CN105508153B - 风电机组的维修方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种风电机组的维修方法,所述风电机组包括塔架、安装在所述塔架上的机舱以及安装在所述机舱上的叶轮，所述塔架固定在运输船上，本发明通过先后拆卸所述叶轮和所述机舱，然后顺序安装所述机舱和所述叶轮完成整个风电机组的维修，因此降低了风电机组维护的成本和难度，提高了风场建设的经济性和安全性。

Description

风电机组的维修方法

技术领域

本发明涉及风力发电技术领域，尤其是指一种风电机组的维修方法。

背景技术

随着风力发电行业的快速发展，陆上风场的开放日趋饱和，海上风场以其风速高、湍流度低、风切变小等优点，成为迫切需要开发的风力发电领域。近年来，各地风场不断增多，陆地风场不断发展的同时，离岸型风场也已经开始建设。同时，随着风电技术的发展和机组性能逐步改进和提高，风电机组越来越经济和高效，单机容量也不断增大。

然而，随着风电机组单机容量的逐渐增大，机组各部件的长度和重量也在不断增加，这样极大的增加了风电机组的维护难度，提高了维护成本。尤其是离岸型的风电机组，受海上风浪的影响，安装和维护的难度会大很多，对于维护所需设备的要求也更高。具体地，由于海上风力发电机组一直受到不对称的波浪载荷，影响塔架和基础左右方向的载荷，引起机组振动，若一旦风速过大，可能导致机组的倾斜偏大，很容易发生风电机组的整体翻倾甚至引发毁机事故，因此若要对风电机组进行更换，通常需要拆卸风电机组的所有组件，拆卸完成后再顺序安装各个部件，导致海上风电机组的维护及大部件的更换难度大、成本高，并且更换和维护所耗时间长。

发明内容

为此，本发明所要解决的技术问题在于克服现有技术中风电机组维护的成本大、难度高等问题从而提供一种可以提高风场建设的经济性和安全性的风电机组的维修方法。

为解决上述技术问题，本发明的所述风电机组的维修方法，所述风电机组包括塔架、安装在所述塔架上的机舱以及安装在所述机舱上的叶轮，其特征在于，所述塔架固定在运输船上，其维修步骤如下：步骤S1：先后拆卸所述叶轮和所述机舱；步骤S2：利用吊装设备将更换后的机舱安装在所述塔架上；步骤S3：组装更换后叶轮上的叶片与轮毂，完成叶轮的组装；步骤S4：利用吊装设备将所述叶轮安装在所述机舱上。

在本发明的一个实施例中，所述步骤S1中，将吊点固定在所述叶轮的两个叶片上，利用吊装设备对所述叶轮进行拆卸，然后利用吊装设备对所述机舱进行拆卸。

在本发明的一个实施例中，所述步骤S2中，利用定位销将更换后的机舱安装在所述塔架上。

在本发明的一个实施例中，所述步骤S3中，组装叶片与轮毂时，依次顺序分别将各个叶片固定在轮毂上，最终完成叶轮的组装。

在本发明的一个实施例中，组装叶片与轮毂时，先将轮毂搁置固定在甲板面上，通过吊装设备分别起吊三个叶片与轮毂进行组装。

在本发明的一个实施例中，所述步骤S4中，利用两台吊装设备对所述叶轮进行吊装，其中一个吊点位于第一叶片和第二叶片之间，另一个吊点位于第三个叶片上。

在本发明的一个实施例中，所述吊点位于第一叶片和第二叶片之间时，在所述第一叶片和第二叶片的叶尖上分别设有揽风绳，且所述缆风绳固定在缆风绳船上。

在本发明的一个实施例中，利用两台吊装设备对所述叶轮进行吊装时，使所述叶轮保持竖立状态，卸去一台吊装设备，由另一台吊装设备将所述叶轮移送至所述机舱前面的安装位置。

在本发明的一个实施例中，所述另一台吊装设备将所述叶轮移送至所述机舱前面的安装位置时，所述叶轮的轮毂靠近所述机舱的安装法兰时，插入导向销，通过导向销将轮毂安装在所述机舱的前部，完成叶轮的安装。

在本发明的一个实施例中，所述叶轮安装完成后，对所述叶轮进行盘车，卸载所述揽风绳。

本发明的上述技术方案相比现有技术具有以下优点：

本发明所述的风电机组的维修方法，通过先后拆卸所述叶轮和所述机舱，然后顺序安装所述机舱和所述叶轮，完成所述整个风电机组的维修，因此可以降低更换和维护所耗时间，且降低风电机组维护的成本和难度，提高风场建设的经济性和安全性。

