CN102192111A - 海上风机叶片安装方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种海上风机叶片安装方法,包括步骤:A、在地面上将轮毂和其中两个叶片预装在机舱上,并在轮毂上第三个叶片的安装孔内安装一个工装套筒;B、运至海上安装现场;C、在工装套筒上预设一根吊绳和一根拉绳;D、将机舱吊装到风机塔筒的顶端;E、在用拉绳向下拉住工装套筒的同时,转动轮毂使工装套筒的轴线沿水平方向;F、将轮毂锁紧;G、用吊钩钩住工装套筒上的吊绳,拆除工装套筒;H、将第三个叶片水平地插入轮毂上的安装孔内并固定。本发明用一个长度较短的工装套筒安装在轮毂上,可以降低运输时的重心;便于用拉绳控制工装套筒的方向,使第三叶片可以水平地安装到轮毂上。具有安全可靠、操作方便、实施成本低的优点。

Description

海上风机叶片安装方法
技术领域
本发明涉及风力发电机的安装方法,具体涉及海上风力发电机叶片的安装方法。
背景技术
目前海上风机的安装大致分为整体安装及分体安装两种方法,风机整体安装即在码头基地将风机组装成整体,之后用船舶从基地将风机运至海上安装平台附近,再将风机安装至风机基础上,此方案由于风机整体重量较重,且高度较高,需要解决海上运输时的固定及吊机的配备等难题;分体安装即将所有风机组件用船舶运至海上安装平台附近,再将风机组件组装至风机基础上,采用这种方案,运输较为方便,对吊机、船舶的配备等级要求也较低,是一种较为经济的安装方案。
但采用分体安装,也面临着诸多难题,特别是由于风机叶片的特殊安装角度会给现场安装带来很大困难。具体地说,风机的机舱安装在几十米高的塔筒顶端,机舱的一端连接轮毂,轮毂上再安装三个叶片。虽然机舱的安装轴线是水平的,但轮毂的安装轴线并不是水平的,它与机舱的轴线之间有一个很小的夹角(5°),也就是说,轮毂与机舱的结合面并不是一个竖直面;同时,叶片的安装轴线与轮毂的轴线也不垂直,从而在任意旋转位置,叶片的安装轴线都不是垂直于水平面的竖直线。这样就给高空吊装带来很大的困难,无论是先将轮毂预装在机舱上再高空吊装叶片,还是先将叶片预装在轮毂上再高空吊装轮毂,都很难控制其安装角度。但如果是在地面上将机舱、轮毂和三个叶片全部预装在一起,又很难运输到海上安装现场,因为风机的叶片可长达几十米,需在船上设计支架,将机舱抬高,才使得风机下部叶片有放置空间,但这样会使运输物的重心过高,符合运输安全及绑扎海上技术规范较为困难,对运输船的改造工程较大。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种经济可行的海上风机叶片的安装方法。
为了解决上述技术问题,本发明采用如下技术方案:一种海上风机叶片安装方法,所述风机包括机舱、轮毂和三个叶片,该方法包括以下步骤:
A.在地面上,将轮毂和其中两个叶片预装在机舱上,并在轮毂上第三个叶片的安装孔内安装一个工装套筒;
B.将上述预装好的机舱固定在船上,使轮毂上的工装套筒朝下、两个叶片倾斜朝上,连同第三个叶片运至海上安装现场;
C.用螺栓将工装套筒的首、尾两段紧固连接,在工装套筒上预设两根钢丝绳,一根钢丝绳作为吊绳,两端都固定在工装套筒上;另一根钢丝绳作为拉绳,拉绳的一端固定在工装套筒的末端,另一端连接在一个卷扬机上;
D.保持工装套筒朝下,将机舱吊装到风机塔筒的顶端;
E.转动轮毂90°,使工装套筒的轴线沿水平方向:在转动过程中,卷扬机在逐步释放拉绳的同时对工装套筒施加向下的拉力,以平衡两个叶片的重力所产生的转矩,使轮毂能够平稳转动;
