CN105540410A - 风力发电机组的吊装设备和吊装方法 - Google Patents

风力发电机组的吊装设备和吊装方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种风力发电机组的吊装设备和吊装方法。所述吊装设备用于吊装发电机和机舱的组合体，机舱里安装有底座，底座上设有吊耳，所述吊装设备包括吊梁以及分别设置在吊梁两端的第一吊装部和第二吊装部，第一吊装部的下端设置有多根第一吊带，第一吊带用于连接在底座的吊耳上，第二吊装部的下端设置有连接板，其中，连接板上设置有与发电机的法兰面上的法兰孔适配的连接孔。采用本发明的技术方案，可以对风力发电机组的机舱和发电机进行高效率地组合吊装，并有效地解决了发电机因吊装位置易发生形变而损坏的问题。

Description

风力发电机组的吊装设备和吊装方法
技术领域
本发明涉及风力发电设备领域，尤其涉及一种风力发电机组的吊装设备和吊装方法。
背景技术
随着风力发电技术的不断发展，各种环境下的风电场均被开发出来，其中，海上风电场利用资源丰富、风速较大、主导风向稳定的海上风能，具有不占用土地资源、对环境影响小等优点，因此，海上风力发电技术将得到迅速发展。
在海上风电场的建设过程中，海上风力发电机组的安装主要在海上进行施工，需要吊装运输船及相应吊装设备相配地进行施工，施工难度较大，所以，海上风力发电机组的安装方法主要以减少海上作业时间为主要目的。其中，在直驱式风力发电机组的安装过程中，各大部件的总成是按照顺序进行吊装的，为了缩短施工周期以及减小吊装成本，通常将机舱和发电机组装在一起进行组合吊装。
但是，现有技术中对机舱和发电机进行组合吊装的吊装设备，利用设置在发电机转轴外侧的吊耳来吊装发电机，会造成发电机在吊运过程中发生形变，使发电机发生损坏，需要对发电机进行修复以及重新吊装，影响整体施工进度，以及增加风力发电机组的安装成本。
发明内容
本发明的实施例提供一种风力发电机组的吊装设备和吊装方法，以解决机舱和发电机的组合吊装过程中发电机易发生形变而损坏的问题。
为达到上述目的，本发明的实施例提供一种风力发电机组的吊装设备，用于吊装发电机和机舱的组合体，所述机舱里安装有底座，所述底座上设有吊耳，所述吊装设备包括吊梁以及分别设置在所述吊梁两端的第一吊装部和第二吊装部，所述第一吊装部的下端设置有多根第一吊带，所述第一吊带用于连接在所述底座的所述吊耳上，所述第二吊装部的下端设置有连接板，其中，所述连接板上设置有与发电机的法兰面上的法兰孔适配的连接孔。
进一步地，所述第二吊装部还包括第二吊带，所述第二吊带的两端分别与所述吊梁和所述连接板连接。
进一步地，所述第二吊带通过第二卸扣与所述连接板连接，所述连接板上设置有用于连接第二卸扣的通孔。
进一步地，所述连接板的数量至少为两个，所述第二吊带的数量与所述连接板的数量对应。
进一步地，所述吊装设备还包括与所述吊梁呈T型地设置在所述吊梁的第二端的横梁，所述第二吊带的一端与所述横梁连接。
进一步地，所述第一吊装部还包括第一卸扣和第三吊带，所述第三吊带的两端分别与所述吊梁的第一端以及所述第一卸扣连接。
进一步地，所述底座上设置有三个吊耳，分别设置在所述底座的两侧和顶端，所述第一吊带的数量为三个，其中两根第一吊带分别穿过所述第一卸扣连接在所述底座两侧的两个吊耳上，另一根第一吊带穿过所述第一卸扣连接在所述底座顶端的吊耳上。
进一步地，所述吊梁上设置有用于连接起吊设备的起吊部。
进一步地，所述吊装设备还包括配重块，所述配重块可拆卸地设置在所述吊梁的第一端。
根据本发明的另一方面，还提供一种风力发电机组的吊装方法，所述吊装方法使用如前所述的吊装设备对机舱和发电机进行组合吊装，所述吊装方法包括：组合步骤：将机舱和发电机进行组合组装；连接步骤：将第一吊装部的多根第一吊带与底座上的多个吊耳连接；将第二吊装部的连接板与发电机的法兰面连接；吊装步骤：利用起吊设备吊起吊梁将所述机舱和发电机组合吊装到所述风力发电机组的塔架上。
进一步地，所述将第二吊装部的连接板与发电机的法兰面连接的步骤包括：将多个连接板与所述发电机的法兰面连接，并通过数量与多个连接板对应的第二吊带分别连接对应的所述连接板和所述吊梁。
