ГРУЗОПОДЪЕМНОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ ШАХТЫ ВЕРТИКАЛЬНОГО ГИДРОАГРЕГАТА Российский патент 2001 года по МПК F03B11/00 

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

Грузоподъемное устройство, изображенное на чертежах, смонтировано в шахте гидроагрегата, через которую проходит валопровод 1, соединяющий турбину и генератор (на чертежах не изображены).

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.

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.

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.

Источники информации
1. Справочник по гидротурбинам. Ленинград, 1984 г., с. 159.

2. Там же, с. 271, рис. VI. 9.

3. Там же, рис. VI. 13.

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

Устройство содержит круговой рельс, закрепляемый на стенке шахты, который служит направляющей опорой для передвижения балочной фермы, несущей тельфер. Балочная ферма выполнена из двух балочных элементов, один из которых с двумя опорными концами расположен по хорде кругового рельса, а второй расположен в радиальном направлении перпендикулярно первому и выполнен с одним опорным концом у кругового рельса. Тельфер установлен на втором балочном элементе, ходовая часть для тельфера которого проходит ниже всех других элементов устройства и простирается до стенки шахты. Такое устройство с использованием одного кругового рельса обеспечивает обслуживание всей площади шахты и вместе с тем имеет относительно малую металлоемкость и обеспечивает удобство в работе. 2 ил.

Грузоподъемное устройство для шахты вертикального гидроагрегата, содержащее круговой рельс, закрепляемый на стенке шахты, и опертую на него с возможностью передвижения балочную ферму, несущую тельфер, способный перемещаться вдоль одного из его элементов по ходовой части, отличающееся тем, что 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.