CN103723614B - 一种风力发电机组叶片30度角安装吊具及其吊装方法 - Google Patents

Abstract

一种风力发电机组叶片30度安装吊具，包括两个吊架，吊架框架的一侧面设置开口，构成C形断面；在吊架开口内，相对于该开口的两个相对侧面之一上设夹紧装置，其包括一活动压板，活动压板与吊架间设定位调节装置，使活动压板位移而将置于该吊架中的叶片夹紧固定；两个吊架的开口内的活动压板与相对侧面的最大间距及其框架内部空间分别与叶片的根部和质心后面与根部质量平衡处的截面大小相匹配。叶片30度安装方法是：将叶片用两个吊架夹紧固定，一起提升，然后夹紧叶片根部的吊架停止上升而夹紧叶片后部吊架继续上升至叶片倾斜30度与叶轮轮毂安装。本吊具和叶片安装方法保证了兔耳式组合体的吊装；控制操作简单、经济性好，设备系统维护方便。

Description

一种风力发电机组叶片30度角安装吊具及其吊装方法

技术领域

本发明涉及风电技术领域，特别涉及一种风力发电机组叶片30度角安装吊具及其吊装方法。

背景技术

风力发电机组的叶轮主要由轮毂和三个叶片构成，现有技术中吊装叶轮到塔筒上的方法很多，例如有整体吊装方法，通常是使用两台吊车，第一台吊车的吊索固定两个叶片，第二台吊车的吊索固定第三个叶片。吊装时，首先，两台吊车同时提升，将叶轮水平吊起，然后，第二台吊车的吊索上的吊钩下降，同时，第一台吊车继续提升，使得叶轮翻转90°，之后拆除第二台吊车，由第一台吊车提升叶轮就位。这种技术需要使用两台大型的吊车，而且安装时，由于整体叶轮非常庞大、沉重，两台吊车配合难度较大，操作不便。

本发明的申请人研制出叶轮分体吊装技术，即将叶轮分解为两部分，第一部分包括机舱和轮毂上固定有两个叶片的发电机叶轮，第二部分为第三个叶片。首先，将形似兔耳的第一部分采用兔耳式吊装法吊装到塔筒上就位，然后，再吊装第二部分，也就是第三个叶片。

在前述叶轮分体吊装技术中，形似兔耳的第一部分的组装是在地面上完成的，组装中，首先，将叶轮的轮毂固定到机舱上，叶轮的轮毂与机舱中的发电机法兰孔对接后，其上的三个叶片安装孔中两侧孔成对称30度角，最后一个孔垂直向下，接着就是在轮毂的对称的两侧孔上安装两根叶片，将基本上水平的运输状态的叶片安装到轮毂的两侧30度角倾斜的轮毂上的叶片安装位置上。

现有技术中有单叶片吊装技术，例如申请号为201210476928.8的中国发明专利申请公开一种吊装单个叶片的方法，是使用安装于轨道上的塔吊，吊塔上设吊杆，吊杆上安装吊带，通过吊带将叶片固定，起吊使得叶片离开运输车，然后动力装置带动塔吊在轨道上移动，使得叶片就位。又如申请号为201110439322.2的中国发明专利申请公开一种风电机组叶片吊具装置，其中的吊架上设有多个螺孔，使用这种吊具装置，需要将叶片通过螺柱固定在吊架上起吊，再将叶片通过螺柱固定到叶轮上，之后再解除叶片与吊架的螺柱连接。

从现有技术上看，叶片吊装的方法比较繁琐，操作复杂。对于设置在例如海边、海上或沙漠戈壁上的风力发电机，实施起来就更加困难。而且，将叶片吊起再旋转30度，这种吊具还未出现过。

发明内容

本发明的目的是填补现有技术的空白，提供一种风力发电机组叶片30度角安装吊具，本发明的另一个目的在于提供风力发电机组叶片30度角安装的方法，达到了机组兔耳式拼装的要求。

为实现上述目的，本发明采取以下技术方案：

一种风力发电机组叶片30度角安装吊具，包括两个吊架，每个吊架都包括一框架，在该框架的一个侧面设置开口，使得该框架的横截面构成C形断面；在该吊架的顶部设置用于连接吊索继而连接吊机的连接件；在该吊架的开口内，相对于该开口的两个相对侧面之一上设置夹紧装置，该夹紧装置包括一活动压板，该活动压板与所述吊架之间设置定位调节装置，使得该活动压板相对于该吊架位移而改变该活动压板与相对侧面之间的间距用以将置于该吊架中的叶片夹紧固定；