进一步地，所述底座上设置有三个吊耳，分别设置在所述底座的两侧和顶端，所述第一吊带的数量为三个，所述将第一吊装部的多根第一吊带与底座上的多个吊耳连接的步骤包括：将两根第一吊带分别连接在所述底座两侧的两个吊耳上，将另一根第一吊带连接在所述底座顶端的吊耳上。
本发明实施例的风力发电机组的吊装设备和吊装方法，通过在吊梁的两端分别设置包括多根第一吊带的第一吊装部，以及包括与发电机的法兰面上的法兰孔适配的连接孔的连接板，可以快捷地对风力发电机组的机舱和发电机进行组合吊装，并保证发电机在吊装过程中不发生形变而损坏。
附图说明
图1为本发明实施例的吊装设备的结构示意图；
图2为本发明实施例的吊装设备的连接板的结构示意图；
图3为本发明实施例的吊装设备的工作状态示意图。
附图标记说明：
10、吊梁；11、第一端；12、第二端；13、第一吊孔；20、第一吊装部；21、第一吊带；22、第一卸扣；23、第三吊带；30、第二吊装部；31、连接板；32、第二卸扣；33、第二吊带；34、连接孔；35、通孔；40、横梁；41、第二吊孔；50、配重块；60、起吊部；70、机舱；71、底座；72、吊耳；80、发电机。
具体实施方式
下面结合附图对本发明实施例的风力发电机组的吊装设备和吊装方法进行详细描述。
图1为本发明实施例的吊装设备的结构示意图，该吊装设备可用于对风力发电机组的机舱和发电机进行组合吊装，并保证发电机在吊装过程中不发生形变，进而实现吊装效率和与吊装质量的同时提高。
如图1至图3所示，该吊装设备用于吊装发电机80和机舱70的组合体，所述机舱70里安装有底座71，所述底座71上设有吊耳72，包括吊梁10、第一吊装部20和第二吊装部30。第一吊装部20和第二吊装部30分别设置吊梁10的两端，第一吊装部20的下端设置有多根第一吊带21，所述第一吊带21用于连接在所述底座71的所述吊耳72上，第二吊装部30的下端设置有连接板31，其中，连接板31上设置有与发电机80的法兰面上的法兰孔适配的连接孔34。
在使用该吊装设备对风力发电机组的机舱70和发电机80进行组合吊装时，第一吊装部20的多根第一吊带21的连接在底座71的吊耳72上，第二吊装部30的连接板31连接在发电机80的法兰面上，使用起吊设备(例如起吊车、起吊船等)吊起吊梁10，即可将机舱70和发电机80的组合总成吊装到风力发电机组的塔架上，使吊装过程具有的吊装效率。由于连接板31与发电机80的法兰面连接，在吊装过程中，刚度较高的法兰面不会发生形变，使发电机80在不会发生损坏，从而避免了使用设置在发电机80转子外侧的吊耳在吊装发电机80时使发电机易发生形变的问题。
具体地，吊梁10可以为一字型梁，具有第一端11和第二端12，第一吊装部20和第二吊装部30可以分别设置在吊梁10的第一端11和第二端12，用于分别连接机舱70和发电机80，并对机舱70和发电机80的组合体进行组合吊装，因此，吊梁10的长度对应机舱70和发电机80组合后的长度。
第一吊带21的数量与底座71上的吊耳72的数量对应，多个第一吊带21分别与对应的吊耳72连接。而且，第一吊带21的长度根据机舱70整体结构(包括机舱罩和底座71等)的大小，以及吊耳的具体设置位置决定，以方便第一吊装部20吊装机舱70。
连接板31上的连接孔34与发电机80的法兰面的法兰孔适配，可以通过螺栓、铆钉等工具穿过连接孔34，将连接板31固定连接在法兰面上，使第二吊装部30可以吊装发电机80。此外，连接板31与法兰面的贴合面积以及连接孔34的数量，可以根据发电机80的重量确定，用于使连接板31与法兰面稳定连接，保证该吊装设备可以对机舱70和发电机80的组合体进行可靠的吊装。
较优地，第二吊装部30还包括第二吊带33，第二吊带33的两端分别与吊梁10和连接板31连接。第二吊带33的长度根据发电机80整体结构的大小决定，以方便第二吊装部30在连接板31固定到法兰面上之后吊装发电机80。
较优地，第二吊带33通过第二卸扣32与连接板31连接，连接板31上设置有用于连接第二卸扣32的通孔35，将连接有第二吊带33的第二卸扣32穿过通孔35，即可实现第二吊带33与连接板31之间的连接。
