简析水电站双向门式启闭机安装工艺

简析水电站双向门式启闭机安装工艺

华电郑州机械设计研究院有限公司河南省郑州市450015

摘要:水电站门式启闭机是一种专用的门式起重机,与通用门机相比具有很多特殊的要求。其主要结构和机构一般与通用门式起重机大体相同,但在某些方面又具有其特殊性。基于此,本文主要对水电站双向门式启闭机安装工艺进行了简要的分析,,简单归纳了水电站双向门机安装工序及门机安装过程中的吊装工艺,为以后类似工程积累了可靠的借鉴经验。希望可以为相关的工作人员提供一定的参考。

关键词:水电站;双向门式启闭机;安装工艺

引言

水电站双向门式启闭机,门机通过拉杆操作电站进水口拦污栅和检修闸门,通过机械自动抓梁操作溢洪道检修闸门,门机是检修快速闸门及其启闭机的起吊设备。

1水电站双向门式启闭机关键部分

1.1起升机构

起升机构由两套卷扬系统组成,每套卷扬系统由电动机、制动器、减速器、卷筒装置、钢丝绳、定滑轮装置以及平衡滑轮装置等组成,采用闭式传动。分别由一台电动机驱动一台硬齿面减速器,带动装在减速器低速轴的一个单联卷筒转动,并通过动、定、平衡滑轮和钢丝绳实现闸门的启闭。出于提高安全性能的需要,在卷筒上靠近减速器的端部设有制动盘和安全制动器。

1.2行走机构

主、副小车行走机构及大车行走机构采用外形结构简洁、功能可靠的分别驱动方式。电气控制系统采用变频调速,调速范围1∶10。驱动装置均为电机、制动器、行星减速器“三合一”的集成驱动装置,台车车轮组采用新型便于拆卸、维护的剖分式车轮组。

1.3门架

大跨度门机多采用一刚性腿一柔性腿门架结构形式。其中,铁路起重机起重量(通常40~125t)较小,造船用门式起重机起重量(通常120~800t,轨距超过100m)较大,高速铁路施工提梁机起重量(450~900t,轨距30~42m)也较大。目前国内水电站门机还没有采用一刚性腿一柔性腿门架结构的门机。在此之前已投入运行的水电站最大跨度门机为广西龙滩水电站工程的坝顶2×2000kN双向门机,跨度为27.5m,该门机的门架采用全刚性腿结构,从2008年投入运行至今状况良好。坝顶双向门机主小车启闭载荷4000kN,副小车有跨外悬臂工作工况,门机跨距为31.0m,国内水电站没有类似门机成功应用的先例,根据水电工程实例并参照相关行业经验,该门机按全刚性腿和一刚性腿一柔性腿两种方案分别设计并进行比选确定。通过采用专业结构软件,对两种门架结构在门机各种工作工况、暴风工况、地震工况下的强度及刚度进行计算比较。同时考虑环境温度变化对门架结构的影响,两种结构门机对地基的影响等因素。

2安装的施工工序和方法

2.1安装准备

(1)准备厂家安装说明书及设计图纸,准备安装需用的设备、工器具。(2)在1#电站进口事故门左侧方向距离事故门槽中心4.3米,距离轨道中心4米的位置预埋基础板,规格为0.5米*0.5米钢板,准备安装时焊接支撑。(3)将坝顶高程470.60米安装工位平面内所有杂物清理干净。(4)大件吊装前焊接吊耳,吊耳位置安装实际到货情况确定,如厂家已设置吊耳的可利用厂家吊耳施工,支腿吊装前,在支腿顶部向下1米处焊接安装平台。

2.2大车轨道安装

按轨道的高程和轨距进行测量放线,安装时轨道表面倾斜度不得超过轨道表面宽度的2.5/1000,安装后轨道中心线直线度不得大于±2mm,否则应与校直,轨道不允许沿着轴线扭曲。

2.3主体安装

门机安装在轨道二期混凝土强度达到80%后进行。a)下横梁安装:门机大车行走机构与下横梁在组装后整体发货,组装件重量为6172.0kg,利用70t汽车吊将其吊放于▽470.60高程轨道面上,调整下横梁与支腿连接面的高度、平面度及对角误差,合格后进行适当加固。加固方式采用两端设挡,梁底加设马镫的形式,材料采用工字钢或槽钢。

