电站中推广运用。

作者：邓佑林 王红曼 单位：乐山市的沙湾水电站