CN106966291A - 用于安装风力发电机的吊具 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种用于安装风力发电机的吊具，所述用于安装风力发电机的吊具包括：吊具主体，所述吊具主体包括吊具动臂(9)和吊具定臂(13)，所述吊具动臂(9)的第一端和所述吊具定臂(13)的第一端可枢转地连接；以及伸缩机构，所述伸缩机构的第一端与所述吊具动臂(9)的第二端可枢转地连接，所述伸缩机构的第二端与所述吊具定臂(13)的第二端可枢转地连接，其中，在所述吊具动臂(9)的所述第二端设置有吊耳。根据本发明的用于安装风力发电机的吊具通过使用伸缩机构实现风力发电机的翻身动作，在风力发电机的安装过程中，仅需要一台吊车即可完成风力发电机的吊装和翻身作业，效果好且成本低。

Description

用于安装风力发电机的吊具
技术领域
本发明涉及用于安装风力发电机的吊具，特别地，本发明总体上涉及一种用于安装风力发电机组(直驱型风力发电机组)的风力发电机的吊具。
背景技术
通常，风力发电机组主要分为直驱型、双馈型和半直驱型。图1示出了直驱型风力发电机组。图1所示的直驱型风力发电机组主要由塔筒1、叶轮2、风力发电机3、机舱4等组成。塔筒1通过塔底法兰固定于塔筒基础之上，塔筒1的顶部安装有叶轮2、风力发电机3和机舱4。其中，直驱型风力发电机组发电机在吊装时单独安装，风力发电机3与机舱4的底座连接，叶轮2的轮毂与风力发电机的动轴直接连接，叶片通过变浆轴承连接至叶轮2的轮毂。风力发电机的叶轮的轴线与水平线成α角，直驱型风力发电机组的发电机的轴线与叶轮的轴线重合，即与水平轴线成α角。
在通常情况下，风力发电机从风力发电机生产厂到安装现场通常采用水平状态运输。在风力发电机安装现场通过吊具将风力发电机从平状态吊置为安装状态。目前风力发电机自水平状态至吊装状态一般需要使用两台吊车协助完成。其中一台用于风力发电机的提升，另一台用于控制风力发电机的翻转。
具体地，CN103072888 B公开了一种风力发电机组中发电机的吊装设备及吊装方法。该吊装设备通过设置在吊具本体的吊装法兰与风力发电机固定连接，主吊具与设置在吊具本体上的第一通孔连接，完成风力发电机水平起吊，翻身吊具与设置在吊具本体的第二通孔连接并使风力发电机翻身至竖直状态。该吊具使风力发电机由水平状态翻转至竖直状态需要两台吊车参与，且仅能使风力发电机翻身至竖直状态，而不能将风力发电机翻身至安装时的最终状态，即不能使风力发电机轴线与水平轴线成α角状态。风力发电机翻身至竖直状态时，风力发电机的安装法兰与机舱底座连接法兰存在一个α角度，在风力发电机安装法兰面形成上张口，与底座法兰对接时存在损坏风力 发电机的主轴承的风险。
CN204057674 U公开了一种风力发电机的翻身吊具。所述翻身吊具通过设置在吊具本体上的三个偏心转爪机构与风力发电机安装法兰相连接，吊具本体上设有平吊点和翻身吊点，用于对风力发电机进行平吊和翻身。风力发电机翻身时，辅吊车与水平吊点连接，主吊车与翻身吊点连接，辅吊车先将风力发电机提升至一定高度，主吊车起吊，主、辅吊车配合使风力发电机翻身至竖直状态，实现风力发电机的翻身。该吊具翻身吊点与风力发电机重心连线与风力发电机安装法兰面成一定角度，该角度设计为与风力发电机安装角度一致，便于风力发电机的安装。该吊具使风力发电机由水平状态翻转至吊装状态同样需要两台吊车参与。
CN205275002 U公开了一种风力发电机的安装吊具。所述安装吊具通过设置在吊具中部的法兰与风力发电机连接。吊车通过设置在风力发电机安装中心处的第二吊耳可以完成风力发电机的平移吊运。主吊车连接设置在吊具弯臂结构上的第一吊耳，辅吊车连接设置于在吊具另一端的第三吊耳，主辅吊车相互配合完成风力发电机翻身作业，使风力发电机由水平状态翻转至吊装状态。在风力发电机吊装状态下，吊具与风力发电机总中心与第一吊耳的连线与风力发电机安装面成一定的角度，可以将该角度设计为与风力发电机安装角度一致，便于风力发电机的安装。但是该吊具完成风力发电机从水平状态到最终安装状态时，仍需要两台吊车完成翻身作业。
发明内容
