專利名稱：混流式水輪機(jī)轉(zhuǎn)輪翻身裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種混流式水輪機(jī)轉(zhuǎn)輪翻身裝置，應(yīng)用于大型混流式轉(zhuǎn)輪制造加工過程中翻身或平吊搬運(yùn)工藝，屬于大型非標(biāo)機(jī)械設(shè)備領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
隨著近幾十年來我國(guó)眾多大型、巨型水電站的相繼投入建設(shè)與投產(chǎn)運(yùn)營(yíng)，水力發(fā)電機(jī)組也逐漸向單套大容量(如單機(jī)容量700MW或以上)趨勢(shì)發(fā)展，其中水輪機(jī)的核心部件轉(zhuǎn)輪的重量和尺寸也越來越大。這對(duì)于大型轉(zhuǎn)輪的加工制造以及所需的吊裝、翻身設(shè)備提出了更多新的要求。對(duì)于大型混流式水輪機(jī)轉(zhuǎn)輪(通常從150噸至450噸左右)，傳統(tǒng)的翻身方案是使用翻身支架支撐轉(zhuǎn)輪進(jìn)行翻身的，此種方案最大的不足是需要兩個(gè)體積龐大且成本較高的翻身支架。一般由于運(yùn)輸條件的限制，很多大型轉(zhuǎn)輪均須在水電站工地附近的工地廠房?jī)?nèi)制造完成，這就給工地廠房?jī)?nèi)使用的一些非標(biāo)設(shè)備提出了新的更高的要求。像類似于翻身支架這樣過大體積和重量的設(shè)備會(huì)給運(yùn)輸帶來很大困難，并且相應(yīng)增加了很多費(fèi)用，同時(shí)提高了轉(zhuǎn)輪的制造支出。另外，此種翻身方式需要一塊較大的平整場(chǎng)地支持，這對(duì)于本來就空間相對(duì)局促的工地廠房來說也是一個(gè)需要考慮的問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問題在于提供一種翻身方便、成本低、可靠性高的混流式水輪機(jī)轉(zhuǎn)輪翻身裝置。為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供一種混流式水輪機(jī)轉(zhuǎn)輪翻身裝置，所述轉(zhuǎn)輪包括上冠、葉片和下環(huán)，所述翻身裝置包括扁擔(dān)梁、分別對(duì)稱設(shè)置在扁擔(dān)梁左右兩端的兩對(duì)滑輪組、分別固定在所述轉(zhuǎn)輪兩側(cè)的翻身夾具，所述每對(duì)滑輪組包括分別固定在扁擔(dān)梁前后側(cè)的兩個(gè)上滑輪、以及設(shè)于扁擔(dān)梁下端的下滑輪，所述每個(gè)上滑輪和下滑輪采用環(huán)形無(wú)縫鋼絲繩連接，所述下滑輪的中間設(shè)有轉(zhuǎn)軸，所述下滑輪和轉(zhuǎn)軸之間可相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)，所述翻身夾具的下部設(shè)有與轉(zhuǎn)軸配合的通孔，所述轉(zhuǎn)軸穿過所述通孔后固定在翻身夾具上，所述翻身夾具的旋轉(zhuǎn)中心和轉(zhuǎn)輪重心位于同一水平高度上、并且偏心設(shè)置，所述扁擔(dān)梁上端與起重機(jī)主吊鉤相連，所述轉(zhuǎn)輪上焊接有用于連接起重機(jī)副吊鉤的翻身吊耳。優(yōu)選地，所述翻身夾具的上端部設(shè)有卡板，所述卡板固定卡在所述下環(huán)上端，所述卡板處固定一上壓板，所述翻身夾具的下部固定一下壓板，所述翻身夾具處還設(shè)有用于固定轉(zhuǎn)輪的擋板。進(jìn)一步地，所述擋板包括分別設(shè)于翻身夾具上部?jī)蓚?cè)和下部?jī)蓚?cè)的上板和下板， 以及位于翻身夾具和下環(huán)之間的墊板。優(yōu)選地，所述翻身夾具上固定一板座，所述板座焊接在所述下環(huán)外側(cè)面。優(yōu)選地，所述扁擔(dān)梁的下端還設(shè)有用于吊起轉(zhuǎn)輪的多個(gè)吊具。優(yōu)選地，所述扁擔(dān)梁為箱式梁結(jié)構(gòu)。
