RU2166122C2

RU2166122C2 - Load-lifting device for shaft of vertical hydraulic set

Info

Publication number: RU2166122C2
Application number: RU99113735/06A
Authority: RU
Inventors: А.К. Елисеев; Н.А. Майоров; А.М. Майоров
Original assignee: Акционерное общество открытого типа "Ленинградский Металлический завод"
Priority date: 1999-06-29
Filing date: 1999-06-29
Publication date: 2001-04-27

Abstract

FIELD: hydraulic machines. SUBSTANCE: device has circular rail secured on wall of shaft. This rail serves as guide support for beam truss carrying a telpher. Beam truss is made of two beam members one of which, provided with two support ends, is arranged over chord of circular rail. Other beam member is arranged radially, perpendicular to first one, and is provided with one support end at circular rail. Telpher is installed on second beam member. Running part for telpher on this member, found below all other elements of device, reaches shaft wall. EFFECT: provision of servicing of shaft entire area, reduced metal usage and improved convenience in operation. 2 dwg

Description

Изобретение относится к гидротурбостроению, а более точно - к вспомогательному оборудованию для обслуживания гидроагрегатов, которым является грузоподъемное устройство, предназначенное для подъема и транспортирования узлов и деталей гидротурбины в шахте вертикального гидроагрегата в процессе эксплуатации и при ремонтах. The invention relates to hydraulic turbine construction, and more specifically to auxiliary equipment for servicing hydraulic units, which is a lifting device designed for lifting and transporting nodes and parts of a hydraulic turbine in a shaft of a vertical hydraulic unit during operation and during repairs.

Гидроагрегаты с вертикальной компоновкой выполняют с зонтичной или подвесной схемами расположения генератора [1]. При зонтичной схеме расположения генератора в качестве грузоподъемного устройства используется несущая тельфер кран-балка, выполненная в виде грузового моста с опорными катками по концам на два концентрично установленных рельса, один из которых закреплен на стенке шахты, а другой - на опоре подпятника генератора [2]. Такая кран-балка обеспечивает удобство обслуживания всей площади шахты, но ее применение ограничено зонтичной компоновкой генератора. При подвесной схеме расположения генератора для выполнения грузоподъемного устройства в виде кран-балки мостового типа было бы необходимо устанавливать специальные высотные опоры под внутренний рельс вокруг валопровода гидроагрегата, а это нецелесообразно, т. к. требует значительных затрат и приводит к стесненности условий для выполнения работ внутри шахты. Поэтому для таких гидроагрегатов кран-балку опорными катками подвешивают в верхней части шахты к направляющему круговому устройству, закрепляемому на радиальных балках [3]. Однако это ограничивает по площади и осложняет выполнение такелажных работ, а кроме того существенно увеличивает металлоемкость грузоподъемного устройства. Hydraulic units with a vertical layout are carried out with an umbrella or suspension generator layouts [1]. When the umbrella arrangement of the generator is used as a lifting device, the crane hoist is made in the form of a cargo bridge with track rollers at the ends of two concentrically mounted rails, one of which is mounted on the shaft wall, and the other on the generator thrust support [2] . Such a crane-beam provides the convenience of servicing the entire area of the mine, but its use is limited by the umbrella layout of the generator. If the generator was suspended in order to carry out a load-lifting device in the form of a bridge-type crane beam, it would be necessary to install special high-rise supports under the inner rail around the hydraulic unit shaft, which is impractical since it requires significant costs and leads to cramped conditions for performing work inside mine. Therefore, for such hydraulic units, the crane-beam is suspended by track rollers in the upper part of the shaft to a circular guiding device mounted on radial beams [3]. However, this limits the area and complicates the performance of rigging, and in addition, significantly increases the metal consumption of the lifting device.

