一种水轮发电机组制动器的拆装工具及拆装方法与流程

1.本发明属于水轮发电机组安装及检修领域，特别是对水轮发电机组机械制动器拆装的专用工具及拆装方法。
技术背景
2.水轮发电机组体积庞大，其转子的直径一般超过4米，各个部件的体积和重量的搬运和安装均无法靠人工进行。制动器是水轮发电机组的重要组成部分，又是个易损件，活塞缸密封容易损坏，需要进行更换，制动器的安装是否正确可靠，直接影响到机组是否能够安全平稳的停机。因此，在机组安装及检修过程中都需要对制动器进行拆装、检查、调整，并对存在问题的制动器进行更换。如图4所示，以单机容量为300mw的可逆式发电机组为例，由于制动器一般安装在机组转子下部的下机架12上，共有8个，等圆周角安装，制动器15的体积大约：长为500mm、宽为460mm、高380mm，重量达525kg，安装于离表面深度为6.5米的机组转子的下机架12上，而供其进出的空间长度仅有1100mm，作业空间狭小，而制动器又较为沉重（一般超过0.5吨），因而在安装检修过程中如何能够安全、可靠、快速的进行拆装一直是一个技术难题。
3.目前，在各水电厂，对制动器的拆装通常是将制动器捆绑在转子下部，再利用转子的转动来进行拆装。具体拆卸方法是：第一步，先把制动器内的气压解除使制动器内无压，让制动器的制动板脱离转子下部的制动环板。第二步，拆除制动器与下机架的连接。第三步，以转子下端通风孔作为吊点悬挂手拉葫芦14（图5中，虚线为现有技术的手拉葫芦所在位置），使用手拉葫芦及吊带将制动器吊在转子下部并与下机架脱离，此时吊带对制动器既有水平的移动又要承受制动器的重力，吊带所承受的拉力是斜向力，由于制动器与转子下部制动环板之间间隙很小，间隙一般在15mm—20mm之间，进行该步骤时制动器容易卡住，拉出的制动器也因吊带的柔性而产生摆动，对吊带捆绑的位置、长短及手拉葫芦的吊点有很高的要求，具体作业时存在很大的困难。第四步，在制动器吊起脱离下机架后，启动高顶油泵让推力头脱离推力瓦，从而使整个机组的转动部分悬空，转子能够进行转动。第五步，安排多人合力推动转子，通过转子的转动带动吊在转子下部的制动器跟转，使制动器转出下机架支腿。第六步，在制动器完全转出下机架支腿后关闭高顶油泵使转动部分落下，再使用手拉葫芦慢慢下降制动器，由于此时制动器位于转子的下方，若放在两个下机架支腿之间最为方便，但操作空间上方受转子的限制，左右受两个下机架支腿的限制，操作空间极为狭小和压抑，故一般直接用手拉葫芦将制动器水平下降至下方宽敞的水车室进行维修处理。
4.回装时，也通过转子转动的方法回装制动器，而且要靠人工辅助推入，劳动强度大。同样需对吊带以及手拉葫芦的吊点进行精确计算，以防制动器无法落到下机架支腿上，造成返工的情况。
5.综上所述，使用常规方法拆装制动器时，因作业空间狭小、施工人员作业不便，在安装时容易出现返工的现象，影响工期进度。同时，在启停高顶油泵及转动转子过程中存在交叉作业的风险，在起吊制动器及转动转子时存在制动器摆动、碰撞，甚至掉落的风险，都
可能造成严重的人身伤害。


技术实现要素：

6.本发明的目的在于解决现有水轮发电机组制动器拆装过程中存在的问题，提供一种安全高效快捷的水轮发电机组制动器的拆装工具。
7.本发明所采用的技术方案为一种水轮发电机组制动器的拆装工具，其要点在于它由托辊、托盘、侧立板、侧立柱组成，两块侧立板和两根侧立柱分别固定于托盘下方四个方向，侧立板与托盘下方连接板用连接螺栓连接固定，侧立柱通过锁紧螺母、调节螺杆、调整螺母固定于托盘，若干外托辊固定于托盘的上方。
8.本发明通过设置一个托盘与两块侧立板及两根侧立柱构成一个稳固的平台，并将其与下机架和油槽固定，使本发明与水轮发电机之间形成稳定连接，在制动器拆装时，通过托盘内托辊的转动，减小制动器在托盘上移动的摩擦力，从而轻松的将制动器在托盘上移进移出，大大提高了工作效率。在制动器移到本发明后方便使用手拉葫芦（图5中实线的手拉葫芦为本发明的手拉葫芦）吊出制动器，将制动器水平下降至下方宽敞的水车室维修处理，由于此时手拉葫芦的吊带只承受向下的重力，不存在摆动，吊动过程平稳安全。
