摘要：本文叙述了检修人员巧妙的利用机组自身和设备条件，设计、制作了拔拐臂专用工具，成功解决了机组检修时拐臂难以拔出的难题、缩短了检修周期，大大节约了人力和物力。
关键词：导水机构；拐臂；专用工具
1．引言
大唐石泉水力发电厂装机5台混流式水轮发电机组，总装机容量5×45MW，机组由东方电机股份有限公司生产。1～3机组于1973年投运，4～5机组于2000年投运。
2．成果内容
石泉水力发电厂处于汉江流域，泥沙输移比为0.3左右，水资源泥沙含量较少，机组每5年进行一次B级检修，每个检修周期都会出现2-5个导叶套筒密封损坏需分解检修，更换密封。拆卸拐臂是检修环节中难度最大的一项工作，拐臂和导叶上端轴为间隙配合（170mmH7/f7），间隙只有0.04mm，套筒漏水进入拐臂和导叶配合间隙处，锈蚀让导叶与拐臂粘连的更加紧密，拆卸阻力更大，对拆卸工作带来极大的困难，为此检修人员想了很多办法，常规拔拐臂方法是将钢板（300mm×500mm×30mm）固定在拐臂上，用放置在顶盖的两个千斤顶对称方向顶钢板，将拐臂顶出。此项工作一般需1名起重工，3名检修工（2人操作并扶稳千斤顶，1人锤击震动）共计4人进行配合。虽多数拐臂都能奏效，但遇到锈蚀严重，配合紧密的拐臂就无能为力，只能采用加热拐臂，增大配合间隙拔出拐臂的方法，加热拐臂不但费时、费力还有损坏设备或降低设备可靠性的风险，一般不使用。
新拔拐臂工具，力量集中于拐臂圆心处，使其受力绝对均匀，拐臂在单个千斤顶的作用下只需克服拐臂和导叶上端轴之间的摩擦力及拐臂自重即可垂直上升。
3．成果实践过程
2015年2月，石泉水力发电厂5号机A级检修期间，需要对3、7、11、15、19、23号拐臂进行分解检修，采用常规方法顺利拔出3号拐臂后，在拔7号拐臂时，出现拔不动的情况。
拔拐臂一直是水轮机检修工作中常遇到的难题，在实际工作中解决拐臂难以拔出的方法一般是用倒链提升，若不行用钢丝绳和吊环安装在拐臂上，大撬棍穿入钢丝绳，用千斤顶。这种方法拔大部分拐臂都能奏效，个别还拔不出的采用加热拐臂的办法。虽然加热拔拐臂的方法能拔出拐臂，但加热温度不易控制，变形损坏设备的风险较大，不是极端情况一般不使用。再后来拔拐臂的工具有所改进，大撬棍换成了厚钢板，钢丝绳换成了螺杆。在厚钢板的两端设2个千斤顶同步顶。这种改进工具的使用大大提高了拔拐臂的效率，同时拔不出来的情况也随之减少。但这种方法依然存在着不足，一是需要千斤顶操作人员很好的配合，受力才能保证均匀；二是需要人员较多，最少需要4-5人（起重1人，操作千斤顶2-3人，拐臂受力后敲击震动拐臂1人）；三是受拐臂所处的位置以及顶盖上其它设备所限，如果没地方放千斤顶，或放置后千斤顶不对称，都将影响拔拐臂的效果和可行性；四是减小了拔不出来的几率，而不是杜绝，拔不出来的问题依然存在。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆
5号机A级检修，工期紧、人员少，拐臂分解工作直接影响筒形阀检修工作进度，分析认为常规拔拐臂方法不能奏效主要原因是锈蚀导致拐臂与上端轴配合间隙较小，且轴与拐臂配合深度为350mm，在拔拐臂的过程中，两个千斤顶稍有不同步就会产生受力不均现象，保证两人同时、同步、同高度操作两台千斤且受力相同几乎不可能做的，故当遇到锈蚀严重或有夹渣情况，拐臂就很难拔出。为验证只要拐臂受力均匀就能将拐臂拔出的设想，将常规拔拐臂两点受力方式，改为单点受力。具体方法为，将20吨超薄千斤顶放置在导叶端面圆心处，将拐臂端盖放置在千斤顶上，再用螺栓将拐臂和端盖连接。这样，就可以实现单只千斤顶垂直向上将拐臂顶起。将此方法用在常规方法不能拔出的7号拐臂上，立即奏效。剩下的11、15、19、23号拐臂采用此方法，全部轻松拔出分解。
20吨超薄千斤顶顶起高度只有11mm，每顶起11mm，就需在导叶轴端增加垫块并调整端盖和拐臂连接螺栓长度，为方便操作，设计制作带吊环调节螺杆和各种规格厚度专用垫块配合使用，拔拐臂的效率大大提高。此种方法和工具的设计制作不但解决了拔拐臂的技术难题，也减轻了人员的劳动强度，降低了操作过程中的安全风险，常规拔拐臂需4-5人配合才能完成的工作，现在只需1名起重工和1名检修人员配合即可安全有序开展此项工作。
新拆卸拐臂工具就地取材，选用拐臂端盖作为受力部件，既可以节约制作费用，同时端盖厚度适中，其强度在拐臂拆卸过程中对导叶和拐臂能起到保护作用。新拆卸拐臂工具，对拆卸类似轴、销也有很强的适用性、适用面广，从结构上几乎所有立式水轮机组以及类似结构都适用。
3.1技术论证
拔拐臂新工具是根据导水机构拐臂自身构造设计实现的，导叶轴端面加工平整且与拐臂拔出方向垂直，千斤顶放置在导叶轴端面能保证千斤顶顶起方向与拐臂垂直，且千斤顶容易放置在拐臂几何中心位置，从而保证拐臂受力均匀。新拔拐臂工具所需的材料和焊接工艺没有特殊的要求，有一定检修经验的人员就能实施。
导叶上端轴直径180mm左右，在其轴端放置千斤顶沿轴线方向提升拐臂，其强度完全可以满足要求，不会对导叶轴、拐臂等设备造成损伤。且拐臂垂直受力，导叶上端轴避免了因受力不均产生变形的可能。新工具简单、可靠、易行，在水轮发电机组导水机构拐臂分解工作中完全可以进行推广应用。
4．综合效益
此种方法和工具的设计制作不但解决了拔拐臂的技术难题，也减轻了人员的劳动强度，降低了操作过程中的安全风险，常规拔拐臂需4-5人配合才能完成的工作，现在只需1名起重工和1名检修人员配合即可安全有序开展此项工作。而且工作效率也大大提高，原本分解1个拐臂需要7小时左右（能够顺利拔出拐臂的情况），现在只需3小时就可以完成（新工具还没遇到拔不出拐臂的情况）。
除外，新工具不受任何特殊条件和设备的限制，便于实施，在同类型机组的检修中具有较强的实用性和推广性。
参考文献：
[1]刘云.水轮发电机故障处理与检修.中国水利水电出版社.北京.2002
作者简介：李亮（1977-05），男，汉族，籍贯：陕西省汉中市，专科，技师，助理工程师，从事水电站机电安装、检修、维护和技术监控工作。
论文作者:李亮
论文发表刊物:《电力设备》2017年第23期
论文发表时间:2017/12/7
标签：千斤顶论文; 石泉论文; 机组论文; 受力论文; 工具论文; 方法论文; 工作论文; 《电力设备》2017年第23期论文;