一种9FA燃气轮机高中压缸开缸辅助装置的制作方法

一种9fa燃气轮机高中压缸开缸辅助装置
技术领域
1.本技术涉及机械吊装技术领域，尤其涉及一种9fa燃气轮机高中压缸开缸辅助装置。

背景技术：

2.现有技术中，9fa燃气轮机高中压缸设备开缸检修过程中，存在多次涉及拆、装高中压缸中分面螺栓的工艺流程，但分面螺栓尺寸较大、数量多、离地距离高，为降低工作量配套的维护工具零部件重量过重，不便于人工搬运，采用行车或临时脚手架等占用工具时间长，检修效率低下。

技术实现要素：

3.本技术提供一种9fa燃气轮机高中压缸开缸辅助装置，底板将装置固定在高中压缸表面，轴承连接立柱与吊臂，维护作业时吊臂上的滑车可以固定在高中压缸表面上的任意位置正上方完成搬运维护工具零部件。利用简单的杠杆原理，通过机械设备运输维护工具，避免了人工搬运的低效，将装置固定在压缸设备表面，避免了维护长时间占用行车或临时脚手架，检修效率显著提高。
4.本技术提供一种9fa燃气轮机高中压缸开缸辅助装置，包括：底板、立柱、固定轴、旋转套组件、顶柱、吊臂、滑车和轴承。
5.立柱的底端与底板固定连接。
6.固定轴的底端卡位于立柱顶端。
7.旋转套组件为底部开孔的圆筒，旋转套组件套设在固定轴顶部，且旋转套组件的内壁与固定轴之间装有轴承。
8.顶柱的底面与旋转套组件的顶面固定连接。
9.吊臂包括两根在水平方向上，上下分布的平行支撑杆，滑车滑设于吊臂上且设置在两根平行支撑杆中间，吊臂与顶柱侧表面固定连接。
10.在一种可能的实现方式中，底板在中心线上设有孔洞，立柱穿设于孔洞。
11.在一种可能的实现方式中，底板还具有多个大型螺孔。
12.多个大型螺孔以立柱轴线为中心均匀分布在底板上，大型螺孔用于穿设大型螺栓，大型螺栓将装置固定在9fa燃气轮机高中压缸上。
13.在一种可能的实现方式中，底板底部具有均匀分布在圆盘上的多道加强筋焊接槽。
14.装置还包括：加强筋。
15.加强筋一端与加强筋焊接槽固定，另一端与立柱底部侧表面的加强筋固定装置相连。
16.在一种可能的实现方式中，立柱为中空管材。
17.装置还包括：立柱上座。
18.立柱上座为阶梯状中空管材，阶梯状中空管材包括：立柱上座上端和立柱上座下端。
19.其中，立柱上座下端的外径与立柱的内径相同，立柱上座下端的内径小于固定轴的直径，立柱上座上端的外径与立柱的外径相同，立柱上座上端的内径与固定轴的直径相同。
20.在一种可能的实现方式中，立柱上座上端和固定轴还具有螺栓孔，用于将固定轴的底端固定在立柱上座上。
21.在一种可能的实现方式中，轴承为一对hrb角接触球轴承。
22.在一种可能的实现方式中，旋转套组件包括：旋转套和旋转套盖。
23.旋转套下表面与立柱上座的上表面相接触。
24.旋转套盖固定在旋转套上表面，顶柱固定在旋转套盖上。
25.吊臂转动，通过吊臂固定连接的顶柱带动与顶柱固定连接的旋转套组件转动。
26.在一种可能的实现方式中，装置还包括：加强杆和加强杆座。
27.加强杆座位于吊臂远离立柱的一侧。
28.加强杆的一端与加强杆座相连，另一端穿设于顶柱且与顶柱的上端固定相连。
29.本技术提供一种9fa燃气轮机高中压缸开缸辅助装置的技术效果如下：
30.通过底板将装置固定在高中压缸表面，轴承连接立柱与吊臂，维护作业时吊臂上的滑车可以固定在高中压缸表面上的任意位置正上方完成搬运维护工具零部件。利用简单的杠杆原理，通过机械设备运输维护工具，避免了人工搬运的低效，将装置固定在压缸设备表面，避免了维护长时间占用行车或临时脚手架，检修效率显著提高。
附图说明
31.图1为本技术一种高中压缸开缸辅助装置的整体结构示意图；
