一种柴油机和发电机的吊装方法

摘要

本发明公开了一种柴油机和发电机的吊装方法，该方法为通过吊具进行吊装，并计算处吊具中第一、第二、第三吊绳的长度和载重量。利用本发明的方法，在吊装柴油机和发电机时，选用柴油机的一个吊点和发电机的两个支座作为吊点，发电机的两个吊点对称分布，三个吊点更具稳定性，更能保证整个系统平衡起吊，通过计算确定吊绳的长度和最小载重量，将第一吊绳、第二吊绳和第三吊绳组合呈吊具，节省设计时间及制造成本。

权利要求

1.一种柴油机和发电机的吊装方法，柴油机包括分轮盘和飞轮壳；发电机包括机壳、定子、转子和轴承，定子设在机壳内，在转子的后端安装有轴承，轴承安装在机壳内；柴油机和发电机组装好后，转子与飞轮盘连接，机壳与飞轮壳连接；其特征在于：机壳的两侧分别固定有支座，两支座相对于发电机的轴线对称；

通过吊具吊装已经组装好的柴油机和发电机，在吊装前对吊具进行设计，所述的吊具包括第一吊绳、第二吊绳和第三吊绳，第一吊绳的上端连接在吊钩上，第一吊绳的下端连接在柴油机上，第二吊绳的上端连接在吊钩上，第二吊绳的下端连接在发电机的其中一支座上，第三吊绳的上端连接在吊钩上，第三吊绳的下端连接在发电机的另一支座上；

吊具的设计方法为：根据吊点、吊钩能升至的最高点、当组装的柴油机和发电机放置到地面上时吊点到地面的距离、吊装后柴油机和发电机的最低点到地面的距离、柴油机和发电机的重心计算出第一吊绳的长度、第二吊绳和第二吊绳的总长度；根据力学原理计算出第一吊绳、第二吊绳和第三吊绳的最小载重量；

吊具的具体设计方法为：设定第一、第二和第三吊绳与吊钩的连接点为O点，第一吊绳与柴油机的吊点为A点，第二吊绳与发电机的吊点为B点，第三吊绳与发电机的吊点为C点，设定垂向延伸且穿过发电机转子轴线和柴油机的飞轮盘的轴线的平面为P平面，所述的A点位于P平面内，B点和C点相对于P平面对称，B点和C点水平投影到P平面为E点；设定柴油机和发电机的重心为D点；

设定A点到D点的水平距离为L1，E点到D点的水平距离为L2，E点到A点的垂直距离为h1，吊钩能升至的最高点到地面的距离为Hmax，当发电机和柴油机放置到地面上时，A点到地面的距离为h2，吊装后柴油机和发电机的最低点到地面的距离为hmax，O点到A点的垂直距离为H；B点到C点的水平距离为L3；设定∠AOD＝∠α，∠EOD＝∠β；在使用吊具时，要求∠AOE≤

60°即α+β≤60°；

计算第一吊绳OA的长度，计算第二吊绳和第三吊绳的总长度L；其中第一吊绳OA的长度计算方法为：由Hmax、H、h2和hmax可知

H+h2+hmax应＜Hmax

所以H＜Hmax-h2-hmax    (1)

已知α+β≤60°，因此，α应小于60°

则有

根据式(1)和式(3)，则有

根据勾股定理，则有L12+H2＝(OA)2；

根据确定的L1和H，计算出OA的长度；同时计算α；

根据勾股定理，则有L22+(H+h1)2＝(OE)2根据确定的L1、L2和H计算出OE的长度，同时计算β；

第二吊绳和第三吊绳的总长度L的计算方法为：

L＝OB+OC+V，式中OB为O点到B点的长度，OC为O点到C点的长度，V为两支座下边缘的长度总和；

B点和C点相对于P平面对称，则有OBC为等腰三角形，OB＝OC；

已知OE和L3，根据勾股定理则有

计算出OB；

由于OB＝OC，因此，L＝2×OB+V；

确定第一吊绳、第二吊绳和第三吊绳的最小载重量的具体方法为：设定组装好的柴油机和发电机的总重量为T0，吊具的实际工作载荷T1＝T0，吊具的额定载荷T＝T0/n，其中n为小于1的系数；

根据力学原理：FOA×sinα＝FOE×sinβ     (4)FOA×cosα+FOE×cosβ＝T    (5)根据式(4)和(5)以及计算出来的α和β计算出FOA和FOB；

