CN103603772A - 大型风力发电机组塔筒吊装对接引导定位装置 - Google Patents

大型风力发电机组塔筒吊装对接引导定位装置 Download PDF

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Abstract

一种大型风力发电机组塔筒吊装对接引导定位装置，包括上抱箍装置、下抱箍装置和牵引钢丝绳，上抱箍装置和下抱箍装置均呈圆弧形，均包括关于中心轴对称的两半抱箍，上抱箍装置包括用以对上塔筒段进行定位的上定位引导模块和用以调节两个上半抱箍之间距离的上松紧模块，上定位引导模块分别安装在半抱箍的中部，两个半抱箍之间连接上松紧模块，下抱箍装置包括用以对下塔筒段进行定位的下定位引导模块和用以调节两个下半抱箍之间距离的下松紧模块；牵引钢丝绳的一端穿过上抱箍装置底盘上的圆孔固定在上绳孔上，另一端穿过下绳孔和下抱箍装置底盘上的圆孔与地面的电机连接。本发明能引导塔筒上焊接的法兰螺栓孔实现快速定位、吊装效率较高。

Description

大型风力发电机组塔筒吊装对接引导定位装置
技术领域
本发明涉及大型风力发电机组塔筒吊装领域，并且更具体地涉及大型风力发电机组塔筒吊装对接引导定位装置。
背景技术
大型风力发电机组安装前，必须要先安装风力发电机组塔筒，其主要结构是由基础环、塔筒下段、塔筒中段、塔筒上段组成，每段塔筒两端焊有带螺栓孔的法兰，塔筒段的对接安装是由大吨位吊车吊起上面的塔筒段，经两段塔筒法兰上的螺栓孔定位后通过高强度螺栓连接固定。塔筒吊装现场往往是海上、高山等特殊地域，风力较强，另外大型风电塔筒较长，容易在风力作用下摆动，给螺栓孔定位带来困难，大大影响安装效率。同时，塔筒起吊到规定位置需要吊车在现场人员的指挥下不断调整吊臂，效率极低。
发明内容
为了克服已有大型风力发电机组塔筒吊装方式的因风力作用导致塔筒摆动、定位困难、吊臂调整缓慢影响吊装效率的不足,本发明提供了一种能引导塔筒上焊接的法兰螺栓孔实现快速定位、吊装效率较高的大型风力发电机组塔筒吊装对接引导定位装置。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：
一种大型风力发电机组塔筒吊装对接引导定位装置，其包括上抱箍装置、下抱箍装置和牵引钢丝绳，所述上抱箍装置和下抱箍装置均呈圆弧形，所述上抱箍装置和下抱箍装置均包括关于中心轴对称的两半抱箍，所述上抱箍装置包括用以对上塔筒段进行定位的上定位引导模块和用以调节两个上半抱箍之间距离的上松紧模块，所述上定位引导模块分别安装在半抱箍的中部，两个半抱箍之间连接所述上松紧模块，所述上定位引导模块为上定位座，所述上定位座包括主定位孔、上绳孔、上压紧板轴孔和上自定位销，所述主定位孔位于中间位置，所述上绳孔位于远离所述上抱箍装置中心的一侧，所述上压紧板轴孔位于靠近所述上抱箍装置中心的一侧，所述上自定位销沿所述上抱箍装置切线方向分布于所述主定位孔两侧；
所述下抱箍装置包括用以对下塔筒段进行定位的下定位引导模块和用以调节两个下半抱箍之间距离的下松紧模块，所述下定位引导模块为下定位座，所述下定位座包括主定位销、下绳孔、下压紧板轴孔和下自定位销，所述主定位销位于中间位置，所述下绳孔位于远离所述下抱箍装置中心的一侧，所述下压紧板轴孔位于靠近所述下抱箍装置中心的一侧，所述下自定位销沿所述下抱箍装置切线方向分布于所述主定位销两侧；
所述牵引钢丝绳的一端穿过所述上抱箍装置底盘上的圆孔固定在所述上绳孔上，所述牵引钢丝绳的另一端穿过所述下绳孔和所述下抱箍装置底盘上的圆孔与地面的电机连接。
进一步，所述上松紧模块或下松紧模块均包括小型电机、减速机、丝杠配套轴承、丝杠、丝杠配套螺母，所述减速机的高速轴通过联轴器与所述小型电机的输出轴连接，所述减速机的低速轴与所述丝杠的一端连接，所述丝杠的另一端与所述上抱箍装置另一半上的丝杠配套螺母连接，所述小型电机可驱动所述丝杠转动用于调节所述上抱箍装置的松紧。