9.侧立板上端与托盘连接板的连接孔为长孔，侧立板连接孔为螺纹孔，在连接板的下方侧立板的侧面装有调整螺栓。可方便对托盘连接板的高度进行调整，保证托辊与制动器下端面之间水平，以使制动器进出顺畅。
10.侧立板下端加工有卡槽用于卡入下机架支腿，并用顶紧螺栓6顶紧。本发明创造性地根据实际情况制作出固定卡口，由于水轮发电机组内部结构复杂，无能够平稳放置架子脚的位置，本技术利用水轮发电机组中与制动器位置相近下机架支腿作为固定处，保证了固定架的平稳和足够的宽度，同时将架子的另一端固定于油槽上边沿，在保证水轮发电机组制动器的拆装工具平稳固定的同时，使水轮发电机组制动器的拆装工具上表面的托辊有足够的长和宽，保证制动器运动平稳。
11.侧立柱下端装配有防滑尼龙垫块。由于侧立柱是立在油槽上边沿，难免有油渍，为防滑，特在侧立柱底部设计防滑尼龙垫块。
12.一种使用上述的水轮发电机组制动器的拆装工具拆装制动器的方法，其特征在于，它的步骤为：a)将制动器内的气压解除使制动器内无压，让制动器的制动板脱离转子下部的制动环板；b）拆除制动器与下机架的连接螺杆；c）将专用的水轮发电机组制动器的拆装工具固定于下机架和油槽之间，并位于制动器的下方；d）在制动器后侧利用下挡风板立柱作为受力点架设一台的千斤顶，将制动器顶出;e）利用托辊的转动，将制动器安全、轻松、快捷的拉出或推入。
13.本发明的前两步骤与现有技术相同，所不同的是将本技术专用水轮发电机组制动器的拆装工具安装好后只要用单个千斤顶将制动器水平顶出，无需通过运动庞大的转子移出制动器制动器，降低劳动强度，并提高安全性。
14.步骤c）将专用的水轮发电机组制动器的拆装工具固定于下机架和油槽之间，并位
于制动器的下方是指将侧立板上端与托盘下方的连接板用连接螺杆进行连接，预紧连接螺杆;将侧立板下端卡槽卡入下机架支腿，用顶紧螺栓顶紧防止滑落;将调节螺杆旋入托盘相配合的螺纹孔内，用锁紧螺母锁紧，再将调节螺杆插入带孔的侧立柱内;将侧立柱通过尼龙垫块安放支撑在油槽上;将托辊依次摆放在托盘的槽内，使托辊能够正常转动;使用调节螺栓和调整螺母调整托盘高度至合适位置并保持水平;锁紧连接螺杆，检查确认侧立板及侧立柱安装正确牢固。
15.本技术用于固定的支脚为侧立板、侧立柱，它们的高度都是根据所要拆除制动器中固定位与制动器固定平台之间的高度设计，以保证托辊的上表面与制动器下表面最低处水平，由于水轮发电机组在安装时有可能存在误差，本技术特别在侧立板和侧立柱高度方向的固定位上都设计了可微调高度的结构，目的是保证托辊的上表面与制动器下表面最低处水平。
16.托辊选用无缝钢管，两边配滚动轴承，使托辊可以轻松的滚动。
17.托盘横向两侧设有挡板并开槽，用于安放托辊的滚动轴承，便于托辊的拆卸与安放，也防止托辊在使用时移位。
18.托盘在与侧立柱连接处配有螺纹孔，连接时将调节螺杆上端旋入托盘对应的螺纹孔内，再用锁紧螺母锁紧固定。侧立柱为带孔的立柱，调节螺杆的下端直接插入立柱内。在调节螺杆的中间位置装有调整螺母，可通过旋转调整螺母来调整托盘的水平及高低，防止托盘倾斜受力不均。侧立柱的底部装有尼龙垫块，可防止侧立柱支撑在油槽边缘时产生滑动，造成危险。
19.本发明所设计的拆装工具设计为可分解式工具，易于组装，避免因工具整体重量过大，造成移动搬运和施工困难。并可通过侧立板上的调整螺栓及侧立柱上的调整螺母调整托盘水平及高低，避免了使用其他物品进行垫平时可能存在的不安全因素。
20.本发明的得益效果：结构简单、适应性好、操作方便且安全可靠。使用时，通过调整螺栓和调整螺母调整托盘的高度及水平，再依靠托辊的转动灵活性，可以轻松的将制动器拉出或推入。作业时，不需要多个工作面停工配合和交叉作业，大大提高了工作效率，有效避免了以往作业方法中存在的各类不安全因素。
附图说明
21.图1为本发明的主视图图2为图1的左视图图3为图1的俯视图图4为本发明的使用状态图图5为图4的局部放大图其中：1托辊、2托盘、21连接板、22挡板 、23限位挡板、3调整螺栓 4连接螺杆 、5侧立板 、51卡槽、52固定块 、 6顶紧螺栓、 7锁紧螺母、8调节螺杆、9调整螺母 、10尼龙垫块 、11侧立柱 、12下机架支腿 、13油槽、14手拉葫芦、15制动器。