本發(fā)明的混流式水輪機(jī)轉(zhuǎn)輪翻身裝置，借助現(xiàn)有的起重機(jī)，利用起重機(jī)的主副吊鉤和轉(zhuǎn)輪自重、扁擔(dān)梁等完成轉(zhuǎn)輪的整個(gè)180度翻身，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、安全、輕便、可靠、高效且經(jīng)濟(jì)的。


圖1為本發(fā)明的混流式水輪機(jī)轉(zhuǎn)輪翻身裝置的立體結(jié)構(gòu)示意圖
圖2為圖1的主視圖。
圖3為圖1的左視圖。
圖4為圖3中A處的放大結(jié)構(gòu)示意圖。
圖5為低水頭高比轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)輪的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖6為低水頭高比轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)輪與翻身夾具的固定結(jié)構(gòu)示意圖。
圖7為圖6的剖視圖。
圖8為高水頭低比轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)輪的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖9為高水頭低比轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)輪與翻身夾具的固定結(jié)構(gòu)示意圖。
圖10為圖9的剖視圖。
圖11為扁擔(dān)梁的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖12為扁擔(dān)梁平吊轉(zhuǎn)輪的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖13為將圖3中轉(zhuǎn)輪翻身90度后的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖14為圖13中E處的放大結(jié)構(gòu)示意圖。
圖15為將圖13中轉(zhuǎn)輪旋轉(zhuǎn)180度后的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖16為圖15中K處的放大結(jié)構(gòu)示意圖。
圖17為將圖15中轉(zhuǎn)輪翻身90度后的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖18為圖17中F處的放大結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式以下結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的方案進(jìn)一步說明。如圖1和圖2所示，本發(fā)明的一種混流式水輪機(jī)轉(zhuǎn)輪翻身裝置，包括扁擔(dān)梁2、分別對(duì)稱設(shè)置在扁擔(dān)梁2左右兩端的兩對(duì)滑輪組、分別固定在轉(zhuǎn)輪1兩側(cè)的翻身夾具3，每對(duì)滑輪組包括分別固定在扁擔(dān)梁2前后側(cè)的兩個(gè)上滑輪41、以及設(shè)于扁擔(dān)梁2下端的下滑輪 42，每個(gè)上滑輪41和下滑輪42采用環(huán)形無(wú)縫鋼絲繩5連接，下滑輪42的中間設(shè)有轉(zhuǎn)軸6， 下滑輪42和轉(zhuǎn)軸6之間可相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)，如圖7和圖10所示，翻身夾具3的下部設(shè)有與轉(zhuǎn)軸6 配合的通孔31，轉(zhuǎn)軸6穿過通孔31后固定在翻身夾具3上，扁擔(dān)梁2上端與起重機(jī)主吊鉤 7相連，轉(zhuǎn)輪1上焊接有用于連接起重機(jī)副吊鉤8的翻身吊耳91、92。如圖3和圖4所示， 翻身夾具3的旋轉(zhuǎn)中心19和轉(zhuǎn)輪重心20位于同一水平高度上、并且橫向偏心設(shè)置，偏心距離為L(zhǎng)。