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【摘 要】 随着我国电厂发电机定子重量的提升，采用传统的吊装方案如两台行车并车吊装方案、行车上加装液压提升装置方案等已比较困难或无法实现。本文介绍了利用液压提升装置在某电厂1号机组发电机定子吊装中的应用，结合工程实例分析了液压提升装置的优越性及安装使用过程中的注意事项，为今后同类型设备的吊装提供了借鉴经验。
【关键词】 吊装钢结构；液压提升机构；液压顶推机构；载荷试验
概述：
某电厂1#机组的发电机定子就位于汽轮机运转层楼面上，发电机定子净重371.3t。汽轮机厂房配备的两台行车为250/60T、80/20T，故无法满足定子吊装要求，根据现场实际需求，采用定子液压提升装置进行定子的吊装就位工作。
整套液压提升装置由吊装钢结构、液压提升机构、液压顶推机构三部分组成。吊装钢结构为定子吊装的力学承重结构；液压提升油缸为定子吊装的主要吊装起升机构；液压顶推装置为移动吊装架提供行走动力。
1.吊装钢结构
1.1吊装钢结构特点
吊装钢结构为定子吊装的力学承重结构，主要由移动吊装架、固定吊装架以及吊装拍子三部分构成；移动吊装架为门形结构，安装于固定架移动轨道上方，为定子吊装的主要承重力学结构；吊装拍子为定子吊装专用工装，主要由吊钩梁、连接梁、吊装梁构成，吊钩梁上设置一个吊钩，吊钩通过销轴与吊钩梁连接。设备卸车时，利用吊钩将发电机定子吊起并转向；正式吊装时，将钩头从吊装拍子上卸除，利用吊装梁将定子起吊。
1.2吊装钢结构安装
首先进行柱脚箱及固定架的安装工作，之后根据厂方内放好的轨道梁安装中心线安装轨道梁。最后进行移动架的主梁与端梁、平台横梁的组装工作，现场组装时，每组装完一条支腿，将组装好的支腿组件与组装好的主梁进行连接，全部连接好之后进行移动架整体吊装站立工作，至此吊装钢结构安装完毕。
2.液压提升机构
2.1定子液压提升机构原理
GYT-200D型钢索式液压提升机构是一种新型、特殊的起吊设备，液压系统的工作原理基于液压千斤顶的工作原理，其液压千斤顶为空心式，千斤顶活塞上端设有上卡紧机构，缸体下部设有下卡紧机构，上下卡紧机构之间穿着承力钢索，钢索下端通过下锚头与吊装件相联接。当液压千斤顶、液压泵站和电气控制台组成系统后，液压泵站输出的压力油推动液压千斤顶活塞作往复运动时，上、下卡紧机构交替进行负荷转换（卡紧或放松），从而将穿在其间的钢索按行程提升或下降，实现重物的提升或下降吊装作业。
2.2定子液压装置安装及验算
2.2.1液压提升机构安装
安装液压千斤顶到指定位置，采用行车将泵站、液压千斤顶以及控制台等吊到移动架上，根据现场条件进行布置，液压千斤顶采用座式安装，就位时要用钢绞线从千斤顶上卡座上方一直插入到承重梁的下方，以保证千斤顶上的孔眼与承重梁上的孔眼一一对应。穿钢绞线及预紧是安装整套设备的核心工作，在穿钢绞线之前应该在油顶下方搭设好脚手架，正对移动架主梁上的孔眼处应为空洞，以便钢绞线从此处穿入千斤顶。
2.2.2钢绞线的校核
以某电厂发电机定子吊装为例，液压提升装置运行时钢绞线受力验算如下：
定子吊装参数：发电机定子重371.3t，吊钩6.406t，拍子29.133t，吊索具3.276t，总吊装重量410.115t；
由于四组钢绞线都是垂直受力，单根钢绞线拉力为：
F=Q/（n1×n2）
式中：F——单根钢绞线的拉力，kN；
Q——吊装总重量，为410.115t；
n1——钢绞线组数，取4组；
n2——单组钢绞线根数，取24根。
故：F=410.115/（4×24）=4.27t=41.9kN
选用1×7-ф15.2mm高强度预应力钢绞线，单根破断拉力为260kN。其安全系数k=260/41.9=6.2>6；故选用的钢绞线满足吊装要求。
3.液压顶推机构
