CN114198238A - 水轮发电机组受力转换装置及方法 - Google Patents

Abstract

一种水轮发电机组受力转换装置及方法，它包括连轴托板、连轴螺栓和液压千斤顶，通过两个连轴螺栓与一个连轴托板组成一个受力转换机构，多个受力转换机构呈环形布设于水轮机轴和发电机轴周围，连轴螺栓穿过水轮机轴法兰和发电机轴法兰，连轴托板悬垂于水轮机轴法兰下部，液压千斤顶位于连轴托板上并与水轮机轴法兰下侧面接触，液压站***驱动水轮机轴法兰带动水轮机轴向上运动，使原支撑水轮机轴的支撑环解除支撑不再受力，将承载力转移至受力转换机构和发电机轴法兰，之后再进行水轮机轴法兰和发电机轴法兰的连接，操作简单方便，作业效率高，安全可靠，有利于提高水轮机轴法兰和发电机轴法兰连接的精度。

Description

水轮发电机组受力转换装置及方法

技术领域

本发明属于立式水轮发电机组拆卸及回装技术领域，涉及一种水轮发电机组受力转换装置及方法。

背景技术

立式水轮发电机组拆卸及回装时，需要将水轮机轴及转轮重量转移至支持盖或制动器，此过程需分解或紧固水发联轴以完成受力转换。

目前的做法是用C型夹固定水发联轴法兰，松开水发联轴螺栓，再慢慢松开或紧固C型夹，将转动部件的重量通过安装在水导瓦架上的支撑环传递到固定部件上。该过程中由于C型夹紧固不牢靠，有安全风险，且作业效率较低，难以操作。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种水轮发电机组受力转换装置及方法，结构简单，采用两个连轴螺栓与一个连轴托板组成一个受力转换机构，多个受力转换机构呈环形布设于水轮机轴和发电机轴周围，连轴螺栓穿过水轮机轴法兰和发电机轴法兰，连轴托板悬垂于水轮机轴法兰下部，液压千斤顶位于连轴托板上并与水轮机轴法兰下侧面接触，液压站***驱动水轮机轴法兰带动水轮机轴向上运动，使原支撑水轮机轴的支撑环解除支撑不再受力，将承载力转移至受力转换机构和发电机轴法兰，之后再进行水轮机轴法兰和发电机轴法兰的连接，操作简单方便，作业效率高，安全可靠，有利于提高水轮机轴法兰和发电机轴法兰连接的精度。

为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：一种水轮发电机组受力转换装置，它包括连轴托板、连轴螺栓和液压千斤顶；所述连轴螺栓的螺杆从下向上穿过连轴托板上的通孔，由连轴螺栓的头部支撑连轴托板；每两个连轴螺栓与一个连轴托板组成一个受力转换机构，液压千斤顶位于连轴托板的上侧面；多个受力转换机构呈环形均匀间隔布设。

所述连轴托板为弧形平板，位于弧形平板两端设置贯穿的通孔。

所述连轴托板的上侧面中心设置内凹的顶升定位孔，液压千斤顶的固定端位于顶升定位孔内与其配合。

所述连轴托板内侧的弧线直径大于水轮发电机组的水轮机轴的直径，且小于水轮机轴法兰的直径。

所述连轴螺栓包括螺杆一端的连接的头部，以及螺杆配合的垫片和螺母。

所述螺杆穿过发电机轴下端的发电机轴法兰和水轮机轴上端的水轮机轴法兰，垫片与发电机轴法兰上侧面接触。

所述连轴托板位于水轮机轴法兰下侧面下部，液压千斤顶的伸缩端与水轮机轴法兰下侧面接触。

所述水轮机轴法兰下侧面的多个液压千斤顶皆与同一个液压站***连通，多个液压千斤顶均匀环布于水轮机轴周围。

所述液压千斤顶的伸缩端上设置压力传感器，液压站***根据压力传感器反馈的压力值独立控制其中一个液压千斤顶动作，或者同步控制多个液压千斤顶动作。

所述的水轮发电机组受力转换装置的受力转换方法，它包括如下步骤：

S1，安装受力转换机构，将每组受力转换机构的螺杆从下向上依次穿过水轮机轴法兰和发电机轴法兰，依次将垫片和螺母套设在螺杆的螺纹端；依次完成多个受力转换机构安装后，多个连轴托板位于同一高度且由头部承托；

