专利名称：立式水电机组大轴法兰连接专用工具的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种立式水电机组大轴法兰连接专用工具。
背景技术：
在现有技术中，云峰发电厂厂内共装有4台单机容量10万kW的立式混流式机组，水轮机轴与发电机轴、水轮机轴与转轮均采用法兰连接，共有连接螺栓40个，单个螺栓重达55kg。4台机组自投产至今，已运行46年，按规程要求的8年一次A级检修，期间已进行A修工作数台次。每次机组A修，水轮机轴与发电机轴连接法兰必须分解，经处理后再连接，由于螺栓尺寸大、重量重，又是销钉螺栓，配合间隙极小，又有预紧力的要求，给大轴法兰的分解和连接工作带来了很多难题，特别是大轴法兰连接时上下法兰的合缝问题，一直是亟待解决的难题。由于转子回落到风闸上后，上下法兰之间要留有5mm缝隙，要合上这个缝隙，目前采用的方法是对称穿入4个销钉螺栓(起引导作用)，然后带上螺帽，通过对称紧螺帽的方法，使缝隙不断变小，直至完全合上。目前紧螺帽的方法主要有两种，一是采用厂内吊车拉螺丝法；一是采用大型液压扳手紧螺丝法。不管采用哪种方法，都需要不断地倒用扳手，扳手重量达60kg，要合上这个缝隙，需要倒用扳手多达80次。目前云峰发电厂采用的是吊车拉螺丝的方法，在上下法兰合缝过程中，不仅要倒用扳手，还要更换滑轮位置，仅仅合上缝隙就需要3个小时的时间。待其它螺栓全部连接完毕，并拉至规程规定的伸长值后，还需松开4个引导螺栓，重新拉紧至规程规定的伸长值。采用这种连接工艺，不仅加大了工作任务，而且浪费了大量的时间和人力，另外依靠对称紧螺帽的方法使缝隙合上，使螺栓产生很大的疲劳破坏，缩短了螺栓的使用寿命。
实用新型内容本实用新型的目的是针对上述不足而提供一种连接上下法兰合缝的具有省力省时的立式水电机组大轴法兰连接专用工具。本实用新型的技术解决方案是立式水电机组大轴法兰连接专用工具包括底座，底座中部穿插有螺杆，螺杆两端有螺帽，螺杆上套有作用于上法兰的压垫和作用于下法兰的顶座，螺杆两侧的底座上配有油压千斤顶。是采用多台油压千斤顶直接将转轮顶起，将缝隙合上的新工艺及专用工具。根据新工艺的特点，专用工具的设计和制作、油压千斤顶的选择是关键。转轮和水轮机主轴顶起后，全部重量通过千斤顶传递到专用工具底座，再通过中心螺杆传递到上法兰，因此中心螺杆的强度要求很高，且螺杆不易太粗以致加重工具重量。根据机组转轮和水轮机主轴的重量，经设计总载荷为894818. 4N,中心螺杆直径的确定为M42螺栓，可选择8台同种型号的25吨油压千斤顶。底座采用厚度为20mm钢板焊接成工字结构，压垫采用直径为Φ 180mm的圆钢制作[0010]本实用新型的优点是1、新工艺较传统工艺，减少了八个螺栓的工作量，大大的缩短了工作时间，具有省力省时的特点。以前三个小时的合缝工作，现在仅需五分钟，大大的提高了工作效率，节省了大量的人力和物力，创造了客观的经济效益。若以机组单位小时发电量10万kW ·Κ上网电价O. 18元/kW-h计算，可产生直接经济效益54000元。2、实践证明，新型工艺是可行的、也是可靠的。下面将结合附图对本实用新型的实施方式作进一步详细描述。
图I是本实用新型结构简图。图2是本实用新型使用状态结构简图。图3是大轴法兰平面结构简图。
具体实施方式