为了上述问题，本发明提出了一种用于安装风力发电机的吊具。根据本发明的用于安装风力发电机的吊具通过使用伸缩机构实现风力发电机的翻身动作，在风力发电机的安装过程中，仅需要一台吊车即可完成风力发电机的吊装和翻身作业，效果好且成本低。
本发明的第一方面提供了一种用于安装风力发电机的吊具，其中，所述用于安装风力发电机的吊具包括：吊具主体，所述吊具主体包括吊具动臂和吊具定臂，所述吊具动臂的第一端和所述吊具定臂的第一端可枢转地连接；以及伸缩机构，所述伸缩机构的第一端与所述吊具动臂的第二端可枢转地连接，所述伸缩机构的第二端与所述吊具定臂的第二端可枢转地连接，其中，在所述吊具动臂的所述第二端设置有吊耳。
在根据本发明的第二方面中，所述吊耳的数量仅为一个。
在根据本发明的第三方面中，所述吊具定臂的背对所述伸缩机构的一侧可设置有具有扇形结构的法兰。
在根据本发明的第四方面中，所述法兰的数量为两个，两个所述法兰可设置有通孔。
在根据本发明的第五方面中，可在所述通孔内安装有导正销。
在根据本发明的第六方面中，所述伸缩机构可以为液压系统。
在根据本发明的第七方面中，在所述吊具动臂的所述第二端可设置有吊耳安装部，所述吊耳可设置在所述吊耳安装部上。
在根据本发明的第八方面中，所述吊具动臂的所述第一端可具有U形叉臂结构。
在根据本发明的第九方面中，在所述用于安装风力发电机的吊具吊装所述风力发电机的状态下，所述吊具和所述风力发电机的总重心和所述吊耳之间的连线与所述风力发电机的安装面形成的角度可以为1°至10°。
利用根据本发明的用于安装风力发电机的吊具，通过伸缩机构，例如，液压系统实现风力发动机的翻身动作，并且能够精确实现任意所需角度的调整，从而适应不同型号的风力发动机。此外，由于仅需要一台吊车即可完成风力发动机的平吊和翻身以完成安装作业，效率高且成本低。
根据本发明的用于安装风力发电机的吊具的组成构件为可拆卸结构，拆卸后的组件易于储存、维护、运输，使用寿命长。
附图说明
通过下面结合附图对实施例进行的描述，本发明的上述和/或其它目的和优点将会变得更加清楚，其中：
图1示出了直驱型风力发电机组的示意图；
图2示出了根据本发明的实施例的用于安装风力发电机的吊具的示意图；
图3是示出根据本发明的实施例的用于安装风力发电机的吊具的在伸缩机构伸长时的第一视角的立体图；
图4是示出根据本发明的实施例的用于安装风力发电机的吊具的在伸缩机构伸长时的第二视角的立体图；
图5是示出根据本发明的实施例的风力发电机的示意图；
图6是示出根据本发明的实施例的用于安装风力发电机的吊具在吊装发电机时的示意图；
图7A是示出据本发明的实施例的用于安装风力发电机的吊具在吊装发电机时进行平移作业的示意图；
图7B是示出据本发明的实施例的用于安装风力发电机的吊具在吊装发电机时进行翻身作业的示意图；以及
图7C是示出据本发明的实施例的用于安装风力发电机的吊具在吊装发电机时完成翻身作业的示意图。
具体实施方式
现在将详细描述本发明的示例性实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中，相同的标号指示相同的部分。以下将通过参照附图来说明所述实施例，以便解释本发明。
图2示出了根据本发明的实施例的用于安装风力发电机的吊具的示意图。图3是示出根据本发明的实施例的用于安装风力发电机的吊具的在伸缩机构伸长时的第一视角的立体图。图4是示出根据本发明的实施例的用于安装风力发电机的吊具的在伸缩机构伸长时的第二视角的立体图。
如图2至图4所示，根据实施例的用于安装风力发电机的吊具为一种风力发电机自翻身吊具，其包括吊具主体和伸缩机构。该吊具主体包括吊具动臂9和吊具定臂13。此处，吊具动臂9指在吊装风力发电机21的过程中相对于风力发电机21运动的臂；吊具定臂13指在吊装风力发电机21的过程中相对于风力发电机21固定的臂。吊具动臂9的第一端和吊具定臂13的第一端通过吊具主体轴11可枢转地彼此连接。具体地，吊具动臂9的第一端具有U形叉臂结构，吊具定臂13插入到吊具动臂9的具有U形叉臂结构的一端中。吊具主体轴11贯通穿过吊具动臂9和吊具定臂13，以将吊具动臂9和吊具定臂13可枢转地连接在一起。伸缩机构的第一端与吊具动臂9的第二端可枢转地连接，伸缩机构的第二端与吊具定臂13的第二端可枢转地连接。
