一种电站闸门辅助起重装置及其方法与流程

1.本发明属于海工系统维修领域，具体涉及一种电站闸门辅助起重装置及其方法。


背景技术：

2.田湾核电站一期工程为两台vver-1000型机组，配置有海工系统及设备用于给机组核岛和常规岛提供最终热阱。海工设备包括旋转滤网、除污机等重要设备，这些设备均用于将海水中杂物过滤和去除，以免造成下游换热设备发生堵塞和影响通流能力的问题，进而影响机组出力。
3.一般在正常情况下，这些过滤设备检修时，只需要使用所在厂房吊车将需要检修设备的前后闸门下放到闸门槽后进行海水隔离，抽干前后闸门中间通道的海水后，即可实施旋转滤网和除污机等重要设备检修工作。设备检修工作完成后，使用所在厂房吊车将前后两道隔离闸门正常吊出即可。但在特殊情况下，例如在机组运行期间，突发旋转滤网故障，要求在不停机状态下实施设备抢修。这种特殊情况是存在的，特别是近年来，随着人类生产活动范围和频次不断增加，海水中的杂物呈现增多趋势，国内不少电站都发生突发杂物增多(马尾藻，毛虾，笔帽螺，紫菜，浒苔)，造成旋转滤网或鼓型滤网故障，进而导致机组或设备停运的情况。当某个通道设备发生故障，而其它通道设备还处于运行状态时，即整台机组还处于功率运行模式，这时故障设备前后隔离闸门的液位差较高。会出现所在厂房吊车限于起重能力，存在无法将隔离下放的闸门吊出的情况。
4.受海工系统和设备厂房土木建筑结构承载能力限制，增加吊车起重能力的效果有限，为解决现有厂房吊车起重能力不足的问题，彻底实现在机组在满功率运行状态下或不停机状态下，完成海工系统故障设备维修，确保隔离闸门能够在海水通道中吊出，亟待开发一种电站用闸门辅助起重装置。


技术实现要素：

5.本发明的目的在于提供一种电站闸门辅助起重装置及其方法，该装置可直接与隔离闸门进行连接，通过液压传动，在水下实现隔离闸门的提升操作，有效消除特殊情况下水位差偏高问题，顺利实现隔离闸门从闸门槽中吊出。
6.实现本发明目的的技术方案：
7.一种电站闸门辅助起重装置，所述装置包括：底座、吊梁、液压油缸、液压泵站、闸门吊装链条、拉杆定位机构和调节机构，底座的中部贯通开口中安装有液压泵站，底座的两侧底面上对称连接有支撑框架，支撑框架上安装有拉杆定位机构；液压油缸安装于底座的下部两侧；吊梁位于底座的正上方，吊梁的两侧对称连接有调节机构，闸门吊装链条可拆卸连接于调节机构的下方。
8.所述拉杆定位机构包括拉杆和定位块，定位块位于支撑框架内侧底部，拉杆由支撑框架上方插入至支撑框架内侧，拉杆的底部与定位块固定连接。
9.所述拉杆上设有与限位销相匹配的销孔，通过将限位销插入拉杆的销孔上，将拉
杆的位置固定于支撑框架上。
10.所述调节机构包括张紧丝杆和张紧螺母，张紧丝杆和张紧螺母位于吊梁的两侧，张紧螺母和张紧丝杆通过螺纹连接、固定在吊梁的上方，两侧的张紧丝杆中心线的距离与两侧的闸门链条的中心距离一致。
11.所述闸门吊装链条通过销轴和定位螺母的配合连接可拆卸连接于调节机构的下方。
12.所述装置还包括连接插头，连接插头位于底座顶部的上表面，并分布两侧位置，连接插头通过固定螺母和紧固件固定在底座上面，底座与吊梁通过连接插头将底座上的液压提升力传递到吊梁上。
13.所述装置还包括吊耳，吊耳对称设于底座的上方，吊耳与底座固定连接。
14.所述装置还包括起吊轴孔，吊梁的中间隆起部分的中间位置设有起吊轴孔。
15.所述装置还包括轴用挡板，轴用挡板连接于吊梁的顶部的起吊轴孔下部。
16.所述液压油缸通过固定块固定在底座的下方。
17.所述装置还包括存放架，底座平放在存放架上，吊梁平放在底座上。
