惠州抽水蓄能电站地下厂房桥式起重机参数选择

惠州抽水蓄能电站地下厂房桥式起重机参数选择 惠州抽水蓄能电站地下厂房桥式起重机参 数选择 第42卷第3期 2006年09月 甘肃水利水电技术 GanstlShuiliShuidianJishu Vo1.42,No.3 Sep.,2006 ? 设计与研究? 惠州抽水蓄能电站地下厂房桥式起重机参数选择 吴新平 (广东省水利电力勘测设计研究院,广东广州510170) 摘要:惠州抽水蓄能电站选用双小车电动双粱桥式起重机,起重量达400t.从桥式 起重机型式,参数选择,结构设计, 设备起吊方式等方面进行了比较详细的论述. 关键词:双小车;桥式起重机;电动葫芦i主钩;副钩;跨度 中图分类号:TV735文献标识码:B 1电站概况 惠州抽水蓄能电站位于惠州市博罗县城郊.距广州约 l12km,惠州市20km,深圳77km,属东江水系,站址紧靠东 江中游,距东江边18km.是一座周调节的纯抽水蓄能电站. 电站分A厂,B厂建设,A厂,B厂 工程 路基工程安全技术交底工程项目施工成本控制工程量增项单年度零星工程技术标正投影法基本原理 分别安装4台立式单 级混流可逆式抽水蓄能机组,单机容量(发电工况)为300 MV~,总装机容量为2400MV~,为目前国内装机容量最大的 抽水蓄能电站. 厂房洞窒群主要有地下主厂房,安装问,副厂房,主变 洞,母线洞,尾水事故闸门廊道和500kV高压电缆洞.A,B 厂主厂房尺寸(长X宽X高)为96.5m~21.5m~48.4m,安装场 长度29.5m.机组安装高程135.00m.安装场,副厂房位于主 厂房的左右两侧.厂房内管道廊道底高程124.85m.尾水管 底板高程126.225m,蜗壳层高程130.80m,水泵水轮机层高 程137.60m.发电电动机层高程149.05m,起重机轨顶高程 158.971m.厂房拱顶高程169.90m. A厂于2003年4月开始兴建, 计划 项目进度计划表范例计划下载计划下载计划下载课程教学计划下载 于 合同 劳动合同范本免费下载装修合同范本免费下载租赁合同免费下载房屋买卖合同下载劳务合同范本下载 生效后48个 月首台机组投人试运行.2006年2月底,A厂桥式起重机具 备安装条件. 2惠州桥机的调研情况 惠州抽水蓄能电站水泵水轮机一发电电动机组安装时的 起吊最重件为发电机转子,带轴重量约为364t.吊装时加上 吊具(包括平衡梁)的重量约为384t.因此,A,B厂各选用1 套2~2000/500/100kN的双小车电动双梁桥式起重机.针对 电站厂房可能采用国产桥机的情况,为了确保厂房尺寸(厂 房高度)能够满足起吊尺寸的要求以及减少土建开挖量,对 芬兰Kone公司和国内大型起重机厂(太原起重机厂,大连起 重机厂)进行了调研,主要控制尺寸如表1所列. 表1不同厂家桥式起重机参数比较 从表1可以看出.与进口桥机相比,国产桥机高度(从轨 顶至起重机顶高度)增加约50omm,主钩至轨顶距离差1900 咖[进口桥机主钩至轨顶距离为600mm(轨顶以上),国产 桥机至轨顶距离为1300mm(轨顶以下)].考虑到起吊高度 的要求.如果采用国产桥机,厂房高度约需增加2400mm. 本电站与广州抽水蓄能电站属同一运行管理单位.对 Kone桥机已有良好的运行经验,同时为了减少厂房土建工程 的开挖量.