技术领域
[0001] 本
发明涉及螺栓安装工装，具体是一种重型倒装栽丝螺栓的安装工装、以及该安装工装的使用方法，其特别适合于
汽轮机汽缸中分面处的倒装栽丝螺栓安装。
背景技术
[0002] 栽丝螺栓是将螺杆的一
螺纹头旋入待紧固连接设备部件的
螺纹孔中（通常为
盲孔状结构），类似于“栽树”一样进行组合连接的紧固连接件。
[0003] 栽丝螺栓根据其在设备部件上的由下而上的栽丝安装而形成倒装栽丝结构-即倒装栽丝螺栓，这尤其在大型设备部件的组合连接中最为常见，例如汽轮机汽缸中分面的组合连接结构中，大型设备部件上的对接组合用的连接螺栓通常体积大、重量重，属于重型螺栓，其安装操作非一般小型螺栓的安装方式即可实现。现以汽轮机汽缸为例，对现有重型的倒装栽丝螺栓的特殊性、安装方式和所存在的技术问题做详细阐述。
[0004] 在汽轮机结构中，为了减少
蒸汽管道的流动损失、提高机组效率，越来越多的大功率火电汽轮机组，采用
阀门布置在汽缸两侧、阀壳出口直接与汽缸连接、
水平切向进汽的方式。参见图1所示，在此种汽轮机汽缸4的设计结构中，进汽口一般设置为两个，汽缸上半41和汽缸下半42各设置一个；对于进汽口位于汽缸上半41的结构而言，为了避免汽缸上半41和汽缸下半42的中分面之间的连接螺栓与进汽口产生干涉，则该进汽口附近的水平中分面螺栓孔的布置方式为螺孔位于汽缸下半42上、而螺纹位于汽缸上半41的盲孔内，即此处的水平面中分连接螺栓必须要采用由下而上的倒装、且连接螺栓的上端必须栽丝连接在汽缸上半41的螺纹孔内，业内将此种连接方式的螺栓称为倒装栽丝螺栓。
[0005] 通常情况下，汽轮机汽缸中分面处的连接螺栓的重量在100～200Kg之间，属于典型的重型螺栓，若仅依靠操作人员的体
力对其进行安装是难以实现的，必须要借助于包括起吊器械在内的辅助工具进行安装。对于汽缸上的由上而下正向装配的栽丝螺栓而言，直接采用起吊器械将栽丝螺栓按顺序吊至对应栽丝螺孔上方，并借助于
扳手等工具装入即可。但对于倒装栽丝螺栓而言，若以起吊方式对其进行移动及安装找正，则会涉及到起吊吊绳与汽缸缸体干涉的问题，目前没有有效的、合适的解决措施；若采用人工推动搬移的方式进行移动及安装找正，则其存在劳动强度大、效率低、安全性差的技术问题，亦在推动搬移过程中存在与汽轮机的安装
基础（见图1中的标号5）干涉的问题，这会增大安全隐患。
[0006] 综上所述，基于重型倒装栽丝螺栓的特殊性，现有常规的螺栓安装器械和方法难以满足重型倒装栽丝螺栓的安装要求，这直接增大了重型倒装栽丝螺栓在大型设备部件上的安装技术难度。
发明内容
[0007] 本发明的技术目的在于：针对上述重型倒装栽丝螺栓的特殊性和现有安装技术的不足，提供一种对重型倒装栽丝螺栓进行起吊安装，且其既能有效杜绝起吊吊绳与对应设备部件的
位置干涉、又能确保起吊移动过程中平衡稳定的重型倒装栽丝螺栓安装工装，以及该安装工装的使用方法。
[0008] 本发明实现其技术目的所采用的技术方案是：一种重型倒装栽丝螺栓安装工装，包括起吊架，所述起吊架具有主梁、处在主梁一侧的副梁、处在主梁另一侧中部且向
外延伸的接头、以及处在接头外端的装
夹板，所述主梁的两端和副梁上开设有呈等腰三
角形排布的起吊孔，所述呈等腰三角形排布的起吊孔的
