CN101774511A - 爬升式吊装及其使用方法 - Google Patents

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Abstract

本发明的目的是解决现有技术在风电安装中的复杂、繁琐及安装不便的情况，提供一种爬升式吊装及其使用方法。为了解决以上技术问题，本发明所采用的技术方案是，此吊装包括圆环抱装置、锁紧装置和十字移动装置，圆环抱装置包括抱臂、摩擦片、摆杆、铰链、圆环抱液压缸，锁紧装置包括锁紧液压缸、刹车臂、刹车片、摆块和托板，内工装和外工装采用导轨和齿条的连接方式。使用方法包括平台上安装、第一节塔筒的安装、外工装的安装、第二节塔筒的安装、机舱和风叶的安装。本发明施工容易，适用于海上、近海滩涂、陆地和高山的风力发电安装，无需大型的起重机和吊装设备，节省大量的费用，安装方便、安全、可靠。

Description

爬升式吊装及其使用方法
技术领域
本发明涉及一种爬升式吊装，属于机电一体化的吊装设备领域。
背景技术
目前，我国的风电安装一般是采用履带式起重机充当吊装设备主角，汽车起重机充当配角。
大型履带式起重机的不足之处是，在拼装吊臂时所需场地较大，比如吊臂有100米，所需场地就在100米以上，在山上或海边很难找到合适的场所拼接，且履带式起重机前期组装非常繁琐，不适合在矿山、林区等野外地形复杂情况下使用。而我国的风电安装一般都在复杂的环境下，大型履带式起重机每完成一个场地的吊装都需要分体运输到下一个工作地点，再次进行组装，因而效率很低。在风力安装上，塔筒的中心需要保持不变，而吊装时微小的晃动是在所难免的，塔筒内的法兰孔需要相互连接，而法兰孔却很小，如此精确的安装对大型履带式起重机是需要用人工更好的去控制，效率受到一定影响。
所以大型履带式起重机不仅成本高，运输效率低而且在风电安装上对吊装的要求很高。汽车起重机的缺点是吊前准备工作复杂，需要用液压脚将车支起，对地面的要求和工作环境的要求更高。
发明内容
本发明的目的是解决上述技术问题的不足之处，提供一种爬升式吊装，运输和组装都比较方便，无论是海上、近海滩涂、陆地还是山地、都可以进行风电设备的安装，而且本发明本身重量轻，成本低。
为了解决以上技术问题，本发明所采用的技术方案是：除包括内工装和外工装外还包括圆环抱装置、锁紧装置和十字移动装置，圆环抱装置包括抱臂、摩擦片、摆杆、铰链、圆环抱液压缸，锁紧装置包括锁紧液压缸、刹车臂、刹车片、摆块和托板，内工装和外工装采用导轨和齿条的连接方式。
抱臂与抱臂的连接采用搭扣的连接方式，十字移动装置分上下两层，并且可以纵向和横向移动。
本发明在风电安装中的使用方法包括以下步骤：
1、平台上安装
(1)在桩基相邻处建两个平台，一个是辅助吊平台，另一个是配件平台；
(2)通过履带运输平板车把塔筒、机舱、风叶和工装运输到平台上；
(3)检查所有的安装设备，确认是否一切正常；
2、第一节塔筒的安装
(1)通过辅助吊起吊第一节塔筒；
(2)对准好基桩，安装塔筒到基桩上，连接法兰；
3、外工装的安装
(1)在辅助平台上连接好外工装；
(2)通过辅助吊起吊外工装并安装到第一节塔筒上内工装的齿条、导轨上；
4、第二节塔筒的安装
(1)通过辅助吊把第二节塔筒吊进外工装挂在挂钩上；
(2)利用第一节塔筒上的导轨和齿条上升第二节塔筒；
(3)外工装和第二节塔筒上升到第一节塔筒的顶端，利用外工装上的十字移动装置推进第二节塔筒至第一节塔筒的上方，使第二节塔筒的下方对准第一节塔筒的上方，下降第二节塔筒并用螺栓通过法兰使第一节塔筒和第二节塔筒相连接；
(5)脱离挂钩，下降工装到底端，利用辅助吊吊起内工装上升到第一节塔筒的顶端，利用外工装上端的十字移动装置推进内工装至第二节塔筒的边缘，缩进塔筒，使内工装和和第二节塔筒连为一体；
5、机舱和风叶的安装
(1)通过辅助吊把机舱、风叶安放在外工装的上方；
(2)上升外工装至第二节塔筒的顶端，利用外工装上的十字移动机构使机舱下方对准第三节塔筒的上端；
(3)下降外工装，使机舱的内法兰与第三节塔筒的内法兰相连接；
(4)下降外工装。
本发明施工容易，适用于海上、近海滩涂、陆地和高山的风力发电安装，无需大型的起重机和吊装设备，节省大量的费用，安装方便、安全、可靠。
附图说明
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步的说明。