确定第一吊绳的最小载重量大于等于FOA，第二吊绳的最小载重量大于FOB，第三吊绳的最小载重量大于FOB。

说明书

一种柴油机和发电机的吊装方法

技术领域

[0001] 本发明涉及柴油机和发电机的吊装方法。

背景技术

[0002] 柴油机和发电机组装好后形成柴油机发电机组，在吊装柴油机发电机组时，柴油机发电机组有现成的四个吊点，分别是柴油机的两个吊耳和发电机顶部的两个吊耳。四个吊耳分布在同一个竖直平面上。但发电机本身自重只有2t多，不能完全靠柴油机和发电机各1个吊点起吊吊装，原因是发电机的吊耳承受不住整个柴油机发电机组的重量。

发明内容

[0003] 本发明的目的是提供一种柴油机和发电机的吊装方法。利用本发明的方法，在吊装柴油机和发电机时，选用柴油机的一个吊点和发电机的两个支座作为吊点，发电机的两个吊点对称分布，三个吊点更具稳定性，更能保证整个系统平衡起吊，通过计算确定吊绳的长度和最小载重量，将第一吊绳、第二吊绳和第三吊绳组合呈吊具，节省设计时间及制造成本。

[0004] 为达到上述目的，种柴油机和发电机的吊装方法，通过吊具吊装已经组装好的柴油机和发电机，在吊装前对吊具进行设计，所述的吊具包括第一吊绳、第二吊绳和第三吊绳，第一吊绳的上端连接在吊钩上，第一吊绳的下端连接在柴油机上，第二吊绳的上端连接在吊钩上，第二吊绳的下端连接在发电机的其中一支座上，第三吊绳的上端连接在吊钩上，第三吊绳的下端连接在发电机的另一支座上；

[0005] 吊具的设计方法为：根据吊点、吊钩能升至的最高点、当组装的柴油机和发电机放置到地面上时吊点到地面的距离、吊装后柴油机和发电机的最低点到地面的距离、柴油机和发电机的重心计算出第一吊绳的长度、第二吊绳和第二吊绳的总长度；根据力学原理计算出第一吊绳、第二吊绳和第三吊绳的最小载重量。

[0006] 进一步的，吊具的具体设计方法为：设定第一、第二和第三吊绳与吊钩的连接点为O点，第一吊绳与柴油机的吊点为A点，第二吊绳与发电机的吊点为B点，第三吊绳与发电机的吊点为C点，设定垂向延伸且穿过发电机转子轴线和柴油机的飞轮盘的轴线的平面为P平面，所述的A点位于P平面内，B点和C点相对于P平面对称，B点和C点水平投影到P平面为E点；设定柴油机和发电机的重心为D点；

[0007] 设定A点到D点的水平距离为L1，E点到D点的水平距离为L2，E点到A点的垂直距离为h1，吊钩能升至的最高点到地面的距离为Hmax，当发电机和柴油机放置到地面上时，A点到地面的距离为h2，吊装后柴油机和发电机的最低点到地面的距离为hmax，O点到A点的垂直距离为H；B点到C点的水平距离为L3；设定∠AOD＝∠α，∠EOD＝∠β；在使用吊具时，要求∠AOE≤60°即α+β≤60°；

[0008] 计算第一吊绳OA的长度，计算第二吊绳和第三吊绳的总长度L；其中第一吊绳OA的长度计算方法为：

[0009] 由Hmax、H、h2和hmax可知

[0010] H+h2+hmax应＜Hmax

[0011] 所以H＜Hmax-h2-hmax(1)

[0012] 已知α+β≤60°，因此，α应小于60°

[0013] 则有

[0014]

[0015] 根据式(1)和式(3)，则有

[0016] 根据勾股定理，则有L12+H2＝(OA)2；

[0017] 根据确定的L1和H，计算出OA的长度；同时计算α；

[0018] 根据勾股定理，则有L22+(H+h1)2＝(OE)2

[0019] 根据确定的L1、L2和H计算出OE的长度，同时计算β；验证α+β是否小于等于60°；

[0020] 第二吊绳和第三吊绳的总长度L的计算方法为：

[0021] L＝OB+OC+V，式中OB为O点到B点的长度，OC为O点到C点的长度，V为两支座下边缘的长度总和；

[0022] B点和C点相对于P平面对称，则有OBC为等腰三角形，OB＝OC；

[0023] 已知OE和L3，根据勾股定理则有

[0024] 计算出OB；

[0025] 由于OB＝OC，因此，L＝2×OB+V。

[0026] 进一步的，确定第一吊绳、第二吊绳和第三吊绳的最小载重量的具体方法为：

[0027] 设定组装好的柴油机和发电机的总重量为T0，吊具的实际工作载荷T1＝T0，吊具的额定载荷T＝T0/n，其中n为小于1的系数；

[0028] 根据力学原理：FOA×sinα＝FOE×sinβ   (4)

[0029] FOA×cosα+FOE×cosβ＝T   (5)

