发电机定子吊装方案

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xx热电联产工程
#1发电机定子吊装方案

1.工程概况及主要工程量
: I/ E8 w# y, V$ wxx热电联产工程#1发电机为QFSN-300-2-20型，三相、两极，隐极式转子。采用自并励的励磁方式。定子最大吊装重量为196t，铁芯长5100mm，本体部份长6975.4mm（汽、励端绝缘引水管中心间距），外圆尺寸为3790mm，同侧吊耳间距为2240mm。本次吊装拟选用汽机房两台80/20（t）行车通过一根扁担进行抬吊。
吊装时为提高行车主起升系统的起吊能力和安全性能（即降低主钩钢丝绳、滑车组的承载能力、降低卷扬机的卷扬能力），拟增加一组20t的滑车组，将主钩钢丝绳进行改态，使主钩滑车组由原来的“四五走十”出绳10支改态成“五六走十二”出绳12支。
" O$ {3 \, }6 K, m* o- d! P, G! N/ C8 z2.编制依据
6 ]- o- d3 N7 Q3 J8 l2.1东方电机有限公司提供的发电机厂家图。
9 Z$ s6 a1 U* r2.2《电力建设安全工作规程》。
2.3设计院关于A、B排柱、行车轨道梁及其它土建相关结构按发电机定子抬吊需要进行设计的有效正式文件。
2.4起重机厂关于汽机房单台行车箱形梁按起吊110t荷载进行设计加固的有效正式文件。
8 U/ A2 }" _( f2.5汽机房行车已成功进行过100t负荷试验。
2.6两台行车的大车、主升机构的同步操作已由电气解决并作措施予以保证。
  z+ Y. v9 g0 P+ I" U' U7 @3.作业应具备的条件
. G4 _( U2 R9 ]2 v) K1 U. r3.1发电机台板就位，并紧固好地脚螺栓。
3.2两台行车已按厂家要求进行连接完毕。
3.3运输中所用的保护罩及临时支撑已作拆除。定子在0m检修场地处沿其正式就位的纵向中心线进行摆放。
3.4发电机定子的机务、电气检查合格，定子吊攀安装完毕。
) R) U  ~9 T; r3.5行车电源稳定、可靠。
$ Z) k* r. y9 G( I3.汽机房屋面断水。
4.作业准备工作
* Q% ^* k; ?  Q4.1准备如下工、器具及材料：
( B5 J! A8 G$ M( o& A* w4 `序号        名    称        型号/规格        数  量        备  注
1        扁担（箱形梁）        L=10600mm        1根       
2        钢丝绳        φ34.5  L=38m        1对        大钩与扁担间捆绑绳
6 k! f  R9 W) s# |8 l% S' ?! H3        钢丝绳        φ43   L=100m        1对        定子捆绑绳
! E' k' h' e  T' N( l4        钢丝绳        φ36.5  L=40m        1对        新增定滑车拴挂绳
5        钢丝绳        φ34.5  L=10m        1对        动滑车与扁担间捆绑绳
6        火焊工具                1套        运输中附件割除
7        绳夹        φ36        72个        夹座材料Q235
, A4 E. M( B; f& X! Q5 K) ?4 n/ R8        绳夹        φ44        12个        夹座材料Q235
9        滑车组        20t（单门）        2组       
  F$ a% \4 t8 H10        线锤                1个        行车挠度测量、监视
$ v# I6 @+ L# U% c; u- X" O11        深度尺                1把        行车挠度测量、监视
12        简易水平指示装置                2套        起吊时定子水平监视
. L4 n- T* }2 g6 I6 X3 D1 n8 {13        电焊工具                1套        吊攀加宽
4.2人员配备
为了保证按期、安全、优质完成本吊装任务，特成立定子吊装小组。选派精兵强将，配备精良机具，从人力、物力、机具设备等方面提供可靠保证。
$ b8 N3 w( n4 ]1 P% t人员分工情况如下：
序号        工种/职务        职责        数量
1        技术员        编制作业指导书、交底、过程控制        1
9 s) W" \, v: a6 |8 b; y2        组长        施工安排、协调        1
1 ?* {1 d+ Y. l3        钳工（专责工）        吊耳安装、加宽、扁担制作        6
- D/ `: N' `: p$ b" y8 f4        焊工（合格）        部件焊接、扁担制作        4