参见图I、2，立式水电机组大轴法兰连接专用工具包括底座6 (长方形)，底座6中部穿插有中心螺杆1，螺杆I上下两端有螺帽2，螺杆I上套有作用于上法兰7的压垫3(具有承重、限位双重作用)和作用于下法兰8的顶座4 (为下部限位机构)，螺杆I两侧的底座6上配有油压千斤顶5。，全部重量均通过底座6传递到中心螺杆I上，再传递到上法兰7。压垫3下端有插入上法兰7螺孔内的圆台。顶座4由插入下法兰8螺孔内的圆盘和下面套管组成。参见图3，为法兰平面结构简图，显示本专用工具及引导螺栓平面布置。图3中I号、6号、11号、16号孔穿入引导螺栓(也可选取其它四个对称的孔),3号、9号、13号、19号孔为专用工具设置位置。使用方法对称穿入四个引导螺栓，并装设4套专用工具(参见图3)，以上法兰7为支撑面，利用八台油压千斤顶，将转轮和水轮机主轴直接顶起，直至间隙为零，然后按顺序直接将四个引导螺栓拉紧至规定伸长值，卸下工具，穿入其他螺栓，按顺序将各个螺栓拉紧至规定伸长值即可。具体是(I)参照附图3，穿入I号、6号、11号、16号销钉螺栓，作为引导螺栓，旋上螺帽。以发电机轴法兰为支撑点，对称设置四套专用工具，专用工具位置与引导螺栓位置应错开。(2)参照附图1、2，设置专用工具，专用工具设置在3号、9号、13号、19号。在专用工具上各放置两台油压千斤顶5，将各台油压千斤顶5压至刚使力为止。(3)安排一人作总指挥，每台油压千斤顶5各安排一人操作，听从总指挥指令，同时操作，对称同步升起油压千斤顶5，使油压千斤顶5同步上升，将转轮提起，使上下法兰结合面缝隙为零，用O. 03_塞尺测量不通过；总指挥时刻检查测量圆周各部位缝隙大小，适当调整，使缝隙慢慢合上，直至间隙为零，用O. 03mm塞尺测量不通过为合格(目前市场已有I拖8的新型油压千斤顶，使用此种千斤顶，可保证上升过程中千斤顶始终同步，更加可靠稳定)。(4)将四个引导螺栓用千斤顶顶靠，用专用扳手将螺帽拧紧。(5)四个引导螺栓底部打入楔铁，并用电焊点死，使螺栓不能旋转。[0023](6)装上测杆，用吊车按顺寻将四个螺栓拉紧至规程规定的伸长值。(7)四个螺栓全部拉紧后，卸下专用工具，穿入其他十六个大轴螺栓，用油压千斤顶5顶靠，并用专用扳手将螺帽2拧紧。(8)十六个螺栓底部打入楔铁，用电焊点死，保证拉螺栓过程中螺栓不旋转。( 9 )按照步骤(6 )，按顺序将十六个螺栓拉紧至规程规定的伸长值。(10)回装保护罩，清洁现场，连接工作结束。新工艺、工具不仅可以用于水轮机轴与发电机轴的连接，也可用于水轮机轴和转轮的连接。新工艺、工具不仅仅适合于云峰发电厂的机组，也适合于其他立式水电机组，具有广泛的应用前景。·
权利要求1.一种立式水电机组大轴法兰连接专用工具，其特征在于包括底座，底座中部穿插有螺杆，螺杆两端有螺帽，螺杆上套有作用于上法兰的压垫和作用于下法兰的顶座，螺杆两侧的底座上配有油压千斤顶。
2.按照权利要求I所述的立式水电机组大轴法兰连接专用工具，其特征在于压垫下端有插入上法兰螺孔内的圆台。
3.按照权利要求I或2所述的立式水电机组大轴法兰连接专用工具，其特征在于顶座由插入下法兰螺孔内的圆盘和下面套管组成。
专利摘要本实用新型涉及一种立式水电机组大轴法兰连接专用工具。它包括底座，底座中部穿插有螺杆，螺杆两端有螺帽，螺杆上套有作用于上法兰的压垫和作用于下法兰的顶座，螺杆两侧的底座上配有油压千斤顶。是采用多台油压千斤顶直接将转轮顶起，将缝隙合上的新工艺及专用工具。新工艺较传统工艺，减少了八个螺栓的工作量，大大的缩短了工作时间，具有省力省时、可行可靠的特点。以前三个小时的合缝工作，现在仅需五分钟，大大的提高了工作效率，节省了大量的人力和物力，创造了客观的经济效益。是可行的、也是可靠的。
文档编号B25B27/14GK202556347SQ20122022292
公开日2012年11月28日 申请日期2012年5月18日 优先权日2012年5月18日
发明者程兴智, 高忠继, 孙绍坤 申请人:云峰发电厂