发电机定子吊装方法的分析
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[摘要]分析印尼亚齐火电项目安装工程发电机定子吊装方法的可行性，对类似工程定子的吊装具有一定的指导作用。
[关键字]发电机；定子；吊装
一、概述
印尼亚齐2X110MW火电项目安装工程，发电机为南京汽轮电机（集团）有限责任公司生产的QFW-110-2型发电机。发电机额定发电功率为110MW。定子净重144吨；定子外形尺寸：长6520mm，宽3990mm，高4060mm。吊装工作为将此定子从汽机房0米吊至汽机基础9米的位置。
二、可使用的吊装方法
1、使用液压提升装置吊装。液压提升装置（有名劳辛格）是一种新型的起重工具，体积小，装、拆方便。它有以下特点（1）具有完备的自动控制系统和安全自锁系统，工作机构安全可靠，提升过程中不会打滑，液压提升装置虽然提升速度较慢，且工作无抖动，无噪音，平稳安全。（2）多台液压千斤顶可实现单控，也可集中控制，自动化程度较高，投入人力少。（3）液压提升装置不受高度和起重量的限制，起吊能力更强大。
2、使用汽机房行车吊装。此工程汽机房内的设置一台75/20吨电动双梁行车。此行车的大钩起重量为75T，定子净重144吨，采用在行车上增加一套起吊装置（附加小车及15吨卷扬机）及对行车大梁增加支撑加固的方法进行吊装。
三、两种方法的比较
第1种方法：液压提升装置通过上述的说明，体积小、拆装方便，吊装平稳安全无噪音，但使用成本较高，特别是在印尼国家当地无液压提升装置无法租用，需从国内采购运输或从新加坡租用，费用较高。
第2种方法：使用汽机房行车吊装时，行车已经安装完毕可以运行使用，自制小车现场就可制作，15T卷扬机当地就可以租到，使用费用较低。下面主要对使用汽机房行车吊装的方法进行详细的说明、计算与分析。
四、使用汽机房行车吊装方法的简述
吊装机械使用汽机厂房75/20吨行车。由于定子净重144吨，故需要对行车大梁增加支撑加固，提升起重能力。行车大梁使用两组￠377×11的钢管加固支撑。在行车上增加一台小车，上面布置15吨卷扬机及6-6滑轮组。利用滑轮组和原行车大钩抬吊定子。
五、吊装受力计算
1、行车桥架能够承受最大力矩的计算
1.1行车桥架能够承受最大力矩，即为行车静负荷试验时桥架所承受的力矩。
1.2超负荷试验系数为1.25倍，此时的吊装重量Q=750×1.25=937.5 kn，两端支点反力R=Q/2=468.75 kn
1.3行车跨距L=22.5 m，行车桥架能够承受最大力矩Mmax=RL/2=468.75×11.25=5273.4 kn・m
2、行车吊定子时行车桥架承受力矩的计算
2.1定子吊耳间距为3.9m，定子重量1440 KN，临时小车及卷扬机重量100 kn，动载荷系数取1.1，吊装时的动载荷为Q1=1440×1.1+100=1684 kn，两端支点的所承受的力P=Q1/2=842 kn
2.2桥架未进行加固时的支点是行车的两端的行走轮，行走轮到吊耳的距离H1=（22.5-3.9）/2=9.3m，此时桥架承受的力矩M1=P・H1=842×9.3=7830.6 kn・m。因此桥架未进行加固受的力矩M1大于行车桥架能够承受最大力矩Mmax，不能满足吊装要求。
2.3桥架加固后两支撑杆间的间距为14m，小车到吊耳的距离为H2=（14-3.9）/2=5.05m，此时桥架承受的力矩M2=P・H2=842×5.05=4252.1 kn・m。因此加固后行车吊装定子桥架承受的力矩M2小于行车桥架能够承受最大力矩Mmax，满足吊装要求，安全可行。
3、支撑杆对桥架的剪切应力核算
3.1加上支撑杆后，定子中心距离支撑杆最近时的距离为2.7米，此时支撑杆对桥架的剪切力最大。
３.２最不利的情况是定子重量完全由两侧的支撑杆承担。 此时单侧的两个支撑杆对桥架的剪力最大为120吨，单根支撑受力F剪=60t=60000 kg，截面的面积为（底板厚度25mm）：650×25=16250 mm2=162.5 cm2 ；此时剪切应力为：60000 / 162.5=369 kg/ cm2＜[ζ]=950 kg／cm2 。
故支撑杆不会对桥架底板造成损伤。
4.滑轮组吊挂梁强度校核
4.1自制滑轮组挂梁外形尺寸长4000mm，宽338mm，高540mm。上下腹板厚20mm，立板厚16mm。
抗弯截面模量： h=540; h1=500;b=338; b1=302；Wx= (bh3-b1h13)/6h =4775.6 cm3；梁受最大弯矩Mmax=(141.17/2)/2×160=5647×103kg.cm；弯曲应力σmax= Mmax/ Wx =1182kg/cm2；
σmax<[σ]；其中[σ]取1400kg/cm2；滑轮组吊挂梁满足强度要求。
六、 机具索具的选用
1、滑轮组的选用：选用100t 6-6滑轮组
2、行走轮轴承计算。自制小车行走轮轴承为调心滚子轴承，型号：22314C/W33；每个轴承基本额定载荷29.2吨，（小车设计6个轮子，其中4个位于吊装梁的两侧）4个轴承可承受载荷29.2×4=116.8T 。实际吊装时承受的力为144/2=72吨，故满足吊装要求。
3、卷扬机的选用。100T 6-6滑轮组的抽头拉力系数查表为0.1，单抽头，总起重力为 158.4/2=79.2t；其抽头拉力为：79.2×0.1=7.92t；由于现场大于7.92吨的卷扬机只有15吨的，故选用15吨卷扬机，卷扬机转速13m/min，穿装6-6滑轮组后滑轮的起升速度为13/12=1.1m/min 。行车大钩的起升速度为1.27m/min，两钩的起升速度相差不大，由于起升速度很慢其速度差在吊装过程中有充足的时间调整，可以保持定子的稳步起升。
4、钢丝绳的选用
4.1吊装卷扬机用钢丝绳：钢丝绳受力7.92吨，取安全系数6 ，受力F=7.92×6=47.52t
查表破断拉力大于47.52t的最小为钢丝绳￠30（6×37+11870纤维芯）型（破断拉力为49.6吨），现场15t卷扬机提升钢丝绳为￠32 （6×37+11870纤维芯）满足使用条件。
4.2捆绑选用钢丝绳￠52 （6×37+1型 1850纤维芯）的破断拉力为：185.5吨；同侧相邻吊耳间距为2.2米,4股捆绑，2根绳子共8股受力，则绳的拉力为F=(3.7/3.5)×(144/8)=19 t
安全系数为：185.5/19=9.76满足使用要求
通过对行车梁的受力计算与分析，卷扬机、钢丝绳选用的计算，此工程发电机定子采用行车加起吊装置的吊装方法，是安全的、可靠的、可行的，而且比使用液压提升装置节约了成本。最终以数据说服印尼业主和现场监理同意采用了此吊装方法。使用此方法进行发电机定子吊装过程中，吊装非常顺利、平稳，没有出现任何问题，用事实再一次证明此方法的可行性。为以后类似工程的定子吊装具有一定的借鉴意义和指导作用。
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