在招标文件编制时业主直接指定了Kone公司为 本电站厂内桥机的供货商.在合同谈判阶段商定大梁,轨道, 阻进器和安装附件由科尼起重机(上海)有限公司制造,其他 设备如双小车和运行控制设备等全部从芬兰进口. 另外.主厂房还各配备了一套300kN桥机,在土建施工 和机电设备安装期间可以得到灵{舌运用.2000kN起重机布 置在靠近安装场的一端,300kN起重机布置在靠近副厂房的 一 端. 3 方案 气瓶 现场处置方案 .pdf气瓶 现场处置方案 .doc见习基地管理方案.doc关于群访事件的化解方案建筑工地扬尘治理专项方案下载 选择 3.1方案描述 根据各厂家的咨询资料,惠州抽水蓄能电站机组最重起 收稿日期:20o6—03一l6 作者简介:吴新平(1977一),男,江西婺源人,工程师,学士.主要从事水力机械设计. ? 220? 第3期吴新平:惠州抽水蓄能电站地下厂房桥式起重机参数选择第42卷 重件为发电电动机转子带轴,约重384t.可供选择的桥机方 案为2台200t单小车方案或1台2x200t双小车方案,跨度 均为20m. (1)单小车方案 选用2台起重量相同的单小车桥机.每台单小车桥机主 钩起重量为200t,副钩为50t.桥机外形尺寸21.0mx8.5mx 3.5m,每台桥机重量100t,桥机主钩上,下游极限尺寸分别 为2.5m和1.8nl.2台大车并车起吊发电机转子时,不考虑 小桥机时吊点离厂房端部边墙极限尺寸为9.5m.桥机最大 轮压40t.由于受副厂房机组段吊物孑L起吊限制,此方案需 要的主厂房长度为99m. 水轮机转轮带轴和球阀等可利用专用工具,由单台桥机 200t主钩吊装:发电机转子和定子均利用平衡梁及专用吊 具,由2台200t桥机联合吊装. (2)双小车方案 对于双小车方案.考虑到本电站施工期较紧,每厂机组 台数达4台,并且连续安装,机组安装检修时吊运任务繁重, 同时为了方便土建施工,在厂内增设1台3Od5t电动双梁 桥式起重机作为辅助起重设备.跨度也为20m.30t桥机靠 端部副厂房布置.小桥机外形尺寸20.4mx5.5mx2.9m. 桥机外形尺寸2l_00mxl0.25mx4.00m,桥机重量180t, 桥机主钩上,下游极限尺寸均为1.8m,2台小车并车起吊发电 机转子时.不考虑小桥机时吊点离厂房端部边墙极限尺寸 6.8m.桥机最大轮压61t.此方案需要的主厂房长度为 96.5m. 与单小车方案相比,整车外形尺寸比2台单小车桥机 小,但轮压稍大.吊装发电机定子,转子时,均利用平衡梁及 专用吊具,由2台200t桥机联合吊装,需跨越已投产的发电 机顶罩.双小车上单台小车的吊运范围比单小车小.有时用 单台小车从厂房上游侧吊物至下游侧或由厂房下游侧吊物 至上游侧,可能要停下来换钩. 3.2经济比较 对厂内桥机配置可以考虑大小桥机在同一轨道上运行 和不在同一轨道上运行(小桥机安装在大桥机上方)共3个 方案来进行经济比较(表2). 表2桥机方案比较 从表2可以看出.双小车方案的经济性优于单小车方 案.惠州抽水蓄能电站为地下厂房,若大小桥机分别在两层 轨道上运行.需要增加厂房高度3,4m,增加土建工程量,并 且对地下洞室围岩稳定不利. 经综合技术经济比较后推荐:采用1台2×250/50/10t 双小车挢机和1台3O/5t单小车桥机,大小桥机在同一轨道 上运行. 4桥式起重机主要参数选择 4.1桥式起重机外形尺寸 惠州抽水蓄能电站厂内桥机外形尺寸(长×宽×高)为 21O0ommxl0250mmx40oOmm.