S2，安装液压千斤顶，将多个液压千斤顶依次放入每个连轴托板的顶升定位孔内，多个液压千斤顶均布于水轮机轴法兰下部的水轮机轴四周；此步骤中，多个液压千斤顶皆与同一个液压站***连接；

S3，顶升，液压站***驱动多个液压千斤顶同时顶升水轮机轴法兰下侧面，使水轮机轴逐渐升高并向发电机轴靠近；

S4，受力转换，当水轮机轴向上运动的过程中，支撑环不再支撑水轮机轴，支撑盖不再受力，由受力转换机构承受水轮机轴的下坠力，并转移至发电机轴法兰受力；

S5，拆卸，分别将原支撑水轮机轴的支撑环拆除；

S6，调压，水轮机轴继续向上运动，当水轮机轴法兰和发电机轴法兰接触后，压力传感器反馈压力信号给液压站***，液压站***根据压力信号分别调整各液压千斤顶的压力值，使多个液压千斤顶的压力值保持一致，之后再进行水轮机轴法兰和发电机轴法兰的连接。

本发明的有益效果在于：

每两个连轴螺栓与一个连轴托板组成一个受力转换机构，受力转换机构穿过水轮机轴法兰和发电机轴法兰，使连轴托板悬垂于水轮机轴法兰下侧。

液压千斤顶位于连轴托板上并与水轮机轴法兰下侧面接触。

多个液压千斤顶皆与同一个液压站***连接，液压站***单独控制其中一个液压千斤顶动作，或控制多个液压千斤顶同时动作。

液压千斤顶驱动水轮机轴法兰带动水轮机轴向上运动，使原支撑水轮机轴的支撑环接触支撑，不再受力，将水轮机轴下坠力转移至受力转换机构，并由发电机轴法兰承载。

水轮机轴在向上运动的过程中，由螺杆进行限位，提高了水轮机轴法兰与发电机轴法兰连接的精度。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。

图1为本发明的结构示意图。

图2为图1的俯视示意图。

图3为图1的A-A处剖视示意图。

图4为本发明支撑环支撑水轮机轴的结构示意图。

图中：连轴托板1，顶升定位孔11，连轴螺栓2，螺杆21，头部22，垫片23，螺母24，液压千斤顶3，伸缩端31，压力传感器32，水轮机轴41，水轮机轴法兰42，发电机轴51，发电机轴法兰52。

具体实施方式

如图1~图4中，一种水轮发电机组受力转换装置，它包括连轴托板1、连轴螺栓2和液压千斤顶3；所述连轴螺栓2的螺杆21从下向上穿过连轴托板1上的通孔，由连轴螺栓2的头部22支撑连轴托板1；每两个连轴螺栓2与一个连轴托板1组成一个受力转换机构，液压千斤顶3位于连轴托板1的上侧面；多个受力转换机构呈环形均匀间隔布设。使用时，液压站***驱动水轮机轴法兰42带动水轮机轴41向上运动，使原支撑水轮机轴41的支撑环解除支撑不再受力，将承载力转移至受力转换机构和发电机轴法兰52，之后再进行水轮机轴法兰42和发电机轴法兰52的连接，操作简单方便，作业效率高，安全可靠，有利于提高水轮机轴法兰42和发电机轴法兰52连接的精度。

优选的方案中，所述连轴托板1为弧形平板，位于弧形平板两端设置贯穿的通孔。安装时，螺杆21穿过连轴托板1两端的通孔与其滑动配给。

优选的方案中，所述连轴托板1的上侧面中心设置内凹的顶升定位孔11，液压千斤顶3的固定端位于顶升定位孔11内与其配合。使用时，顶升定位孔11用于对液压千斤顶3进行限位，有利于精准控制每个液压千斤顶3的放置位置，使各个个液压千斤顶3之间的距离保持一致，提高受力的均匀度。