第二卸扣32可以实现第二吊带33与连接板31之间的稳定连接，使发电机80得到可靠的吊装；而且还方便将第二吊带33与连接板31之间拆卸开，使得在第二吊带33与连接板31中的一个有损坏时，可以快捷地进行更换，而不用全部更换第二吊带33和连接板31，进而一定程度上减小该吊装设备的使用成本。
此外，本发明的技术方案对第二吊带33和连接板31的连接方式不做限定，在其他实施例中，第二吊带33还可以通过其他方式与连接板31连接，例如，第二吊带33直接穿过通孔35与连接板31连接，或通过吊环与连接板31连接等方式均可实现第二吊带33与连接板31之间的稳定连接。
较优地，连接板31的数量至少为两个(图中为两个)，且第二吊带33的数量与连接板31的数量对应。
连接板31用于连接在发电机80的法兰面上，方便对发电机80进行安全吊装，所以连接板31的数量根据发电机的整体重量决定。在实际的应用场景中，由于发电机80的重量并没有超重，且其法兰面的面积有限，在法兰面中心的两侧设置两个连接板31，足以稳定可靠地对发电机80进行吊装。
较优地，该吊装设备还包括横梁40，横梁40与吊梁10呈T型地设置在吊梁的第二端12，且第二吊带33的一端与吊梁10连接。由于发电机80的法兰面的面积相对发电机的整体结构较小，从设置在法兰面两侧的多个连接板31引出的多根第二吊带33较容易地汇聚成一个点，从而方便将多根第二吊带33连接在横梁40上。
较优地，横梁40下端设置有第二吊孔41，第二吊带33通过第二吊孔41与横梁40连接。
具体地，第二吊孔41的数量优选为与第二吊带33的数量对应，使第二吊带33可以一一对应地连接在第二吊孔41中，进而避免多根第二吊带33连接在一个第二吊孔41，造成局部应力集中而损坏第二吊孔41与横梁的稳定连接。第二吊孔41的形式为销轴，可以方便第二吊带33穿过该销轴连接在横梁40的下端，进而实现吊梁10发电机的法兰面的连接。当然，在其他实施例中，第二吊孔41还可以为其他形式，例如焊接在横梁40下端的吊环。
较优地，第一吊装部20还包括第一卸扣22和第三吊带23，第三吊带23的两端分别与吊梁10的第一端11以及第一卸扣22连接。
具体地，吊梁10的第一端11设置有第一吊孔13，第三吊带23的一端可以通过与第一吊孔13连接，来实现与吊梁10的第一端11的连接。其中，第一吊孔13的结构与上述的第二吊孔41的结构相似，这里不做赘述。第一卸扣22连接在第三吊带23的另一端，且多根第一吊带21均与第一卸扣22连接，用于实现与吊梁10的第一端11的连接。多根第一吊带21与第一卸扣22的连接方式优选为穿过第一卸扣22并对折，用于增加第一吊带21的承载能力，使第一吊装部20可以更加稳定地吊装机舱。
较优地，底座71上设置有三个吊耳72，分别设置在底座71的两个和顶端，相应地，第一吊带21的数量也设置为三个，用于分别连接三个吊耳72，通过吊装底座71来完成对机舱70的吊装。例如，其中两根第一吊带21分别穿过第一卸扣22连接在底座两侧的两个吊耳72上，另一根第一吊带21穿过第一卸扣22连接在底座71顶端的吊耳72上。
较优地，该吊装设备还包括起吊部60，其设置在吊梁10上，用于连接起吊设备，在第一吊装部20和第二吊装部30分别与连接机舱70和发电机80连接之后，起吊设备可以通过吊钩与起吊部60连接将该吊装设备吊起，进而吊起机舱70与发电机80的组合体。起吊部60可以由设置在吊梁10上的销轴以及吊带组成，用于连接起吊设备上的吊钩。
较优地，该吊装设备还包括配重块50，其可拆卸地设置在吊梁10上的第一端11，用于在该吊装设备被吊起后平衡吊梁10。
配重块50设置在吊梁10上的具体位置，可以根据机舱70和发电机80各自的重量决定。由于机舱70的重量小于发电机80的重量，该吊装设备将机舱70和发电机80的组合体吊起后，吊梁10的第二端12向下倾斜，通过将配重块50设置在吊梁10的第一端11，可以使吊梁10保持平衡，进而使该吊装设备可以稳定地对机舱70和发电机80的组合体进行吊装。