32.图2为本技术一种高中压缸开缸辅助装置的底座的主视示意图；
33.图3为本技术一种高中压缸开缸辅助装置的底座的俯视示意图；
34.图4为本技术一种高中压缸开缸辅助装置的立柱的示意图；
35.图5为本技术一种高中压缸开缸辅助装置的吊臂主视示意图；
36.图6为本技术一种高中压缸开缸辅助装置的吊臂俯视示意图；
37.图7为本技术一种高中压缸开缸辅助装置的旋转套示意图；
38.图8为本技术一种高中压缸开缸辅助装置的立柱上座示意图；
39.图9为本技术一种高中压缸开缸辅助装置的旋转套盖主视示意图；
40.图10为本技术一种高中压缸开缸辅助装置的旋转套盖俯视示意图；
41.图11为本技术一种高中压缸开缸辅助装置的顶柱主视示意图；
42.图12为本技术一种高中压缸开缸辅助装置的顶柱右视示意图；
43.图13为本技术一种高中压缸开缸辅助装置的顶柱俯视示意图。
44.附图标记：
45.1、底板；2、加强筋；3、立柱；4、立柱上座；5、固定轴；6、旋转套；7、旋转套盖；8、顶柱；9、加强杆；10、加强杆座；11、吊臂；12、滑车；13、轴承。
具体实施方式
46.为使本技术的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本技术中的附图1-13，对本技术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技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，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，都属于本技术保护的范围。
47.实施例一
48.本技术实施例提供一种9fa燃气轮机高中压缸开缸辅助装置，如图1所示，装置包括：底板1、立柱3、固定轴5、旋转套组件、顶柱8、吊臂11、滑车12和轴承13。
49.立柱3的底端与底板1固定连接。
50.固定轴5的底端卡位于立柱3顶端。
51.旋转套组件为底部开孔的圆筒，旋转套组件套设在固定轴5顶部，且旋转套组件的内壁与固定轴5之间装有轴承13。
52.顶柱8的底面与旋转套组件的顶面固定连接。
53.吊臂11包括两根在水平方向上，上下分布的平行支撑杆，滑车12滑设于吊臂11上且设置在两根所述平行支撑杆中间，吊臂11与顶柱8侧表面固定连接。
54.作为一种可实施的示例，底板1在中心线上设有孔洞，立柱3穿设于孔洞。
55.作为一种可实施的示例，底板1还具有多个大型螺孔。
56.多个大型螺孔以立柱3轴线为中心均匀分布在底板1上，大型螺孔用于穿设大型螺栓，大型螺栓将装置固定在9fa燃气轮机高中压缸上。
57.作为一种可实施的示例，底板1底部具有均匀分布在圆盘上的多道加强筋焊接槽。
58.装置还包括：加强筋2。
59.加强筋2一端与加强筋焊接槽固定，另一端与立柱3底部侧表面的加强筋固定装置相连。
60.作为一种可实施的示例，立柱3为中空管材；
61.装置还包括：立柱上座4。
62.立柱上座4为阶梯状中空管材，阶梯状中空管材包括：立柱上座上端和立柱上座下端。
63.其中，立柱上座下端的外径与立柱3的内径相同，立柱上座下端的内径小于固定轴5的直径，立柱上座上端的外径与立柱3的外径相同，立柱上座上端的内径与固定轴5的直径相同。
64.作为一种可实施的示例，立柱上座上端和所述固定轴还具有螺栓孔，用于将固定轴5的底端固定在立柱上座4上。
65.作为一种可实施的示例，轴承13为一对角接触球轴承。
66.作为一种可实施的示例，旋转套组件包括：旋转套6和旋转套盖7。
67.旋转套6下表面与立柱上座4的上表面相接触。