大车最大宽度10250mm. 4.2主要参数选择 4.2,1起重机型式及额定值 (1)起重机型式.双小车桥式起重机. (2)当选用双小车桥机时,单台小车的起重量应等于或 大于机组最重起吊部件加起吊平衡梁及吊具重量之和的一 半.因此将单台小车的主钩额定起重量定为2000kN,在其 中1台单小车上装设起重量为500kN的桥机.并配备一套 100kN的电动葫芦. 4.2.2主要参数 (1)主厂房的净宽为19.5m,选定起重机跨度为20m, 轨道型号为QUlOO. (2)最大起升高度.主钩的上极限位置根据吊运发电机 转子带轴所必须的卷扬高度来确定,下极限位置按满足起吊 水泵水轮机和进水球阀等设备的要求来确定.经过计算.确 定主钩最大起升高度为29.om.副钩的最大起升高度为33.5 m.电动葫芦的最大起升高度为35m. 4.3运行稳定性和噪声 (1)起重机应在运行范围内起吊额定重量时连续安全稳 定运行,能够顺利地进行起吊的工况转换.并且不出现有害 振动(包括各种过渡工况). (2)起重机驾驶室内噪声小于80dB(A). 5桥机的结构设计 5.1起升机构 起升机构是由2台起重量均为2O0okN的带吊钩的小 车组成.其中1台小车设有起重量为500kN的副钩. 5.1_1起升机构的运行模式 (1)每套起升机构能够独立升降及行走. (2)在共同控制下的2000kN小车的同步升降和同步 行走操作. 所有运动都由邻近的限位开关来保护.这些开关能中断 电动机的电源及引起刹车.起升机构设有最高,最低限位和 过载保护,小车设有上下游限位和小车之同限位保护.大车 两侧,大车与300kN/50kN桥机之间设有限位,距离保护. 上,下游轨道两端设有限位开关. 5.1.2起升机构的组成 起升机构由驱动装置,卷绕系统和取物装置等部分组 成. (1)驱动装置是专用敞开式卷扬机,该卷扬机由下列构 件组成: ? 221? 2006年第3期甘肃水利水电技术第42卷 起吊所用带底座的卧式电动机,该电动机的接电持续运 行时问为60min.并且必须进行过载,过热校验. 电动机与减速器之间的齿轮联轴器. 制动轮可以单独设置或附于减速器上.每一套驱动装置 要设一个制动器.当电源中断时投入.制动轮必须装在与传 动机构刚性连接的轴上.制动安全系数应不低于1.75.制动 器可采用电气式或机械式,但必须确保工作安全,可靠,平 稳,冲击小和使用寿命长. 减速器由装在油箱内的平行轴,直齿轮,斜齿轮组成.轴 直接装在卷简上,减速器与车架用铰接连接以便拆装.减速 器外壳采用焊接或铸造结构,但必须有足够的强度和刚度. 不得出现漏油或渗油现象,减速器的轴承密封应安全可靠. (2)卷绕系统由卷简,滑轮组,钢丝绳等部分组成.卷简 部分包括卷简,轴颈轴承和具有不同卷扬速度的两台齿轮传 动电动机.当吊钩在最低位置时,起吊钢丝绳在绳槽内至少 保留3圈;当吊钩处于最高位置时,钢丝绳也无需卷绕双层. (3)取物装置.2O00kN吊钩为双月牙形;500kN吊钩 为单月牙形.吊钩上设有安全栓以防吊具意外脱钩. 5.2运行机构 5.2.1大车运行机构 大车运行机构由快速电动机,慢速电动机,传动装置,制 动器和车轮等组成. 传动装置由传动轴和减速器组成.