此外，配重块50的可以从吊梁10上拆卸下来，使配重块50的块数得到调整，进而调整设置在吊梁10上的配重块50的重量，用于精确调整吊梁10的平衡度。
本实施例的吊装设备结构设计简单，其中各部件可以由现有技术中的起吊装置组成，成本较低。例如，卸扣(包括第一卸扣22、第二卸扣32)可以由现有技术中的D型卸扣组成。再例如，吊带(包括第一吊带21、第二吊带33、第三吊带23)具有承载能力高和重量轻的优点，减小该吊装设备的整体重量，使该吊装设备可以方便搬运，其可以由现有技术中的异型吊带组成。此外，本方案中的吊带还可以由其他装置代替，例如吊链或吊绳。
可选地，为了方便对吊梁10进行维护和保养工作，增加其使用寿命，该吊装设备还包括吊梁支架，用于在该吊装设备完成吊装作业后放置吊梁10，避免直接将吊梁10放置在地上、甲板上或其他易污染吊梁10的位置，造成吊梁10的使用寿命缩短。
如上所述的吊装设备，通过设置在吊梁10两端的第一吊装部20和第二吊装部30，方便快捷地对风力发电机组的机舱和发电机进行组合吊装，并利用与发电机的法兰面相适配的连接板31实现与发电机的连接，有效解决了发电机在吊装过程中易发生形变的问题。
在此基础上，本发明的实施例还提供一种风力发电机组的吊装方法，该方法使用如前所述的风力发电机的吊装设备，对机舱和发电机进行组合吊装，该吊装方法包括：
组合步骤：将机舱70和发电机80进行组合组装。
将机舱70和发电机80组合之后，对机舱70与发电机80的组合体进行吊装可以提升吊装效率。
连接步骤：将第一吊装部20的多根第一吊带21与底座71上的多个吊耳72连接；将第二吊装部30的连接板31与发电机80的法兰面连接。
如图3所示，可以通过卸扣将多根第一吊带21与设置在底座71吊耳72连接，例如，将一根第一吊带21通过机舱罩上的小窗口伸入机舱，与一个底座71上的吊耳72连接；将两根第一吊带21通过机舱罩上的大窗口伸入机舱，分别与底座71上的两个吊耳72连接。连接板31与法兰面连接，可以通过螺栓、铆钉等部件将连接板31与发电机80的法兰面连接来实现。
吊装步骤：利用起吊设备吊起吊梁10将机舱70和发电机80组合吊装到风力发电机组的塔架上。
在第一吊装部20和第二吊装部30分别与机舱70和发电机80连接之后，便可以通过起吊设备吊起吊梁10，以实现吊装机舱70和发电机80的组合体到塔架上，在使用高强螺栓将螺栓机舱70和发电机80的组合体固定之后，可以将该吊装设备拆卸下来。
进一步地，第二吊装部30包括多个连接板31，在将连接板31与法兰面连接时，需要将多个连接板31均匀地连接到发电机80的法兰面上，并分别通过对应的第二吊带33与吊梁10连接，以方便第二吊装部30吊装发电机80。
进一步地，底座71上设置有三个吊耳72，分别设置在底座71的两个和顶端，相应地，第一吊带21的数量也设置为三个，用于分别连接三个吊耳72，通过吊装底座71的形式来完成对机舱70的吊装。
具体地，在将三个第一吊带21与三个吊耳72连接时，可以将其中两根第一吊带21分别穿过第一卸扣22连接在底座两侧的两个吊耳72上，另一根第一吊带21穿过第一卸扣22连接在底座71顶端的吊耳72上。其中，第一吊带21可以通过卸扣或吊环等方式与吊耳72稳定连接，保证对底座71进行稳定地吊装，进而实现对机舱70的稳定吊装。
如上所述的吊装方法，通过对机舱70和发电机80进行组合吊装，可以方便快捷将机舱70和发电机80的组合体吊装到风力发电机组的塔架上，进而达到提升吊装效率的目的，以及使用与发电机80的法兰面相适配的连接板31来连接发电机80，使发电机80在吊装过程中不易损坏。
需要指出，根据实施的需要，可将本申请中描述的各个部件/步骤拆分为更多部件/步骤，也可将两个或多个部件/步骤或者部件/步骤的部分组合成新的部件/步骤，以实现本发明的目的。
本发明的实施例的风力发电机组的吊装设备和吊装方法具有如下效果：
通过设置在吊梁两端的第一吊装部和第二吊装部，方便快捷地对风力发电机组的机舱和发电机进行组合吊装，有效提升了吊装效率；
利用与发电机的法兰面相适配的连接板来连接发电机，有效解决了发电机在吊装过程中易发生形变的问题。