附图说明

为了使本发明的内容更容易被清楚的理解，下面根据本发明的具体实施例并结合附图，对本发明作进一步详细的说明，其中

图1是本发明所述发电机组的示意图；

图2是本发明所述风电机组维修方法流程图。

具体实施方式

如图1和图2所示，本实施例提供一种风电机组的维修方法，所述风电机组包括塔架11、安装在所述塔架11上的机舱12以及安装在所述机舱12上的叶轮13，所述塔架11固定在运输船上，其维修步骤如下：步骤S1：先后拆卸所述叶轮13和所述机舱12；步骤S2：利用吊装设备将更换后的机舱12安装在所述塔架11上；步骤S3：组装更换后叶轮13上的叶片与轮毂，完成叶轮13的组装；步骤S4：利用吊装设备将所述叶轮13安装在所述机舱12上。

上述是本发明的核心技术方案，本发明所述风电机组包括塔架11、安装在所述塔架11上的机舱12以及安装在所述机舱12上的叶轮13，其中所述塔架11固定在运输船上，因此所述塔架不易受海上环境的影响，即使海况复杂，由于所述塔架11被固定在运输船上，因此能够避免所述塔架11在水平方向的晃动，防止风电机组的倾斜，有效保证了风电机组整体的稳定性；所述维修步骤如下：所述步骤S1中，先后拆卸所述叶轮13和所述机舱12，由于所述塔架11固定在运输船上，不需要进行拆卸，因此提高了风电机组的拆卸效率；所述步骤S2中，利用吊装设备将更换后的机舱12安装在所述塔架11上，完成所述机舱12的安装；所述步骤S3中，组装更换后所述叶轮13上的叶片与轮毂，完成叶轮13的组装；所述步骤S4中，利用吊装设备将所述叶轮13安装在所述机舱12上，完成所述叶轮13的安装，由于本发明通过先后拆卸所述叶轮13和所述机舱12就完成了整个风电机组的拆卸，安装时只需要安装所述机舱12和所述叶轮13，因此可以降低更换和维护所耗时间，且降低风电机组维护的成本和难度，提高风场建设的经济性和安全性。

本实施例中，所述步骤S1中，先将吊点固定在所述叶轮13的两个叶片上，从而方便利用吊装设备对所述叶轮13进行拆卸；利用吊装设备对所述机舱12进行拆卸。其中利用吊装设备对所述叶轮13进行拆卸时，技术人员对现场风机状况进行评判，特别是受损叶片根部的受力状况，若三个叶片中受损最严重的叶片可满足吊装要求，且叶轮通过外力可以满足盘车，则采用先拆除整个叶轮13，然后拆除机舱12的第一种方案；若受损最严重的叶片不能满足要求或者叶轮通过外力以无法满足叶轮盘车，则采用先拆除受损最严重的叶片，然后拆除其它两个叶片与轮毂的组合，最后拆除机舱12的第二种方案。

下面详细说明两种不同的拆卸风电机组的方案：

对于第一种方案，先将两个叶片根部挂上叶轮吊装吊带，然后起钩，稍微拎起叶轮，钳工班组进入主轴前部，开始拆卸主轴螺栓，拆卸时利用液压扳手拆卸，若遇到无法拆卸时，采用氧气乙炔气割，螺栓拆除完毕后，由所述吊装设备将所述叶轮下放至甲板面合适位置合适高度，利用辅助吊装设备挂上辅助吊点，然后通过所述两台吊装设备配合翻身放下叶轮13。吊点固定时，旋转叶轮13，使受损相对最严重的叶片保持竖直向下的状态，如此以来，利用所述吊装设备吊装所述叶轮13时，所述受损相对最严重的叶片除了自身重力外，不受其它外力，可以防止吊装过程中发生的安全隐患。需要注意的是：此过程中应保持细致，动作须缓慢。

所述步骤S1中，利用吊装设备拆卸叶轮13后，将叶轮13搁置在甲板上后，通过两个吊装设备的配合，将叶轮13的三个叶片与轮毂分离。所述叶片和轮毂分离时，先采用变浆电机配合分离，如变桨电机无法完成分离，采用砂轮切割机进行分离，电源可由船上柴油发电机提供。利用吊装设备拆卸机舱12时，吊具根据受损后的机舱重心与吊点布置进行配置，其中所述吊点布置在所述机舱12的框架上。吊具配置完成后，挂好索具，利用液压扭力扳手进行螺栓拆除，若螺栓无法拆卸，利用大扭力扳手进行螺栓破断拆除，尽量不使用气割拆除以保护所述塔筒的法兰。