Ближайшим аналогом настоящего изобретения является грузоподъемное устройство, содержащее круговой рельс, закрепляемый на стенке шахты, и опирающуюся на него с возможностью передвижения балочную ферму, несущую тельфер, способный перемещаться вдоль одного из ее элементов по его ходовой части [4] . В таком известном грузоподъемном устройстве балочная ферма, выполненная в виде треугольника или прямоугольника в плане, с использованием только одного опорного рельса, монтируемого на стенке шахты, обеспечивает обслуживание всей площади шахты. Однако указанное исполнение балочной фермы приводит к увеличению металлоемкости грузоподъемного устройства, усложняет управление транспортными операциями, а кроме того требует осуществления перегрузки при извлечении из шахты или доставки в нее через горизонтальный туннель оборудования гидротурбины. The closest analogue of the present invention is a lifting device containing a circular rail, mounted on the wall of the shaft, and resting on it with the ability to move the beam truss carrying a hoist that can move along one of its elements along its chassis [4]. In such a well-known lifting device, a beam truss made in the form of a triangle or rectangle in plan, using only one support rail mounted on the shaft wall, provides service for the entire area of the shaft. However, the specified design of the beam truss leads to an increase in the metal consumption of the lifting device, complicates the management of transport operations, and in addition requires overloading when removing the turbine equipment from the mine or delivering it through a horizontal tunnel.

В основу настоящего изобретения поставлена задача создания грузоподъемного устройства, способного обеспечить обслуживание всей площади шахты вертикального гидроагрегата, которое обладало бы относительно малой металлоемкостью и при этом предоставляло бы простоту и удобство выполнения транспортных операций. The basis of the present invention is the task of creating a lifting device capable of servicing the entire shaft area of a vertical hydraulic unit, which would have a relatively low metal consumption and would provide simplicity and convenience in carrying out transport operations.

Эта задача решается в грузоподъемном устройстве для шахты вертикального гидроагрегата, содержащем круговой рельс, закрепляемый на стенке шахты, и опирающуюся на него с возможностью передвижения балочную ферму, несущую тельфер, способный перемещаться вдоль одного из ее элементов по его ходовой части, и в котором, в соответствии с сущностью настоящего изобретения, балочная ферма выполнена из двух балочных элементов, один из которых расположен по хорде кругового рельса, опираясь на него обоими концами, а второй расположен в радиальном направлении перпендикулярно к первому и выполнен с одним опорным концом у кругового рельса, опираясь на него этим концом, при этом второй балочный элемент выполнен и расположен относительно других элементов грузоподъемного устройства так, что его ходовая часть для тельфера проходит ниже всех элементов устройства и простирается до стенки шахты. This problem is solved in a lifting device for a vertical hydraulic unit shaft, containing a circular rail fixed to the shaft wall, and a beam truss bearing a hoist that can move along one of its elements along its chassis, and which, in in accordance with the essence of the present invention, the beam truss is made of two beam elements, one of which is located along the chord of the circular rail, resting on it at both ends, and the second is located in the radial direction the avalanche is perpendicular to the first and is made with one supporting end near the circular rail, resting on it by this end, while the second beam element is made and located relative to other elements of the lifting device so that its undercarriage for the hoist passes below all the elements of the device and extends to the wall mine.

Такое устройство, при использовании только одного рельса на стенке шахты, обеспечивает обслуживание всей площади шахты, как и ближайший аналог. Однако в отличие от него балочная ферма устройства согласно изобретению состоит только из двух балочных элементов, один из которых при этом расположен в радиальном направлении, а следовательно, она обладает меньшей металлоемкостью. Кроме того, благодаря расположению тельфера на радиально расположенном элементе балочной фермы, создается удобство выполнения транспортных операций, а с протяжением ходовой части названного элемента до стенки шахты обеспечивается простой перевод тельфера с грузом на аналогичную ходовую часть в горизонтальном туннеле шахты. Such a device, when using only one rail on the wall of the mine, provides maintenance of the entire area of the mine, as well as the closest analogue. However, in contrast to it, the beam truss of the device according to the invention consists of only two beam elements, one of which is located in the radial direction, and therefore it has a lower metal consumption. In addition, due to the location of the hoist on the radially located element of the beam truss, the convenience of carrying out transport operations is created, and with the extension of the undercarriage of the named element to the shaft wall, it is possible to easily transfer the hoist with load to a similar undercarriage in the horizontal tunnel of the shaft.