3.1液压顶推机构原理
YDT—50型液压顶推机构原理为液压顶推机构开始工作后，液压千斤顶活塞伸出，在被顶推物体的摩擦力作用下千斤顶以及卡紧机构外壳向后运动，并且同时推动上楔块向后运动。由于下楔块与钢轨间的摩擦，下楔块停留在原位置不动，卡紧装置以及上楔块在推力的作用下沿下楔块上的斜面爬升，并逐步给予下楔块压力，直到上、下楔块完全胀紧分体式外壳，下楔块下面的防滑齿咬入钢轨的上表面，实现卡紧。此时液压千斤顶活塞继续伸长，顶推重物前进；当活塞收缩时，同样由于被顶推物体的摩擦力的作用，液压千斤顶以及卡紧机构外壳向前运动，并且同时推动上楔块向前运动。上楔块沿上、下楔块间的斜面滑下，下楔块失去压力，卡紧状态被解除，下楔块在挡板的推动下向前滑行。
3.2液压顶推机构的安装及验算
3.2.1液压顶推机构安装
与液压提升机构安装相比顶推机构安装较为简单，构成零部件少。只有液压泵站及液压千斤顶及卡紧机构，并且部件质量轻，有利于安装。液压顶推机构一共为两套，一套为移动吊装架移动时的动力机构；另一套为移动吊装架上部导向架移动动力机构，为定子准确就位的微调机构。在使用顶推机构之前，应通过桥式起重机将四氟乙烯固定滑板安装于轨道及移动架主梁上表面，然后在轨道及滑板上表面涂抹润滑油（二硫化钼），以降低行走时的动摩擦系数。
3.2.2液压爬行机构顶推力验算
同样以某电厂发电机定子吊装为例：
移动架行走轨道坡度：
tan?=△h/L=14.679/12312.25=0.002
式中：△h——固定架轨道梁最大竖向变形量，取14.679mm（根据定子吊装框架钢结构校核计算书中取值）； L——轨道梁悬空段跨度为12312.25mm。
故固定架轨道梁坡度为0.2%。
移动架行走最大阻力计算选用公式：
F=（Q+q1+q2）（μ1+μ2）
式中：F——移动架行走的阻力，kN；
μ1——摩擦系数，取0.03；
μ2——最大坡度，为0.002；
q1——移动架的重量，为96.86t；
q2——液压千斤顶的重量，为10t；
Q——吊装总重量，为410.115t。
故：F=（410.115+96.86+10）×（0.03+0.002）=16.54t=162.2kN
液压千斤顶的额定顶推力Q=1000kN>162.2kN；满足定子吊装要求。
4.液压提升装置载荷试验
4.1液压提升装置载荷试验
在定子液压提升装置安装完成后需要根据国家标准要求对此套装置进行载荷试验，以检验该套装置的整体性能和质量是否符合国家相关标准及定子吊装施工的要求。在定子液压提升装置载荷试验前，要对吊装所选用的吊具，进行受力计算，以保证所选用的钢丝绳及卸扣等吊索具满足实际吊装要求。
5.与传统定子吊装方案的对比
通过实际应用，可以看出液压提升机构具有升降平稳、安全系数高、操作简单和承载均匀等优点；在吊装过程中减少了启停对整套装置钢结构的冲击。但同时该套液压提升装置较传统的定子吊装方案相比，劣势也较为明显。首先是初投资较大，但在液压提升装置设计时建议考虑其通用性，其次就是在该套液压提升装置的实际应用中，虽然部分吊装钢结构组装已在厂外安装完成，但是现场组装量仍然较大，进而需要在定子吊装前预留较长的准备时间。
通过比较可以看出，定子液压提升装置吊装方案与常规的定子吊装方案相比优越性比较明显，可以确定的是在今后的电站建设领域，采用定子液压提升装置方案会是定子吊装的重要参考方案。
6.小结
发电机定子作为电厂单体重量最大的设备，其吊装方案的可行性关系到操作人员和设备的安全。因此我们应更加合理的、科学的选择吊装方案，以确保发电机定子吊装工作安全、顺利、高效的完成。本文以某电厂1号机组发电机定子吊装的应用为例，对此套定子液压提升装置进行了阐述和分析，对后续同类型发电机定子吊装及其他重要设备的吊装具有参考价值。
参考文献：