本实施例中，分离的叶片与轮毂，由两个吊装设备如主副吊机配合搁置在船上的搁置支架上；所述机舱12拆下后，将机舱12搁置在支架上，然后装入运输船上固定后运回。

对于第二种方案，比较所述叶轮13的三个叶片的受损程度，先将受损程度最大的叶片拆卸，然后将剩余两个叶片与轮毂的组合拆卸，从而在受损最严重的叶片不能满足要求或者叶轮通过外力以无法满足叶轮盘车时，防止吊装过程中发生的安全隐患。其中，受损程度最大的叶片拆卸时，通过一套叶片捆绑索可将叶片锁紧于内，将所述叶片的根部切断分离。具体地，所述索具由钢丝绳、卸扣以及手拉葫芦组成。锁具安装方向如下：先用双股钢丝绳缠绕叶片根部，由吊装设备的副钩与索具钩吊起缠绕的钢丝绳两边，其中副钩挂在收紧钢丝绳的一段，索具钩挂在提升钢丝绳的一边；在钢丝绳另外两侧通过卸扣系上两根向下垂的钢丝绳，利用索具钩将缠绕的钢丝绳网上提，副钩配合上提，待缠绕的钢丝绳达到叶片重心以上处，索具钩停止提升，利用副钩提升将收紧钢丝绳将叶片锁紧。此时，在叶片根部缠绕两股钢丝绳，将垂下的2根钢丝绳下端与根部钢丝上通过卸扣连接。利用手拉葫芦将叶片根部的缠绕钢丝绳锁紧并固定。最后提升副钩，将叶片锁紧于叶片索具中。叶片锁紧后，利用砂轮切割机在叶片根部切断分离。值得注意的是：在叶片切断时，应做到小心谨慎，特别是最后分离时刻，必须根据现场条件机械固定约束，以防出现意外。

本实施例中，将剩余两个叶片与轮毂的组合拆卸时，吊点位于所述轮毂内，通过叶片孔穿入后挂在所述轮毂的机架上。索具挂好后收紧索具，利用液压扭力扳手进行螺栓连接拆除，若无法采用扳手拆除，采用氧气乙炔气割。此时应做好切割残留物及分离的螺帽向下坠落措施。轮毂与机舱分离后，利用副钩将轮毂与两叶片组合吊移至里甲板面合适位置，在两叶片上挂上辅吊翻身索具，辅吊索具挂好后，主副吊装设备配合将给该组合置在甲板上。

所述步骤S2中，利用定位销将更换后的机舱12安装在所述塔架11上，通过所述定位销可以导向定位，有利于使所述机舱12稳固安装在所述塔架11上。所述机舱12安装完成后，满足所述机舱12前部正对着700t吊车扒杆。

所述步骤S3中，组装叶片与轮毂时，依次顺序分别将各个叶片固定在轮毂上，最终完成叶轮的组装。具体地，组装叶片与轮毂时，先将轮毂搁置固定在甲板面上，通过吊装设备分别起吊三个叶片与轮毂进行组装，如先将第一个叶片固定在轮毂上，然后再将第二个叶片固定在轮毂上，最后将第三个叶片固定在轮毂上，完成力矩紧固施工。

所述步骤S4中，利用两台吊装设备对所述叶轮进行吊装，两台吊装设备中，一台作为主吊设备，另一台作为辅吊设备，且主吊设备的吊点位于第一叶片和第二叶片之间，辅吊设备的吊点位于第三个叶片上。所述吊点位于第一叶片和第二叶片之间时，在所述第一叶片和第二叶片的叶尖上分别设有揽风绳，且所述缆风绳固定在缆风绳船上，通过所述缆风绳可以控制所述叶轮13吊装时的安全稳定。其中所述揽风绳采用φ20×200m尼龙绳。利用主吊设备和辅吊设备对所述叶轮13进行吊装时，使所述叶轮13保持竖立状态，然后卸去辅吊设备，由主吊设备将所述叶轮13移送至所述机舱12前面的安装位置，当所述叶轮13的轮毂靠近所述机舱12的安装法兰时，插入导向销，通过导向销将轮毂安装在所述机舱12的前部，完成所述叶轮13的安装。所述叶轮13安装完成后，对所述叶轮13进行盘车，卸载所述两根揽风绳。