5        起重工        钢丝绳捆绑、指挥起吊        8
6        普工        配合钳工、起重工进行吊装作业        10
所有人员均为熟练工，司机、起重工、焊工必须持证上岗。
5.吊装步骤
2 g% R/ _" S$ \8 c5.1主钩钢丝绳改态、变绳
8 f7 N9 _) U1 r4 C% Y2 ?5.1.1将主钩降至12.6m平台上，使主钩垂直放置并搁置稳固。
9 x& X$ j& f" ?+ p  x& h  ^5.1.2在主钩卷筒对面的行车梁上垫好厚管皮，选用6×37+1、φ36.5的钢丝绳，钢丝绳两侧分别捆绑于行车桥架上，捆绑点距主钩定滑轮中心1m，接头处用绳夹夹死。每侧出绳2支，共4支，并将定滑车拴挂于钢丝绳上。
5.1.3将主钩钢丝绳从一侧拉出，拉出的钢丝绳穿入定滑车，其出线穿入相应的动滑车。
4 Y& R. C: N% a+ \3 G: H5.1.4将动静滑车的销子销死，利用主钩的自调能力，调整好整个主起升系统的钢丝绳。并作一次整个系统的空负荷试验。然后降下，进行定子的捆绑。
' q; f- f+ h* u& v: H8 k1 h1 I5.2用直径为φ34.5  L=38m钢丝绳在大钩上缠绕8圈后，将扁担挂于吊钩上，扁担上端距吊钩底部500mm。接头处用绳夹夹死。用同型钢丝绳在扁担上缠绕2圈后，上方作用于新增动滑车。接头处用绳夹夹死。
5.3用直径为φ43 L=70m钢丝绳分别在两侧吊耳绕4圈后，将吊耳挂于扁担上。定子顶部距扁担底部600mm，接头处用绳夹夹死。
5.4两主钩同时提升，使扁担保持水平，将定子吊离地面100mm，反复试刹车，检查制动应良好。静止不动试静载荷不小于10min。松钩后检查行车梁、机械及电气部份、扁担应无异常现象，然后正式起吊。
5.5两钩同时水平、缓慢地将定子提升至下端超过12.6m平台约200mm时，（若低缸已就位，则起吊高度应超过13.5m）同时向扩建端走动大车，到发电机就位位置时，下落定子于台板上。
6.受力分析及校核
/ V% A7 G3 S& s1 L" E! h/ r本次吊装中，相关部件重量：
1 m% m8 [1 }5 j% O  }4 k序号        部件名称        部件重量(T)
1        发电机定子        196
2        1对φ34.5 L=38m大钩与扁担间捆绑绳        0.319
6 ]* Y  B. H$ q9 [/ x0 i! Z, Y3        1对φ43 L=100m定子捆绑绳        1.31
4        1对φ36.5 L=40m新增定滑车拴挂绳        0.379
5        1对φ34.5 L=10m动滑车与扁担间捆绑绳        0.084
6        新增滑车组等        0.1
7        扁担梁        8
吊装时,行车主起升系统以0.17m/min慢速起吊，取1.05倍动载系数。
/ t, O' p; o$ S1 N7 }则吊装时，最大吊装重量为216.5t。为简化计算，将吊装总重定为220t。
* x* Z9 w9 _$ ^* u6.1行车箱形梁承载计算
; p$ @. G* y6 G6 A, \4 X+ y1 K单台行车箱形梁最大承载为110t，行车在设计中，厂家已按定子吊装的需求进行了加固。此承载能力厂家在设计中已作考虑。故吊装安全。
6.2行车主钩、主钩钢丝绳受力计算
由钢丝绳的捆绑知：改态后主钩单股钢丝绳受力为110/12=9.17t。大钩受力为10×9.17=91.7t。而大钩已经100t负荷试验成功，故安全。行车主起升系统钢丝绳在改态前，作100t负荷试验时，单股钢丝绳受力为100/10=10t>9.17t，故主钩钢丝绳安全。
' n: `* E; u) Y) I  ~1 `7 H+ o& }6.3新增滑车受力计算
新增滑车受力为2×9.17=18.34t，而选用的滑车组为20t滑车组，故安全。
4 U" S% o' n8 y% a' q& ~5 D6.4定子捆绑绳受力校核：
定子捆绑绳在吊耳上缠绕4圈后作用于扁担，单侧单个吊耳出绳8支。捆绑钢丝绳倾角为24°，则单根钢丝绳受力为110/16cos24°=7.53t。采用φ43的钢丝绳，取公称抗拉强度1667kgf/cm2时，总破断拉力为：116.2t。安全系数K=116.2×0.82/7.53=12.7，故安全。
6.5大钩与扁担间捆绑绳受力校核：
用φ34.5的钢丝绳在大钩上缠绕8圈后作用于扁担，出绳16支。由6.2的计算知，单股钢丝绳受力为：91.7/16=5.74t。取公称抗拉强度1667kgf/cm2时，总破断拉力为：74.3t。安全系数K=74.3×0.82/5.74=10.6，故安全。
" u" F2 j8 [! A( R4 Q6.6新增动滑车与扁担间捆绑绳受力校核：
% B+ ?1 B7 T& X2 @; U2 X用φ34.5的钢丝绳在动滑车钩上缠绕2圈后作用于扁担，出绳4支。由6.3的计算知，单股钢丝绳受力为：18.34/4=4.59t。取公称抗拉强度1667kgf/cm2时，总破断拉力为：74.3t。安全系数K=74.3×0.82/4.59=13.2，故安全。
6.7定滑车捆绑绳受力校核：