两个所述吊架的开口内的所述活动压板与相对侧面的间距及其框架内部空间分别与所述叶片的根部和质心后面与根部质量平衡处的截面大小相匹配。

所述活动压板与所述吊架之间设置的定位调节装置是：所述活动压板的一端与吊架铰接构成一摆臂推杆，该摆臂推杆和吊架之间设置直线运动机构，该摆臂推杆连接该直线运动机构中的直线运动件，该直线运动机构连接动力装置。

所述活动压板与所述吊架之间设置的定位调节装置也可以是：一相对于所述吊架的上顶边框可上下移动的夹紧压杆，一动力装置连接一直线运动机构固定在吊架上，其上中的直线运动件连接该夹紧压杆。

所述动力装置可以是一夹紧电机，所述直线运动机构为螺旋机构，其中的螺母铰接在所述摆臂推杆上，螺接该螺母的螺杆连接夹紧电机，该夹紧电机设置在该吊架上；或者，

所述动力装置是一夹紧电机，所述直线运动机构为螺旋机构，该夹紧压杆连接所述螺旋机构中的螺杆，与该螺杆螺接的螺母固定在该夹紧压杆上。

所述动力装置也可以是液压或气压装置，与其连接的液压或气压装置中的活塞杆的伸出端铰接在所述摆臂推杆上或连接在所述夹紧压杆上，液压缸或气压缸设置在所述吊架上。

所述吊架上与设置所述活动压板相对的侧面的内侧面上设置一固定压板，该活动压板和固定压板的内侧面与要吊装的叶片相应侧面的形状匹配；和/或，在所述吊架的与所述开口相对的侧面设置一内侧压板。

连接吊索继而连接吊机的连接件为吊耳。

具体地，该吊架的框架为一侧面开口的C型钢，该摆臂推杆的内端与所述C型钢的开口内上角端铰接，该摆臂推杆的外端设置在C型钢的开口处，在该摆臂推杆的外端处铰接有所述螺母，该夹紧电机连接的所述螺杆与所述摆臂推杆的螺母连接，该摆臂推杆上安装一活动压板头，该活动压板头安装在摆臂推杆的中部的下端面上。

一种风力发电机组叶片30度角安装的方法，它包括下列步骤：

(1)叶片由运输状态到安装现场，将两个吊架分别固定在一叶片的叶片根部和叶片质心后面与根部质量平衡处两个位置；

(2)两部吊车分别吊起两个所述吊架，同步起吊至设定高度，即叶片的根部与固定在机舱上的叶轮轮毂一侧倾斜的一个叶片安装位置平齐；

(3)固定所述叶片根部吊架的连接吊机停止，固定所述叶片质心后面吊架的连接吊机继续升高，使得叶片倾斜，直至叶片倾斜角度为30度时停止；

(4)倾斜30度角的叶片的根部与叶轮轮毂上的安装位置实现对接；

(5)从安装好的叶片上解除所述吊架。

同时或之后重复上述步骤(1)至步骤(5)，将另一叶片安装到叶轮轮毂另一侧的安装孔上，即完成了包括机舱和轮毂上固定有两个叶片的发电机叶轮的兔耳式第一部分的组装工作。

上述方法中使用上述安装吊具进行所述风力发电机组叶片30度角安装的方法，

在步骤(1)中，叶片由运输状态到安装现场，将所述的两个吊架分别从所述开口插设在一叶片的叶片根部和叶片质心后与根部质量平衡处的两个位置；操纵两个所述吊架的所述定位调节装置，使得叶片被夹紧固定在所述吊架上；

在步骤(5)中，操纵两个所述吊架的所述定位调节装置，使得所述吊架松开叶片。

本发明的有益效果是：采用所述风力发电机组叶片30度角安装吊具可以方便地将运输过来的叶片原地夹紧固定在吊具上，通过吊具上的夹紧装置和定位调节装置可以方便地将叶片与吊具固定好，启动连接吊具的吊车即可将叶片吊起，叶片吊起到位安装后，再通过定位调节装置，可以快捷地将吊具与叶片分离，吊具拆卸灵活方便；技术可靠。而本发明提供的所述风力发电机组叶片30度角安装的方法，更是为创造性地提出水平轴风力发电机分体安装方案解决了兔耳式的第一部分中两个叶片的安装朵叶片的安装问题，从而保证了兔耳式组合体的吊装；控制操作简单、经济性好，设备系统维护方便。

