300MW机组发电机静子吊装扁担设计.pdf

甘肃电力技术 3 0 0 m w机组发电机静子吊装扁担设计 董 立泉 ( 甘肃省火电工程公司甘肃省兰州市7 3 0 0 0 0 ) 【 摘要】 3 0 0 m w 机组发电机静子的吊装是整个机组在安装过程中最重要的大件吊装之一， 随着汽 机厂房起吊设施行车额定负荷的改进 ( 由 7 5 t 变为 1 0 0 t ) ，我公司原先设计的配合 7 5 t 行车的专用扁担 已不适应 1 0 0 t 行车起吊发电机静子的需要， 为此重新设计制做新的与 1 0 0 t 行车配合的专用扁担。 针对 连城电厂 3 号机组发电机静子起 吊的方案进行讨论并进行理论计算， 确定最终的扁担制做方案， 为连城 电厂 3 号机组发电机静子的顺利吊装或今后我公司承担的类似工程的发电机静子吊装打好基础。 【 关键词】 扁担设计制做 1 前言 1 1 工程简介 连城电厂二期扩建工程为 2 3 o o m 1 r 机组， 厂房设计 2台 q q 1 0 0 2 0 t的行车，茸甯痔 1 3 发电机静子只能从 3号机组 与 4号 机组 的检修场地 ( 8 9柱 )吊装 根据实际情况，起吊采用 2台行车抬吊的 起 吊方案 。 7 7 0 o 咖 。 1 2 发 电机静子 发电机静子的总重量为 1 9 2 t ，长宽高 = 7 8 7 0 x4 2 3 6 x3 8 7 0 衄 ，如 图 1 所示。 图 1 2 理论计算 现需制做一扁担，来消除由于行车起吊时 大钩夹角的变化， 使大钩始终保持在垂直状态。 2 1 根据起吊方案设计的扁担计算图如图 2 ( ： - 4 8 5 k n 2 2 因绑扎点 a b o与 d e f所受的力相同， 因此 这里只分析 a b c 图 2 取最小夹角 ( 1 )在 a c段上只有强度问题，属压弯型 构件。这时在 a c有： 维普资讯 3 0 0 mw 机组发电机静子 吊装扁担设计 3 5 m = p l 4 = 9 7 0 k n 0 5 m 4 = 1 2 1 2 5 k n m 0 = 4 8 5 k n 轴力图 剪力图 弯距 图 n b c = 6 3 8 + 2 6 3 2 = 3 2 7 k n 在 a b c段 的内力图见图 3 。 q = 4 8 5 k n 6 3 8 l d 4 8 5 k n 3 2 7 k n 4 8 5 k n 4 8 5 k n l i i l l i l 1 2 1 2 5 l ( nm 图 3 ( 2 )在c d 段，属压杆型构件， 它只受轴向力与 m c d 暾 = q l 。 8( q 为所选杆件的单位重量) 。 所选构代本身的 自重，这时所受的力为： 在 c d段的内力如图 4所示。 2 6 3 2 受 力图 c 。4 8 s 轴力图 弯矩 图 图 4 2 3 杆件必须能够承受较大的抗弯性与抗剪性 一 般情况下，圆管与工字钢应为首选对象。如 选用圆管，经过计算，至少需要管径大于 4 0 0 m m以 上， 且厚度在 2 5 ra m以上的高压管道， 这样大的圆管， 采购较为困难，价格又相对较高，所以不可取；如 用工字钢，购置不但较容易，而且价格较为便宜， 所 以扁担的制做材料选用材质为q 2 3 5 工字钢较为合算。 2 4 强度计算 已知 ：q 2 3 5钢的许用应力为 o = i 6 0 m p a 剪切许用应力为 ：【 = 1 0 0 m p a 在 a c 段： 0= n a + m w = 3 2 7 k n x 1 0 a + 1 2 1 2 5 1 0 。 w o 【 = am = 4 8 5 x1 0 。 a鹿 板 【 经查表，用 5 6号 a工字钢较为满足条件要求， 其有关参数为： a = 1 3 5 2 5 x 1 0 。 m m 2 w x = 2 3 4 2 x 1 0 。 a腹 扳 ： ( 5 6 0 22 1 ) x 1 2 5 = 6 4 7 5 m m 2 将参数代入上两式得： o= 7 5 9 9 m p a p 又有 p = p l i + p = p 3 +p x 2 = 1 6 1 7 7 k n 。 假设所有的力都作用在上顶面 a上，这时校核其强 度 ： o = p i a a = i 6 1 7 7 k n 0 2 x 0 0 2 = 4 0 4 2 x 1 0 。 n m = 4 0 4 2 m p a 1 6 0 m p a 所以，在工字钢两侧受力时，也完全满足 强度要求。在静载荷作用 ( 吊车起吊的速度很 小)情况下，1 根 q 2 3 5型的 5 6号 a 工字钢可 满足要求 。 3 存在的几个问题 ( 1 )所购置的工字钢有可能在加工、运输 或存放时使其力学性能发生了一些变化 。 ( 2 )通过计算，在绑扎点处的剪应力较接 近许应剪应力，又因为剪应力主要分布在工字 钢的腹板上。 ( 3 )发电机静子是一个工程最重要的设备 之一，在其吊装过程中必须有百分之 百的安全 保障。 4 扁担在制做时所采取的措施 ( 1 ) 为了安全， 扁担采用 2根 5 6号 a工字 钢拼接而成 。 ( 2 )为了减小扁担所受的剪应力，除双拼 工字钢外，在拼成的工字钢两侧绑扎处各焊接 1 块与工字钢腹板相当的2 0 m m 厚的钢板，这样 剪切面积将增加 4倍，而扁担所受的剪应力为 原来的 1 4 。 ( 3 )扁担两侧所受的力主要分布在工字钢 的上边沿 ，加腹板可使工字钢两侧受力均匀 。 0 i 一 2 l 。 2l l p = 4 8 5 k nx2 1 1 8 6 3 5 0 = 1 6 1 7 7 k n 这时扁担的受力情况见图6 。 扁担受 力面 另外为了减小工字钢上下翼边所受 的力，在两 工字拼接后， 上下两面分别用 2 0 m m厚与拼接后 工字钢宽度相当的钢板进行连接 ，这样两侧的 受力面增大 4倍，相应的所受应力减小到原来 的 1 4 。 5 扁担的制做 ( 图 7 ) 5 6号 图 7 6 扁担吊装的效果 缝高度不 薄件厚度 通过连城 电厂 3 、 4号机组和我公司所建 四 川省江油 3 0 0 m w同类机组发电机静子的吊装表 明，此扁担不但操作简便，而且安全可靠，大 大地降低了吊装发 电机静子的安全风险，同时 极大地提高了劳动效率。 7 结束语 此扁担在吊装 3 0 0 mw 发电机