顶点处在副梁的外端、且该顶点处在所述接头的中线延长线上，所述装夹板的外端开设有匹配于所要装夹的倒装栽丝螺栓对应结构的装夹螺孔，所述起吊架在空载或负载的状态下，以主梁为中线、副梁一侧的重力大于接头一侧的重力，起吊的
重心位置处于主梁与副梁之间的呈等腰三角形所排布的起吊孔之间。
[0009] 作为优选方案之一，所述装夹板通过多根连接螺栓以可拆卸的方式连接固定于接头的外端。
[0010] 作为优选方案之一，所述装夹板上的装夹螺孔处在装夹板的外端边缘处，所述装夹螺孔为周向开口结构、在装夹板的外端呈槽型状，所述装夹螺孔的有效周长大于装夹螺孔圆周完整轨迹周长的1/2。
[0011] 作为优选方案之一，所述副梁分为分处在主梁两端的副梁一和副梁二，所述副梁一和副梁二在主梁的同一侧向内倾斜布置，所述副梁一、副梁二和主梁组成三角形结构。
[0012] 作为优选方案之一，所述安装工装还包括有辅助螺栓和扳手，所述辅助螺栓用于连接在起吊架所装夹倒装栽丝螺栓的头部、并在倒装栽丝螺栓的头部轴向外延，所述扳手用于对辅助螺栓施加操作力。
[0013] 作为优选方案之一，所述倒装栽丝螺栓为汽轮机汽缸中分面处的倒装栽丝螺栓。
[0014] 一种上述重型倒装栽丝螺栓安装工装的使用方法，包括下列工艺措施：
[0015] -将倒装栽丝螺栓的头部以螺纹结构装夹在起吊架的装夹螺孔上，使倒装栽丝螺栓的头部端面与装夹板的底面齐平；
[0016] -将起吊架通过吊绳连接在起吊器械上，使起吊器械借助起吊架将倒装栽丝螺栓移动至对应设备的安装部位的下方；在移动过程中保持负载起吊架的平衡状态；
[0017] -调整起吊架在对应设备下方的位置，使倒装栽丝螺栓与对应设备上的倒装栽丝孔轴向对应一致；
[0018] -将辅助螺栓旋入倒装栽丝螺栓的头部；通过起吊架向上提升倒装栽丝螺栓，使倒装栽丝螺栓进入倒装栽丝孔中；
[0019] -利用扳手将倒装栽丝螺栓在倒装栽丝孔中旋进；
[0020] -移除起吊架；利用扳手和辅助螺栓将倒装栽丝螺栓在倒装栽丝孔中旋紧；移除辅助螺栓。
[0021] 作为优选方案之一，所述对应设备为汽轮机汽缸。
[0022] 本发明的有益技术效果是：
[0023] 1. 本发明针对重型倒装栽丝螺栓的特殊性以起吊安装方式设计而成，其通过起吊架将起吊器械的起吊力转换传递给倒装栽丝螺栓，有效杜绝起吊器械的起吊吊绳与对应设备部件的位置干涉，又通过起吊架而有效的调整起吊力的平衡，确保倒装栽丝螺栓在起吊移动过程中能够保持平衡、稳定、安全；相对而言，本发明具有结构简单、操作方便、高效省力、受力稳定、可靠安全等特点，实用性强，特别适合于汽轮机汽缸中分面处的倒装栽丝螺栓安装；
[0024] 2. 本发明起吊架上的装夹板能够拆卸更换，通过装夹板的更换而满足不同规格型号的倒装栽丝螺栓的装夹需求，从而有效增强了起吊架本体的通用性；此外，装夹板上的装夹螺孔结构既能对倒装栽丝螺栓实现稳定装夹，又能避免装夹板的外端对可能存在的狭小安装空间的干涉影响，使所装夹的倒装栽丝螺栓能够有效的伸入较为有限的狭小安装空间内，提高灵活性和实用性；
[0025] 3. 本发明起吊架的副梁成型结构确保了起吊架本体成型的
稳定性，亦有利于本发明起吊架所要求重心位置、及起吊孔的方便成型，使得本发明起吊架具有成型方便、结构稳固、受力强度高等特点。
附图说明
[0026] 图1是倒装栽丝螺栓在汽轮机汽缸上的布置结构示意图。