此外，该吊装设备还具有结构简单、成本较低、方便安装拆卸等优点。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (12)

1.一种风力发电机组的吊装设备，用于吊装发电机(80)和机舱(70)的组合体，所述机舱(70)里安装有底座(71)，所述底座(71)上设有吊耳(72)，其特征在于，所述吊装设备包括吊梁(10)以及分别设置在所述吊梁(10)两端的第一吊装部(20)和第二吊装部(30)，所述第一吊装部(20)的下端设置有多根第一吊带(21)，所述第一吊带(21)用于连接在所述底座(71)的所述吊耳(72)上，所述第二吊装部(30)的下端设置有连接板(31)，其中，所述连接板(31)上设置有与发电机(80)的法兰面上的法兰孔适配的连接孔(34)。
2.根据权利要求1所述的吊装设备，其特征在于，所述第二吊装部(30)还包括第二吊带(33)，所述第二吊带(33)的两端分别与所述吊梁(10)和所述连接板(31)连接。
3.根据权利要求2所述的吊装设备，其特征在于，所述第二吊带(33)通过第二卸扣(32)与所述连接板(31)连接，所述连接板(31)上设置有用于连接第二卸扣(32)的通孔(35)。
4.根据权利要求3所述的吊装设备，其特征在于，所述连接板(31)的数量至少为两个，所述第二吊带(33)的数量与所述连接板(31)的数量对应。
5.根据权利要求4所述的吊装设备，其特征在于，所述吊装设备还包括与所述吊梁(10)呈T型地设置在所述吊梁(10)的第二端(12)的横梁(40)，所述第二吊带(33)的一端与所述横梁(40)连接。
6.根据权利要求1所述的吊装设备，其特征在于，所述第一吊装部(20)还包括第一卸扣(22)和第三吊带(23)，所述第三吊带(23)的两端分别与所述吊梁(10)的第一端(11)以及所述第一卸扣(22)连接。
7.根据权利要求6所述的吊装设备，其特征在于，所述底座(71)上设置有三个吊耳(72)，分别设置在所述底座(71)的两侧和顶端，所述第一吊带(21)的数量为三个，其中两根第一吊带(21)分别穿过第一卸扣(22)连接在所述底座(71)两侧的两个吊耳(72)上，另一根第一吊带(21)穿过所述第一卸扣(22)连接在所述底座(71)顶端的吊耳(72)上。
8.根据权利要求1至7中任一项所述的吊装设备，其特征在于，所述吊梁(10)上设置有用于连接起吊设备的起吊部(60)。
9.根据权利要求1至7中任一项所述的吊装设备，其特征在于，所述吊装设备还包括配重块(50)，所述配重块(50)可拆卸地设置在所述吊梁(10)的所述第一端(11)上。
10.一种风力发电机组的吊装方法，其特征在于，所述吊装方法使用如权利要求1至9中任一项所述的吊装设备对机舱和发电机进行组合吊装，所述吊装方法包括：
组合步骤：将机舱(70)和发电机(80)进行组合组装；
连接步骤：将第一吊装部(20)的多根第一吊带(21)与底座(71)上的多个吊耳连接；将第二吊装部(30)的连接板(31)与发电机(80)的法兰面连接；
吊装步骤：利用起吊设备吊起吊梁(10)将所述机舱(70)和发电机(80)组合吊装到所述风力发电机组的塔架上。
11.根据权利要求10所述的吊装方法，其特征在于，所述将第二吊装部(30)的连接板(31)与发电机(80)的法兰面连接的步骤包括：
将多个连接板(31)与所述发电机(80)的法兰面连接，并通过数量与多个连接板(31)对应的第二吊带(33)分别连接对应的所述连接板(31)和所述吊梁(10)。
12.根据权利要求10所述的吊装方法，其特征在于，所述底座(71)上设置有三个吊耳(72)，分别设置在所述底座(71)的两侧和顶端，所述第一吊带(21)的数量为三个，所述将第一吊装部(20)的多根第一吊带(21)与底座(71)上的多个吊耳连接的步骤包括：
将两根第一吊带(21)分别连接在所述底座(71)两侧的两个吊耳(72)上，将另一根第一吊带(21)连接在所述底座(71)顶端的吊耳(72)上。
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