1、发电厂供热机组汽轮发电机定子吊装工程施工作业指导书编 制： 审 核： 批 准： 版 本 号: ESZAQDGF001 编 制： 审 核: 批 准： 发 布： 二XX年X月目 录.概述.工器具配备及人员安排. 参考资料.施工步骤.相关计算.安全文明施工注意事项.附图.概述xx环保发电工程2300MW供热机组，选用xx电机厂生产的QFSN-300-2型汽轮发电机，其运输外形尺寸为963837603980，除去底板、端盖、氢气冷却器及出线装置等附件外，起吊重量为210t。本次安装采用的起吊方案是：定子由制造厂经公路运达现场后，直接拖运至汽机房，从汽机房A排10#11#柱之间拖进至定子横向中心线与A排2、距离为13m位置（即定子横向中心线与安装时的纵向中心线重合），采用汽机房布置的两台80t/25.5m行车（加固型）主钩,外加由两台10t卷扬机、两付160t葫芦组、自制两根扁担和一根吊钩梁、利用DBQ3000型塔吊的一只大钩组合而成的卷扬提升装置进行抬吊。吊装分两大步，首先用吊钩梁将定子吊起，旋转90至定子安装方向，然后取下吊钩梁，直接用钢丝绳将定子吊耳与扁担相连吊起至安装高度，开动行车就位。.工器具配备及人员安排.主要吊装机具结构.辅助小车架（见图三）， 10t卷扬机。.扁担a和b，扁担为箱形结构，扁担a见图四，扁担b见图五。.转向吊钩。转向吊钩是DBQ3000tm塔吊的吊钩,并卸去滑轮组的3、钩头。吊钩侧板与吊钩梁用此滑轮组上的190轴连接。.吊钩梁。吊钩梁也是箱形结构的元宝形梁,其结构详见图六。该梁两端用销轴搁置在扁担a和b上的U形支座上。.65钢丝绳637-155四根.劳动力组织操作：4人，操作四台卷扬机；钳工：6人，监护刹车及配合吊装；起重工：8人，起重作业；总指挥：1人；技术：1人，负责编写措施、技术监督等。.编写依据.xx环保发电2300MW供热机组施工组织总设计.80t/25.5m行车技术图纸.起重作业安全技术.材料力学刘鸿文主编 高教出版社.起重机械设计手册，中国铁道出版社.施工步骤.辅助卷扬机就位并通电.行车上小车开至确定位置,将两台辅助10t卷扬机吊装于行车上确定4、位置,卷扬机架下部焊上卡板(与行车轨道梁靠实),卷扬机二端固定好(其中一端与行车小车固定)。.接好并调试辅助卷扬机的电源及控制回路。.穿绕辅助卷扬机钢丝绳.行车联接。将二台行车刚性联接。采用直径10810mm的管子用法兰将两台行车刚性联接，两行车中心距为9m。拆除一台桥吊的大车行走控制线路,接到另一台桥吊的大车行走控制机构上,用一台桥吊同时控制两台桥吊行走。.附加二台卷扬机的控制盘分别接到行车操作室内，由4个操作工分别操作4台起升卷扬机。.安装扁担。将扁担a与滑轮组及拉板及销轴联接,扁担b则通过销轴与行车两吊钩联接。.安装带转向吊钩的吊钩梁。吊钩梁搁置在扁担a与扁担b中间。.垂直转向在吊钩梁上5、挂好定子起吊钢丝绳,缓慢将定子吊起离地1020Cm左右,旋转90至定子安装方向,即定子纵向中心线与安装时纵向中心线重合,然后将定子松至地面,拆除吊钩梁装置。注意：起吊过程中要注意观察钢丝绳的受力情况、吊钩梁的承载状态、吊钩回转时其回转滚动轴承承载情况。.起吊就位将起吊钢丝绳一头与定子联接,一头与扁担联接,经检查无误后缓慢起升,将定子提升至12.6m高停止起升，然后开动行车大跑，在就位位置处下降调整使定子就位。注意：在起吊过程中要密切观察定子的水平情况，由于辅助卷扬机与行车卷扬机的起升速度不同，故在起升过程中要随时加以调整，使定子保持水平起吊。两台行车行走要保证其刚性联接可靠，行走时两行车刹车均6、处在打开状态。.相关计算.各部分计算重量发电机定子净重：Q1=210000；行车总重：89000kg（其中原小车重Q2=23530，桥架50420）共2台；附加小车：Q3=9532.8/台，共2台；附加滑车组自重:Q4=1137.4/只,共4只；吊钩梁自重:Q5=3396，一件；150t钩重:Q6=2767，一件；扁担a重:Q7=6341.5，一件；扁担b重:Q7=6547.6，一件；65mm千斤绳重：Q8=147.3/根，共4根；滑车组钢丝绳32.5mm,每根长320m,Q9=1179.5/根,共2根。.钢丝绳强度校核65mm、155/mm2的钢丝绳,破断拉力为243t。