内地取水储能电站地层厂区横式起重机数据抉择

针对电站厂房可能采用国产桥机的情况，为了确保厂房尺寸（厂房高度）能够满足起吊尺寸的要求以及减少土建开挖量，对芬兰Kone公司和国内大型起重机厂（太原起重机厂、大连起重机厂）进行了调研，主要控制尺寸如1所列。

　　（1）单小车方案选用2台起重量相同的单小车桥机。每台单小车桥机主钩起重量为200t，副钩为50t。桥机外形尺寸21.0m×8.5m×3.5m，每台桥机重量100t，桥机主钩上、下游极限尺寸分别为2.5m和1.8m，2台大车并车起吊发电机转子时，不考虑小桥机时吊点离厂房端部边墙极限尺寸为9.5m。桥机最大轮压40t。由于受副厂房机组段吊物孔起吊限制，此方案需要的主厂房长度为99m。

　　水轮机转轮带轴和球阀等可利用专用工具，由单台桥机200t主钩吊装；发电机转子和定子均利用平衡梁及专用吊具，由2台200t桥机联合吊装。

　　（2）双小车方案对于双小车方案，考虑到本电站施工期较紧，每厂机组台数达4台，并且连续安装，机组安装检修时吊运任务繁重，同时为了方便土建施工，在厂内增设1台30t／5t电动双梁桥式起重机作为辅助起重设备，跨度也为20m。

　　30t桥机靠端部副厂房布置。小桥机外形尺寸20.4m×5.5m×2.9m。桥机外形尺寸21.00m×10.25m×4.00m，桥机重量180t，桥机主钩上、下游极限尺寸均为1.8m，2台小车并车起吊发电机转子时，不考虑小桥机时吊点离厂房端部边墙极限尺寸6.8m。桥机最大轮压61t。此方案需要的主厂房长度为96.5m。

　　与单小车方案相比，整车外形尺寸比2台单小车桥机小，但轮压稍大。吊装发电机定子、转子时，均利用平衡梁及专用吊具，由2台200t桥机联合吊装，需跨越已投产的发电机顶罩。双小车上单台小车的吊运范围比单小车小，有时用单台小车从厂房上游侧吊物至下游侧或由厂房下游侧吊物至上游侧，可能要停下来换钩。

　　经济比较对厂内桥机配置可以考虑大小桥机在同一轨道上运行和不在同一轨道上运行（小桥机安装在大桥机上方）共3个方案来进行经济比较（表2）。

　　从表2可以看出，双小车方案的经济性优于单小车方案。惠州抽水蓄能电站为地下厂房，若大小桥机分别在两层轨道上运行，需要增加厂房高度3.4m，增加土建工程量，并且对地下洞室围岩稳定不利。

　　经综合技术经济比较后推荐：采用1台2×250／50／10t双小车桥机和1台30／5t单小车桥机，大小桥机在同一轨道上运行。桥式起重机主要参数选择桥式起重机外形尺寸惠州抽水蓄能电站厂内桥机外形尺寸（长×宽×高）为21000mm×10250mm×4000mm，大车最大宽度10250mm。主要参数选择起重机型式及额定值（1）起重机型式。双小车桥式起重机。

　　（2）当选用双小车桥机时，单台小车的起重量应等于或大于机组最重起吊部件加起吊平衡梁及吊具重量之和的一半。因此将单台小车的主钩额定起重量定为2000kN，在其中1台单小车上装设起重量为500kN的桥机，并配备一套100kN的电动葫芦。

　　主要参数（1）主厂房的净宽为19.5m，选定起重机跨度为20m，轨道型号为QU100。

　　（2）最大起升高度。主钩的上极限位置根据吊运发电机转子带轴所必须的卷扬高度来确定，下极限位置按满足起吊水泵水轮机和进水球阀等设备的要求来确定。经过计算，确定主钩最大起升高度为29.0m，副钩的最大起升高度为33.5m，电动葫芦的最大起升高度为35m。

　　运行稳定性和噪声（1）起重机应在运行范围内起吊额定重量时连续安全稳定运行，能够顺利地进行起吊的工况转换，并且不出现有害振动（包括各种过渡工况）。（2）起重机驾驶室内噪声小于80dB（A）。

　　桥机的结构设计起升机构起升机构是由2台起重量均为2000kN的带吊钩的小车组成。其中1台小车设有起重量为500kN的副钩。起升机构的运行模式（1）每套起升机构能够独立升降及行走。（2）在共同控制下的2000kN小车的同步升降和同步行走操作。

　　所有运动都由邻近的限位开关来保护，这些开关能中断电动机的电源及引起刹车。起升机构设有最高、最低限位和过载保护，小车设有上下游限位和小车之间限位保护，大车两侧、大车与300kN／50kN桥机之间设有限位、距离保护，上、下游轨道两端设有限位开关。

　　卷绕系统由卷筒、滑轮组、钢丝绳等部分组成。卷筒部分包括卷筒、轴颈轴承和具有不同卷扬速度的两台齿轮传动。当吊钩在最低位置时，起吊钢丝绳在绳槽内至少保留3圈；当吊钩处于最高位置时，钢丝绳也无需卷绕双层。

　　取物装置。2000kN吊钩为双月牙形；500kN吊钩为单月牙形。吊钩上设有安全栓以防吊具意外脱钩。

　　运行机构大车运行机构大车运行机构由快速电动机、慢速电动机、传动装置、制动器和车轮等组成。传动装置由传动轴和减速器组成。传动轴的主轴应具有足够的强度和刚度能够承受任何情况下作用在主轴上的扭矩、轴向力和水平力。大车运行机构有8个车轮组，每个车轮组由焊接成箱形的小车架制成。每个小车架都装置有2个铸钢车轮，车轮安装在轴承上，并绕固定轴转动。16个车轮中有4个应直接由减速机构电动机驱动。

　　小车运行机构每台小车都设有独立的驱动系统，所用的驱动电动机具有双速、封闭的油路润滑减速器、制动器和钢制小齿轮等。运行机构由快速电动机、慢速电动机、传动装置、制动器和车轮组成。

　　金属结构起重机的桥架结构包括2个有内部支撑的箱式主梁，主梁端部分别与端梁用螺栓连接。主梁和端梁采用钢板焊接结构，并具有足够的强度和刚度，能够在各种工作条件下安全运行并不出现有害变形。主梁上部设有用螺栓固定的轨道，供小车行走。

　　小车架为刚性焊接结构，纵梁采用焊接箱形或工字梁，横梁是焊接箱形梁，小车车轮轴承箱直接固定在横梁两端，小车架直接受力处设有筋板，以保证有足够的刚度，在受载变形后不得影响机构的正常工作。

　　结束语惠州抽水蓄能电站采用芬兰Kone生产的桥机，有效控制了桥机尺寸，降低了主厂房高度和土建工程开挖量，同时也为机电设备的安装创造良好的条件。