值得注意的是：所述风电机组拆卸前，需要对所述塔筒11进行清理，清理结束后勘察薄弱部位，并对所述机舱12四周挂防护网片，底部进行加固处理，以确保作业平台安全可靠。

综上，本发明所述技术方案具有以下优点：

1.本发明所述风电机组的维修方法，所述风电机组包括塔架、安装在所述塔架上的机舱以及安装在所述机舱上的叶轮，其中所述塔架固定在运输船上，因此所述塔架不易受海上环境的影响，即使海况复杂，由于所述塔架被固定在运输船上，因此能够避免所述塔架在水平方向的晃动，防止风电机组的倾斜，有效保证了风电机组整体的稳定性；所述维修步骤如下：所述步骤S1中，先后拆卸所述叶轮和所述机舱，由于所述塔架固定在运输船上，不需要进行拆卸，因此提高了风电机组的拆卸效率；所述步骤S2中，利用吊装设备将更换后的机舱安装在所述塔架11上，完成所述机舱的安装；所述步骤S3中，组装更换后所述叶轮上的叶片与轮毂，完成叶轮的组装；所述步骤S4中，利用吊装设备将所述叶轮安装在所述机舱上，完成所述叶轮的安装，由于本发明通过先后拆卸所述叶轮和所述机舱就完成了整个风电机组的拆卸，安装时只需要安装所述机舱和所述叶轮，因此可以降低更换和维护所耗时间，且降低风电机组维护的成本和难度，提高风场建设的经济性和安全性。

2.本发明所述风电机组的维修方法，所述步骤S4中，利用两台吊装设备对所述叶轮进行吊装，两台吊装设备中，一台作为主吊设备，另一台作为辅吊设备，且主吊设备的吊点位于第一叶片和第二叶片之间，辅吊设备的吊点位于第三个叶片上。所述吊点位于第一叶片和第二叶片之间时，在所述第一叶片和第二叶片的叶尖上分别设有揽风绳，且所述缆风绳固定在缆风绳船上，通过所述缆风绳可以控制所述叶轮吊装时的安全稳定。

显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。

Claims (9)

1.一种风电机组的维修方法，所述风电机组包括塔架、安装在所述塔架上的机舱以及安装在所述机舱上的叶轮，其特征在于，所述塔架固定在运输船上，其维修步骤如下：

步骤S1：先后拆卸所述叶轮和所述机舱，将吊点固定在所述叶轮的两个叶片上，根据受损叶片根部的受力状况，利用吊装设备对所述叶轮进行拆卸，然后利用吊装设备对所述机舱进行拆卸，其中若三个叶片中受损最严重的叶片满足吊装要求，且所述叶轮通过外力可以满足盘车，则先拆除整个叶轮，然后再拆除机舱；若受损最严重的叶片不能满足要求或者叶轮通过外力已无法满足盘车，则采用先拆除受损最严重的叶片，然后再拆除其它两个叶片与轮毂的组合，最后拆除机舱；

步骤S2：利用吊装设备将更换后的机舱安装在所述塔架上；

步骤S3：组装更换后叶轮上的叶片与轮毂，完成叶轮的组装；

步骤S4：利用吊装设备将所述叶轮安装在所述机舱上。

2.根据权利要求1所述风电机组的维修方法，其特征在于：所述步骤S2中，利用定位销将更换后的机舱安装在所述塔架上。

3.根据权利要求1所述风电机组的维修方法，其特征在于：所述步骤S3中，组装叶片与轮毂时，依次顺序分别将各个叶片固定在轮毂上，最终完成叶轮的组装。

4.根据权利要求3所述风电机组的维修方法，其特征在于：组装叶片与轮毂时，先将轮毂搁置固定在甲板面上，通过吊装设备分别起吊三个叶片与轮毂进行组装。

5.根据权利要求1所述风电机组的维修方法，其特征在于：所述步骤S4中，利用两台吊装设备对所述叶轮进行吊装，其中一个吊点位于第一叶片和第二叶片之间，另一个吊点位于第三个叶片上。

6.根据权利要求5所述风电机组的维修方法，其特征在于：所述吊点位于第一叶片和第二叶片之间时，在所述第一叶片和第二叶片的叶尖上分别设有缆 风绳，且所述缆风绳固定在缆风绳船上。

7.根据权利要求6所述风电机组的维修方法，其特征在于：利用两台吊装设备对所述叶轮进行吊装时，使所述叶轮保持竖立状态，卸去一台吊装设备，由另一台吊装设备将所述叶轮移送至所述机舱前面的安装位置。

8.根据权利要求7所述风电机组的维修方法，其特征在于：所述另一台吊装设备将所述叶轮移送至所述机舱前面的安装位置时，所述叶轮的轮毂靠近所述机舱的安装法兰时，插入导向销，通过导向销将轮毂安装在所述机舱的前部，完成叶轮的安装。

9.根据权利要求8所述风电机组的维修方法，其特征在于：所述叶轮安装完成后，对所述叶轮进行盘车，卸载所述缆 风绳。