[0027] 图2是本发明起吊架的一种结构示意图。
[0028] 图3是图2的A-A视图。
[0029] 图4是本发明在汽轮机汽缸上的使用状态一的参考图。
[0030] 图5是本发明在汽轮机汽缸上的使用状态二的参考图。
[0031] 图中代号含义：1—起吊架；11—主梁；12—副梁一；13—副梁二；14—起吊孔；15—接头；16—连接螺栓；17—装夹板；18—装夹螺孔；2—辅助螺栓；3—扳手；4—汽缸；41—汽缸上半；42—汽缸下半；43—倒装栽丝螺栓；5—安装基础。
具体实施方式
[0032] 本发明涉及螺栓安装工装，具体是一种重型倒装栽丝螺栓的安装工装、以及该安装工装的使用方法，其特别适合于汽轮机汽缸中分面处的倒装栽丝螺栓安装。下面以多个
实施例对本发明的技术内容进行详细说明，下面各实施例中均以汽轮机汽缸作为倒装栽丝螺栓的安装载体，但这并不表示本发明的技术方案不能应用于其它大型设备部件中。其中，实施例1结合
说明书附图-即图1至图5对本发明的技术方案内容进行详细、具体的说明，其它实施例虽然未单独绘图，但其大体结构仍可参照实施例1的附图。
[0033] 实施例1
[0034] 参见图1所示，在阀门处于汽缸两侧的水平切向进汽的汽轮机汽缸的设计结构中，汽轮机布置在安装基础5上；安装基础5上的汽缸4的进汽口一般设置为两个，汽缸上半41和汽缸下半42各设置一个。对于进汽口位于汽缸上半41的结构而言，汽缸上半41和汽缸下半42的中分面之间具有倒装栽丝螺栓43，基于该倒装栽丝螺栓43属于典型的重型螺栓，其在汽缸4上的安装需要借助于下述安装工装。
[0035] 参见图2和图3所示，上述重型倒装栽丝螺栓43在汽缸4上的安装所需要的安装工装包括起吊架1、辅助螺栓2和扳手3。
[0036] 其中，起吊架1具有主梁11、副梁、接头15和装夹板17。
[0037] 主梁11为一长条的槽
钢结构，其两端端部处分别开设有沿横向中线对称的起吊孔14。
[0038] 副梁分为钢件结构的副梁一12和副梁二13。副梁一12和副梁二13分别
焊接在主梁11同一侧的端部，副梁一12和副梁二13在主梁11的同一侧向内倾斜布置，副梁一12和副梁二13的外端亦焊接在一起，副梁一12、副梁二13和主梁11组成以主梁11为底边、以副梁一12和副梁二13为腰边的近似/标准的等腰三角形结构。副梁的外端开设有一个起吊孔14，该起吊孔与主梁11两端的起吊孔布置在等腰三角形的三个点上，且以副梁上的起吊孔为顶点，也就是说，主梁11和副梁（即副梁一12和副梁二13）上开设有呈等腰三角形排布的起吊孔
14，且该呈等腰三角形排布的起吊孔14的顶点处在副梁的外端。
[0039] 接头15亦为槽钢结构，但其长度远小于主梁11长度，槽钢结构的接头15以并排的方式焊接布置在主梁11相背于副梁一侧的中部，接头15在主梁11的对应侧以其宽度向外延伸，接头15在横向上的中线的延长线基本上经过副梁上的起吊孔14。接头15的外端槽边上开设有多个螺栓穿孔。