68.旋转套盖7固定在旋转套6上表面，顶柱8固定在旋转套盖7上。
69.吊臂11转动，通过吊臂11固定连接的顶柱8转动，带动与顶柱8固定连接的旋转套组件转动。
70.作为一种可实施的示例，装置还包括：加强杆9和加强杆座10。
71.加强杆座10位于吊臂11远离立柱3的一侧。
72.加强杆9的一端与加强杆座10相连，另一端穿设于顶柱8且与顶柱8的上端固定相连。
73.实施例二
74.在上述实施例的基础上，本技术还提供一种9fa燃气轮机高中压缸开缸辅助装置的实际运用示例并进行强度校核以确保能够使用，如图1-7所示。
75.本技术实施例提供一种9fa燃气轮机高中压缸开缸辅助装置，如图1所示，装置包括：底板1、立柱3、固定轴5、旋转套6、顶柱8、吊臂11、滑车12和轴承13
76.如图2所示，底板1为直径250mm、厚度15mm的圆盘，圆盘的中心线上设有孔洞，孔洞直径为104mm，立柱3分为立柱上段与立柱下段，立柱下段的直径为104mm，高度为12mm，立柱下段卡位于孔洞。
77.如图7所示，固定轴5底端卡位于立柱3上。
78.旋转套6套设在固定轴5外侧且旋转套6与固定轴5之间装有轴承13，具体的，旋转套6有依次从上向下有4个直径的内通孔，内通孔第一段直径为85mm，长度为22mm，内通孔第二段直径为90mm，长度为99mm，内通孔第三段直径为85mm，长度为22mm，内通孔第四段直径为75mm，长度为20mm，旋转套6还有3个均匀分布在远离吊臂一侧的m12螺栓孔，深度为30mm，3个m12螺栓孔的圆心位于以旋转套上表面为圆心的圆上，圆的半径为105mm，两个螺栓孔对称分布，一个螺栓孔距离其余两个角度为90
°
。
79.如图11、图12和图13所示，顶柱8固定在旋转套6上端，顶柱分为顶柱上端和顶柱下端，顶柱上端直径60mm，高度220mm，顶柱上端还具有离靠近吊臂一侧距离为26mm的斜向通孔，通孔直径为11mm，轴向与水平线的夹角为3
°
，远离吊臂一侧的通孔位置高于靠近吊臂一侧的通孔位置，顶柱下端直径128mm，高度20mm。
80.如图5和图6所示，吊臂11包括两根在水平方向上，上下分布的平行支撑杆，平行支撑杆长2190mm，高100mm，宽63mm，平行支撑杆接近顶柱8的一侧为圆弧结构，圆弧直径为60mm，圆弧圆心在平行支撑杆轴线上且距平行支撑杆接近顶柱8的一侧的边缘中心点10mm，顶柱8卡位于两根平行支撑杆的圆弧处并与两根平行支撑杆固定连接，具体通过焊接的方式进行固定，滑车12滑设于吊臂上且设置在两根平行支撑杆中间。
81.如图3所示，作为一种可实施的示例，底板1上还具有8个大型螺孔，8个大型螺孔以孔洞圆心为中心线均匀分布在底板1上，，每个大型螺孔的直径为24mm，每个大型螺孔的圆心离底板的边缘的距离为85mm，穿设于其中的大型螺栓将装置固定在9fa燃气轮机高中压缸上。
82.底板1底部具有均匀分布在圆盘上的4道加强筋焊接槽，加强筋焊接槽宽度8.5mm，深度0.2-0.5mm。
83.作为一种可实施的示例，装置还包括：加强筋2，加强筋2一端通过加强筋固定槽固定在底板1上，可以采用焊接的方式固定，另一端与立柱3底部侧表面的加强筋固定装置相连。
84.作为一种可实施的示例，立柱3为中空管材，立柱3直径为108mm，立柱3高度为1177mm，立柱3管材内孔直径为92mm。
85.如图8所示，立柱3还包括：立柱上座4；
