CN107401484B - 风塔组装方法 - Google Patents

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Abstract

一种风塔组装方法，该风塔组装方法的步骤包括提供塔节翻转装置，塔节翻转装置包括用于翻转塔节的翻转椅，将水平状态的塔节放置在翻转椅上，利用翻转椅将水平状态的塔节翻转成竖直状态；提供起吊装置，利用起吊装置将竖直状态的塔节吊到水平放置的法兰上，实现塔节与法兰的组对；利用起吊装置将竖直状态的塔节和法兰吊到翻转椅上，利用翻转椅将竖直状态的塔节和法兰翻转成水平状态。本发明的风塔组装方法安全性高，不会对塔节造成影响，降低了起吊装置占用率。

Description

风塔组装方法
技术领域
本发明涉及风塔吊装技术领域，特别涉及一种风塔组装方法。
背景技术
风力发电机组的塔架是安装风电设备的主要基础，它由多段塔体通过法兰和螺栓相互连接构成。每段塔体又是由多节呈圆锥形塔节与法兰组对装配焊接而成。
客户要求塔节与法兰竖直安装，安装塔节与法兰时，首先需要把水平状态的塔节翻转成竖直状态；然后把塔节吊装到水平放置的法兰上进行组对。组对完成后，把竖直状态组对好的塔节和法兰翻转到水平状态，由起吊装置具调至水平组对线进行总装。
将水平状态的塔节翻转成竖直状态的过程包括：利用起吊装置将塔节吊到水平预置的两块木块上；然后在塔节的端部安装钢板夹；接着起吊装置抬升并移动,使塔节由水平状态翻转至竖直状态。
但是，当塔节吊离地面的一瞬间，塔节会在空中摆动，使钢板夹在起吊装置移动的过程容易滑落，造成人员伤害。而且，塔节在翻转过程中，钢板夹易夹伤塔节的侧壁及对塔节的局部圆度造成影响。此外，塔节翻转过程中，需要准备垫木，装拆钢板夹等占用大量时间，致使起吊装置占用率过大。
发明内容
本发明的目的在于，提供了一种风塔组装方法，安全性高，不会对塔节造成影响，降低了起吊装置占用率。
本发明解决其技术问题是采用以下的技术方案来实现的。
一种风塔组装方法，该风塔组装方法的步骤包括提供塔节翻转装置，塔节翻转装置包括用于翻转塔节的翻转椅，将水平状态的塔节放置在翻转椅上，利用翻转椅将水平状态的塔节翻转成竖直状态；提供起吊装置，利用起吊装置将竖直状态的塔节吊到水平放置的法兰上，实现塔节与法兰的组对；利用起吊装置将竖直状态的塔节和法兰吊到翻转椅上，利用翻转椅将竖直状态的塔节和法兰翻转成水平状态。
在本发明的较佳实施例中，上述塔节翻转装置还包括底座和翻转驱动器，利用底座支撑翻转椅，利用翻转驱动器驱使翻转椅进行翻转。
在本发明的较佳实施例中，上述底座包括底板、第一支撑架和第二支撑架，将第一支撑架与第二支撑架相对设置地连接在底板上，将翻转椅铰接在第一支撑架和第二支撑架上。
在本发明的较佳实施例中，上述翻转椅包括第一承载架和第二承载架，将第一承载架铰接在第一支撑架和第二支撑架上，将第二承载架连接在第一承载架上，并使第一承载架与第二承载架之间形成承载塔节或塔节和法兰的承载区。
在本发明的较佳实施例中，将翻转驱动器的一端铰接在底板上，将翻转驱动器的另一端铰接在翻转椅的第一承载架上，利用翻转驱动器驱使翻转椅绕着铰接处进行翻转。
在本发明的较佳实施例中，在第二承载架上设置用于承载塔节侧壁的承载台，承载台包括第一承载部和第二承载部，将塔节吊到翻转椅上时，使塔节的侧壁抵靠在第一承载部和第二承载部上。
在本发明的较佳实施例中，在第一承载部和第二承载部上设置与塔节侧壁配合的凹槽或滚轮。
在本发明的较佳实施例中，在底板上设置多个支撑柱，当翻转椅将水平状态的塔节翻转成竖直状态时，利用各支撑柱支撑翻转椅的第二承载架。
在本发明的较佳实施例中，提供组对平台，利用起吊装置将法兰吊到组对平台上，并使法兰处于水平状态。
在本发明的较佳实施例中，上述组对平台包括多个横梁和多个限位块，将多个横梁交叉设置，并将各限位块可调节地连接在横梁上，利用起吊装置将法兰吊到组对平台的横梁上，调节各限位块，并使各限位块限位法兰。
本发明的的风塔组装方法的步骤包括提供塔节翻转装置，塔节翻转装置包括用于翻转塔节的翻转椅，将水平状态的塔节放置在翻转椅上，利用翻转椅将水平状态的塔节翻转成竖直状态；提供起吊装置，利用起吊装置将竖直状态的塔节吊到水平放置的法兰上，实现塔节与法兰的组对；利用起吊装置将竖直状态的塔节和法兰吊到翻转椅上，利用翻转椅将竖直状态的塔节和法兰翻转成水平状态。本发明的风塔组装方法翻转塔节时不再使用钢板夹，消除了钢板夹滑脱带来的不安全性，同时消除了钢板夹斜拉硬拽对塔节造成的影响。而且，塔节的整个翻转过程不再使用起吊装置，降低了起吊装置的占用率。此外，无需准备垫木和装拆钢板夹，节省了大量时间。