具体实施方式
22.以下结合附图对本发明进行进一步的描述。
23.如图1、2、3所示，一种水轮发电机组制动器的拆装工具它由托辊1、托盘2、调整螺栓3、连接螺杆4、侧立板5、顶紧螺栓6、锁紧螺母7、调节螺杆8、调整螺母9、尼龙垫块10、侧立柱11组成。托辊1为无缝钢管，两端配有滚动轴承，使托辊1可以轻松的滚动。托盘2为长方形框架，框架横向两侧加工挡板22，挡板开槽，用于放置托辊1的滚动轴承，便于托辊的拆卸与安放，并可防止托辊1在转动的情况下移位或滑落。
24.托盘2为长方形的框架，其下方的四端分别固定有两个侧立板5、侧立柱11形成四脚固定的稳定结构，由于侧立板、侧立柱固定处的高度不同，因此侧立板、侧立柱不等高，以保证固定安装后托盘为水平。托盘下方在靠近下机架支腿侧加工有连接板21，用于与侧立板5连接。侧立板5上部配有固定连接螺纹孔，托盘连接板21上配有活动连接长孔，用连接螺杆4连接固定。在侧立板5的侧面设有一个调整螺栓3，通过固定块52固定于侧立板上，可用于调整托盘2的水平及高低。侧立板5下部设有卡槽51，卡槽51是用钢板焊接而成，其宽度与下机架的支腿的厚度相适应，将卡槽51卡入下机架的支腿上，使本发明与下机架固定。卡槽51下部配有螺纹孔，用于旋入顶紧螺栓6顶紧下机架支腿，以防止作业受力时侧立板卡槽滑出下机架，在侧立柱端托盘上的最外沿固定的是限位挡板23，以防止制动器滑出，限位挡板也与托辊一样通过轴卡在托盘上，只是其轴上无滚动轴承。
25.如图4、5所示，由于本发明相较于水轮发电机组体积相差较大，所以图4、5都只是局部图，侧立柱11安装在托盘2下方靠近机组油槽13边缘的两边，托盘2在与侧立柱11连接处加工有与调节螺杆8相配合的螺纹孔，调节螺杆8为细牙全牙螺杆。连接时，将调节螺杆8上端旋入托盘2对应的螺纹孔内，再用锁紧螺母7锁紧固定。侧立柱11为带孔的立柱，调节螺杆8的下端插入侧立柱11的孔内。在调节螺杆8的中间位置装有调整螺母9，可通过旋转调整螺母9来调整托盘2的水平及高低，防止托盘倾斜受力不均。侧立柱11的底部装有尼龙垫块10，可防止侧立柱11支撑在油槽边缘时产生滑动，造成危险。
26.作业过程中，通过调整侧立板5上的调整螺栓3及侧立柱11上的调整螺母9调整托盘2的水平及高低，一般是使保证托辊的上表面与制动器下表面最低处水平，这样制动器进出就不需要另外再调整设备，依靠托辊1的转动，快速有效的将制动器移出或安装到位。
27.使用上述专用工具拆除或回装制动器的步骤：a)将制动器内的气压解除使制动器内无压，让制动器的制动板脱离转子下部的制动环板；b）拆除制动器与下机架的连接螺杆；c）将专用的水轮发电机组制动器的拆装工具固定于下机架12和油槽13之间，并位于制动器15的下方；d）在制动器后侧利用下挡风板立柱作为受力点架设一台1t的小千斤顶，将制动器顶出;e）利用托辊1的转动，将制动器安全、轻松、快捷的拉出或推入。再使用手拉葫芦（图中实线的手拉葫芦为本发明的手拉葫芦）吊出制动器，将制动器水平下降至下方宽敞的水车室维修处理，步骤c）将专用的水轮发电机组制动器的拆装工具固定于下机架和油槽之间，并位于制动器的下方是指将侧立板5上端与托盘2下方的连接板21用连接螺杆4进行连接，预紧连接螺杆4;将侧立板5下端卡槽51卡入下机架支腿，用顶紧螺栓6顶紧防止滑落;将调节螺
杆8旋入托盘2相配合的螺纹孔内，用锁紧螺母7锁紧，再将调节螺杆8插入带孔的侧立柱11内;将侧立柱11通过尼龙垫块10安放支撑在油槽上;将托辊1依次摆放在托盘2的槽内，使托辊1能够正常转动;使用调节螺栓3和调整螺母9调整托盘2高度至合适位置并保持水平;锁紧连接螺杆4，检查确认侧立板5及侧立柱11安装正确牢固。
28.以上实施例仅为说明本发明的技术思想，不能以此限定本发明的保护范围，凡是按照本发明提出的技术思想，在技术方案基础上所做的任何改进与等同替换，均落入本发明保护范围之内。