18.一种电站闸门辅助起重装置的起重方法，所述方法包括以下步骤：
19.步骤1、安装闸门辅助起重装置；
20.步骤2、将闸门吊装链条安装至闸门辅助起重装置上；
21.步骤3、通过闸门辅助起重装置提升闸门，将闸门固定在闸门槽上；
22.步骤4、拆除闸门辅助起重装置。
23.所述步骤1包括：
24.步骤1.1、安装底座至闸门口上方，并对底座进行检查调整；
25.步骤1.2、检查液压泵站；
26.步骤1.3、检查液压油缸；
27.步骤1.4、安装吊梁至底座上方。
28.所述步骤3包括：
29.步骤3.1a、通过电动油泵提升闸门，将闸门固定在闸门槽上，或者，
30.步骤3.1b、通过手动油泵提升闸门，将闸门固定在闸门槽上。
31.本发明的有益技术效果在于：
32.1、本发明的一种电站闸门辅助起重装置可以通过液压传动，在水下实现隔离闸门的提升操作，有效消除特殊情况下水位差偏高的问题；并且液压传动平稳，承载力可以实现任意调节，自动过载保护。
33.2、本发明的一种电站闸门辅助起重装置上吊梁吊点能够连接起重链条任意位置，并且吊梁吊点配置可调节结构，可消除链条的长度误差，起重链条通过销轴连接，拆卸及安装较为方便。
34.3、本发明的一种电站闸门辅助起重装置除了配置电动油泵外，还配置了手动油泵，手动油泵结合换向阀手动推杆，使设备在没有电源的情况下，也能实现闸门水下起吊。
35.4、本发明的一种电站闸门辅助起重装置结构设计充分考虑现场空间条件，配置了拉杆定位机构，确保辅助起重装置本体与闸门槽口的对中定位，提高了吊装作业的安全性，避免出现歪拉斜吊的违反起重作业规范情况发生。
36.5、本发明的一种电站闸门辅助起重装置设置有存放架，用于闸门辅助起重装置日常存放和运输，为保护液压油缸，底座需安装到存放架上进行运输，吊装及运输操作较为简便快捷。
37.6、本发明的一种电站闸门辅助起重装置有效额定载荷为35吨，可以提供最大35吨的提升力，远远超过吊车的起吊能力。该装置可以将闸门有效提升行程为1.2米，可以满足海工系统闸门特殊情形下起吊工作的需要。
38.7、本发明的一种电站闸门辅助起重装置结构设计紧凑，占用位置小，有效的节约了现场维修操作空间，不与现场其它设备干涉；
39.8、本发明的一种电站闸门辅助起重装置主要受力承重结构，如底座、吊梁、张紧丝杆及调节螺母等经过应力分析，长期使用不易发生形变，其结构强度及安全系数满足使用要求。
附图说明
40.图1为本发明所提供的一种电站闸门辅助起重装置的结构示意图；
41.图2为本发明所提供的一种电站闸门辅助起重装置中调节机构与闸门吊装链条的连接示意图；
42.图3为本发明所提供的一种电站闸门辅助起重装置中拉杆定位机构安装到闸门槽的示意图；
43.图4为本发明所提供的一种电站闸门辅助起重装置中闸门吊装链条上的中间连接板结构示意图；
44.图5为本发明所提供的一种电站闸门辅助起重装置中工字钢的结构示意图。
45.图中：1-底座；2-吊梁；3-起吊轴孔；4-轴用挡板；5-连接插头；6-固定螺母；7-紧固件；8-固定块；9-液压油缸；10-存放架；11-液压泵站；12-吊耳；13-张紧丝杆；14-张紧螺母；15-闸门吊装链条；16-销轴；17-定位螺母；18-拉杆；19-定位块；20-限位销；21-闸门槽。
具体实施方式
46.下面结合附图和实施例对本发明作进一步详细说明。
47.如图1所示，本发明提供的一种电站闸门辅助起重装置，该装置包括：底座1、吊梁2、连接插头5、固定螺母6、紧固件7、固定块8、液压油缸9、存放架10、液压泵站11、吊耳12、调节机构、闸门吊装链条15、销轴16、定位螺母17、拉杆定位机构；其中，调节机构包括张紧丝杆13和张紧螺母14；拉杆定位机构包括拉杆18、定位块19和限位销20。