定子转向时,每根千斤7、绳受力为F1:F1=210000/(8sin600)=30310安全系数K:K=2430000.82/303100=6.6倍当起吊千斤绳垂直起吊时,安全系数KK=2430000.82/210000=7.6倍.滑车组钢丝绳校核 32.5mm、170/mm2的钢丝绳,破断拉力为66.65t 每组滑车组起吊重量Q为;Q=Q8+Q7/2+(Q1+Q5+Q6)/4+Q4+Q9 =147.3+6341.5/2+（210000+2767+3396）/4+1137.4+1179.5 =59675.7滑车组n=11,出头绳在动滑轮上,求出头拉力F2:F2=QEn-1（E-1）/（En-1） 取E=1.04 =58、9675.71.0410（1.04-1）/（1.0411-1） =6550求钢丝绳安全系数K2:K2=666500.82/6550=8.34倍.定子起吊高度校核定子要求起吊14m高以上,需要总的高度为H:H=14m+7.915m=21.915m25m（桥吊主起升最大起升高度）,满足要求,7.915m为定子底座与桥吊主钩的距离,见图二。.辅助小车架强度校核,见图三.主梁强度校核每根主梁受力F3: F3=Q1/4+Q3+2Q4+Q5/4+Q6/4+Q7/2+Q8+Q9=210000/4+9532.8+21137.4+3396/4+2767/4+6341.5/2+147.3+1179.5 =70359、1Ix3=(BH3-bh3)/12=(6064.83-58.6603)/12 =305688.96cm4Sx3=2.46031.2+301.415 =5122.8cm3 Mx3=(F3/2)220=70351220/2=7738610Kgcm3= Mx3yx3/ Ix3=773861032.4/305688.96 =820/cm21600/cm23=F3Sx3/（2Ix3）=703515122.8/（21.4305550.72）=421/cm21000/cm2上述各式中：I惯性矩cm4S静矩cm3M弯矩Kgf.cm正应力/cm2剪应力/cm2以下同.端梁强度校核F4=F3/2=70351/2=10、35175.5 Ix4=(BH3-bh3)/12=2060.43/12-18.656.83 /12=83209.9cm4Sx4=1.82029.3+1.428.414.2 =1619.4cm34= Mx4yx4/ Ix4=35175.530030.2/（483209.9） =1042.6/cm21600/cm24= F4Sx4/（2Ix4）=35175.51619.4/（21.483190.5） =244/cm21000/cm2 .吊耳强度校核,见图三定滑车一只与四只吊耳连接,每个吊耳受力F5:F5=（F3-Q3）/4=（76600.9-9532.8）/4=15204.6见图,A1B1处的拉应11、力为: 5=15204.6/（32-13.1）2.4 =335/cm2根据拉曼公式,在A2B2处:5=15204.6/13.12.4(13.12+322)/(322-13.12) =678/cm21600/cm2.扁担a和b强度校核，见图四和图五.扁担中间应力校核F6=Q1/2+2Q8+(Q6+Q5)/2 =118376.1扁担自重引起的均布载荷q=Q7/900=6341.5/900=7.046Kg/cmIx6=2（2.57061.252+1.2/121203） =1658646.9cm4Sx6=2.57061.25+21.26030 =15038.75cm3最大弯矩:M=(1/2)F645012、+(1/8)ql2=(118376.1/2)450+7.0469002/8=27348030Kg.cm6= Mx6yx6/ Ix6=2734803062.5/1658646.9 =1030/cm26=118376.115038.75/(22.41658646.9) =223/cm2 .扁担腹板局部稳定校核腹板的高厚比:70h/=1200/12=100160腹板设置横向加强筋,无纵向加强筋中间截面横向加强筋的设置间距（h/100）2=1.11024.81200/(1001.2)2=1127.94动力系数,取1.1查表得n=1.0064 a2000h/（h/ n -2500 ）=20001200/13、（1200/12 1.00641.1228.3 2500）=负值 取a=2h=2400mm,实际取a=1200mm.吊钩梁强度校核，见图六.