這個(gè)偏心距離的大小應(yīng)根據(jù)轉(zhuǎn)輪1自重和起重機(jī)副吊鉤8的起吊能力來決定，過大或過小都不利于翻身的進(jìn)行，偏心量過小會(huì)因?yàn)檗D(zhuǎn)輪1難以克服轉(zhuǎn)軸6的摩擦力而導(dǎo)致翻身動(dòng)作不順暢，過大則會(huì)要求起重機(jī)副吊鉤8必須有更大的起吊能力。扁擔(dān)梁2的主要作用是將起重機(jī)主吊鉤7的一個(gè)吊點(diǎn)拉開轉(zhuǎn)變成扁擔(dān)梁2兩端滑輪組的兩個(gè)吊點(diǎn)，使轉(zhuǎn)輪1能均勻地承載于兩個(gè)吊點(diǎn)上，扁擔(dān)梁2為箱式梁結(jié)構(gòu)，不但重量輕而且強(qiáng)度高，并且此扁擔(dān)梁2起重能力的設(shè)計(jì)計(jì)算經(jīng)過FEA有限元分析驗(yàn)證，結(jié)果表明完全滿足設(shè)計(jì)要求。位于兩端的四個(gè)上滑輪41以及兩個(gè)下滑輪42能順暢轉(zhuǎn)動(dòng)，在承載鋼絲繩5的同時(shí)也能柔性地將轉(zhuǎn)輪起吊時(shí)的擺動(dòng)或沖擊緩沖掉，保證轉(zhuǎn)輪1平穩(wěn)的起吊翻身過程。此環(huán)形無(wú)縫鋼絲繩5采用環(huán)形無(wú)接頭鋼絲繩，能很好地滿足強(qiáng)度要求，并且因?yàn)槭菬o(wú)接頭型式，使得鋼絲繩能無(wú)阻礙地在滑輪組內(nèi)滑動(dòng)，保證了翻身動(dòng)作的順暢進(jìn)行。本發(fā)明的翻身夾具3的作用是定位轉(zhuǎn)輪1翻身時(shí)的轉(zhuǎn)軸6，并且固定轉(zhuǎn)輪1，在轉(zhuǎn)輪1翻身時(shí)給予良好的支持。如圖11和圖12所示，扁擔(dān)梁2的下端還設(shè)有用于吊起轉(zhuǎn)輪1的多個(gè)吊具，圖示為三個(gè)吊具21，三個(gè)吊具21分處在扁擔(dān)梁2下端的三個(gè)吊點(diǎn)處，即將起重機(jī)主吊鉤7 —個(gè)吊點(diǎn)轉(zhuǎn)化為三個(gè)水平吊點(diǎn)的功能，例如當(dāng)翻身結(jié)束，工地廠房?jī)?nèi)起吊方式受限制時(shí)，利用這三個(gè)吊具可平穩(wěn)吊起并移動(dòng)轉(zhuǎn)輪1，將多種多個(gè)吊具集中于一套裝置中有助于節(jié)省吊具費(fèi)用和放置吊具所占空間。本發(fā)明的混流式水輪機(jī)轉(zhuǎn)輪翻身裝置的翻身過程依次如圖3、圖13、圖15和圖17 所示，圖3所示為起重機(jī)主吊鉤7將扁擔(dān)梁連同轉(zhuǎn)輪整個(gè)吊起使得扁擔(dān)梁和轉(zhuǎn)輪處于半空中的位置，此時(shí)因轉(zhuǎn)輪存在偏心量(圖4所示)，起重機(jī)副吊鉤8鋼絲繩需要拉住右上角處的翻身吊耳91，便于轉(zhuǎn)輪平吊懸在半空中，此圖也即翻身初始位置，然后起重機(jī)副吊鉤8連著鋼絲繩緩慢下降，轉(zhuǎn)輪1在自重的作用下，帶著翻身夾具3沿圖中箭頭B所示方向翻轉(zhuǎn)90 度，到達(dá)圖13所示位置(此時(shí)旋轉(zhuǎn)中心和轉(zhuǎn)輪重心的位置示意圖見圖14所示)，在該位置處，起重機(jī)副吊鉤8鋼絲繩與翻身吊耳91、92均脫開，從圖13所示位置，利用起重機(jī)主吊鉤 7的旋轉(zhuǎn)功能，起重機(jī)主吊鉤7帶動(dòng)轉(zhuǎn)輪1連同翻身夾具3沿圖中箭頭C所示方向旋轉(zhuǎn)180 度，到達(dá)圖15所示位置(圖15中轉(zhuǎn)輪一角K處設(shè)有墊片，如圖16中所示墊片22，該墊片 22的作用是避免起重機(jī)副吊鉤8的鋼絲繩和轉(zhuǎn)輪右上角摩擦，而損壞轉(zhuǎn)輪或鋼絲繩)，在圖 15中，起重機(jī)副吊鉤8通過鋼絲繩勾住轉(zhuǎn)輪1右下角處的翻身吊耳92，起重機(jī)副吊鉤8緩慢上升帶動(dòng)轉(zhuǎn)輪1沿圖中箭頭D所示方向再翻轉(zhuǎn)90度，到達(dá)圖17所示位置，圖17即為翻身后的轉(zhuǎn)輪位置，如圖18為此時(shí)轉(zhuǎn)輪重心20和旋轉(zhuǎn)中心19的位置示意圖，此時(shí)起重機(jī)副吊鉤8與翻身吊耳92還保持勾住狀態(tài)，以保持轉(zhuǎn)輪平吊，在起重機(jī)將轉(zhuǎn)輪落到地面上后，起重機(jī)副吊鉤8和翻身吊耳92脫開，然后可利用扁擔(dān)梁2下端的三個(gè)吊具21，將轉(zhuǎn)輪1移動(dòng)到需要放置的位置?