48.底座1为长方体结构，底座1的中部设有贯通的开口，该贯通的开口中固定连接有液压泵站11，底座1的两侧底面上对称固定连接有长方形支撑框架，支撑框架位于闸门槽21上方，支撑框架在液压泵站提升闸门时起到反作用力支撑作用。支撑框架上安装有拉杆定位机构，用于闸门辅助起重装置在闸门槽中的对中定位，确保使用闸门辅助起重装置时的安全性，提升闸门辅助起重装置发挥效力的有效性。
49.如图3所示，拉杆定位机构包括拉杆18、定位块19和限位销20，定位块19位于支撑框架内侧底部，拉杆18由支撑框架上方插入至支撑框架内侧，拉杆18的底部与定位块19固定连接，拉杆18上设有与限位销20相匹配的销孔，通过将限位销20插入拉杆18的销孔上，将
拉杆18的位置固定于支撑框架上。
50.吊耳12对称设于底座1的上方，吊耳12与底座1固定连接，用于底座1本身的吊装及运输。
51.吊梁2为中间隆起的长方体结构，吊梁2位于底座1的正上方，连接插头5位于底座1顶部的上表面，并分布两侧位置，主要用于将吊梁2顶起一定的高度，连接插头5通过固定螺母6和紧固件7固定在底座1上面，使得连接插头5与底座1连接为一体。吊梁2位于底座1上方，与底座1和插头5是分开的，但在液压作用下，插头5将吊梁2顶起来一定的高度。底座1与吊梁2通过连接插头5将底座1上的液压提升力传递到吊梁2上。固定块8用于固定液压油缸9。
52.吊梁2的中间隆起部分的中间位置设有起吊轴孔3，起吊轴孔3用于吊梁本身的吊装及运输。轴用挡板4连接于吊梁2的顶部的起吊轴孔3下部，用于吊车吊钩的定位，确保吊车吊钩与轴孔3连接时顺利到位。
53.吊梁2用于闸门连接，操作时，第一步是将底座1安装到闸门槽，然后吊车连接轴孔3，将吊梁2安装到底座1上，然后连接吊耳2和闸门。
54.如图2所示，吊梁2的两侧对称设有调节机构，调节机构与吊梁2连接，调节机构的下部设有贯通其中的销轴16，定位螺母17与销轴16相匹配，定位螺母17套设于销轴16的自由端，通过将定位螺母17旋紧于销轴16上，将销轴16安装于调节机构上。
55.闸门吊装链条15位于调节机构的下方，闸门吊装链条15的顶端套设于销轴16上，通过销轴16和定位螺母17的配合连接，实现闸门吊装链条15与调节机构的可拆卸连接；闸门吊装链条15的底端套设于闸门上，并与闸门可拆卸连接。通过调节机构和闸门吊装链条15的配合，将闸门提升到一定高度，消除液位差，以便实现闸门最终吊车。
56.如图1所示，调节机构包括张紧丝杆13和张紧螺母14，张紧丝杆13、张紧螺母14位于吊梁2的两侧，且处于吊梁2的上表面，张紧丝杆13有螺纹，张紧螺母14和张紧丝杆13通过螺纹连接、固定在吊梁2的上方，两侧的张紧丝杆13中心线的距离与两侧的闸门链条15的中心距离是一致的，以便实现上下吊装。
57.通过调节机构，将链条拉紧，便于后续吊装作用。当链条长度存在误差时，通过调节结构，可消除闸门两侧链条长度的误差，从而保证吊装工作对中定位，确保闸门吊装时不发生偏斜及卡涩在闸门槽中的情况。
58.液压油缸9位于底座1的下部两侧，液压油缸9通过固定块8固定在底座1的下方，使得液压油缸9与底座1通过固定块8连接为一体。
59.液压油缸9与液压泵站11电连接。