图1是本发明的内工装与第一节塔筒的组装及第一节塔筒安装示意图。
图2是外工装与内工装的组合及外工装与第二节塔筒的组合示意图，也是本发明的结构示意图。
图3是外工装上升安装第二节塔筒的示意图。
图4是第二节塔筒与第一节塔筒对接完毕的示意图。
图5是外工装下降，第二节塔筒的内工装与外工装的组合示意图。
图6是三节塔筒对接完毕后安装风机时的示意图。
图7是风机随外工装上升到第二节塔筒顶部时的示意图。
图8是风机与第三节塔筒对接时的示意图。
图9是圆环抱与内工装的结合及内工装的局部结构示意图。
图10是外工装与内工装组合后外工装的爬升时的示意图
图11是十字装置与外工装的组合结构示意图。
具体实施方式
如图2、图9、图10所示，本发明主要由内工装1、外工装2、十字装置3、齿轮箱4、圆环抱5组成，圆环抱5与内工装1相结合，结合方式可以采用焊接等常规连接方式。圆环抱5包括抱臂12、摆杆13、铰链14、搭扣15、圆环抱液压缸19、摩擦块18。摩擦片16通过螺栓17与摩擦块18相结合。抱臂12通过其上的圆环抱液压缸19的伸缩实现抱臂12与塔筒20进行抱紧及松开。内工装1上设置有齿条6、导轨7和锁紧装置。锁紧装置包括刹车片8、摆块9、刹车臂10和刹车液压缸11。外工装2上设置有与内工装1的导轨7相匹配的卡子23，卡子可以拆卸，外工装2与内工装1组配时关键是卡子23与导轨7相组配，同时使齿轮箱4中的齿轮21与齿条6相吻合，滑轮21沿着齿条6爬升时带动外工装2沿着内工装1上的导轨7上升。托板22与外工装2上的框架30相连接，托板22托住刹车臂10，刹车臂10通过其上的刹车液压缸11的收缩作用于其上的两块摆块9，摆块9向刹车片8靠拢压紧进而实现外工装2不再沿内工装1的导轨7移动实现刹车的目的。
圆环抱的层数及大小可以根据不同的塔筒的直径及所安装的风机的高度的不同设置不同的圆环抱。
如图2、图11所示，在外工装2的上面设置有一十字装置3，十字装置3分上下两层，上层通过设置在一旁的十字装置液压缸25可以竖向移动，下层通过设置在一端的两个液压缸收缩时的牵拉，其底部的轮子可以沿着十字装置导轨31横向移动，十字装置的轮子位于十字装置导轨31的里面，以实现十字装置运行的稳定及安全。十字装置的下层设置有挂钩24用于挂提塔筒。进行风电安装时把塔筒挂在24上并利用外工装2的升降实现塔筒及风机的安装及拆卸。
本发明在风电安装中的使用方法可分为如下具体操作步骤：
1、平台上的安装
(1)在桩基相邻处建两个平台，一个是辅助吊平台，另一个是配件平台；
(2)通过履带运输平板车把塔筒、机舱、风叶和工装运输到平台上；
(3)如图1所示，在第一节塔筒20上装上带有圆环抱5的内工装1；
(4)检查所有的安装设备，确认是否一切正常；
2、第一节塔筒的安装
(1)通过辅助吊起吊带有内工装1的第一节塔筒20；
(2)对准好基桩，安装塔筒到基桩上，连接法兰；
3、外工装的安装
(1)在辅助平台上连接好外工装；
(2)如图2、图10所示，通过辅助吊起吊外工装2并安装到第一节塔筒上内工装1的齿条6、导轨7上；
4、第二节塔筒的安装
(1)如图2所示，通过辅助吊把第二节塔筒26吊进外工装2挂在挂钩上；
(2)如图3所示，利用第一节塔筒20上的导轨和齿条上升第二节塔筒26；
(3)如图4所示，外工装2和第二节塔筒26上升到第一节塔筒20的顶端，利用外工装2上的十字移动装置推进第二节塔筒26至第一节塔筒20的上方，使第二节塔筒26的下方对准第一节塔筒20的上方，下降第二节塔筒26并用螺栓通过法兰使第一节塔筒和第二节塔筒相连接；
(5)如图5所示，脱离挂钩，下降工装到底端，利用辅助吊吊起内工装1上升到第一节塔筒20的顶端，利用外工装上端的十字移动装置推进内工装1至第二节塔筒的边缘，缩进塔筒，使内工装1和和第二节塔筒连为一体；
5、第三节塔筒的安装顺序及方法同4中第二节塔筒的安装；
6、机舱和风叶的安装如图6、图7、图8所示
(1)通过辅助吊把机舱27、风叶28安放在外工装2的上方；
(2)上升外工装2至第二节塔筒26的顶端，利用外工装2上的十字移动机构使机舱下方对准第三节塔筒29的上端；
(3)下降外工装2，使机舱27的内法兰与第三节塔筒29的内法兰相连接；
(4)下降外工装。
至此，全部安装完毕，顺序拆卸外工装和内工装。