2.4支腿安装

下横梁安装就位后,进行支腿的安装工作,支腿加中横梁自重6450.9kg,利用70t汽车吊利用将其吊放于下横梁上,吊装采用单绳对称布置吊耳的方式,具体吊耳位置按照施工图纸计算重心确定,保证支腿下平面水平,支腿与下横梁利用螺栓进行连接,连接时螺栓先穿后紧,紧固利用电动扳手进行,紧固力矩参照相关标准进行。支腿安装后进行上法兰面的平面度、高度及对角误差的检测,合格后进行适当的加固。

2.5上平台的安装

支腿安装后进行上平台的安装。吊装前先在▽470.60高程距离吊车站位中心11米的位置进行上平台的调整与吊耳的焊接,将上平台与地面用枕木进行支撑。上平台的吊耳位置布置在两中心线两端对称布置,吊耳按照不小于10吨受力加工。上平台总重达到20t,分两节吊装每节10t。上平台吊装采用1台70t汽车吊,吊装用钢丝绳选用6×37+FC-φ32钢丝绳,长6m,共4根;卸扣选用10t。钢丝绳受力计算:F=G*2820/4/2733=2.6t(G按照10t计算)。钢丝绳6×37+FC-φ22破断拉力为30.2t,安全系数为n=30.2/2.6=11.6>5,该钢丝绳满足起重要求;卸扣10t>2.6t,亦满足要求。吊装选用1台70t汽车吊进行吊装,吊车工作半径为11m,吊车臂伸36米,该工况吊车额定起重量12.5t,每节上平台重10.1t,该工况吊装时吊车负载为额定负载的80.8%,吊车能满足起重能力要求。吊装就位后,测量各个尺寸,合格后对支腿与上平台连接部位焊缝进行点焊加固。上平台在加固后将吊车松钩,测量上平台位置及变形,尺寸合格后进行连接焊缝的焊接。

3安装的特殊措施及做法

3.1结构件安装的措施及做法

安装前,对交通桥到上游门机梁间的3.80m空腔采用了20#工字钢进行了封闭,这样一方面为了安全需要,另一方面把现场安装场地加宽加大,有利于结构件的堆放及施工人员操作。根据实际安装经验,坝顶门机安装传统的方法都是在大车行走机构安装、底横梁就位后安装门腿。安装过程中充分利用了大型250t履带吊车的优势,将尽可能的拼装工作放在地面上进行,这样大大降低了高空作业安全风险,加快了安装就位速度,减少了空中安装调整的难度。安装大车行走机构首先在安装轨道面上通过测量放点,定出四个大车的相对位置后,对大车进行就位。然后安装下横梁,待上下游下横梁形成后,对单个下横梁的水平度、垂直度进行调整控制。对两根下横梁的相对坝横、坝纵桩号、高程以及对角线尺寸进行反复复测,使其尺寸与设计尺寸一致,误差控制在可控范围内后安装四个门腿。最后对大车机构进行加固,采用型钢对行走大车进行加宽支撑固定,提高门机安装过程中的稳座力,提高门腿安装的反倾覆能力。

3.2安装过程中精确控制尺寸

尺寸控制是整个安装过程中的至关重要的工序,重点是控制三道工序的尺寸:一是在上下游2根下横梁形成后,4个台车及下横梁间的相对位置;二是4个门腿安装后,门腿间的相对位置;三是2根主梁安装后,上部结构整体尺寸。在安装中采用了全站仪对结构件的中心点进行反复复测,使其与理论值一致,并通过弹簧称测力拉长卷尺进行校核,确保尺寸控制在允许误差范围内。

结束语

总而言之,在门机安装过程中,对结构件中小件的安装及电器设备安装及调试,按照启闭机的安装规程,已有了足够的丰富经验和成熟方法。

参考文献

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[2]张宽宝,范建雄,卢营.特大型倒挂液压启闭机安装技术[J].云南水力发电,2010,04:35-36.

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