F.利用机舱内自带的风轮锁定盘将轮毂锁紧;
G.用吊钩钩住工装套筒上的吊绳,并拆除工装套筒;
H.将第三个叶片吊起,水平地插入轮毂上第三个叶片的安装孔内并固定,完成整个安装过程。
优选地,所述工装套筒由首、尾两段构成,首段固定在轮毂上的叶片安装孔内,尾段通过螺栓连接在首段的末端。
进一步地,所述工装套筒的首、尾两段之间还连接有一根可以转动的轴销。
更进一步地,所述步骤B中,当机舱固定在船上时,将工装套筒的尾段拆下来单独放置;或者拆下首、尾两段之间的螺栓,使首、尾两段之间仅通过轴销连接,并使尾段翻转成水平状态。
优选地,所述步骤A中,先将轮毂平放在地面上,安装好两个叶片后,再将轮毂吊装到机舱上。
优选地,所述步骤A中,先将工装套筒安装在轮毂上,并在工装套筒上固定吊绳,用吊钩钩住吊绳将轮毂安装到机舱上,然后再安装两个叶片。
进一步地,将轮毂上的两个叶片安装孔依次调整到水平位置,水平地安装所述两个叶片。
优选地,所述步骤C中,卷扬机固定在风机塔筒的底部。
优选地,所述步骤C中,工装套筒上还设置一根辅助绳,辅助绳的一端连接在吊绳的中部,另一端插入机舱内,当拆除工装套筒时,由机舱内的人员拉紧辅助绳,使吊绳张开,以便于吊钩插入。
本发明的有益效果是:巧妙地解决了风机分体安装时叶片的高空吊装问题,用一个长度较短的工装套筒代替第三叶片预装在机舱的轮毂上,一方面可以降低机舱运输时的重心;另一方面,在高空吊装第三叶片时,可以用拉绳控制工装套筒的方向,使第三叶片可以水平地安装到轮毂上,避免了采用竖直安装角度无法保证的常规方案。具有安全可靠、操作方便、实施成本低的显著优点。
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详细说明。
图1是工装套筒的结构示意图。
图2是在轮毂上装好两个叶片后的示意图。
图3是装好轮毂及两个叶片的机舱在运输时的状态示意图。
图4是机舱被安装到风机塔筒顶端以后的状态示意图。
图5是在高空安装第三个叶片时的状态示意图。
具体实施方式
本发明适用于海上风机的分体安装,当海上的风机塔筒安装好后,利用本发明的安装方法可以将机舱和叶片安装到风机塔筒顶端。
其具体步骤为:
A.预制一个工装套筒,工装套筒1的结构如图1所示,它由可以拆分的首、尾两段构成,尾段13通过螺栓连接在首段11的末端,工装套筒的首、尾两段之间还连接有一根可以转动的轴销12。先将工装套筒的首段固定在轮毂上的一个叶片安装孔内,并在工装套筒上穿好绳索,用吊钩钩住绳索将轮毂安装到机舱上,然后将轮毂上的另外一个叶片安装孔调整到水平位置,用吊钩水平地吊起第一个叶片,并安装在轮毂上;用同样方式安装第二个叶片。根据安装现场的实际情况,头两个叶片也可以采用另外一种方式安装,如图2所示,先将轮毂2平放在地面上,先将头两个叶片21、22安装在轮毂2上,然后在轮毂2上第三个叶片的安装孔内安装工装套筒的首段11;再将轮毂吊装到机舱上。
B.将上述预装好的机舱固定在船上,使轮毂上的工装套筒朝下,两个叶片倾斜朝上成兔子耳朵状,连同第三个叶片运至海上安装现场。如图3所示,当机舱3固定在船上时,将工装套筒的尾段13拆下来单独放置;或者拆下首、尾两段11、13之间的螺栓,使首、尾两段11、13之间仅通过轴销连接,并使尾段13翻转成水平状态。这样可以降低机舱在运输时的重心。