86.立柱上座4为阶梯状中空管材，阶梯状中空管材分为立柱上座上端和立柱上座下端，立柱上座下端外径与立柱3内径相同，为92mm，立柱上座下端内径为30mm，小于固定轴5直径42mm，立柱上座上端外径与立柱3外径相同，为108mm，立柱上座上端内径与固定轴5直径相同，为42mm，立柱上座上端还具有两个螺栓孔，两个螺栓孔中心线距离立柱上座上端顶部边缘的位置分别为20mm和80mm，螺栓通孔的直径为13mm，其沉孔直径为20mm，深度为16mm，且固定轴5底端通过螺栓卡位于立柱上座4上。
87.作为一种可实施的示例，轴承13为一对hrb角接触球轴承。
88.作为一种可实施的示例，旋转套6下表面与立柱上座4的上表面相接触。
89.如图9和图10所示，旋转套6还包括：旋转套盖7。
90.旋转套盖7固定在旋转套6上表面，具体通过4个m12螺栓固定，4个m12螺栓孔深25mm，与旋转套6上的螺栓孔位置对应，旋转套盖上还具有4个均匀分布的直径为13mm的通孔，沉孔直径20mm，深度16mm，通孔圆心与m12螺栓孔的圆心位于离旋转套盖圆心105mm的圆上，且通孔跟相邻螺栓孔的角度为45
°
，顶柱8的顶柱下端具有与旋转套盖7通孔对应的通孔，顶柱8通过螺栓固定在旋转套盖7上。
91.吊臂11转动，与吊臂11固定连接的顶柱8转动，与顶柱8固定连接的旋转套盖7转动，与旋转套盖7固定连接的旋转套6转动，套设在固定轴5外的旋转套6带动轴承13旋转。
92.作为一种可实施的示例，顶柱8还包括：固定座；
93.固定座位于顶柱8上端且固定座为水平突出的柱体。
94.作为一种可实施的示例，装置还包括：加强杆9和加强杆座10。
95.作为一种可实施的示例，加强杆座10位于吊臂11远离立柱3的一侧，距离吊臂11原理立柱3的一边距离为450mm，加强杆座10沿吊臂11轴线方向长28mm，宽22mm，加强杆座10通过焊接的方式固定在吊臂11上。
96.作为一种可实施的示例，加强杆9穿设于顶柱8，加强杆9一端与加强杆座10相连，另一端与固定座相连。
97.本技术提供一种9fa燃气轮机高中压缸开缸辅助装置材质选择如下：
98.底板1、加强筋2、立柱3、立柱上座4、顶柱8、加强杆9、加强杆座10、吊臂11材质选用q235钢，固定轴5、旋转套6、旋转套盖7材质选用45号钢，滑车12和轴承13通过外部采购方式获得符合实际设置需要参数的组件。
99.本技术提供一种9fa燃气轮机高中压缸开缸辅助装置的强度验证，判断本装置强度是否足够，主要需要对吊臂、立柱、加强杆、螺栓和轴承进行校核：
100.具体地，本装置设计参数为：
101.额定载荷g1＝1000n
102.吊臂重量g2＝224n
103.额定载荷和吊臂重量g＝g1+g2＝1224n
104.立柱总重量g3＝620n
105.吊臂总长度l＝2064mm
106.吊臂臂长度l1＝1936mm
107.吊臂回转半径l2＝2000mm
108.立柱截面积计算参数为：
109.截面积s＝2512mm2110.惯性矩ix＝3160096mm4111.惯性矩iy＝3160096mm4112.模数wx＝58520mm3113.模数wy＝58520mm3114.吊臂截面计算参数为：
115.截面积s＝1434.5mm2116.惯性矩i
x
＝2450000mm4117.惯性矩iy＝330000mm4118.模数w
x
＝49000mm3119.模数wy＝9720mm3120.吊臂弯矩计算为：
121.吊臂均布载荷q2＝g2/l＝224/2064＝0.11n/mm
122.载荷在最大回转半径处的力矩m1＝g1*l1＝1000*1936＝1936000n.mm
123.吊臂自重力矩m2＝q2*l2*l2/2-q2*(l-l2)*(l-l2)/2＝0.11*2000*2000/2-0.11*(2064-2000)*(2064-2000)/2＝219775n.mm