60.液压泵站11主要包括液位油温计、空气滤清器、吸油过滤器、三相异步油泵电动机、高压齿轮泵、手动液压泵、单向阀、高压滤油器、压力表、溢流阀、电磁换向阀、同步分流马达、双向液控单向阀、油缸等部件。液压泵站工作介质选用46号抗磨液压油，系统提供0-20mpa输出压力。在电磁换向阀阀芯安装手动推杆，即可点动油泵进行自动升压，也可手动升压。手动操作主要用于在设备断电情况下使用手动推杆结合手动液压泵实现液压泵站压力输出。当油泵启动后，压力稳定输出时，液压油缸9在油压作用下，开始不断向上伸出。通过连接插头5，将吊梁2顶起，吊梁2上的调节机构与闸门吊装链条15连接，将闸门在水下提升一定高度后，闸门前后液位差消失，此时闸门可以顺利吊出。
61.本装置中的电气设备包括断路器、热继电器、电源指示灯、三相异步电机、开关电源、交流接触器、操作按钮盒、继电器、换向阀插头组件等部件。电气回路的主要功能为：用于向三相异步电机和电磁换向阀供电，启动上述设备为液压系统提供压头和保持液压系统始终处于稳定工作状态。
62.存放架10为长方体型的金属框架结构，用于支撑底座1和吊梁2两个部件的重量，存放架10的上表面时平整的，可以直接存放底座1，存放架10的下表面也是平整的，可直接放置到地面上，结构较为稳固。底座1和存放架10为两个分开部件，底座1平放在存放架10上，吊梁2平放在底座1上，因此存放架10承受了底座1和吊梁2两个部件的重量。存放架10用于闸门辅助起重装置日常存放和运输，为保护液压油缸，底座1需安装到存放架10上进行运输，吊装及运输操作较为简便快捷。
63.本发明提供的一种电站闸门辅助起重装置的起重方法，具体包括以下步骤：
64.步骤1、安装闸门辅助起重装置
65.步骤1.1、安装底座1至闸门口上方，并对底座1进行检查调整；
66.闸门辅助起重装置运送到使用现场，将吊梁2和底座1分离；
67.将拉杆定位机构提起，插入限位销20；
68.将底座1吊运至闸门口上方，使底座1与闸门口基本对正；在底座1底面与地面有20-100mm距离时，拔出限位销20，将拉杆定位机构下插到闸门槽口中，将底座1放到地面上；
69.检查并调整底座1，使其基本水平且无晃动，底座1水平度不满足要求或有晃动时，需要使用垫片进行调整，直到满足使用要求；
70.步骤1.2、检查液压泵站11
71.将液压泵站11的插头插入配电柜，对液压泵站11进行通电连接；
72.检查液压泵站11的油箱液位，不满足油位线时进行补充；
73.点动液压泵站11的三相异步油泵电动机，其转向应与后罩壳标识转向保持一致，必要时调整相序，按下电机启动按钮后，应立即按下停止按钮，以便电机长时间反向转动损坏液压元件；
74.步骤1.3、检查液压油缸9
75.点动液压泵站11的三相异步油泵电动机或操作手动液压泵，将液压油缸9空载伸出一定距离后缩回，重复3次，确保液压油缸9伸出和缩回功能正常；
76.步骤1.4、安装吊梁2至底座1上方
77.通过起吊轴孔3将吊梁2吊运并安装到底座1的正上方。
78.步骤2、将闸门吊装链条15安装至闸门辅助起重装置上
79.旋转吊梁2上的张紧螺母14，使张紧丝杆13下降一定距离；
80.拆除张紧丝杆13上销轴16，将闸门吊装链条15安装至销轴16上后，回装销轴16，闸门吊装链条15安装时应尽可能拉直；
81.旋转张紧螺母14，将张紧丝杆13拉直，张紧螺母14拉紧后，扭矩应保持一致；
82.步骤3、通过闸门辅助起重装置提升闸门，将闸门固定在闸门槽上
83.步骤3.1a、通过电动油泵提升闸门，将闸门固定在闸门槽上
84.按下启动按钮，启动油泵电机；
85.调节溢流阀，预设定液压系统压力，也就是预设闸门辅助起重装置的提升力。溢流
阀手轮旋入为压力调高，系统压力通过压力表观察，液压系统压力与设备提升力成正比。设备提升力(吨
·
力)＝系统压力(mpa)
×
1.75吨
·