C.用螺栓将工装套筒的首、尾两段紧固连接,在工装套筒上预设两根钢丝绳,如图4所示,一根钢丝绳作为吊绳4,两端都固定在工装套筒1上;另一根钢丝绳作为拉绳5,拉绳5的一端固定在工装套筒1的末端,另一端连接在一个卷扬机上,卷扬机固定在风机塔筒的底部。另外还设置一根辅助绳6,辅助绳6的一端连接在吊绳4的中部,另一端插入机舱3内。
D.保持工装套筒朝下,将机舱吊装到风机塔筒的顶端;
E.给风机叶片较小的转动矩,使轮毂转动90°,使工装套筒的轴线变为沿水平方向(如图4所示的状态):在转动过程中,卷扬机在逐步释放拉绳5的同时对工装套筒1施加向下的拉力,以平衡两个叶片21、22的重力所产生的转矩,使轮毂能够平稳转动;
F.利用机舱内自带的风轮锁定盘将轮毂锁紧。
G.继续如图4所示,由机舱内的人员拉紧辅助绳6,使吊绳4张开,以便于吊钩7插入,用吊钩7钩住工装套筒上的吊绳4,并由机舱3内的人员拆除工装套筒1的固定螺栓,将工装套筒1拆下来。
H.如图5所示,将第三个叶片23吊起,水平地插入轮毂2上第三个叶片的安装孔内,并由机舱3内的人员拧紧螺栓固定,完成整个安装过程。

Claims (9)

1.一种海上风机叶片安装方法,所述风机包括机舱、轮毂和三个叶片,其特征是,包括以下步骤:
A.在地面上,将轮毂和其中两个叶片预装在机舱上,并在轮毂上第三个叶片的安装孔内安装一个工装套筒;
B.将上述预装好的机舱固定在船上,使轮毂上的工装套筒朝下、两个叶片倾斜朝上,连同第三个叶片运至海上安装现场;
C.用螺栓将工装套筒的首、尾两段紧固连接,在工装套筒上预设两根钢丝绳,一根钢丝绳作为吊绳,两端都固定在工装套筒上;另一根钢丝绳作为拉绳,拉绳的一端固定在工装套筒的末端,另一端连接在一个卷扬机上;
D.保持工装套筒朝下,将机舱吊装到风机塔筒的顶端;
E.转动轮毂90°,使工装套筒的轴线沿水平方向:在转动过程中,卷扬机在逐步释放拉绳的同时对工装套筒施加向下的拉力,以平衡两个叶片的重力所产生的转矩,使轮毂能够平稳转动;
F.利用机舱内自带的风轮锁定盘将轮毂锁紧;
G.用吊钩钩住工装套筒上的吊绳,并拆除工装套筒;
H.将第三个叶片吊起,水平地插入轮毂上第三个叶片的安装孔内并固定,完成整个安装过程。
2.根据权利要求1所述的安装方法,其特征是,所述工装套筒由首、尾两段构成,首段固定存轮毂上的叶片安装孔内,尾段通过螺栓连接在首段的末端。
3.根据权利要求2所述的安装方法,其特征是,所述工装套筒的首、尾两段之间还连接有一根可以转动的轴销。
4.根据权利要求3所述的安装方法,其特征是,所述步骤B中,当机舱固定在船上时,将工装套筒的尾段拆下来单独放置;或者拆下首、尾两段之间的螺栓,使首、尾两段之间仅通过轴销连接,并使尾段翻转成水平状态。
5.根据权利要求1所述的安装方法,其特征是,所述步骤A中,先将轮毂平放在地面上,安装好两个叶片后,再将轮毂吊装到机舱上。
6.根据权利要求1所述的安装方法,其特征是,所述步骤A中,先将工装套筒安装在轮毂上,并在工装套筒上固定吊绳,用吊钩钩住吊绳将轮毂安装到机舱上,然后再安装两个叶片。
7.根据权利要求6所述的安装方法,其特征是,将轮毂上的两个叶片安装孔依次调整到水平位置,水平地安装所述两个叶片。
8.根据权利要求1所述的安装方法,其特征是,所述步骤C中,卷扬机固定在风机塔筒的底部。
9.根据权利要求1所述的安装方法,其特征是,所述步骤C中,工装套筒上还设置一根辅助绳,辅助绳的一端连接在吊绳的中部,另一端插入机舱内,当拆除工装套筒时,由机舱内的人员拉紧辅助绳,使吊绳张开,以便于吊钩插入。
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