求惯性中心Z8（吊钩梁中心）Z8=(58.82.52.45+281.20.6+2.410053.7+682.5104.95)/(58.82.5+2.81.2+2.4100+682.5)=31109.81/590.6=52.67cm Ix8=6.82.552.282+21.2/121003+21.21001.032+281.252.072+58.82.550.222 =1126738.63cm4Sx8=682.552.28+21.251.0325.515 =14、12012.5cm3F8=210000+147.34+2767 =213356.28=213356.212012.5/(22.41126738.63) =47.4/cm28=400213356.253.53/(41126738.63)=1013/cm2.吊钩梁端部剪应力计算Z9=(58.82.51.25+21.27037.5+682.573.85)/(58.82.5+21.270+682.5)=19038.25/485=39.25Ix9=62.534.52+27031.2/12+21.2701.752+58.82.5382 =4837252 Sx9=58.82.538+21.236.7518.15、375 =7206.67539=213356.27206.7/（22.4483725） =662/2.吊钩梁腹板局部稳定校核中间断面腹板高厚比: 70 h/=1000/12=83.3160腹板只需设置横向加强筋，可不设纵向加强筋。加强筋设置间距：腹板的局部压应力：j=（235000+2767+147.34）/（1927.2）=871.2/2j/8=871.2/1132.4=0.7963j/8=871.2/529.4=1.6465查表得：B3=1055.44 B4=2700 B1=1701 B2=1504 B3h/(h/j B4)=1055.441000/(1000/12 1.1871.227016、0)=负值B1h/(h/B2) =17011000/(1000/12 1.1529.4 1504 =3355cm实际取=1000mm符合要求跨端加劲肋的设置：h/=700/12=58.380.联接销及拉板的强度校核.滑轮组与扁担a联接销轴校核 F1 F1 F1 F1 90 92 156 92 90A B C D单位:mm经计算最大弯矩在A处, Mmax = F1AB =155009 =139500 Kg.CmF1-每只拉板受力，F1= Q1/16+ Q2/8=15.5tQ1-定子重量, Q1=235000 KgQ7-扁担a重量，Q7=6.34tW=D3/32=215.7Cm3D-起吊销轴直径，17、D=130mmmax =Mmax /W =139500/215.7 =646.8 Kg/Cm2=1600 Kg/Cm2 安全W-销轴抗弯模量,W=215.7 Cm3.滑轮组与小车联接销轴校核 F2 F2 F2 F242.5 95.5 89.5 156 89.5 95.5 42.5 A B C D E F经计算最大弯矩在CD段处, Mmax = F2BC =177548.95 =158898 Kg.CmF2-每只拉板受力，F2= Q1/16+Q7/8+2Q4 =17.754tG4-滑轮组重量, G4=1137 KgW=D3/32 =215.7Cm3D-起吊销轴直径，D=130mmmax =Mma18、x /W =158898/215.7 =736.7 Kg/Cm2=1600 Kg/Cm2 安全W-销轴抗弯模量,W=215.7 Cm3.行车吊钩与扁担b联接销轴校核 销轴简化受力图（具体布置见附图1示）如下: P=32.65t 14 14 单位：Cm由材料力学理论计算可知：Mmax=PL/4 =3265028/4 =228550Kg.CmW=D3/32 =241.55Cm3Mmax -起吊销轴所受最大弯矩F-每根销轴上受力,P=Q1/8+Q7/2 =235000/8+6550/2 =32650 KgQ1-定子重量, Q1=235000 KgQ7-扁担b重量，Q7=6.55tD-起吊销轴直径，D19、=135mm弯曲应力为:max =Mmax /W =228550/241.55 =946.2 Kg/cm2=1600 Kg/cm2 安全W-销轴抗弯模量,W=241.55 cm3-销轴材料的弯曲许用应力,销轴材料采用45#钢,= 1600 Kg/cm2可见强度满足要求。.