生根点选用φ36.5的钢丝绳，出绳4支，然后将定滑车拴挂于钢丝绳。绳倾角取48°，由6.3的计算知，单股钢丝绳受力为：18.34/4cos48°=6.85t。取公称抗拉强度1667kgf/cm2时，总破断拉力为：83.9t。安全系数K=83.9×0.82/6.85=10.04，故安全。
+ w* J. o- _5 `, S% ^6.8扁担校核
+ Z; q. `$ @7 M扁担受力图：
( d$ V4 X' q% D2 D2 ~
2 f# ~6 a& X" R$ `( _. i' v
7 @, a; m) |5 Y, v" q





% k9 s, B# d- K
为简化计算，受力图中P=110t   F2=18.34t  F=91.7t
6.8.1抗弯
; y4 w0 J' K6 o( R6 ]( D' Y6 c中部截面为受弯矩最大处，由附图得知扁担的截面特性为：
A=1.12×0.56-1×0.5=1.272×10-1m2=1.272×103cm2
5 l2 S) ?- m3 ~" ^, K( J4 b5 P# wI=（0.56×1.123-0.5×13）/12=2.39×10-2m4
6 f9 a' T3 ~+ w0 d$ I/ ]3 \W=2.39×10-2/0.56=3.849×10-2m3=4.26×104cm3
8 S/ D" J+ o& c0 M2 o9 C! b; w负荷最大弯矩：
  w1 H6 l! P% y1 u$ n3 ]2 uM1=(910-2×112)×91.7×103/2+[(910-2×112)/2+60]×18.34×103=3.89×107kg.cm
3 R" u3 r/ F9 I6 ~& i扁担自重最大弯矩：
- L+ V% c& W  z" @9 T1 UM2=(8×103×10602)/(8×1060)=1×106kg.cm
, z+ U( {2 p7 ?# p& F则扁担最大弯矩:
M=M1+M2=3.99×107kg.cm
σ=M/W=937kg/cm2<1400 kg/cm2,安全。
6.8.2抗剪
8 H' K( H0 F% _1 O3 p5 z端部截面将受剪应力 ,σ=P/A=110×103/1.272×103=86.5kg/cm2<950kg/cm2,安全。
6.9主起升卷扬机电机出力校核
4 q9 O( b# B, V4 s; g" Y由于行车主起升系统已经100t静负荷检验成功。而定子吊装时，主起升系统承载为91.7t负荷，故主起升系统卷扬机电机出力足够。
7.增加滑车组校核:
' Y$ F& J3 S6 I8 |7.1方案中对新增20t定滑车制作一框架供定滑车生根用，从而使新增定滑车与主起升系统定滑车位于同一中线上。
3 p, B4 w# l" o  h. l. D  t' v7.2计算:
* v% `# \5 D5 ua主梁1、2校核：
2 R3 j# O6 Z) X4 W抗弯：
主梁1、2受力情况一致。选用Ⅰ36a工字钢，W=875cm3、A=76.3 cm2
M=Pab/L=10×103×130×290/420=9×105kg.cm
: r, `7 L$ _; n& Q! a- [1 `3 Y0 }σ=M/W=1026㎏/ cm2<1400㎏/ cm2，故安全。
) l* ^7 F8 v9 D5 W7 j" w1 V抗剪：
最大剪应力R=PL/a=7×103㎏
$ q9 B. b! B- P4 Y9 lσ=P/A=91.8㎏/ cm2<950㎏/ cm2，故安全。
b横梁3校核：
3 _4 ~! ~& S. q$ z/ G横梁3校核采用2根Ⅰ50a工字钢，W=1860cm3
M= P L / 4=20×103×460/4=2.3×106kg.cm
2 C# Q8 d8 r# M4 x  E$ Lσ=M/W=1237㎏/ cm2<1400㎏/ cm2，故安全。
, H2 \6 W8 R/ ^3 n梁1、2、3均为短梁，其自重弯矩远小于荷重弯矩,故其自重弯矩在计算已忽略。
& C( z! Q, c  O5 q4 m' a- H2 J7.3说明：
横梁3采用的2根Ⅰ50a工字钢间上、下分段焊使之形成一整体。
- E1 y/ @* u# e' W, L横梁3中部500mm范围内是定滑车钢丝绳的拴挂点，此处用加焊2块δ30筋板预予以加强。
在梁1、2两侧各加2块δ30的限位板。将工字型框架限位。
新20t定滑车生根点的拴挂钢丝绳仍采用原方案中所考虑的钢丝绳，即生根点选用φ36.5的钢丝绳，出绳4支。
( |7 v5 e6 `/ G- H9 R$ W7.4材料：
工字钢             Ⅰ36a       17m
$ ]/ F: R- A: g' w0 q( X工字钢             Ⅰ50a       20m
钢板                     δ30                        2㎡
( M# c) e8 m4 O8 N: \+ v$ f8.编制说明
/ i  b( L2 v/ W. [8.1两台行车的大车、大钩及卷扬机的同步操作，由电气协助解决，并作措施予以保证。
: I0 p& W! T5 C0 Q2 V  w6 z8.2扁担制作时，焊工必须是合格的结构焊工，焊缝高度大于钢板厚度，保证其强度足够。

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