更进一步，所述上抱箍装置还包括上抱箍底盘、上抱箍防护板和上压紧板及内衬垫，所述上抱箍防护板焊接在所述上抱箍底座上，所述上压紧板及内衬垫通过轴承可转动地安装在所述上定位座上所述丝杠配套轴承固定在所述上抱箍底盘边缘部分的所述上抱箍防护板上；
所述下抱箍装置还包括下抱箍底盘、下抱箍防护板和下压紧板及内衬垫，所述下抱箍防护板焊接在所述下抱箍底座下，所述下压紧板及内衬垫通过轴承可转动地安装在所述下定位座下所述丝杠配套轴承固定在所述下抱箍底盘边缘部分的所述下抱箍防护板下。
本发明的技术构思为：牵引钢丝绳穿过下抱箍装置绳孔连接至上抱箍装置绳孔，通过两侧牵引钢丝绳在地上电机带动下引导塔筒中段向塔筒下段对接位置靠拢，完成一次引导定位，通过上抱箍装置主定位孔与下抱箍装置主定位销的配合完成二次引导定位，上定位座和下定位座分别设自定位销，用于校准与塔筒法兰螺栓孔的位置精度，小型电机带动丝杠螺母机构，实现装置抱紧与松开动作，装置松开后沿塔筒滑下，实现装置回收。
本发明的有益效果主要表现在：(1)采用牵引钢丝绳进行一次引导定位，吊车只需要将塔筒中段移动到对接大概的位置即可，且避免了高空风力作用产生的塔筒摆动现象；(2)采用上抱箍装置主定位孔和下抱箍装置主定位销配合的方式进行二次引导定位，避免了因钢丝绳的柔性可能产生的塔筒中段微小摆动或旋转且定位精度不高的缺点；(3)采用抱箍装置定位座上设自定位销的结构，通过辅助夹具即可实现装置与塔筒法兰螺栓孔的精确定位；(4)采用小型电机经减速后带动丝杠螺母机构，控制装置抱紧与松开，并可回收再利用。
附图说明
图1是上抱箍装置俯视图；
图2是上抱箍装置立体图；
图3是大型风电机组塔筒下段和塔筒中段的吊装对接引导示意图；
图4是吊装对接引导局部放大图A；
图5是松紧模块局部放大图B；
图6是上定位座结构示意图；
图7是下定位座结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步描述。
参照图1～图7，一种大型风力发电机组塔筒吊装对接引导定位装置，其包括上抱箍装置1、下抱箍装置2和牵引钢丝绳3，所述上抱箍装置1和下抱箍装置2均呈圆弧形，所述上抱箍装置1和下抱箍装置2均包括关于中心轴对称的两半抱箍，所述上抱箍装置1包括用以对上塔筒段进行定位的上定位引导模块1-3和用以调节两个上半抱箍之间距离的上松紧模块1-5，所述上定位引导模块1-3分别安装在半抱箍的中部，两个半抱箍之间连接所述上松紧模块1-5，所述上定位引导模块1-3为上定位座，所述上定位座包括主定位孔1-3-1、上绳孔1-3-2、上压紧板轴孔1-3-3和上自定位销1-3-4，所述主定位孔1-3-1位于中间位置，所述上绳孔1-3-2位于远离所述上抱箍装置中心的一侧，所述上压紧板轴孔1-3-3位于靠近所述上抱箍装置中心的一侧，所述上自定位销沿1-3-4所述上抱箍装置切线方向分布于所述主定位孔1-3-1两侧；
所述下抱箍装置2包括用以对下塔筒段进行定位的下定位引导模块和用以调节两个下半抱箍之间距离的下松紧模块，所述下定位引导模块为下定位座，所述下定位座包括主定位销2-3-1、下绳孔2-3-2、下压紧板轴孔2-3-3和下自定位销2-3-4，所述主定位销2-3-1位于中间位置，所述下绳孔2-3-2位于远离所述下抱箍装置中心的一侧，所述下压紧板轴孔2-3-3位于靠近所述下抱箍装置中心的一侧，所述下自定位销2-3-4沿所述下抱箍装置切线方向；
所述牵引钢丝绳3的一端穿过所述上抱箍装置底盘上的圆孔固定在所述上绳孔上，所述牵引钢丝绳3的另一端穿过所述下绳孔和所述下抱箍装置底盘上的圆孔与地面的电机连接。
本实施例的装置用于引导塔筒下段5和塔筒中段4（或其他塔筒段之间）吊装对接，所述上抱箍装置1呈圆弧形，可拆分为关于中心轴对称的两半，