力/mpa。液压系统压力设置不得超过20mpa。液压系统压力应逐级升高，当设备不能将闸门提升时，将系统压力调高一些；
86.按“上”按钮，液压油缸9通过闸门吊装链条15提升闸门，当设备载荷增加时，压力表读数会增加，借此可以推算闸门的提升力。如果压力表读数不增加，即达到了液压系统预设的压力值。此时如果液压油缸9不再继续输出，应适度调高系统压力后，继续提升。
87.当闸门被提升到一定高度后，确认闸门两侧液位差已被消除，用吊车通过吊梁轴，将吊梁2连同闸门吊装链条15、闸门一起吊起，直到闸门吊装链条15的中间连接板露出地面，插入如图5所示的工字钢，将闸门固定在闸门槽上。闸门吊装链条15上的中间连接板结构如图4所示，由于闸门吊装链条15有十几米长，中间连接板在闸门吊装链条15的中间位置，与链条是一体的，需要起吊很长的高度，因此在图2中没有显示出来
88.按“下”按钮，将液压油缸9完全缩回，完成闸门的提升；
89.或者
90.步骤3.1b、通过手动油泵提升闸门，将闸门固定在闸门槽上
91.将手动操作杆旋入手动泵螺纹接口，拧紧锁紧螺母；
92.将换向阀手动推杆完全旋出，连续操作操纵杆，液压系统压力表读数逐渐增加；
93.调节溢流阀，预设定液压系统压力，也就是预设闸门辅助起重装置的提升力。溢流阀手轮旋入为压力调高，系统压力通过压力表观察，液压系统压力与设备提升力成正比。设备提升力(吨
·
力)＝系统压力(mpa)
×
1.75吨
·
力/mpa。液压系统压力设置不得超过20mpa。液压系统压力应逐级升高，当设备不能将闸门提升时，将系统压力调高一些。调节液压系统的压力时，不应停止手动泵的操作；
94.旋入提升手动推杆，并连续操作手动泵，设备通过闸门吊装链条15开始提升闸门；
95.当设备载荷增加时，压力表读数会增加，借此可以推算闸门的提升力。如果压力表读数不增加，即达到了液压系统预设的压力值。此时如果液压油缸9不再继续输出，应适度调节溢流阀，调高系统压力后，继续提升。
96.当闸门被提升到一定高度后，确认闸门两侧液位差已被消除，用吊车通过吊梁轴，将吊梁2连同闸门吊装链条15、闸门一起吊起，直到闸门吊装链条15中间连接板露出地面，插入工字钢将闸门固定在闸门槽上；
97.将提升手动推杆完全旋出，旋入下降手动推杆，连续操作手动泵，将液压油缸9完全缩回，完成闸门的提升；
98.步骤4、拆除闸门辅助起重装置
99.吊车下降，放下吊梁，将吊梁安装回底座上，吊车下降的同时，将闸门链条安装回闸门井口，从吊梁2的销轴16上拆除闸门吊装链条15；
100.拔出底座1两侧上的两组定位机构，插入限位销20；吊车通过底座1上的四个吊耳12，将辅助起重装置移除并固定在存放架10上。
101.闸门辅助起重装置解决了解决电站在特殊情况下，隔离闸门无法从海水通道中提出的情况。该装置通过液压传动装置将闸门提升一定高度，消除闸门两侧水位差，彻底实现不停机情况下或满功率状态下进行设备检修，从而提高电站机组运行的经济性，提高现场吊装作业的安全性，避免了特殊情况下因吊车承载能力裕度不足，发生设备被强力拉扯损
坏等经济损失。
102.本发明装置可以在核电机组、火电机组海工系统闸门解除隔离工作中推广应用，也可以利用本发明装置进行电站其他类似设备的吊装工作。并且本发明装置对于同行业或其它行业类似设备在水下或井下等突发异常情况下的吊装工作也具有良好的借鉴意义。
103.上面结合附图和实施例对本发明作了详细说明，但是本发明并不限于上述实施例，在本领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明宗旨的前提下作出各种变化。本发明中未作详细描述的内容均可以采用现有技术。