Claims (4)

1.一种爬升式吊装，包括内工装和外工装，其特征在于：它还包括圆环抱装置、锁紧装置和十字移动装置，圆环抱装置包括抱臂、摩擦片、摆杆、铰链、圆环抱液压缸，锁紧装置包括锁紧液压缸、刹车臂、刹车片、摆块和托板，内工装和外工装采用导轨和齿条的连接方式。
2.根据权利要求1所述的爬升式吊装，其特征在于：所述的抱臂与抱臂的连接采用搭扣的连接方式。
3.根据权利要求1所述的爬升式吊装，其特征在于：所述的十字移动装置分上下两层，并且可以纵向和横向移动。
4.根据权利要求1至3项中任何一项所述的爬升式吊装，其特征在于：其在风电安装中的使用方法包括以下步骤：
i、平台上安装
(1)在桩基相邻处建两个平台，一个是辅助吊平台，另一个是配件平台；
(2)通过履带运输平板车把塔筒、机舱、风叶和工装运输到平台上；
(3)检查所有的安装设备，确认是否一切正常；
ii、第一节塔筒的安装
(1)通过辅助吊起吊第一节塔筒；
(2)对准好基桩，安装塔筒到基桩上，连接法兰；
iii、外工装的安装
(1)在辅助平台上连接好外工装；
(2)通过辅助吊起吊外工装并安装到第一节塔筒上内工装的齿条、导轨上；
iiii、第二节塔筒的安装
(1)通过辅助吊把第二节塔筒吊进外工装挂在挂钩上；
(2)利用第一节塔筒上的导轨和齿条上升第二节塔筒；
(3)外工装和第二节塔筒上升到第一节塔筒的顶端，利用外工装上的十字移动装置推进第二节塔筒至第一节塔筒的上方，使第二节塔筒的下方对准第一节塔筒的上方，下降第二节塔筒并用螺栓通过法兰使第一节塔筒和第二节塔筒相连接；
(5)脱离挂钩，下降工装到底端，利用辅助吊吊起内工装上升到第一节塔筒的顶端，利用外工装上端的十字移动装置推进内工装至第二节塔筒的边缘，利用全自动圆环抱锁紧塔筒，使内工装和和第二节塔筒连为一体；
iiiii、机舱和风叶的安装
(1)通过辅助吊把机舱、风叶安放在外工装的上方；
(2)上升外工装至第二节塔筒的顶端，利用外工装上的十字移动机构使机舱下方对准第三节塔筒的上端；
(3)下降外工装，使机舱的内法兰与第三节塔筒的内法兰相连接；
(4)下降外工装。
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