[0040] 装夹板17为轮廓大小近似于接头15的板状结构，装夹板17的内端设有匹配接头15外端螺栓穿孔的螺纹孔，装夹板17通过多根连接螺栓16以可拆卸的方式连接固定于接头15的外端，即装夹板17在接头15上可拆卸更换。装夹板17的外端开设有匹配于上述要装夹的倒装栽丝螺栓43头部结构的装夹螺孔18，装夹板17上的该装夹螺孔18处在装夹板17的外端边缘处，装夹螺孔18为周向开口结构，装夹螺孔18在装夹板17的外端呈半环的槽型状结构，要求装夹螺孔18的有效周长大于装夹螺孔18圆周完整轨迹周长的1/2，形成圆周不完整的螺孔，通常装夹螺孔18的周向不完整区域为整个周长的1/4，即装夹螺孔18的有效周长为整个周长的3/4，这样既能避免作业时的干涉、又能确保对倒装栽丝螺栓43装夹的稳定性。
[0041] 在上述起吊架1的结构中，要求起吊架1在空载（即未装夹倒装栽丝螺栓43的自身状态下）或负载（即装夹有倒装栽丝螺栓43的状态下）的状态下，以主梁11为中线，副梁这一侧的重力大于接头15这一侧的重力，当然在负载状态下是略大于，从而使得起吊架1的起吊的重心位置始终处于主梁11与副梁之间的呈等腰三角形所排布的起吊孔14之间，以确保作业时的稳定性和安全性。
[0042] 辅助螺栓2用于连接在起吊架1所装夹倒装栽丝螺栓43的头部，并在倒装栽丝螺栓43的头部轴向外延，以便对倒装栽丝螺栓43施加操作力。
[0043] 扳手3匹配于辅助螺栓2，扳手3用于对辅助螺栓2施加操作力。
[0044] 上述安装工装用于对上述汽轮机汽缸中分面处的倒装栽丝螺栓进行安装，参见图4和图5所示，上述安装工装的使用方法包括下列工艺措施：
[0045] -将倒装栽丝螺栓43的头部以螺纹结构装夹在起吊架1的装夹螺孔18上，使倒装栽丝螺栓43的头部端面与装夹板17的底面齐平；
[0046] -将起吊架1通过吊绳连接在起吊器械上，使起吊器械借助起吊架1将倒装栽丝螺栓43移动至安装基础5与汽缸下半42之间、使其对应汽缸下半42的安装部位下方；在移动过程中通过起吊吊绳保持负载起吊架1的平衡状态；
[0047] -调整起吊架1在汽缸下半42下方的位置，使倒装栽丝螺栓43与汽缸下半42上的倒装栽丝孔轴向对应一致；
[0048] -将辅助螺栓2旋入倒装栽丝螺栓43的头部；通过起吊架1向上提升倒装栽丝螺栓43，使倒装栽丝螺栓43进入汽缸下半42的倒装栽丝孔中；
[0049] -利用扳手3对辅助螺栓2施加旋进操作力，将倒装栽丝螺栓43在倒装栽丝孔中旋进；
[0050] -移除起吊架1；利用扳手3和辅助螺栓2将倒装栽丝螺栓43在倒装栽丝孔中旋紧；移除辅助螺栓2。
[0051] 实施例2
[0052] 在阀门处于汽缸两侧的水平切向进汽的汽轮机汽缸的设计结构中，汽轮机布置在安装基础上；安装基础上的汽缸的进汽口一般设置为两个，汽缸上半和汽缸下半各设置一个。对于进汽口位于汽缸上半的结构而言，汽缸上半和汽缸下半的中分面之间具有倒装栽丝螺栓，基于该倒装栽丝螺栓属于典型的重型螺栓，其在汽缸上的安装需要借助于下述安装工装。
[0053] 上述重型倒装栽丝螺栓在汽缸上的安装所需要的安装工装包括起吊架、辅助螺栓和扳手。
[0054] 其中，起吊架具有主梁、副梁、接头和装夹板。
[0055] 主梁为一长条的槽钢结构，其两端端部处分别开设有沿横向中线对称的起吊孔。
[0056] 副梁为钢件结构，副梁焊接在主梁一侧的中部并向外延伸，主梁和副梁之间组成T型结构，副梁的外端开设有一个起吊孔，该起吊孔与主梁两端的起吊孔布置在等腰三角形的三个点上，且以副梁上的起吊孔为顶点，也就是说，主梁和副梁上开设有呈等腰三角形排布的起吊孔，且该呈等腰三角形排布的起吊孔的顶点处在副梁的外端。