；炝魇睫D(zhuǎn)輪因水頭高低在外形上也有所區(qū)別，如圖5和圖8所示，兩者區(qū)別對(duì)于翻身裝置結(jié)構(gòu)上的影響主要體現(xiàn)在翻身夾具與轉(zhuǎn)輪的固定方式不同。如圖5所示的低水頭高比轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)輪的結(jié)構(gòu)示意圖，轉(zhuǎn)輪1包括上冠11、葉片12和下環(huán)13，低水頭轉(zhuǎn)輪1由于下環(huán)13弧度較小，翻身夾具3 —般采用夾具夾持轉(zhuǎn)輪下環(huán)13的方式固定，典型結(jié)構(gòu)如圖6和圖7所示，翻身夾具3的上端部設(shè)有與翻身夾具3 —體成形的卡板32，卡板32固定卡在下環(huán)13上端，卡板32處固定一上壓板10，翻身夾具3的下部固定一下壓板14，翻身夾具3處還設(shè)有用于固定轉(zhuǎn)輪1的擋板15，擋板15包括分別設(shè)于翻身夾具3上部?jī)蓚?cè)和下部?jī)蓚?cè)的上板151和下板152，以及位于翻身夾具3和下環(huán)13之間的墊板153，通過上壓板10、下壓板14和擋板15將翻身夾具3牢靠地固定在下環(huán)13上。這種結(jié)構(gòu)最大的優(yōu)點(diǎn)是拆裝方便，并且不會(huì)破壞轉(zhuǎn)輪下環(huán)13已加工面，翻身完成后無(wú)需再加
5工，工作量較少。缺點(diǎn)是結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜，需要用到高強(qiáng)度螺栓螺母等，成本略高。如圖8所示的高水頭低比轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)輪的結(jié)構(gòu)示意圖，轉(zhuǎn)輪1包括上冠11、葉片12和下環(huán)13，因?yàn)橄颅h(huán)13弧度較大，翻身夾具3上固定一板座16，板座16焊接在下環(huán)13外側(cè)面，翻身夾具3和板座16的橫向連接處和縱向連接處均采用鍵17連接，然后用螺栓18固定，典型結(jié)構(gòu)如圖9和圖10所示。這種結(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)是結(jié)整體結(jié)構(gòu)相對(duì)簡(jiǎn)單，采用焊接方式固定翻身時(shí)不會(huì)產(chǎn)生絲毫滑移，缺點(diǎn)是翻身完成需割除板座16，后續(xù)加工量較大。本發(fā)明的混流式水輪機(jī)轉(zhuǎn)輪翻身裝置是為轉(zhuǎn)輪在工地廠房?jī)?nèi)進(jìn)行翻身所設(shè)計(jì)的， 此套方法為混流式水輪機(jī)轉(zhuǎn)輪等大型金屬加工件提供了一套安全、輕便、可靠、高效且經(jīng)濟(jì)的翻身解決方案，并且經(jīng)過了眾多大型項(xiàng)目如龍灘、小灣、積石峽、拉西瓦、溪洛渡等的實(shí)際使用驗(yàn)證，用大量實(shí)例證明此套方法的可靠性。以上只是對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了示例性的說明，本發(fā)明的具體實(shí)現(xiàn)方式并不局限于此。 任何采用本發(fā)明的構(gòu)思和技術(shù)方案進(jìn)行的非實(shí)質(zhì)性修改，均在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種混流式水輪機(jī)轉(zhuǎn)輪翻身裝置，所述轉(zhuǎn)輪(1)包括上冠(11)、葉片(1 和下環(huán) (13)，其特征是所述翻身裝置包括扁擔(dān)梁O)、分別對(duì)稱設(shè)置在扁擔(dān)梁( 左右兩端的兩對(duì)滑輪組、分別固定在所述轉(zhuǎn)輪(1)兩側(cè)的翻身夾具(3)，所述每對(duì)滑輪組包括分別固定在扁擔(dān)梁( 