[1]周家让.火力发电厂发电机定子吊装方法探讨
[2]王海俊.液压提升装置在汽轮发电机定子吊装中的应用
[3]刘韶勇，夏运阳.湛江电厂600MW发电机组定子吊装方案及改进
[4]《电力建设施工质量验收及评价规程》汽轮发电机组篇
【关键词】 吊装钢结构；液压提升机构；液压顶推机构；载荷试验
概述：
某电厂1#机组的发电机定子就位于汽轮机运转层楼面上，发电机定子净重371.3t。汽轮机厂房配备的两台行车为250/60T、80/20T，故无法满足定子吊装要求，根据现场实际需求，采用定子液压提升装置进行定子的吊装就位工作。
整套液压提升装置由吊装钢结构、液压提升机构、液压顶推机构三部分组成。吊装钢结构为定子吊装的力学承重结构；液压提升油缸为定子吊装的主要吊装起升机构；液压顶推装置为移动吊装架提供行走动力。
1.吊装钢结构
1.1吊装钢结构特点
吊装钢结构为定子吊装的力学承重结构，主要由移动吊装架、固定吊装架以及吊装拍子三部分构成；移动吊装架为门形结构，安装于固定架移动轨道上方，为定子吊装的主要承重力学结构；吊装拍子为定子吊装专用工装，主要由吊钩梁、连接梁、吊装梁构成，吊钩梁上设置一个吊钩，吊钩通过销轴与吊钩梁连接。设备卸车时，利用吊钩将发电机定子吊起并转向；正式吊装时，将钩头从吊装拍子上卸除，利用吊装梁将定子起吊。
1.2吊装钢结构安装
首先进行柱脚箱及固定架的安装工作，之后根据厂方内放好的轨道梁安装中心线安装轨道梁。最后进行移动架的主梁与端梁、平台横梁的组装工作，现场组装时，每组装完一条支腿，将组装好的支腿组件与组装好的主梁进行连接，全部连接好之后进行移动架整体吊装站立工作，至此吊装钢结构安装完毕。
2.液压提升机构
2.1定子液压提升机构原理
GYT-200D型钢索式液压提升机构是一种新型、特殊的起吊设备，液压系统的工作原理基于液压千斤顶的工作原理，其液压千斤顶为空心式，千斤顶活塞上端设有上卡紧机构，缸体下部设有下卡紧机构，上下卡紧机构之间穿着承力钢索，钢索下端通过下锚头与吊装件相联接。当液压千斤顶、液压泵站和电气控制台组成系统后，液压泵站输出的压力油推动液压千斤顶活塞作往复运动时，上、下卡紧机构交替进行负荷转换（卡紧或放松），从而将穿在其间的钢索按行程提升或下降，实现重物的提升或下降吊装作业。
2.2定子液压装置安装及验算
2.2.1液压提升机构安装
安装液压千斤顶到指定位置，采用行车将泵站、液压千斤顶以及控制台等吊到移动架上，根据现场条件进行布置，液压千斤顶采用座式安装，就位时要用钢绞线从千斤顶上卡座上方一直插入到承重梁的下方，以保证千斤顶上的孔眼与承重梁上的孔眼一一对应。穿钢绞线及预紧是安装整套设备的核心工作，在穿钢绞线之前应该在油顶下方搭设好脚手架，正对移动架主梁上的孔眼处应为空洞，以便钢绞线从此处穿入千斤顶。
2.2.2钢绞线的校核
以某电厂发电机定子吊装为例，液压提升装置运行时钢绞线受力验算如下：
定子吊装参数：发电机定子重371.3t，吊钩6.406t，拍子29.133t，吊索具3.276t，总吊装重量410.115t；
由于四组钢绞线都是垂直受力，单根钢绞线拉力为：
F=Q/（n1×n2）
式中：F——单根钢绞线的拉力，kN；
Q——吊装总重量，为410.115t；
n1——钢绞线组数，取4组；
n2——单组钢绞线根数，取24根。
故：F=410.115/（4×24）=4.27t=41.9kN
选用1×7-ф15.2mm高强度预应力钢绞线，单根破断拉力为260kN。其安全系数k=260/41.9=6.2>6；故选用的钢绞线满足吊装要求。
3.液压顶推机构
3.1液压顶推机构原理