附图说明

图1是本发明提供的利用所述风力发电机组叶片30度角安装吊具在叶片运输过来的状态下夹紧固定叶片的结构示意图；

图2是图1的A-A剖视结构示意图；

图3是图1的B-B剖视结构示意图；

图4是本发明提供的利用所述风力发电机组叶片30度角安装吊具夹持叶片在空中逆时针转30度向叶轮轮毂上安装叶片状态示意图。

附图标号：1、叶片根部夹具；2、叶片；3、叶片质心后夹具；4、叶片质心；5、电机；6、吊带；7、吊耳；8、销轴；9、活动压板头；10、C型钢；11、侧面压板；12、底部压板；13、摆臂推杆；14、螺杆；15、螺母；16、叶轮。

具体实施方式

参见图1、图2和图3所示：一种风力发电机组叶片30度角安装吊具，它包括有叶片根部夹具1和叶片质心后面夹具3；

所述的叶片根部夹具1包括有C型钢10、摆臂推杆13，C型钢10的开口朝向侧面。该摆臂推杆13的内端与C型钢10的内侧上夹角处通过销轴8铰接，在摆臂推杆13的下端连接有活动压板头9，该活动压板头9安装在摆臂推杆的中部的下端面上。在C型钢10的开口上端处设有电机5，该电机5的下端位于摆臂推杆13的外端，所述电机5输出端上连接螺杆14，该螺杆14的杆身上套接有螺母15，该螺母15与摆臂推杆13的外端连接。

该电机5可以替换为液压或气压装置，液压或气压装置中的活塞杆的伸出端铰接在所述摆臂推杆外端上，液压缸或气压缸设置在所述吊架上。

另外，该摆臂推杆13也可以替换为一相对于C型钢的上顶边框可上下移动的夹紧压杆，一电机固定在吊架上，其上连接螺杆，与该螺杆螺接的螺母固定在该夹紧压杆上，启动电机，即可使得该夹紧压杆上下移动而夹紧过松开设置在C型钢中的叶片。当然此处的电机也可以替换成液压或气压装置，夹紧压杆连接所述活塞杆的伸出端。

在C型钢10的内底部设有底部压板12，在C型钢10的上端设有吊耳6；吊耳6上连接吊环，该吊环上连接吊带6；

所述的叶片质心后面夹具3与叶片根部夹具1结构相同，叶片质心后夹具3的C型钢的开口纵向长度小于叶片根部夹具C型钢的开口纵向长度。由于叶片根部较粗，所以叶片根部夹具开口较大，叶片质心后的叶片较扁，所以，叶片质心后夹具的开口较窄。

在叶片根部夹具1和叶片质心后夹具3的C型钢10的内侧设有侧面压板11。

一种根据上述风力发电机组叶片30度角安装吊具的吊装方法，它包括下列步骤：

(1)叶片2由运输状态到安装现场，叶片基本上是水平放置状态，将两个吊架即叶片根部夹具1和叶片质心后面夹具3分别固定在一叶片的叶片根部位置和叶片质心后面与根部质量平衡处的位置；通过吊机控制吊具，使得叶片先慢慢由C型钢的侧面开口进入吊架，靠近C型钢的底部压板和侧面压板到位后，由电机5控制，让摆臂推杆绕铰接轴8转动，缓慢推进使夹紧压板压在叶片翼面上，保证一定的夹持力后，电机5停止工作；

叶片根部夹具1设置在叶片2叶片根位置，叶片质心后夹具4设置在叶片2的位置是叶片质心4位置后约3米左右；

(2)两部吊车分别吊起两个所述吊架，同步起吊至设定高度，即叶片的根部与固定在机舱上的叶轮轮毂一侧倾斜的一个叶片安装位置平齐；

(3)固定所述叶片根部吊架的连接吊机停止，固定所述叶片质心后面吊架的连接吊机继续升高，使得叶片倾斜，直至叶片倾斜角度为30度时停止；

(4)倾斜30度角的叶片的根部与叶轮轮毂上的安装孔实现对接；

(5)对接后联接好轮毂和叶片根部的连接螺栓，再从安装好的叶片上解除所述吊架。

之后重复上述步骤(1)至步骤(5)，将另一叶片安装到叶轮轮毂另一侧的安装孔上，即完成了包括机舱、发电机和叶轮轮毂上固定有两个叶片的发电机叶轮的兔耳式第一部分的组装工作。

以上所述是本发明的较佳实施例及其所运用的技术原理，对于本领域的技术人员来说，在不背离本发明的精神和范围的情况下，任何基于本发明技术方案基础上的等效变换、简单替换等显而易见的改变，均属于本发明保护范围之内。

Claims (9)