[0030] 根据式(4)和(5)以及计算出来的α和β计算出FOA和FOB；

[0031] 确定第一吊绳的最小载重量大于等于FOA，第二吊绳的最小载重量大于FOB，第三吊绳的最小载重量大于FOB。

[0032] 本发明的有益效果是：在吊装过程中，通过三根吊绳组成吊具，并根据柴油机和发电机的结构、吊点等计算出吊绳的长度和吊绳的最小载重量来确定吊绳，并且选用柴油机的一个吊点和发电机的两个支座作为吊点，发电机的两个吊点对称分布，三个吊点更具稳定性，更能保证整个系统平衡起吊，节省设计时间及制造成本，吊装的稳定形也好。

附图说明

[0033] 图1为柴油机和发电机组装好后的主视图。

[0034] 图2为柴油机和发电机组装好后的俯视图。

[0035] 图3为图1中I-I剖视图。

[0036] 图4为发电机的示意图。

[0037] 图5为通过吊具吊装柴油机和发电机的示意图。

[0038] 图6为吊具与柴油机和发电机连接的在P平面的投影简图。

[0039] 图7为第二吊绳和第三吊绳与发电机的连接简图。

具体实施方式

[0040] 下面结合附图和具体实施方式对本发明进行进一步详细说明。

[0041] 如图1至图3所示，组装好的柴油机和发电机包括柴油机1和发电机2。

[0042] 柴油机1包括分轮盘和飞轮壳。如图1至图4所示，所述的发电机2包括机壳21、定子22、转子23和轴承，定子22设在机壳21内，在转子23的后端安装有轴承，轴承安装在机壳21内，机壳21的两侧分别固定有支座24，两支座相对于发电机的轴线对称。

[0043] 柴油机和发电机组装好后，转子与飞轮盘连接，机壳与飞轮壳连接。

[0044] 如图5所示，对柴油机和发电机的吊装方法为通过吊具3吊装已经组装好的柴油机1和发电机2，在吊装前对吊具进行设计，所述的吊具3包括第一吊绳31、第二吊绳32和第三吊绳33，第一吊绳31的上端连接在吊钩上，第一吊绳31的下端连接在柴油机1上，第二吊绳
32的上端连接在吊钩上，第二吊绳32的下端连接在发电机的其中一支座上，第三吊绳33的上端连接在吊钩上，第三吊绳33的下端连接在发电机的另一支座上。

[0045] 吊具的设计方法为：根据吊点、吊钩能升至的最高点、当组装的柴油机和发电机放置到地面上时吊点到地面的距离、吊装后柴油机和发电机的最低点到地面的距离、柴油机和发电机的重心计算出第一吊绳的长度、第二吊绳和第二吊绳的总长度；根据力学原理计算出第一吊绳、第二吊绳和第三吊绳的最小载重量。

[0046] 吊具的具体设计方法为：如图5至图7所示，设定第一、第二和第三吊绳与吊钩的连接点为O点，第一吊绳31与柴油机的吊点为A点，第二吊绳32与发电机的吊点为B点，第三吊绳33与发电机的吊点为C点，参见图2，设定垂向延伸且穿过发电机转子轴线和柴油机的飞轮盘的轴线的平面为P平面，所述的A点位于P平面内，B点和C点相对于P平面对称，B点和C点水平投影到P平面为E点；设定柴油机和发电机的重心为D点。

[0047] 设定A点到D点的水平距离为L1，E点到D点的水平距离为L2，E点到A点的垂直距离为h1，吊钩能升至的最高点到地面的距离为Hmax，当发电机和柴油机放置到地面上时，A点到地面的距离为h2，吊装后柴油机和发电机的最低点到地面的距离为hmax，O点到A点的垂直距离为H；B点到C点的水平距离为L3；设定∠AOD＝∠α，∠EOD＝∠β；在使用吊具时，要求∠AOE≤60°即α+β≤60°；

[0048] 计算第一吊绳OA的长度，计算第二吊绳和第三吊绳的总长度L；其中第一吊绳OA的长度计算方法为：

[0049] 由Hmax、H、h2和hmax可知

[0050] H+h2+hmax应＜Hmax

[0051] 所以H＜Hmax-h2-hmax   (1)

[0052] 已知α+β≤60°，因此，α应小于60°

[0053] 则有

[0054]