优选的方案中，所述连轴托板1内侧的弧线直径大于水轮发电机组的水轮机轴41的直径，且小于水轮机轴法兰42的直径。使用时，连轴托板1的内弧线直径大于水轮机轴41的直径，避免其与水轮机轴41发生干涉，连轴托板1的外弧线直径大于水轮机轴法兰42的直径，使得位于其上侧的液压千斤顶3的伸缩端31能够更多接触到水轮机轴法兰42下侧面。

优选的方案中，所述连轴螺栓2包括螺杆21一端的连接的头部22，以及螺杆21配合的垫片23和螺母24。使用时，头部22的直径大于连轴托板1的通孔的直径，由头部22承托连轴托板1；安装时，垫片23与发电机轴法兰52接触，旋转螺母24驱动螺杆21带动连轴托板1上升或下降。

优选的方案中，所述螺杆21穿过发电机轴51下端的发电机轴法兰52和水轮机轴41上端的水轮机轴法兰42，垫片23与发电机轴法兰52上侧面接触。使用时，螺杆21穿过水轮机轴法兰42和发电机轴法兰52，由垫片23与发电机轴法兰52接触，螺母24限制螺杆21坠落。

优选的方案中，所述连轴托板1位于水轮机轴法兰42下侧面下部，液压千斤顶3的伸缩端31与水轮机轴法兰42下侧面接触。使用时，由液压千斤顶3驱动水轮机轴法兰42向上运动带动水轮机轴41随其运动。

优选的方案中，所述水轮机轴法兰42下侧面的多个液压千斤顶3皆与同一个液压站***连通，多个液压千斤顶3均匀环布于水轮机轴41周围。使用时，多个液压千斤顶3共用一个液压站***，便于统一控制，灵活调节。

优选的方案中，所述液压千斤顶3的伸缩端31上设置压力传感器32，液压站***根据压力传感器32反馈的压力值独立控制其中一个液压千斤顶3动作，或者同步控制多个液压千斤顶3动作。使用时，顶升过程中，液压站***控制多个液压千斤顶3同时动作，当水轮机轴法兰42与发电机轴法兰52接触后，通过各压力传感器32反馈的压力信号，液压站***分别控制各个液压千斤顶3的顶升压力，使所有的液压千斤顶3的压力值保持一致，有利于提升水轮机轴法兰42和发电机轴法兰52之间的连接精度。

优选的方案中，所述的水轮发电机组受力转换装置的受力转换方法，它包括如下步骤：

S1，安装受力转换机构，将每组受力转换机构的螺杆21从下向上依次穿过水轮机轴法兰42和发电机轴法兰52，依次将垫片23和螺母24套设在螺杆21的螺纹端；依次完成多个受力转换机构安装后，多个连轴托板1位于同一高度且由头部22承托；

S2，安装液压千斤顶，将多个液压千斤顶3依次放入每个连轴托板1的顶升定位孔11内，多个液压千斤顶3均布于水轮机轴法兰42下部的水轮机轴41四周；此步骤中，多个液压千斤顶3皆与同一个液压站***连接；

S3，顶升，液压站***驱动多个液压千斤顶3同时顶升水轮机轴法兰42下侧面，使水轮机轴41逐渐升高并向发电机轴51靠近；

S4，受力转换，当水轮机轴41向上运动的过程中，支撑环不再支撑水轮机轴41，支撑盖不再受力，由受力转换机构承受水轮机轴41的下坠力，并转移至发电机轴法兰52受力；

S5，拆卸，分别将原支撑水轮机轴41的支撑环拆除；

S6，调压，水轮机轴41继续向上运动，当水轮机轴法兰42和发电机轴法兰52接触后，压力传感器32反馈压力信号给液压站***，液压站***根据压力信号分别调整各液压千斤顶3的压力值，使多个液压千斤顶3的压力值保持一致，之后再进行水轮机轴法兰42和发电机轴法兰52的连接。

上述方法中，安装拆卸方便，有利于提升工作效率，提高连接精度，便于狭小空间作业，同时提高作业时的安全性。

上述的实施例仅为本发明的优选技术方案，而不应视为对于本发明的限制，本申请中的实施例及实施例中的特征在不冲突的情况下，可以相互任意组合。本发明的保护范围应以权利要求记载的技术方案，包括权利要求记载的技术方案中技术特征的等同替换方案为保护范围。即在此范围内的等同替换改进，也在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种水轮发电机组受力转换装置，其特征是：它包括连轴托板（1）、连轴螺栓（2）和液压千斤顶（3）；所述连轴螺栓（2）的螺杆（21）从下向上穿过连轴托板（1）上的通孔，由连轴螺栓（2）的头部（22）支撑连轴托板（1）；每两个连轴螺栓（2）与一个连轴托板（1）组成一个受力转换机构，液压千斤顶（3）位于连轴托板（1）的上侧面；多个受力转换机构呈环形均匀间隔布设。