如图1、图2、图5所示，所述上抱箍装置1包括上定位引导模块1-3和上松紧模块1-5，所述上定位引导模块1-3为上定位座1-3，所述上松紧模块1-5包括小型电机1-5-1、减速机1-5-2、丝杠配套轴承1-5-3、丝杠1-5-4、丝杠配套螺母1-5-5，所述减速机1-5-2的高速轴通过联轴器与所述小型电机1-5-1的输出轴连接，所述减速机1-5-2的低速轴与所述丝杠1-5-4的一端连接，所述丝杠1-5-4的另一端与所述上抱箍装置1另一半上的丝杠配套螺母1-5-5连接，所述小型电机1-5-1可驱动所述丝杠1-5-4转动用于调节所述上抱箍装置1的松紧，
所述牵引钢丝绳3的一端穿过所述上抱箍装置1底盘上的圆孔固定在所述上定位座1-3上的上绳孔上，所述牵引钢丝绳3的另一端穿过所述下抱箍装置2上的下绳孔和所述下抱箍装置2底盘上的圆孔与地面的电机连接，地面电机带动所述牵引钢丝绳3实现一次引导定位。
所述上抱箍装置1还包括上抱箍底盘1-1、上抱箍防护板1-2、上压紧板及内衬垫1-4，所述上抱箍防护板1-2焊接在所述上抱箍底座1-1上，所述上抱箍防护板1-2用于保护所述上抱箍装置1回收时不受损坏，所述上压紧板及内衬垫1-4通过轴承安装在所述上定位座上，具有30°的转动角，能自动与所述塔筒中段4外表面贴合，所述丝杠配套轴承1-5-3固定在所述上抱箍防护板1-2上，所述丝杠配套轴承1-5-3用于承受丝杠转动时的轴向力。
所述下抱箍装置2与所述上抱箍装置1结构基本一致，仅定位引导模块中的定位座结构不同。
所述上定位座的主要结构包括：主定位孔1-3-1、上绳孔1-3-2、上压紧板轴孔1-3-3和上自定位销1-3-4，所述主定位孔1-3-1位于中间位置，所述上绳孔1-3-2位于远离所述上抱箍装置1中心的一侧，用于固定所述牵引钢丝绳3，所述上压紧板轴孔1-3-3位于靠近所述上抱箍装置1中心的一侧，所述上自定位销1-3-4沿所述上抱箍装置1切线方向分布于所述主定位孔1-3-1两侧，配合辅助夹具使用可校准所述上抱箍装置1与所述塔筒中段4法兰螺栓孔的位置精度。
所述下定位座的主要结构包括：主定位销2-3-1、下绳孔2-3-2、下压紧板轴孔2-3-3和下自定位销2-3-4，所述主定位销2-3-1位于中间位置，与所述主定位孔1-3-1配合实现二次引导定位，所述下绳孔2-3-2位于远离所述下抱箍装置2中心的一侧，所述牵引钢丝绳3穿过所述下绳孔2-3-2，所述下压紧板轴孔2-3-3位于靠近所述下抱箍装置2中心的一侧，所述下自定位销2-3-4沿所述下抱箍装置2切线方向分布于所述主定位销2-3-1两侧，配合辅助夹具使用可校准所述下抱箍装置2与所述塔筒下段5法兰螺栓孔的位置精度。
本实施例的工作流程如下：在所述塔筒中段4安装前让所述上抱箍装置1抱住所述塔筒中段4底部，在所述塔筒下段5安装前让所述下抱箍装置2抱住所述塔筒下段5顶部，并通过辅助夹具配合所述上自定位销1-3-4和下自定位销2-3-4校准所述上抱箍装置1与所述塔筒中段4法兰螺栓孔的位置精度以及所述下抱箍装置2与所述塔筒下段5法兰螺栓孔的位置精度，将所述牵引钢丝绳3的一端穿过所述下抱箍装置2的所述下绳孔2-3-2固定在所述上抱箍装置1的所述上绳孔1-3-2上，将所述牵引钢丝绳3的另一端连接至地面的电机上，通过所述小型电机1-5-1经减速后正转带动丝杠螺母机构对装置施加抱紧力，所述塔筒下段5安装完毕后，当吊车将所述塔筒中段4吊至大概位置时，所述牵引钢丝绳3在地面电机的带动下牵引所述塔筒中段4与所述塔筒下段5对接，实现一次引导定位，所述主定位孔1-3-1与所述主定位销2-3-1配合实现二次引导定位，所述塔筒中段4与所述塔筒下段5完成对接后，所述小型电机1-5-1反转使装置松开，装置沿所述塔筒下段1缓慢滑下，并最终分离为左右两部分，回收再利用。