124.总力矩＝m1+m2＝1936000+219775＝2155775n.mm
125.吊臂水平应力校核：
126.本吊臂水平方向旋转为人工推动，旋转速度很慢，吊臂水平应力可以忽略不计，故吊臂水平应力不作校核。
127.吊臂垂直应力校核：
128.δ1＝m/w
x
＝2155775/49000＝43.0mpa
129.q235钢材的许用应力是235mpa，吊臂垂直应力校核合格。
130.加强杆拉应力校核：
131.δ2＝g/s
加强杆
＝1224/78.5＝15.6mpa
132.q235钢材的许用应力是235mpa，加强杆拉应力校核合格。
133.立柱弯曲应力校核：
134.δδ3＝m/w
x
+g/s
立柱
＝2155775/58520+1224/2512＝37.3mpa
135.q235钢材的许用应力是235mpa，立柱弯曲应力校核合格。
136.螺栓拉应力校核：
137.δ4＝g/s
螺栓
＝1840/113.04＝16.3mpa
138.45号钢材的许用应力是600mpa，螺栓拉应力校核合格。
139.轴承强度校核：
140.本设计选用轴承的单个额定动载荷为64210n，额定静载荷为82840n，远大于吊臂及起吊重量的总负荷1844n，轴承强度校核合格。
141.本技术提供一种9fa燃气轮机高中压缸开缸辅助装置的工作原理如下：
142.本装置借助9fa燃气轮机高中压缸上与rhcv阀管道相连接的法兰作为底座支撑点，使用时将装置通过8个大型螺栓固定在9fa燃气轮机高中压缸上与rhcv阀管道相连接的法兰表面上，装置通过一对hrb角接触球轴承进行360度旋转，以保证高压缸缸面4英寸-6英
寸螺栓全覆盖使用，提高检修工具的使用便捷性，吊具设计的额定起吊重量100kg，极限起吊重量500kg，检修人员的操作安全性大大提高。
143.具体的，操作时操作人员将需要搬运转移的检修工具通过滑车和吊臂运输，滑车滑动可以确保检修工具在需检修表面的外围和中心处来回移动完成运输，操作人员通过手动推动吊臂，吊臂转动，与吊臂固定连接的顶柱转动，与顶柱固定连接的旋转套盖转动，与旋转套盖固定连接的旋转套转动，旋转套带动轴承旋转，通过吊臂与滑车的移动实现检修工具的移动。
144.本技术提供一种9fa燃气轮机高中压缸开缸辅助装置的技术效果如下：
145.本装置目前主要应用在9fa燃气轮机高中压缸螺栓冷紧工艺过程中。通过历次a级检修情况来看，高中压缸空缸间隙测量、高中压缸内汽轴封间隙测量、高中压缸盖缸等检修过程中均需使用该工具，同时通过底座结构的调整，可应用于如低压轴封调整等小重量、长时间的检修工序中。
146.使用该工具，改变了以往凭靠人工进行搬运工具的原始操作方式，大大解放了人力，同时避免了检修人员搬运大重量工具时可能出现受伤情况，检修人员的人身安全得到极大的保障。
147.使用该工具，避免了部分检修过程中行车的长时占用，有效节约了汽轮机a修的工期，此外，本发明设计简单、成本较低，可通过底座结构的调整，可作为简便吊具应用于如低压缸轴封调整等小重量、长时间的检修工序中，使用简单杠杆原理取代了以往的人力，可靠安全。
148.以上所述，仅为本技术的具体实施方式，但本技术的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本技术揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本技术的保护范围之内。因此，本技术的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

技术特征：