[0055] 根据式(1)和式(3)，则有

[0056] 根据勾股定理，则有L12+H2＝(OA)2；

[0057] 根据确定的L1和H，计算出OA的长度；同时计算α；

[0058] 根据勾股定理，则有L22+(H+h1)2＝(OE)2

[0059] 根据确定的L1、L2和H计算出OE的长度，同时计算β；验证α+β是否≤60°；

[0060] 第二吊绳和第三吊绳的总长度L的计算方法为：

[0061] L＝OB+OC+V，式中OB为O点到B点的长度，OC为O点到C点的长度，V为两支座下边缘的长度总和；

[0062] B点和C点相对于P平面对称，则有OBC为等腰三角形，OB＝OC；

[0063] 已知OE和L3，根据勾股定理则有

[0064] 计算出OB；

[0065] 由于OB＝OC，因此，L＝2×OB+V。

[0066] 确定第一吊绳、第二吊绳和第三吊绳的最小载重量的具体方法为：

[0067] 设定组装好的柴油机和发电机的总重量为T0，吊具的实际工作载荷T1＝T0，吊具的额定载荷T＝T0/n，其中n为小于1的系数；

[0068] 根据力学原理：FOA×sinα＝FOE×sinβ   (4)

[0069] FOA×cosα+FOE×cosβ＝T   (5)

[0070] 根据式(4)和(5)以及计算出来的α和β计算出FOA和FOB；

[0071] 确定第一吊绳的最小载重量大于等于FOA，第二吊绳的最小载重量大于FOB，第三吊绳的最小载重量大于FOB。

[0072] 下面以具体的数据对吊绳的选用进行说明。

[0073] 设定L1＝1100mm，L2＝1068mm，h1＝765mm，Hmax＝8000mm，h2＝2000mm，hmax＝2500mm，L3＝746mm，T0＝6.2t，n＝0.8。

[0074] 1、计算OA、OE的长度以及α和β。

[0075] 由Hmax、H、h2和hmax可知

[0076] H+h2+hmax应＜Hmax

[0077] 所以H＜Hmax-h2-hmax，则有H＜8000-2000-2500＝3500mm；

[0078] 若H越小，柴油机和发电机吊至的最大高度则越高，因此，H值越小越好，但同时还要满足角度的要求，即∠AOE≤60°，换算后α+β≤60°，在本实施例中，设定∠α＞∠β；

[0079] 若α＜30°，在必能保证α+β≤60°；

[0080] 则有tanα＝L1÷H＝1100÷H＜tan30°， 通过计算，H应＞1905mm，上面的计算中要求H＜3500mm，那么H的范围值应当为1905mm＜H＜3500mm，在本实施例中，选择H＝2000mm。

[0081] 根据勾股定理，则有L12+H2＝(OA)2；

[0082] 根据确定的L1＝2000mm和H＝200mm，计算出OA的长度为2282.5，OE的长度为2964mm；同时计算α＝28.8°，β＝21.12°；将α和β相加反过来验算，α+β＜60°，符合要求。

[0083] 2、计算第二吊绳和第三吊绳的总长度L，具体的计算方法为：

[0084] 如图7所示，L＝OB+OC+V，式中OB为O点到B点的长度，OC为O点到C点的长度，V为两支座下边缘的长度总和，在本发明中V为已知数，本实施例V为246mm。

[0085] B点和C点相对于P平面对称，则有OBC为等腰三角形，OB＝OC。

[0086] 已知OE＝2964mm，L3＝746mm，根据勾股定理则有

[0087] 计算出OB＝2987mm；

[0088] 由于OB＝OC，因此，L＝2×OB+V＝6220mm。

[0089] 根据上述计算，第一吊绳的长度为2282.5mm，第二吊绳和第三吊绳的总长度为6220mm，在本发明中，第二吊绳和第三吊绳的长度分别为6220mm的一半。

[0090] 为了方便连接，第一吊绳的长度可以比计算的OA长度长400-500mm，第二吊绳的长度可以比计算的长度长400-500mm，第三吊绳的长度可以比计算的长度长400-500mm。

[0091] 确定第一吊绳、第二吊绳和第三吊绳的最小载重量，其具体方法为：

[0092] T0＝6.2t，吊具的实际工作载荷T1＝T0＝6.2t，吊具的额定载荷T＝T0/n，其中n为0.8，则有T＝6.2/0.8＝7.5t。

[0093] 根据力学原理：FOA×sinα＝FOE×sinβ   (4)

[0094] FOA×cosα+FOE×cosβ＝T   (5)

[0095] 根据式(4)和(5)以及计算出来的α和β，计算出FOA＝5.6t，FOB＝4.473t。

[0096] 由于OB与OC的夹角小，一般为5-20°，其工作载荷按照额定载荷的0.8进行计算，因此，第一吊绳的载重选择6t，第二和第三吊绳的共同载重选择5t。

[0097] 在吊装过程中，通过三根吊绳组成吊具，并根据柴油机和发电机的结构、吊点等计算出吊绳的长度和吊绳的最小载重量来确定吊绳，并且选用柴油机的一个吊点和发电机的两个支座作为吊点，发电机的两个吊点对称分布，三个吊点更具稳定性，更能保证整个系统平衡起吊，节省设计时间及制造成本，吊装的稳定形也好。