一种可实现整体起吊和上拆的大型水泵及其施工方法与流程

本发明属于大型水泵施工的技术领域，具体而言，涉及一种可实现整体起吊和上拆的大型水泵及其施工方法。

背景技术：

目前，当大型水泵需要对转轮进行检修时，由于机组结构设计的原因，一般需要先拆卸顶盖、水导轴承等部件并将其均吊出机坑后，才能将转轮从机坑中吊出并检修。上述方案需要对机组顶盖、水导轴承、主轴等各个部件逐一拆除，工期较长，拆卸程序复杂、螺栓把合和拆卸时容易出现损伤，且回装程序也相应地较为复杂，不利于大型水泵机组检修工作迅速、可靠地开展。因此，亟需设计一种可实现整体起吊上拆的大型水泵结构方案，以解决上述问题。

为了解决如何实现无活动导叶的大型储能泵的启动和停机(包括调相压水启动、正常停机以及水泵断电紧急停机等)这一难题，需要对大型储能泵机组的总体结构方案进行合理的合计，现有技术方案的主要缺点在于：

(1)在机组检修时，需要对机组各个部件逐一拆除，工期较长；

(2)拆卸程序复杂、螺栓把合和拆卸时容易出现损伤，且回装程序也相应地较为复杂，不利于大型水泵机组检修工作迅速、可靠地开展；

(3)须投入较大的人力、物力、时间，且须对拆装人员进行专门的、系统培训，泵站对水泵机组检修工作的综合成本较高。

从以上分析可知，现有的其他方案均存在一定的缺点，提出新的解决方案以解决上述问题已迫在眉睫。

技术实现要素：

鉴于此，为了解决现有技术存在的上述问题，本发明的目的在于提供一种可实现整体起吊和上拆的大型水泵及其施工方法。

本发明所采用的技术方案为：一种可实现整体起吊和上拆的大型水泵，包括主轴和顶盖，主轴的端部装有转轮且转轮配设有转轮室，所述主轴上设有主轴卡环，且主轴上套有顶盖支撑件；所述顶盖包括顶盖上环板和顶盖下环板，该顶盖支撑件位于主轴卡环和顶盖上环板之间且顶盖支撑件与顶盖上环板之间通过螺栓连接；还包括筒形阀支撑环，该筒形阀支撑环的两端分别与顶盖上环板和顶盖下环板通过螺栓连接，且筒形阀支撑环装配有筒形阀套件。

进一步地，还包括座环上环板和座环下环板，该座环上环板连接有座环立环，座环立环的另一端与所述筒形阀支撑环之间通过螺栓连接；该座环上环板与座环下环板之间形成进水通道，该进水通道与转轮室连通。

进一步地，所述筒形阀套件包括筒形阀体和驱动该筒形阀体作升降运动的筒形阀接力器，该筒形阀接力器装配于所述筒形阀支撑环上，且筒形阀体的升降运动对所述进水通道进行封隔或开启。

进一步地，所述座环上环板与顶盖下环板之间形成阀体装配孔，阀体装配孔活动装配有所述筒形阀体，阀体装配孔和座环下环板上均设有与筒形阀体对应匹配的密封垫圈。

进一步地，所述顶盖上环板上安装有吊耳。

进一步地，所述顶盖支撑件包括多个支撑件单体，各支撑件单体相互组合形成锥形壳体状，且各支撑件单体的端部均与所述顶盖上环板之间通过螺栓连接。

进一步地，所述主轴卡环通过一体锻造成型于所述主轴上。

本发明还提供了一种可实现整体起吊和上拆的大型水泵的施工方法，该施工方法包括以下步骤：

(1)拆除与主轴配套的主轴密封件，并将主轴密封件吊出；

(2)将顶盖支撑件通过螺栓紧固连接于顶盖上环板上，并使顶盖支撑件与主轴卡环之间留有间隙；

(3)依次拆卸座环上环板和筒形阀支撑环，并在顶盖上环板上安装吊耳；

(4)通过起吊机的钢丝绳和吊钩悬吊于所述吊耳上，并进行起吊动作；

(5)直至顶盖支撑件顶住主轴卡环后，拆卸主轴与电动机轴之间的联接螺栓；

(6)通过起吊机继续起吊动作，实现对水泵机组的整体起吊。

进一步地，所述步骤(2)中所述间隙的间隙值根据转轮的上冠与顶盖下环板之间的轴向间隙值确定。

本发明的有益效果为：

1.通过本发明提供过的可实现整体起吊和上拆的大型水泵的施工方法，与现有其他方案相比，不再需要逐一拆卸顶盖、水导轴承、主轴等各个部件，而仅需拆卸座环上环板和筒形阀支撑环后，即可实现水泵机组的整体起吊，大大缩减了检修时拆装的工期。