[0057] 接头亦为槽钢结构，但其长度远小于主梁长度，槽钢结构的接头以并排的方式焊接布置在主梁相背于副梁一侧的中部，接头在主梁的对应侧以其宽度向外延伸，接头在横向上的中线的延长线基本上经过副梁上的起吊孔，如此，主梁、副梁和接头组成类似于十字型结构，当然，接头的外延长度小于副梁。接头的外端槽边上开设有多个螺栓穿孔。
[0058] 装夹板为轮廓大小近似于接头的板状结构，装夹板的内端设有匹配接头外端螺栓穿孔的螺纹孔，装夹板通过多根连接螺栓以可拆卸的方式连接固定于接头的外端，即装夹板在接头上可拆卸更换。装夹板的外端开设有匹配于上述要装夹的倒装栽丝螺栓头部结构的装夹螺孔，装夹板上的该装夹螺孔处在装夹板的外端边缘处，装夹螺孔为周向开口结构，装夹螺孔在装夹板的外端呈半环的槽型状结构，要求装夹螺孔的有效周长大于装夹螺孔圆周完整轨迹周长的1/2，形成圆周不完整的螺孔，通常装夹螺孔的周向不完整区域为整个周长的1/4，即装夹螺孔的有效周长为整个周长的3/4，这样既能避免作业时的干涉、又能确保对倒装栽丝螺栓装夹的稳定性。
[0059] 在上述起吊架的结构中，要求起吊架在空载（即未装夹倒装栽丝螺栓的自身状态下）或负载（即装夹有倒装栽丝螺栓的状态下）的状态下，以主梁为中线，副梁这一侧的重力大于接头这一侧的重力，当然在负载状态下是略大于，从而使得起吊架的起吊的重心位置始终处于主梁与副梁之间的呈等腰三角形所排布的起吊孔之间，以确保作业时的稳定性和安全性。
[0060] 辅助螺栓用于连接在起吊架所装夹倒装栽丝螺栓的头部，并在倒装栽丝螺栓的头部轴向外延，以便对倒装栽丝螺栓施加操作力。
[0061] 扳手匹配于辅助螺栓，扳手用于对辅助螺栓施加操作力。
[0062] 上述安装工装用于对上述汽轮机汽缸中分面处的倒装栽丝螺栓进行安装，上述安装工装的使用方法包括下列工艺措施：
[0063] -将倒装栽丝螺栓的头部以螺纹结构装夹在起吊架的装夹螺孔上，使倒装栽丝螺栓的头部端面与装夹板的底面齐平；
[0064] -将起吊架通过吊绳连接在起吊器械上，使起吊器械借助起吊架将倒装栽丝螺栓移动至安装基础与汽缸下半之间、使其对应汽缸下半的安装部位下方；在移动过程中通过起吊吊绳保持负载起吊架的平衡状态；
[0065] -调整起吊架在汽缸下半下方的位置，使倒装栽丝螺栓与汽缸下半上的倒装栽丝孔轴向对应一致；
[0066] -将辅助螺栓旋入倒装栽丝螺栓的头部；通过起吊架向上提升倒装栽丝螺栓，使倒装栽丝螺栓进入汽缸下半的倒装栽丝孔中；
[0067] -利用扳手对辅助螺栓施加旋进操作力，将倒装栽丝螺栓在倒装栽丝孔中旋进；
[0068] -移除起吊架；利用扳手和辅助螺栓将倒装栽丝螺栓在倒装栽丝孔中旋紧；移除辅助螺栓。
[0069] 以上各实施例仅用以说明本发明，而非对其限制；尽管参照上述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：本发明依然可以对上述各实施例中的具体技术方案进行
修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换，而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明的精神和范围。