桥吊应力、挠度、大跑轮压计算P1、P2为附加小车轮压，P3、P4为原小车轮压。 .小跑车轮压计算每台小跑车有4只轮子,共二台8P4=8P3=Q1/2+Q5/2+Q6/2+2Q7/2+2Q8+2Q2 P3=P4=（210/2+3.396/2+2.767/2+6.5476+20.1473+223.53）/8 =18.8t 8P1=20、8P2=Q1/2+Q5/2+Q6/2+Q7+2Q8+4Q4+2Q9+2Q3 P1=P2=（210/2+3.396/2+2.767/2+6.3415+20.1473+41.1374+21.179+29.5328）/8 =16.4t.大跑车轮压计算及校核每台行车共有8只大跑轮子8PA=Q1+892Q34Q4+Q5+Q6+Q7+Q74Q812.3/（12.3+13.2）PA=（21089+29.5341.1373.3962.7676.4326.45840.147）12.325.5PA=20.6t34t安全PB= PA 13.2/12.3 =22t34t安全.主梁应力及挠度计算:行车梁断面如图所示: 21、Ix=(BH3-bh3)/12=(80199.43-78.41953)/12=4410921cm3Wx=2 Ix /H=44242cm3Sx =28096+20.89547.5=22580 cm3桥架自重引起的均布载荷:q =50420/（225.5） =988.6Kg/m =9.886/cm Ma=2PB870.19.895870.12/2 =222000870.19.895870.12/2 =34500000cma=Ma/Wx=34500000/44242=780/cm2Mb=2PB1170.1191503009.8951170.12/2 =2220001170.1191503009.8922、51170.12/2 =38962367/cm2b= Mb/Wx=38962367/44242=880/cm2Mc=2220001318.919150（448.8+148.8）9.8951318.92/2=46501458.cmc= Mc/Wx=46501458/44242=1051/cm2Md=2272001563.919150300+2（148.8+245）221202459.8951318.92/2 =33918900/cm2d= Md/Wx=33918900/44242=767/cm2.行车挠度:fmax=5qL4/384EI由于C点的应力最大,并与中心（桥吊）最近,故C点以a=b计算23、挠度。在X=L/2处,fL/2=pb（3L24b2）/48EIfmaxfL/2=16.48.701（325.5248.7012）+16.411.701（325.52411.7012）+18.812.311（325.52412.3112）+18.89.861（325.5249.8612）1039.848EI+50.94525.541039.8384EIE=210GN,I=3863653.34cm4=0.03864m4EI=210109N0.03864m4=8.11109Nm4 Fmax=（3.89281011）+19578914.52103 （3114.24109） =0.034m=34mm约324、4mm/25.5m=1.5mm/1000mm符合行车安全要求。.吊钩校核计算本次施工中定子卸车转向吊钩为片式双钩,其危险截面及相关零件尺寸如图八所示。校核参考起重机械设计手册，中国铁道出版社。.钩身强度计算。参考图八，钩身垂直截面B-B和倾斜截面C-C是危险截面，材料Q235：=160 Mpa。截面B-B中，内侧最大拉应力：内=Qe1/2FBKB(R0-e0) (3-4-2) 起重机械设计手册截面C-C中，内侧最大拉应力：内=Sin(45+)Qe1/2FCKC(R0-e0) (3-4-3) 起重机械设计手册式中： Q=Q1+Q84=210+40.147=210.6t e1-截面形心至内边的距离25、； e1=200mm, e1=243.86mm R0-截面形心轴线至曲率中心点的距离 B-B :R0=415mm,C-C :R0=458.86mm F-截面面积 FB=2104002, Fc=2102243.862 K-截面形状系数 KB=0.09 ; KC=0.114故：B-B 内=210600200/22104000.09 (415-200) =12.96Kg/2=129.6Mpa160MpaC-C 内=Sin(45+29)210600243.86/22102243.860.114(458.86-243.86) =15.1Kg/2=151Mpa160Mpa.