传动轴的主轴应具有 足够的强度和刚度能够承受任何情况下作用在主轴上的扭 矩,轴向力和水平力. 大车运行机构有8个车轮组,每个车轮组由焊接成箱形 的小车架制成.每个小车架都装置有2个铸钢车轮.车轮安 装在轴承上,并绕固定轴转动.16个车轮中有4个应直接由 减速机构电动机驱动. 5.2.2小车运行机构 每台小车都设有独立的驱动系统,所用的驱动电动机具 有双速,封闭的油路润滑减速器,制动器和钢制小齿轮等. 运行机构由快速电动机,慢速电动机,传动装置,制动器 和车轮组成. 5.3金属结构 起重机的桥架结构包括2个有内部支撑的箱式主梁,主 梁端部分别与端梁用螺栓连接. 主梁和端梁采用钢板焊接结构.并具有足够的强度和刚 度.能够在各种工作条件下安全运行并不出现有害变形.主 梁上部设有用螺栓固定的轨道.供小车行走. 小车架为刚性焊接结构,纵梁采用焊接箱形或工字梁, 横梁是焊接箱形梁,小车车轮轴承箱直接固定在横梁两端, ? 222? 小车架直接受力处设有筋板,以保证有足够的刚度,在受载 变形后不得影响机构的正常工作. 5.4驾驶室,梯子,栏杆 驾驶室的结构采用敞开式.驾驶室内布置有操纵设备, 司机座椅,照明控制箱,仪表箱和灭火器等. 从驾驶室通往桥架走台设有梯子. 起重机主梁,小车和驾驶室等处作为检查或检修走道或作 业平台设置有栏杆.栏杆离铺板的垂直高度不小于1050toni. 离铺板450mm处有中间栏杆,底部有不低于70mm的挡板. 走道和作业平台的铺板应采用具有防滑性能的钢板制成. 5.510OkN电动葫芦的起吊装置 一 台 标准 excel标准偏差excel标准偏差函数exl标准差函数国标检验抽样标准表免费下载红头文件格式标准下载 的100kN电动葫芦运行于悬挂单轨粱上.单 轨梁固定在起重机靠安装场一侧主梁伸出的悬梁上.电动葫 芦设有运行驱动装置,包括电动机,减速器,制动器和限位装 置.电动葫芦包括卷简,电动机,减速器,钢丝绳,封闭钢制滑 轮,锻钢吊钩,推力轴承和弹簧承载安全制动器. 电动葫芦同时受控于2~2000kN起重机的控制盒.在驾 驶室内和主厂房地面均能操作. 6机组主要部件重量及起吊方式 6.1发电电动机转子和定子 转子带轴的起吊采用平衡梁套轴的方式.由2台小车联 合起吊,转子带轴连同平衡梁的起吊重量不超过400t.定子 重量274t,采用专用工具起吊. 6.2球阀 球阀重量l10t,从厂房上游侧的球阀吊物孔直接吊出. 利用单台小车主钩就可以进行起吊. 6.3水泵水轮机顶盖和转轮 惠州抽水蓄能电站水泵水轮机转轮的拆卸方式在招标 阶段拟定为上拆,机组厂家中标后根据其设计制造经验推荐 了中拆,这样顶盖和转轮需要从水轮机层吊出.为了在不拆 卸发电电动机转子的前提下实现水轮机部件的拆卸.利用吊 绳穿过中空的发电电动机大轴将顶盖或转轮等部件分别在 机坑内吊起,再落放到平板车上通过中拆轨道运出.然后通 过厂房上游侧的球阀吊物孔起吊并在空中进行翻转.为此在 水轮机层的机墩上开设了1条宽6500toni,高2500Rim的 中拆廊道.由于中问轴和水轮机轴分别直立拆出,转轮的起 吊重量只有23t.顶盖的起吊重量约为81t,分别利用副钩和 单台小车主钩就可以进行起吊. 7结语 惠州抽水蓄能电站采用芬兰Kone生产的桥机,有效控 制了桥机尺寸,降低了主厂房高度和土建工程开挖量,同时 也为机电设备的安装创造良好的条件.