Балочный элемент с радиальным расположением для обеспечения обслуживания всей площади шахты должен иметь длину, соответствующую выбранными зазорами радиальному расстоянию между стенкой шахты и валопроводом гидроагрегата. Балочный элемент с расположением по хорде может иметь различную длину в зависимости от места его соединения с радиально расположенным балочным элементом, которое может быть выбрано на конце последнего либо на одном из его участков. В первом случае оба балочных элемента выполняют с одинаковыми опорами качения, воспринимающими только весовую нагрузку. Во втором случае, вследствие наличия консольного участка у балочного элемента с радиальным расположением и появления опрокидывающего момента при нахождении тельфера на этом участке, для опоры качения радиально расположенного балочного элемента грузоподъемное устройство должно быть оснащено круговым опорным элементом, воспринимающим направленную вверх вертикальную нагрузку опорного конца радиально расположенного балочного элемента. A beam element with a radial arrangement to ensure maintenance of the entire area of the shaft should have a length corresponding to the selected clearances of the radial distance between the shaft wall and the shaft of the hydraulic unit. The beam element with a chord arrangement can have different lengths depending on the place of its connection with the radially located beam element, which can be selected at the end of the latter or at one of its sections. In the first case, both beam elements perform with the same rolling bearings, perceiving only the weight load. In the second case, due to the presence of the cantilever section of the beam element with a radial arrangement and the appearance of a tilting moment when the telpher is in this section, for the rolling support of the radially located beam element, the lifting device must be equipped with a circular supporting element that receives the upward vertical load of the supporting end of the radially located beam element.

Сопряжение балочных элементов фермы может быть осуществлено с перекрещиванием, встык или другим известным путем, возможны и различные известные сопряжения их с опорами качения. Опоры качения также могут быть различного известного типа, в частности в виде катков или шаровых элементов, в том числе и являющихся частями подшипникового узла. Очевидность применения различных известных технических средств в грузоподъемном устройстве согласно изобретению позволяет ограничить пояснение его сущности подробным описанием одного примера осуществления изобретения, изображенного на чертежах, на которых:
фиг. 1 показывает грузоподъемное устройство для шахты вертикального гидроагрегата в плане;
фиг. 2 - грузоподъемное устройство на фиг. 1 в разрезе по А-А.The coupling of the beam elements of the truss can be carried out with crossing, butt or other known way, various known pairing them with the rolling bearings is possible. The rolling bearings can also be of various known types, in particular in the form of rollers or ball elements, including those which are parts of the bearing assembly. The evidence of the use of various known technical means in the lifting device according to the invention allows to limit the explanation of its essence to a detailed description of one embodiment of the invention shown in the drawings, on which:
FIG. 1 shows a lifting device for a shaft of a vertical hydraulic unit in plan;
FIG. 2 - lifting device in FIG. 1 in a section along AA.

Грузоподъемное устройство, изображенное на чертежах, смонтировано в шахте гидроагрегата, через которую проходит валопровод 1, соединяющий турбину и генератор (на чертежах не изображены). The lifting device shown in the drawings is mounted in the shaft of the hydraulic unit, through which passes the shaft 1 connecting the turbine and generator (not shown in the drawings).

Грузоподъемное устройство содержит круговой рельс 2, проложенный в нише стенки 3 шахты, балочную ферму, состоящую из двух двутавровых балок 4 и 5, и тельфер 6. Балка 4 расположена по хорде кругового рельса 2, а балка 5 - в радиальном направлении. Нижние полки 5¹ балки 5 служат ходовой частью для тельфера 6. При этом длина балки 5 несколько меньше радиального расстояния между валопроводом 1 и стенкой 3 шахты, так что между концами балки 5 с валопроводом 1 и стенкой 3 образуются зазоры, из которых второй назначают возможно меньшим. Соединение балок 4 и 5 фермы осуществлено не у конца балки 5, а на определенном выбранном из расчетов расстоянии от конца этой балки, так что часть балки 5 представляет собой консоль 5². При этом соединение элементов балочной фермы выполнено с их перекрещиванием, так что балка 5 присоединена снизу к балке 4. При этом по отношению к горизонтальному туннелю 7 в стенке 3 шахты балка 5 располагается у верхней части проема этого туннеля напротив закрепленной там двутавровой балки 8, имеющий такой же профиль, как и балка 5.The lifting device comprises a circular rail 2, laid in a recess of the shaft wall 3, a beam truss consisting of two I-beams 4 and 5, and a hoist 6. The beam 4 is located along the chord of the circular rail 2, and the beam 5 is in the radial direction. The lower shelves 5 ^{1 of the} beam 5 serve as the undercarriage for the hoist 6. In this case, the length of the beam 5 is slightly less than the radial distance between the shaft 1 and the shaft wall 3, so that gaps are formed between the ends of the beam 5 with the shaft 1 and wall 3, of which the second can be assigned smaller. The joining of the beams 4 and 5 of the truss was carried out not at the end of the beam 5, but at a certain distance selected from the calculations from the end of this beam, so that part of the beam 5 is a console 5 ² . Moreover, the connection of the elements of the beam truss is made with their crossing, so that the beam 5 is attached from below to the beam 4. Moreover, with respect to the horizontal tunnel 7 in the wall 3 of the shaft, the beam 5 is located at the top of the opening of this tunnel opposite the I-beam 8 fixed there, having same profile as beam 5.