2.通过本发明提供过的可实现整体起吊和上拆的大型水泵，其拆卸程序简单，因拆卸螺栓部位的大幅降低，螺栓把合和拆卸时出现损伤的概率将大幅降低，可迅速、可靠地开展大型水泵机组检修工作，检修工作的效率将大大提高。

3.通过本发明提供过的可实现整体起吊和上拆的大型水泵，可减少检修时泵站投入的人力、物力和时间，且仅需对检修人员进行针对性培训后，即可进行检修工作，将降低泵站对水泵机组检修工作的综合成本。

附图说明

图1是发明提供的可实现整体起吊和上拆的大型水泵的整体结构示意图；

图2是本发明提供的可实现整体起吊和上拆的大型水泵中筒形阀处于关闭状态的局部结构示意图；

图3是本发明提供的可实现整体起吊和上拆的大型水泵中筒形阀处于开启状态的局部结构示意图；

图4是图2中a处的局部放大示意图；

图5是图2中b处的局部放大示意图；

附图中标注如下：

1-转轮室，2-顶盖，3-底座，4-主轴，5-转轮，6-座环上环板，7-座环下环板，8-金属蜗壳，9-筒形阀接力器，10-尾水管，11-筒形阀体，12-上密封垫圈，13-下密封垫圈，14-主轴卡环，15-顶盖支撑件，16-座环立环，17-电动机轴，18-e螺栓，19-筒形阀支撑环，20-顶盖上环板，21-顶盖下环板，22-a螺栓，23-b螺栓，24-c螺栓，25-d螺栓。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本发明实施例的描述中，需要说明的是，指示方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，或者是本领域技术人员惯常理解的方位或位置关系，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明实施例的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接连接，也可以通过中间媒介间接连接。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义；实施例中的附图用以对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

实施例1

如图1所示，在本实施例中具体公开了一种可实现整体起吊和上拆的大型水泵，包括主轴4、顶盖2、底座3和固定导叶，该顶盖2与主轴4装配连接，且顶盖2与底座3对应匹配，在底座3与顶盖2之间形成转轮室1，且主轴4上装配有运行于该转轮室1内的转轮5，外界水流经固定导叶进入至转轮室1，在水力的带动下使转轮5旋转，主轴4通过d螺栓25与电动机轴17装配连接，进而经主轴4带动电动机轴17旋转进行发电，以上为现有大型储能泵的工作原理和部分组成结构，属于现有技术，此处不再赘述。

在所述主轴4上设有主轴卡环14，主轴卡环14通过一体锻造成型于所述主轴4上，与主轴4成为整体，且主轴4上套有顶盖支撑件15，顶盖支撑件15相对主轴4可产生自由运动；所述顶盖2包括顶盖上环板20和顶盖下环板21，该顶盖支撑件15位于主轴卡环14和顶盖上环板20之间且顶盖支撑件15与顶盖上环板20之间通过e螺栓18连接；还包括筒形阀支撑环19，该筒形阀支撑环19的上端与顶盖上环板20之间搭接并通过a螺栓22把合连接，筒形阀支撑环19的下端与顶盖下环板21之间搭接并通过c螺栓24把合连接，且筒形阀支撑环19上装配有筒形阀套件，经筒形阀套件能够实现大型水泵按规定的启闭时间快速启闭，以满足储能泵机组的启停要求。

如图2所示，还包括座环上环板6和座环下环板7，该座环上环板6连接有座环立环16，座环立环16的另一端与所述筒形阀支撑环19之间搭接并通过b螺栓23把合连接，以实现对座环上环板6的装配；该座环下环板7与所述底座3之间装配连接，以实现对座环下环板7的装配；该座环上环板6与座环下环板7之间形成进水通道，进行通道呈环形状结构，该进水通道与转轮室1连通，外界水流经进水通道流入至转轮室1内，并通过水流对转轮5进行冲击以促使转轮5转动。为进一步提升外界水流进入该进水通道的效率，在座环上环板6和座环下环板7均连接有金属蜗壳8，金属蜗壳8具有良好的引流作用。

如图2所示，所述筒形阀套件包括筒形阀体11和驱动该筒形阀体11作升降运动的筒形阀接力器9，该筒形阀接力器9装配于所述筒形阀支撑环19上，且筒形阀体11的升降运动对所述进水通道进行封隔或开启状态切换，优选的，筒形阀接力器9配设有多个，各个筒形阀接力器9同步运动以驱动筒形阀体11作升降运动。