前后側(cè)的兩個(gè)上滑輪(41)、以及設(shè)于扁擔(dān)梁( 下端的下滑輪(42)，所述每個(gè)上滑輪Gl)和下滑輪0 采用環(huán)形無(wú)縫鋼絲繩( 連接，所述下滑輪0 的中間設(shè)有轉(zhuǎn)軸(6)，所述下滑輪02)和轉(zhuǎn)軸(6)之間可相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)，所述翻身夾具(3)的下部設(shè)有與轉(zhuǎn)軸(6)配合的通孔(31)，所述轉(zhuǎn)軸(6)穿過所述通孔(31)后固定在翻身夾具C3)上，所述翻身夾具C3)的旋轉(zhuǎn)中心(19)和轉(zhuǎn)輪重心00)位于同一水平高度上、并且偏心設(shè)置，所述扁擔(dān)梁( 上端與起重機(jī)主吊鉤(7)相連，所述轉(zhuǎn)輪(1)上焊接有用于連接起重機(jī)副吊鉤 (8)的翻身吊耳(91,92) 0
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的混流式水輪機(jī)轉(zhuǎn)輪翻身裝置，其特征是所述翻身夾具(3) 的上端部設(shè)有卡板(32)，所述卡板(3 固定卡在所述下環(huán)(1 上端，所述卡板(3 處固定一上壓板(10)，所述翻身夾具(3)的下部固定一下壓板(14)，所述翻身夾具C3)處還設(shè)有用于固定轉(zhuǎn)輪(1)的擋板(15)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的混流式水輪機(jī)轉(zhuǎn)輪翻身裝置，其特征是所述擋板(1 包括分別設(shè)于翻身夾具C3)上部?jī)蓚?cè)和下部?jī)蓚?cè)的上板(151)和下板(15 ，以及位于翻身夾具 (3)和下環(huán)(13)之間的墊板(153)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的混流式水輪機(jī)轉(zhuǎn)輪翻身裝置，其特征是所述翻身夾具(3) 上固定一板座(16)，所述板座(16)焊接在所述下環(huán)(1 外側(cè)面。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的混流式水輪機(jī)轉(zhuǎn)輪翻身裝置，其特征是所述扁擔(dān)梁O)的下端還設(shè)有用于吊起轉(zhuǎn)輪(1)的多個(gè)吊具01)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的混流式水輪機(jī)轉(zhuǎn)輪翻身裝置，其特征是所述扁擔(dān)梁(2)為箱式梁結(jié)構(gòu)。
全文摘要
本發(fā)明提供一種混流式水輪機(jī)轉(zhuǎn)輪翻身裝置，轉(zhuǎn)輪包括上冠、葉片和下環(huán)，翻身裝置包括扁擔(dān)梁、分別對(duì)稱設(shè)置在扁擔(dān)梁左右兩端的兩對(duì)滑輪組、分別固定在所述轉(zhuǎn)輪兩側(cè)的翻身夾具，每對(duì)滑輪組包括分別固定在扁擔(dān)梁前后側(cè)的兩個(gè)上滑輪、以及設(shè)于扁擔(dān)梁下端的下滑輪，每個(gè)上滑輪和下滑輪采用環(huán)形無(wú)縫鋼絲繩連接，下滑輪的中間設(shè)有轉(zhuǎn)軸，下滑輪和轉(zhuǎn)軸之間可相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)，翻身夾具的下部設(shè)有與轉(zhuǎn)軸配合的通孔，轉(zhuǎn)軸穿過所述通孔后固定在翻身夾具上，翻身夾具的旋轉(zhuǎn)中心和轉(zhuǎn)輪重心位于同一水平高度上、并且偏心設(shè)置，扁擔(dān)梁上端與起重機(jī)主吊鉤相連，轉(zhuǎn)輪上焊接有用于連接起重機(jī)副吊鉤的翻身吊耳。該翻身裝置翻身方便、成本低、可靠性高。
文檔編號(hào)B23Q3/06GK102303262SQ201110227970
公開日2012年1月4日 申請(qǐng)日期2011年8月10日 優(yōu)先權(quán)日2011年8月10日
發(fā)明者陳建平 申請(qǐng)人:上海福伊特水電設(shè)備有限公司