Claims (3)

1.一种大型风力发电机组塔筒吊装对接引导定位装置，其特征在于：所述引导定位装置包括上抱箍装置、下抱箍装置和牵引钢丝绳，所述上抱箍装置和下抱箍装置均呈圆弧形，所述上抱箍装置和下抱箍装置均包括关于中心轴对称的两半抱箍，所述上抱箍装置包括用以对上塔筒段进行定位的上定位引导模块和用以调节两个上半抱箍之间距离的上松紧模块，所述上定位引导模块分别安装在半抱箍的中部，两个半抱箍之间连接所述上松紧模块，所述上定位引导模块为上定位座，所述上定位座包括主定位孔、上绳孔、上压紧板轴孔和上自定位销，所述主定位孔位于中间位置，所述上绳孔位于远离所述上抱箍装置中心的一侧，所述上压紧板轴孔位于靠近所述上抱箍装置中心的一侧，所述上自定位销沿所述上抱箍装置切线方向分布于所述主定位孔两侧；
所述下抱箍装置包括用以对下塔筒段进行定位的下定位引导模块和用以调节两个下半抱箍之间距离的下松紧模块，所述下定位引导模块为下定位座，所述下定位座包括主定位销、下绳孔、下压紧板轴孔和下自定位销，所述主定位销位于中间位置，所述下绳孔位于远离所述下抱箍装置中心的一侧，所述下压紧板轴孔位于靠近所述下抱箍装置中心的一侧，所述下自定位销沿所述下抱箍装置切线方向分布于所述主定位销两侧；
所述牵引钢丝绳的一端穿过所述上抱箍装置底盘上的圆孔固定在所述上绳孔上，所述牵引钢丝绳的另一端穿过所述下绳孔和所述下抱箍装置底盘上的圆孔与地面的电机连接。
2.如权利要求1所述的大型风力发电机组塔筒吊装对接引导定位装置，其特征在于：所述上松紧模块或下松紧模块均包括小型电机、减速机、丝杠配套轴承、丝杠、丝杠配套螺母，所述减速机的高速轴通过联轴器与所述小型电机的输出轴连接，所述减速机的低速轴与所述丝杠的一端连接，所述丝杠的另一端与所述上抱箍装置另一半上的丝杠配套螺母连接，所述小型电机可驱动所述丝杠转动用于调节所述上抱箍装置的松紧。
3.如权利要求1或2所述的大型风力发电机组塔筒吊装对接引导定位装置，其特征在于：所述上抱箍装置还包括上抱箍底盘、上抱箍防护板和上压紧板及内衬垫，所述上抱箍防护板焊接在所述上抱箍底座上，所述上压紧板及内衬垫通过轴承可转动地安装在所述上定位座上所述丝杠配套轴承固定在所述上抱箍底盘边缘部分的所述上抱箍防护板上；
所述下抱箍装置还包括下抱箍底盘、下抱箍防护板和下压紧板及内衬垫，所述下抱箍防护板焊接在所述下抱箍底座下，所述下压紧板及内衬垫通过轴承可转动地安装在所述下定位座下所述丝杠配套轴承固定在所述下抱箍底盘边缘部分的所述下抱箍防护板下。
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