可选地，所述吊具仅需在吊具动臂9的第二端(见图4中的吊具的上端)设置有一个吊耳。在本实施例中，在吊具动臂9的第二端设置有吊耳安装部15，所述吊耳设置在吊耳安装部15上，如图4所示，吊耳安装部15设置在 吊具动臂9的第二端的一侧。具体地，吊耳轴6设置在吊耳安装部15上，吊带5吊挂在吊耳轴6上，如此形成所述吊耳。吊车通过吊带5与吊具连接。
可选地，在吊具动臂9的第二端(见图4中的吊具的上端)还设置有第一连接支座7。具体地，该连接支座7设置在吊具动臂9的第二端的与设置吊耳安装部15的一侧相对的另一侧。在吊具定臂13的第二端(见图4中的吊具的下端)设置有第二连接支座20。
在本实施例中，伸缩机构可以为液压系统19。液压系统19包括活塞杆10和缸体12。具体地，活塞杆10可通过第一连接轴8与第一连接支座7可枢转地连接，缸体12可通过第二连接轴14与第二连接支座20可枢转地连接。根据需要，活塞杆10和缸体12的位置也可颠倒，即，将活塞杆10与第二连接支座20可枢转地连接，且将缸体12与第一连接支座7可枢转地连接。
如图2至图4所示，吊具定臂13的与液压系统19(伸缩机构)背对的一侧设置有第一连接法兰16和第二连接法兰17，该第一连接法兰16和第二连接法兰17可具有扇形结构。在第一连接法兰16和第二连接法兰17上均可设置有螺纹孔，一排或者两排以上螺纹孔，在本实施例中，设置有两排螺纹孔。第一连接法兰16和第二连接法兰17的外周螺纹孔与图5所示的风力发电机21的法兰22的外周螺纹孔对应，可选地，例如可采用相同的圆周分布。在实际施工中，根据吊具强度校核最终确定第一连接法兰16和第二连接法兰17上的螺纹孔数量。可选地，第一连接法兰16和第二连接法兰17可具有20个左右或者更多的螺纹孔。当然如果强度校核的需要，也可以通过螺栓连接设置多个法兰。
可选地，如图3所示，第一连接法兰16和第二连接法兰17均设置有一个或多个通孔(即光孔)。所述通孔与第一连接法兰16和第二连接法兰17的内周螺纹孔以及风力发电机21的法兰22的内周螺纹孔24对应，可选地，例如可采用相同的圆周分布。通常，通孔设置在第一连接法兰16和第二连接法兰17的内周螺纹孔的中间部分。
可选地，一个或多个导正销18可通过过盈配合的方式对应地安装在通孔内。在将根据本发明的吊具的第一连接法兰16和第二连接法兰17安装到风力发电机21的法兰22上时，导正销18能够起到导正作用。
图6是示出根据本发明的实施例的用于安装风力发电机的吊具在吊装风力发电机时的示意图。图7A至图7C是示出据本发明的实施例的用于安装风 力发电机的吊具在吊装风力发电机时进行平移、翻身作业的示意图。
下面参照图6和图7A至图7C描述根据本发明的实施例的用于安装风力发电机的吊具吊装风力发电机的过程。如图6所示，通过第一连接法兰16和第二连接法兰17将根据本发明的吊具与风力发电机21连接在一起。具体地，通过吊带5将吊车与吊具连接，启动吊车将吊具吊至风力发电机21的上方，缓慢下降。通过导正销18与风力发电机21的法兰22的内周螺纹孔24对准，然后使吊具的第一连接法兰16和第二连接法兰17与风力发电机21的法兰22面接触。接着，使用紧固件，例如螺栓23将吊具的第一连接法兰16和第二连接法兰17与风力发电机21的法兰22连接，如此完成吊具与风力发电机21的连接。
如图7A所示，吊车提升风力发电机21至距地面一定高度，根据本发明的吊具的吊点O与发电机-吊具组合体的重心G0的连线与风力发电机21的平面的夹角为90°，此时风力发电机21处于水平状态。在这种情况下，通过所述吊具完成风力发电机21的平吊或者平移运输。
接着，如图7B所示，进行风力发电机21的翻身操作，控制液压系统19，使其的活塞杆10从缸体12中伸出，此时风力发电机绕发电机-吊具组合体的瞬时重心G1旋转，此时吊具的吊点O与发电机-吊具组合体的瞬时重心G1的连线与风力发电机21的平面夹角为α1。