1.一种风力发电机组叶片30度角安装吊具，其特征在于：包括两个吊架，每个吊架都包括一框架，在该框架的一个侧面设置开口，使得该框架的横截面构成C形断面；在该吊架的顶部设置用于连接吊索继而连接吊机的连接件；在该吊架的开口内，相对于该开口的两个相对侧面之一上设置夹紧装置，该夹紧装置包括一活动压板，该活动压板与所述吊架之间设置定位调节装置，使得该活动压板相对于该吊架位移而改变该活动压板与相对侧面之间的间距用以将置于该吊架中的叶片夹紧固定；

两个所述吊架的开口内的所述活动压板与相对侧面的间距及其框架内部空间分别与所述叶片的根部和质心后面与根部质量平衡处的截面大小相匹配。

2.根据权利要求1所述的风力发电机组叶片30度角安装吊具，其特征在于：所述活动压板与所述吊架之间设置的所述定位调节装置包括所述活动压板的一端与所述吊架铰接构成的一摆臂推杆，该摆臂推杆和吊架之间设置直线运动机构，该摆臂推杆连接该直线运动机构中的直线运动件，该直线运动机构连接动力装置；或者，

所述活动压板与所述吊架之间设置的所述定位调节装置是：一相对于所述吊架的上顶边框可上下移动的夹紧压杆，一动力装置连接一直线运动机构固定在吊架上，其中的直线运动件连接该夹紧压杆。

3.根据权利要求2所述的风力发电机组叶片30度角安装吊具，其特征在于：所述动力装置是一夹紧电机，所述直线运动机构为螺旋机构，其中的螺母铰接在所述摆臂推杆上，螺接该螺母的螺杆连接所述夹紧电机，该夹紧电机设置在该吊架上；或者，

所述动力装置是一夹紧电机，所述直线运动机构为螺旋机构，该夹紧压杆连接所述螺旋机构中的螺杆，与该螺杆螺接的螺母固定在该夹紧压杆上。

4.根据权利要求2所述的风力发电机组叶片30度角安装吊具，其特征在于：所述动力装置是液压或气压装置，该液压或气压装置中的活塞杆的伸出端铰接在所述摆臂推杆上或连接在所述夹紧压杆上，该液压或气压装置中的液压缸或气压缸设置在所述吊架上。

5.根据权利要求1所述的风力发电机组叶片30度角安装吊具，其特征在于：所述吊架上与设置所述活动压板相对的侧面的内侧面上设置一固定压板，该活动压板和固定压板的内侧面与要吊装的叶片相应侧面的形状匹配；和/或，

在所述吊架的与所述开口相对的侧面设置一内侧压板，或者，

连接吊索继而连接吊机的连接件为吊耳。

6.根据权利要求3所述的风力发电机组叶片30度角安装吊具，其特征在于：该吊架的所述框架为一侧面开口的C型钢，该摆臂推杆的内端与所述C型钢的开口内上角端铰接，该摆臂推杆的外端设置在C型钢的开口处，在该摆臂推杆的外端处铰接有所述螺母，该夹紧电机连接的所述螺杆与所述摆臂推杆的所述螺母连接，该摆臂推杆上安装一活动压板头，该活动压板头安装在摆臂推杆的中部的下端面上。

7.一种风力发电机组叶片30度角安装的方法，它包括下列步骤：

(1)叶片由运输状态到安装现场，将两个吊架分别固定在一叶片的叶片根部和叶片质心后面与根部质量平衡处两个位置；

(2)两部吊车分别吊起两个所述吊架，同步起吊至设定高度，即叶片的根部与固定在机舱上的叶轮轮毂一侧倾斜的一个叶片安装位置平齐；

(3)固定所述叶片根部吊架的连接吊机停止，固定所述叶片质心后面吊架的连接吊机继续升高，使得叶片倾斜，直至叶片倾斜角度为30度时停止；

(4)倾斜30度角的叶片的根部与叶轮轮毂上的安装位置实现对接；

(5)从安装好的叶片上解除所述吊架；

同时或之后重复上述步骤(1)至步骤(5)，将另一叶片安装到叶轮轮毂另一侧的安装孔上，即完成了包括机舱和轮毂上固定有两个叶片的发电机叶轮的兔耳式第一部分的组装工作。

8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于：其中使用如权利要求1至6任一项所述的风力发电机组叶片30度角安装吊具。

9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于：在步骤(1)中，叶片由运输状态到安装现场，将所述的两个吊架分别从所述开口插设在一叶片的叶片根部和叶片质心后与根部质量平衡处的两个位置；操纵两个所述吊架的所述定位调节装置，使得叶片被夹紧固定在所述吊架上；

在步骤(5)中，操纵两个所述吊架的所述定位调节装置，使得所述吊架松开叶片。