吊钩横梁的计算。45#钢S=3526、5MPa参考图八，截面A-A的最大弯曲应力：=1.5QL/(B-d)h2S/2.5 (3-4-12) 起重机械设计手册L-两拉板中心距离，L=655mmB-横梁宽度，B=420mmh-中间轴孔长度，h=300mm=1.5210600655/(420-240)3002 =12.8 Kg/2=128Mpas/5=71 Mpa=95Mpas/3=118 Mpa实际安全系数: s/bs =355/95=3.7.吊钩拉板的计算。45#钢S=355Mpa拉板上有轴孔的水平截面A-A和垂直截面B-B为危险截面。水平截面A-A的内侧孔边最大拉应力为：t=Qaj/2(b-d)()S/1.7 (3-4-15) 起27、重机械设计手册aj-应力集中系数，aj=2.3b-拉板宽度,b=700d-拉板轴孔直径,d=246mm、-拉板及加强板厚度，分别为30mm、15mmt=2106002.3/2(700-246)(3015) =11.9 Kg/2=119MpaS/3=118Mpa故不能满足3倍安全系数要求。实际安全系数: s/=355/126=2.8轴孔处平均挤压应力：bs=Q/2d ()bs bs=s/5 (工作时有相对转动)bs=s/3 (工作时无相对转动) (3-4-17) 起重机械设计手册bs =210600/（224645） =9.5 Kg/2=95Mpas/5=71 Mpa=95Mpas/3=118 28、Mpa实际安全系数: s/bs =355/95=3.7.结论：根据吊钩校核计算结果，钩身强度符合技术要求；卸车过程中,吊钩无相对转动,拉板及吊钩横梁满足相关技术要求；转向过程中吊钩横梁轴孔挤压应力、吊钩拉板垂直截面B-B的内侧孔边最大拉应力（切向）及轴孔处平均挤压应力不能满足相关安全系数要求，但考虑该吊钩仅仅用于定子卸车和转向，且起吊时间短，起升高度低（仅吊离地面约10cm转向90然后立即放下），经总工确认，可以使用。.根据以上分析计算，定子起吊千斤绳转向时安全系数为6.6，起吊时安全系数为7.6，滑车组的安全系数为8.34,起吊装置各结构件经验算均符合强度要求；行车小跑轮压为18.8t，大跑29、轮压为22 t，均符合起重安全技术要求。.安全文明施工注意事项.自制的起吊装置为旧产品,使用前必须仔细检查,确保各构件无损伤后方可使用。.所使用的吊索具必须经过检查，确保无损伤后方可使用。.安装工要根据定子的安装要求采取保护定子的措施。.现场必须统一指挥，步调一致，四台卷扬机必同时启停。.正式起吊前先试验刹车，并派人监护。.行车及辅助卷扬机的操作人员必须是有操作资格的人员方可进行作业。.定子吊装过程中设四名专职钳工对四台卷扬机进行监护。.定子吊装过程中设四名专职电工对电气部分进行监护，起吊过程中不得停电。.定子吊装设总指挥一名,上、下副指挥各一名，指挥信号要清晰，操作人员要听从指挥信号严格按规30、程操作。.所有参加作业人员遵守各自的安全工作规程，定子起吊时严禁无关人员进入作业区域,在地面吊装区域应设置警戒区。.定子起吊作业时,总工、项目管理部、安全监察部等有关人员到现场进行监督。.必须进行安全、技术、质量交底（机械化公司和机炉工地双方交底）及填写安全施工作业票后方可进行定子起吊作业。.定子起吊作业过程中，随时注意卷扬机、滑轮组的转动及发热情况，滑轮组要及时加油冷却。.因定子安装涉及到多工种作业，故在安装过程中要统一听从指挥，按规定步骤进行，尽量避免交叉作业。在安装过程中做好上下道工序的交接工作，起吊作业时，停止焊接作业（以防对钢丝绳造成损伤）。.所有参加人员戴好安全帽、穿防滑鞋，高空作业人员作业前必须系安全带，作业时安全带要固定在上方可靠处。.大风、雨、雪等恶劣天气不得进行定子起吊作业。进入施工现场衣着整洁，安全帽佩戴正确。进入施工现场，不得嬉笑打闹。进入施工现场，不得损坏安全、警示标记（语）。高空作业人员不得将垃圾和废料向下抛掷。施工现场应保持整洁，废料应及时清理，使用工具及材料摆放整齐，做到“工完料尽，场地清”。