接着，如图7C所示，继续控制液压系统19，使其的活塞杆10进一步从缸体12中伸出，当活塞杆10伸出的长度为L时，吊具的吊点O与发电机-吊具组合体的重心G的连线与风力发电机21的平面夹角为α，即与风力发电机叶轮轴线与水平线之间的夹角相等，此时风力发电机21为安装状态。其中，所述活塞杆伸出长度L的值可以根据特定型号的风力发电机21进行计算确定。在实际施工过程中，在根据本发明的吊具吊装风力发电机21的状态下，吊具和风力发电机21的总重心和吊耳之间的连线与风力发电机21的安装面形成的角度可以为1°至10°。也就是说，在风力发电机21为安装状态时，吊具的吊点O与发电机-吊具组合体的重心G的连线与风力发电机21的平面夹角α可以为1°至10°。
当风力发电机21处于如图7C所示的状态时，风力发电机21已完成翻身作业，吊车可以进一步将风力发电机21吊至机舱4，待与机舱4的底座法兰相连接，如此完成风力发电机21的安装作业。
在风力发电机21安装完成后，吊车将吊具下降至地面，控制液压系统19，将活塞杆10收缩至原始状态，拆卸吊具，放置吊具储存箱内。在本实施例中，吊具动臂9、吊具定臂13、液压系统19均可以拆卸，这样利于运输和储存。
此外，在本实施例中，液压系统19中的液压泵等装置可拆卸地设置在吊具主体(例如吊具定臂13)上。这样在吊具将风力发电机吊离地面后，可例如通过遥控系统控制液压系统19，从而控制活塞杆10的伸缩动作。
然而，也可以在地面完成活塞杆10的伸缩动作。具体地，将液压系统19中的液压泵等装置放置在地面上，通过吊车将风力发电机吊离地面预定高度，此时控制液压系统19，使活塞杆10完成伸出动作，即在地面附近将风力发电机21调整为待安装状态。在活塞杆10完成伸出动作之后，拆卸液压泵以及相关管线，再将吊具提升至机舱4附近，用于安装风力发电机21。
利用根据本发明的用于安装风力发电机的吊具，通过伸缩机构，例如，液压系统实现风力发动机的翻身动作，并且能够精确实现任意所需角度的调整，从而适应不同型号的风力发动机。此外，由于仅需要一台吊车即可完成风力发动机的平吊和翻身以完成安装作业，效率高且成本低。
此外，根据本发明的用于安装风力发电机的吊具的组成构件为可拆卸结构，拆卸后的组件易于储存、维护、运输，使用寿命长。
本发明的以上实施例仅仅是示例性的，而本发明并不受限于此。本领域技术人员应该理解：在不脱离本发明的原理和精神的情况下，可对这些实施例进行改变，其中，本发明的范围在权利要求及其等同物中限定。

Claims (9)

1.一种用于安装风力发电机的吊具，其特征在于，所述用于安装风力发电机的吊具包括：
吊具主体，所述吊具主体包括吊具动臂(9)和吊具定臂(13)，所述吊具动臂(9)的第一端和所述吊具定臂(13)的第一端可枢转地连接；以及
伸缩机构，所述伸缩机构的第一端与所述吊具动臂(9)的第二端可枢转地连接，所述伸缩机构的第二端与所述吊具定臂(13)的第二端可枢转地连接，
其中，在所述吊具动臂(9)的所述第二端设置有吊耳。
2.根据权利要求1所述的用于安装风力发电机的吊具，其特征在于，所述吊耳的数量仅为一个。
3.根据权利要求1所述的用于安装风力发电机的吊具，其特征在于，所述吊具定臂(13)的背对所述伸缩机构的一侧设置有具有扇形结构的法兰(16，17)。
4.根据权利要求3所述的用于安装风力发电机的吊具，其特征在于，所述法兰的数量为两个，两个所述法兰(16，17)设置有通孔。
5.根据权利要求4所述的用于安装风力发电机的吊具，其特征在于，在所述通孔内安装有导正销(18)。
6.根据权利要求1所述的用于安装风力发电机的吊具，其特征在于，所述伸缩机构为液压系统(19)。
7.根据权利要求1所述的用于安装风力发电机的吊具，其特征在于，在所述吊具动臂(9)的所述第二端设置有吊耳安装部(15)，所述吊耳设置在所述吊耳安装部(15)上。
8.根据权利要求1所述的用于安装风力发电机的吊具，其特征在于，所述吊具动臂(9)的所述第一端具有U形叉臂结构。
9.根据权利要求1所述的用于安装风力发电机的吊具，其特征在于，在所述用于安装风力发电机的吊具吊装所述风力发电机(21)的状态下，所述吊具和所述风力发电机(21)的总重心和所述吊耳之间的连线与所述风力发电机(21)的安装面形成的角度为1°至10°。
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