По концам балки 4 фермы установлены опорные катки 9. Такой же каток 9 установлен и на кронштейне 10 балки 5, и при этом все эти катки 9 располагаются на одном уровне для передвижения по общему круговому рельсу 2. Для предотвращения балочной фермы от опрокидывания при нахождении тельфера 6 на консоли 5¹ балки 1, в нише стенки 3 шахты напротив рельса 2 закреплена круговая опорная полоса 11 для восприятия направленной вверх вертикальной нагрузки от балки 5, передаваемой через каток 9.Support rollers 9 are installed at the ends of the truss beam 4. The same roller 9 is also installed on the bracket 10 of the beam 5, and all these rollers 9 are located at the same level to move along the common circular rail 2. To prevent the truss from tipping over when the hoist is located 6 on the console 5 ^{1 of the} beam 1, in the niche of the wall 3 of the shaft opposite the rail 2, a circular supporting strip 11 is fixed for receiving the upward directed vertical load from the beam 5 transmitted through the roller 9.

Использование описанного грузоподъемного устройства в шахте вертикального гидроагрегата осуществляется обычным образом. При этом устройство позволяет легко осуществлять выведение из шахты или доставку в нее деталей и узлов гидротурбины из ремонтного зала через горизонтальный туннель 7. Для этого поворотом балочной фермы она устанавливается в такое положение, при котором балка 5 балочной фермы грузоподъемного устройства устанавливается на одной линии с балкой 8 в горизонтальном туннеле 7 в стенке шахты. В этом положении тельфер переводится с одной из балок 5 и 8 на другую. The use of the described lifting device in the shaft of a vertical hydraulic unit is carried out in the usual way. Moreover, the device allows easy removal from the mine or delivery of parts and components of the hydraulic turbine from the repair hall through the horizontal tunnel 7. To do this, by turning the beam farm, it is installed in such a position that the beam 5 of the beam farm of the lifting device is installed in line with the beam 8 in a horizontal tunnel 7 in the shaft wall. In this position, the hoist is transferred from one of the beams 5 and 8 to another.

Источники информации
1. Справочник по гидротурбинам. Ленинград, 1984 г., с. 159.Sources of information
1. Guide to hydroturbines. Leningrad, 1984, with. 159.

2. Там же, с. 271, рис. VI. 9. 2. Ibid., P. 271, fig. VI. 9.

3. Там же, рис. VI. 13. 3. Ibid., Fig. VI. thirteen.

4. Акц. заявка Японии N 59-8668, F 03 B 11/00, 1984 г. 4. Acc. Japanese Application N 59-8668, F 03 B 11/00, 1984

Claims

A hoisting device for a vertical hydraulic unit shaft, comprising a circular rail fixed to the shaft wall and supported with the possibility of moving a beam truss carrying a hoist capable of moving along one of its elements along the chassis, characterized in that the beam truss is made of two beam elements, one of which is located along the chord of a circular rail, resting on it with both ends, and the second is located in the radial direction perpendicular to the first and is made with one supporting end at Rugova rail, resting on it this end, the second beam element is configured and positioned relative to other elements of the lifting device so that its hoist for Chassis extends below all the elements of the device and extends up to the shaft wall.