大型重油發電機組自旋轉安裝技術的研究

黃文濤

（柳州歐維姆工程有限公司 廣西柳州 545005）

1 工程概況

某國外發電廠需要安裝6臺重油柴油機組，需將廠房內的柴油機組中的發電機組原地旋轉90°，并平移50cm，與柴油發動機組鏈接，發電機組重80t，外形尺寸為長×寬×高：4.6m×5.324m×4.32m，發動機組長×寬×高：13.659m×5.324m×6.016m，如圖1，發電機組下方為混凝土層，混凝土層投影面積為20m×6m。針對此類施工條件限制，其安裝關鍵點為選擇合適的支撐點，平穩地將發電機組沿環形路線繞發電機組虛擬軸心移動。

圖1 柴油發電機組

2 安裝方案概述

考慮到現場的施工條件，并結合橋梁施工頂推技術，擬采用“液壓同步多點頂推技術”進行發電機組的原地旋轉。

依據發電機組吊耳位置在其底座下方設置相對應4個承重支點，設計軌跡通過4個支點的環形限位滑道，并在相應的支點下設置滑塊及水平千斤頂，控制4臺水平千斤頂同步頂推滑塊沿環形滑道繞發電機組虛擬軸心旋轉。

3 關鍵設計技術

3.1 發電機組支點位置確定

發電機組正面與背面各對稱設置有兩個吊耳，四個吊耳依次通過橫梁連接組成框架結構作為發電機組底座。

利用吊耳對應的底座下方位置作為發電機組承重支點，確保發電機組整體結構完整。

3.2 旋轉路線確定

依據發電機組下設的4個承重支點，在圖紙上進行放樣確定4支點均在同一圓周上，以此確定環形滑道的圓形中心線，并以此確定環形滑道的半徑，如圖2。

圖2 旋轉路線確定

3.3 環形滑道及滑塊設計

根據支點所確定的旋轉路線，按照路線的半徑確定環形滑道中心線，由于滑塊有一定寬度，環形滑道需要設計成圓環結構，并且水平千斤頂有固定行程，環形滑道寬度需要滿足水平千斤頂一個行程行進距離并且不會與滑道側壁相沖突，為保證水平千斤頂能有反力支撐，在環形滑道側面按水平千斤頂行程固定間距設置凹槽作為反力支撐點，在環形滑道側面凹槽設置反力卡板作為水平千斤頂反力支撐，如圖3。

圖3 環形滑道

發電機組下設支點需要設置可滑動的滑塊，滑塊采用在鋼結構焊件下固定低摩阻材料的滑板，當滑塊與發電機之間的摩擦力大于滑塊與滑道之間的摩擦力，即可通過發電機組、滑塊及滑道之間的摩擦差值進行發電機組的滑動。

3.4 液壓同步頂推系統的設計

3.4.1 液壓提升系統簡介

該項目采用的普通液壓同步頂推系統由控制系統（計算機和傳感器）、承重系統（滑塊和千斤頂）、動力系統（液壓泵站）等組成。

每臺水平千斤頂上安裝有一套傳感裝置，這些傳感器將主油缸的位移情況傳送到主控計算機，根據一定的控制邏輯順序控制電磁換向閥，從而控制主油缸。

3.4.2 頂推設備選型及滑塊確定

根據頂推工況進行結構受力計算，發電機組重80t，下設4個支點，并考慮偏載1.2系數，滑塊承壓驗算[1]：

滑塊下的滑板承壓驗算：

單個支點承重20t，摩擦系數按0.1計算，結合使用便利及承重需要選擇50t頂推千斤頂。

頂推設備配置如下：1臺控制系統，2臺ZB4-500液壓泵站、4臺QF50-12.5水平千斤頂。

頂推千斤頂安全儲備系數：

50t/臺×4 臺÷（80t×0.1）=25

4 關鍵施工技術

4.1 施工步驟

（1）在發電機支墊型鋼兩側鋪上鋼板，安裝豎向千斤頂。并在千斤頂上方安裝一塊鋼板和分配梁，將豎向千斤頂伸缸頂舉起分配梁，將發電機頂起，使底座離地高度30cm，抽出支墊在發電機下方的兩道型鋼，并在分配梁下方設臨時保護支墊。

（2）在發電機下方安裝好環形滑道，滑道采用兩半式拼接而成，從底部前后兩個方向對拉拼接成一個整體，在發電機底座四個允許受力位置下設置旋轉滑塊，滑塊位于環形滑道內。安裝好環形滑道后，同步落頂，分層撤走墊在分配梁下的保護支墊，直到八臺豎向頂的載荷全部轉移到滑塊上，發電機主要承重點為吊耳豎直連線上，如圖4。

（3）在環形滑道內，沿旋轉的反方向在滑塊端面設置頂推千斤頂及千斤頂后座板，后座板兩側板卡在環形滑道的兩側限位板上，同時分級加載四臺千斤頂，通過4臺千斤頂升缸推動滑塊，將發電機在原位上沿著滑道旋轉一個行程。由于每次千斤頂行程均為直線，每一個行程結束后，千斤頂和后座板向前移動一個卡槽位，使每一個頂推行程竟可能沿切線方向受力，逐步進行旋轉。如遇到滑塊被側面擋塊卡住無法繼續頂推旋轉時，在四個吊點下方各安裝兩臺豎向頂，起頂調整滑塊位置后，繼續旋轉施工。

圖4 發電機組下落至滑塊上

（4）待發電機旋轉90°后，在四個吊點下分別設立分配梁，同時頂起發動機，使底座脫離滑塊后，安裝臨時保護支墊。將滑塊和環形軌道抽出，同時在底座四個支點處，沿著A柱方向安裝好糾偏滑道、滑塊和豎向千斤頂。待安裝好滑道和千斤頂后，分層撤走保護支墊的鋼板，同步落頂，依次循環，直至發電機落到支墊型鋼上。

（5）拆除液壓提升設備及附屬鋼結構，完成發電機組旋轉。

4.2 旋轉施工要點

（1）將發電機組同步頂升脫離滑道支撐，并平穩下落至支撐滑塊下；

（2）在進行發電機旋轉過程中，在每個千斤頂行程中，滑塊有可能在旋轉的過程中與環形滑道側壁相碰，不能繼續旋轉施工時。此時需要重新起頂，但起頂前必須確認起頂位置是否滿足起頂條件，假如硬化強度不夠，需要采取相應的加固措施或鋪設鋼板等材料墊實，使起頂位置達到起頂條件，在安裝豎向千斤頂。千斤頂頂舉分配梁，將發電機頂起調整發電機支墊滑塊。調整到位后，分層同步落頂，直至發電機落至滑塊上，再繼續進行旋轉施工。

5 結語

本工程通過同步液壓控制系統技術將6組發電機組（長×寬×高：4.6m×5.324m×4.32m，每組重80t）整體原地旋轉90°，正式旋轉每組用時2小時，旋轉90°后進行局部調整，并與發動機組進行精確對位連接，其連接安裝均能滿足現場要求。

該工程設計、施工技術較簡單，值得同類工程參鑒，截至目前為止，同類型安裝工程采用橋梁頂推技術尚屬首次，并申請專利。