2.根据权利要求1所述的水轮发电机组受力转换装置，其特征是：所述连轴托板（1）为弧形平板，位于弧形平板两端设置贯穿的通孔。

3.根据权利要求2所述的水轮发电机组受力转换装置，其特征是：所述连轴托板（1）的上侧面中心设置内凹的顶升定位孔（11），液压千斤顶（3）的固定端位于顶升定位孔（11）内与其配合。

4.根据权利要求2所述的水轮发电机组受力转换装置，其特征是：所述连轴托板（1）内侧的弧线直径大于水轮发电机组的水轮机轴（41）的直径，且小于水轮机轴法兰（42）的直径。

5.根据权利要求1所述的水轮发电机组受力转换装置，其特征是：所述连轴螺栓（2）包括螺杆（21）一端的连接的头部（22），以及螺杆（21）配合的垫片（23）和螺母（24）。

6.根据权利要求5所述的水轮发电机组受力转换装置，其特征是：所述螺杆（21）穿过发电机轴（51）下端的发电机轴法兰（52）和水轮机轴（41）上端的水轮机轴法兰（42），垫片（23）与发电机轴法兰（52）上侧面接触。

7.根据权利要求5所述的水轮发电机组受力转换装置，其特征是：所述连轴托板（1）位于水轮机轴法兰（42）下侧面下部，液压千斤顶（3）的伸缩端（31）与水轮机轴法兰（42）下侧面接触。

8.根据权利要求7所述的水轮发电机组受力转换装置，其特征是：所述水轮机轴法兰（42）下侧面的多个液压千斤顶（3）皆与同一个液压站***连通，多个液压千斤顶（3）均匀环布于水轮机轴（41）周围。

9.根据权利要求8所述的水轮发电机组受力转换装置，其特征是：所述液压千斤顶（3）的伸缩端（31）上设置压力传感器（32），液压站***根据压力传感器（32）反馈的压力值独立控制其中一个液压千斤顶（3）动作，或者同步控制多个液压千斤顶（3）动作。

10.根据权利要求1～9任一项所述的水轮发电机组受力转换装置的受力转换方法，其特征是，它包括如下步骤：

S1，安装受力转换机构，将每组受力转换机构的螺杆（21）从下向上依次穿过水轮机轴法兰（42）和发电机轴法兰（52），依次将垫片（23）和螺母（24）套设在螺杆（21）的螺纹端；依次完成多个受力转换机构安装后，多个连轴托板（1）位于同一高度且由头部（22）承托；

S2，安装液压千斤顶，将多个液压千斤顶（3）依次放入每个连轴托板（1）的顶升定位孔（11）内，多个液压千斤顶（3）均布于水轮机轴法兰（42）下部的水轮机轴（41）四周；此步骤中，多个液压千斤顶（3）皆与同一个液压站***连接；

S3，顶升，液压站***驱动多个液压千斤顶（3）同时顶升水轮机轴法兰（42）下侧面，使水轮机轴（41）逐渐升高并向发电机轴（51）靠近；

S4，受力转换，当水轮机轴（41）向上运动的过程中，支撑环不再支撑水轮机轴（41），支撑盖不再受力，由受力转换机构承受水轮机轴（41）的下坠力，并转移至发电机轴法兰（52）受力；

S5，拆卸，分别将原支撑水轮机轴（41）的支撑环拆除；

S6，调压，水轮机轴（41）继续向上运动，当水轮机轴法兰（42）和发电机轴法兰（52）接触后，压力传感器（32）反馈压力信号给液压站***，液压站***根据压力信号分别调整各液压千斤顶（3）的压力值，使多个液压千斤顶（3）的压力值保持一致，之后再进行水轮机轴法兰（42）和发电机轴法兰（52）的连接。

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