在本实施例中，通过所述座环上环板6与顶盖下环板21之间形成阀体装配孔，阀体装配孔活动装配有所述筒形阀体11，阀体装配孔和座环下环板7上均设有与筒形阀体11对应匹配的密封垫圈，具体结构如下：

如图2、图3、图4、图5所示，在筒形阀体11的一端设有环形外缘，另一端设为倾斜端面；在所述阀体装配孔装有与环形外缘对应匹配的上密封垫圈12，而在座环下环板7上装有与倾斜端面对应匹配的下密封垫圈13；当大型水泵处于开启状态时，筒形阀体11上升至最高位置且筒形阀体11的底端端面与所述顶盖下环板21的底部端面齐平，以便水流顺畅地通过进水通道；当大型水泵处于停运状态时，筒形阀体11下降至最低位置且筒形阀体11的底端端面抵紧在下密封垫圈13上并进行密封，同时，筒形阀体11的外缘抵紧在上密封垫圈12上并进行密封，以实现将转轮室1封隔形成密闭腔。

为进一步缩小充气压水的体积大小，将所述筒形阀体11靠近所述转轮5的高压侧，当筒形阀体11将连通腔体进行封隔后，所形成的密封腔相对更小，能够使其充气压水的体积将相对小一些，则造压启动的时间也更短，则压缩空气设备的规格也将更小，而且其运行也将更稳定可靠。

如图1所示，还包括尾水管10，该尾水管10与所述转轮室1密封连接，在进行充气压水的过程中，当水位下降至尾水管10的适当刻度位置时，即可对储能水泵进行启动。

所述顶盖支撑件15包括多个支撑件单体，各支撑件单体相互依次拼接形成锥形壳体状或者塔形状，且各支撑件单体的端部均与所述顶盖上环板20之间通过e螺栓18连接，仅需将各个支撑件单体依次紧固连接在所述顶盖上环板20上即可形成该顶盖支撑件15，在进行起吊操作时，顶盖支撑件15用于将转动部件(即包括转轴、转轮5以及相关配件等)的重量传递给顶盖2；而顶盖支撑件15的尺寸应根据刚强度计算设计，且能承受住该大型水泵中转动部分的总质量。

实施例2

基于实施例1中所提供的可实现整体起吊和上拆的大型水泵，在本实施例中还提供了一种可实现整体起吊和上拆的大型水泵的施工方法，该施工方法包括以下步骤：

(1)通过专用工具拆除与主轴4配套的主轴4密封件，并将主轴4密封件吊出或置于顶盖2上，以保护主轴4密封件在后续起吊过程中不被损坏；

(2)将顶盖支撑件15通过e螺栓18紧固连接于顶盖上环板20的对应位置上，并使顶盖支撑件15与主轴卡环14之间留有适当间隙，该间隙的间隙值根据转轮5的上冠与顶盖下环板21之间的轴向间隙值确定，为保证大型水泵的正常运行，转轮5的上冠与顶盖下环板21的轴向间隙值应当具备合理的设计值，而在进行起吊操作时，顶盖2会相对主轴4产生位移，当顶盖支撑件15抵紧在主轴卡环14上时，转轮5的上冠与顶盖下环板21之间的间隙值应当处于合理的设计范围值之内；

(3)通过拆卸b螺栓23实现对座环上环板6的拆卸，通过拆卸a螺栓22和c螺栓24实现对筒形阀支撑环19的拆卸，并在拆卸了a螺栓22后对应的螺栓孔上安装吊耳；

(4)通过起吊机的钢丝绳和吊钩悬吊于所述吊耳上，启动起吊机并进行起吊动作；

(5)顶盖2在起吊机的作用下会竖直向上位移，直至顶盖支撑件15顶住主轴卡环14后，拆卸主轴4与电动机轴17之间用于联接的d螺栓25；此时，则整个转动部件的重量由顶盖支撑件15传递至顶盖2，而顶盖2则由吊耳进行起吊，顶盖2和转动部件方能实现同步起吊；

(6)通过起吊机继续起吊动作，实现对水泵机组的整体起吊，便可完成水泵机组安装时的整体吊装工作。

采用上述施工方法，可以很好地解决水泵机组检修时需要逐一拆除机组各个部件、工期较长、拆装程序复杂的问题，大大缩减了机组检修工期，提高了检修工作的效率，也为水泵机组的安全可靠运行提供有力保障。

本发明不局限于上述可选实施方式，任何人在本发明的启示下都可得出其他各种形式的产品，但不论在其形状或结构上作任何变化，凡是落入本发明权利要求界定范围内的技术方案，均落在本发明的保护范围之内。