YDT—50型液压顶推机构原理为液压顶推机构开始工作后，液压千斤顶活塞伸出，在被顶推物体的摩擦力作用下千斤顶以及卡紧机构外壳向后运动，并且同时推动上楔块向后运动。由于下楔块与钢轨间的摩擦，下楔块停留在原位置不动，卡紧装置以及上楔块在推力的作用下沿下楔块上的斜面爬升，并逐步给予下楔块压力，直到上、下楔块完全胀紧分体式外壳，下楔块下面的防滑齿咬入钢轨的上表面，实现卡紧。此时液压千斤顶活塞继续伸长，顶推重物前进；当活塞收缩时，同样由于被顶推物体的摩擦力的作用，液压千斤顶以及卡紧机构外壳向前运动，并且同时推动上楔块向前运动。上楔块沿上、下楔块间的斜面滑下，下楔块失去压力，卡紧状态被解除，下楔块在挡板的推动下向前滑行。
3.2液压顶推机构的安装及验算
3.2.1液压顶推机构安装
与液压提升机构安装相比顶推机构安装较为简单，构成零部件少。只有液压泵站及液压千斤顶及卡紧机构，并且部件质量轻，有利于安装。液压顶推机构一共为两套，一套为移动吊装架移动时的动力机构；另一套为移动吊装架上部导向架移动动力机构，为定子准确就位的微调机构。在使用顶推机构之前，应通过桥式起重机将四氟乙烯固定滑板安装于轨道及移动架主梁上表面，然后在轨道及滑板上表面涂抹润滑油（二硫化钼），以降低行走时的动摩擦系数。
3.2.2液压爬行机构顶推力验算
同样以某电厂发电机定子吊装为例：
移动架行走轨道坡度：
tan?=△h/L=14.679/12312.25=0.002
式中：△h——固定架轨道梁最大竖向变形量，取14.679mm（根据定子吊装框架钢结构校核计算书中取值）； L——轨道梁悬空段跨度为12312.25mm。
故固定架轨道梁坡度为0.2%。
移动架行走最大阻力计算选用公式：
F=（Q+q1+q2）（μ1+μ2）
式中：F——移动架行走的阻力，kN；
μ1——摩擦系数，取0.03；
μ2——最大坡度，为0.002；
q1——移动架的重量，为96.86t；
q2——液压千斤顶的重量，为10t；
Q——吊装总重量，为410.115t。
故：F=（410.115+96.86+10）×（0.03+0.002）=16.54t=162.2kN
液压千斤顶的额定顶推力Q=1000kN>162.2kN；满足定子吊装要求。
4.液压提升装置载荷试验
4.1液压提升装置载荷试验
在定子液压提升装置安装完成后需要根据国家标准要求对此套装置进行载荷试验，以检验该套装置的整体性能和质量是否符合国家相关标准及定子吊装施工的要求。在定子液压提升装置载荷试验前，要对吊装所选用的吊具，进行受力计算，以保证所选用的钢丝绳及卸扣等吊索具满足实际吊装要求。
5.与传统定子吊装方案的对比
通过实际应用，可以看出液压提升机构具有升降平稳、安全系数高、操作简单和承载均匀等优点；在吊装过程中减少了启停对整套装置钢结构的冲击。但同时该套液压提升装置较传统的定子吊装方案相比，劣势也较为明显。首先是初投资较大，但在液压提升装置设计时建议考虑其通用性，其次就是在该套液压提升装置的实际应用中，虽然部分吊装钢结构组装已在厂外安装完成，但是现场组装量仍然较大，进而需要在定子吊装前预留较长的准备时间。
通过比较可以看出，定子液压提升装置吊装方案与常规的定子吊装方案相比优越性比较明显，可以确定的是在今后的电站建设领域，采用定子液压提升装置方案会是定子吊装的重要参考方案。
6.小结
发电机定子作为电厂单体重量最大的设备，其吊装方案的可行性关系到操作人员和设备的安全。因此我们应更加合理的、科学的选择吊装方案，以确保发电机定子吊装工作安全、顺利、高效的完成。本文以某电厂1号机组发电机定子吊装的应用为例，对此套定子液压提升装置进行了阐述和分析，对后续同类型发电机定子吊装及其他重要设备的吊装具有参考价值。
参考文献：
[1]周家让.火力发电厂发电机定子吊装方法探讨
[2]王海俊.液压提升装置在汽轮发电机定子吊装中的应用
[3]刘韶勇，夏运阳.湛江电厂600MW发电机组定子吊装方案及改进
[4]《电力建设施工质量验收及评价规程》汽轮发电机组篇