1.一种9fa燃气轮机高中压缸开缸辅助装置，其特征在于，所述装置包括：底板(1)、立柱(3)、固定轴(5)、旋转套组件、顶柱(8)、吊臂(11)、滑车(12)和轴承(13)；所述立柱(3)的底端与所述底板(1)固定连接；所述固定轴(5)的底端卡位于所述立柱(3)顶端；所述旋转套组件为底部开孔的圆筒，所述旋转套组件套设在所述固定轴(5)顶部，且所述旋转套组件的内壁与所述固定轴(5)之间装有所述轴承(13)；所述顶柱(8)的底面与所述旋转套组件的顶面固定连接；所述吊臂(11)包括两根在水平方向上，上下分布的平行支撑杆，所述滑车(12)滑设于所述吊臂(11)上且设置在两根所述平行支撑杆中间；所述吊臂(11)与所述顶柱(8)侧表面固定连接。2.如权利要求1所述的一种9fa燃气轮机高中压缸开缸辅助装置，其特征在于，所述底板(1)在中心线上设有孔洞，所述立柱(3)穿设于所述孔洞。3.如权利要求1所述的一种9fa燃气轮机高中压缸开缸辅助装置，其特征在于，所述底板(1)还具有多个大型螺孔；多个所述大型螺孔以所述立柱(3)轴线为中心均匀分布在所述底板(1)上，用于通过大型螺栓将所述装置固定在9fa燃气轮机高中压缸上。4.如权利要求1所述的一种9fa燃气轮机高中压缸开缸辅助装置，其特征在于，所述底板(1)底部具有均匀分布在圆盘上的多道加强筋焊接槽；所述装置还包括：加强筋(2)；所述加强筋(2)一端与所述加强筋焊接槽固定，另一端与所述立柱(3)底部侧表面的加强筋固定装置相连。5.如权利要求1所述的一种9fa燃气轮机高中压缸开缸辅助装置，其特征在于，所述立柱(3)为中空管材；所述装置还包括：立柱上座(4)；所述立柱上座(4)为阶梯状中空管材，所述阶梯状中空管材包括：立柱上座上端和立柱上座下端；其中，所述立柱上座下端的外径与所述立柱(3)的内径相同，所述立柱上座下端的内径小于所述固定轴(5)的直径，所述立柱上座上端的外径与所述立柱(3)的外径相同，所述立柱上座上端的内径与所述固定轴(5)的直径相同。6.如权利要求5所述的一种9fa燃气轮机高中压缸开缸辅助装置，其特征在于，所述立柱上座上端和所述固定轴还具有螺栓孔，用于将所述固定轴(5)的底端固定在所述立柱上座(4)上。7.如权利要求1所述的一种9fa燃气轮机高中压缸开缸辅助装置，其特征在于，所述轴承(13)为一对角接触球轴承。8.如权利要求5所述的一种9fa燃气轮机高中压缸开缸辅助装置，其特征在于，所述旋转套组件包括：旋转套(6)和旋转套盖(7)；所述旋转套(6)下表面与所述立柱上座(4)的上表面相接触；所述旋转套盖(7)固定在所述旋转套(6)上表面，所述顶柱(8)固定在所述旋转套盖(7)上；
所述吊臂(11)转动，通过所述吊臂(11)固定连接的所述顶柱(8)带动与所述顶柱(8)固定连接的所述旋转套组件转动。9.如权利要求1所述的一种9fa燃气轮机高中压缸开缸辅助装置，其特征在于，所述装置还包括：加强杆(9)和加强杆座(10)；所述加强杆座(10)位于所述吊臂(11)远离所述立柱(3)的一侧；所述加强杆(9)的一端与所述加强杆座(10)相连，另一端穿设于所述顶柱(8)且与所述顶柱(8)的上端固定相连。

技术总结

本申请公开了一种9FA燃气轮机高中压缸开缸辅助装置，包括：底板、立柱、固定轴、旋转套组件、顶柱、吊臂、滑车和轴承。底板将装置固定在高中压缸表面，轴承连接固定轴与吊臂，维护作业时吊臂上的滑车可以固定在高中压缸表面上的任意位置正上方完成搬运维护工具零部件。利用简单的杠杆原理，通过机械设备运输维护工具，避免了人工搬运的低效，将装置固定在压缸设备表面，避免了维护长时间占用行车或临时脚手架，检修效率显著提高。检修效率显著提高。检修效率显著提高。