上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本发明的上述和其他目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举较佳实施例，并配合附图，详细说明。
附图说明
图1是本发明的塔节翻转装置的立体结构示意图。
图2是本发明的塔节翻转装置的侧视结构示意图。
图3是本发明的塔节翻转装置的正视结构示意图。
图4是本发明的塔节翻转装置承载塔节时的侧视结构示意图。
图5是图4的塔节翻转装置承载翻转后的侧视结构示意图。
图6是图4 的塔节翻转装置承载翻转后的立体结构示意图。
图7是本发明的组对平台的立体结构示意图。
图8是本发明的组对平台承载法兰时的立体结构示意图。
图9是本发明的风塔组装方法的流程示意图。
图10a至图10f是本发明的风塔组装方法的组装过程示意图。
具体实施方式
为更进一步阐述本发明为达成预定发明目的所采取的技术手段及功效，以下结合附图及较佳实施例，对依据本发明提出的风塔组装方法的具体实施方式、结构、特征及其功效，详细说明如下:
有关本发明的前述及其它技术内容、特点及功效，在以下配合参考图式的较佳实施例的详细说明中将可清楚呈现。通过具体实施方式的说明，当可对本发明为达成预定目的所采取的技术手段及功效得以更加深入且具体的了解，然而所附图式仅是提供参考与说明之用，并非用来对本发明加以限制。
图1是本发明的塔节翻转装置的立体结构示意图。图2是本发明的塔节翻转装置的侧视结构示意图。图3是本发明的塔节翻转装置的正视结构示意图。如图1、图2和图3所示，塔节翻转装置10包括底座12 和用于承载塔节的翻转椅14以及驱使翻转椅14翻转的翻转驱动器16，翻转椅14铰接在底座12上，翻转驱动器16的一端铰接于底座12，翻转驱动器16的驱动端铰接于翻转椅14。在本实施例中，塔节翻转装置 10用于翻转塔节，即将水平状态的塔节翻转成竖直状态，其中塔节呈圆筒状。
在本实施例中，底座12包括底板122、第一支撑架124和第二支撑架125。底板122沿着水平方向设置，底板122上设有多个用于在翻转椅14翻转后支撑翻转椅14的支撑柱123，各支撑柱123沿着底板122 的宽度方向相互间隔地排列在底板122上。第一支撑架124与第二支撑架125相对设置地连接在底板122上，且第一支撑架124与第二支撑架 125沿着底板122的宽度方向设置。
如图1、图2和图3所示，翻转椅14铰接于第一支撑架124和第二支撑架125。在本实施例中，翻转椅14包括第一承载架142和第二承载架146。第一承载架142铰接于第一支撑架124和第二支撑架125，第一承载架142能绕着铰接处翻转90°，即第一承载架142可从水平状态翻转至竖直状态。第二承载架146的一端大致沿着垂直于第一承载架 142的方向固定在第一承载架142上，即第一承载架142和第二承载架 146呈L形，第一承载架142与第二承载架146之间形成承载塔节的承载区101。在本实施例中，第一承载架142上设有用于承载塔节侧壁的承载台143，第二承载架146上具有用于支撑塔节端部的平面102，将塔节放置在翻转椅14上时(将塔节放置在翻转椅14的承载区101内)，塔节的侧壁设置在第一承载架142的承载台143上，塔节的端部设置在第二承载架146的平面102上。
进一步地，为了防止塔节放置在翻转椅14上时出现晃动，承载台 143包括第一承载部144和第二承载部145，第一承载部144与第二承载部145相对设置，第一承载部144和第二承载部145上设有与塔节侧壁配合的凹槽103，即塔节放置在翻转椅14上时，塔节的侧壁部分限位在第一承载部144和第二承载部145的凹槽103内。塔节的限位方式并非限定于利用第一承载部144和第二承载部145上的凹槽103，例如第一承载部144和该第二承载部145上设有多组支撑塔节侧壁的滚轮，即第一承载部144上设有两组对称设置的滚轮，第二承载部145上设有两组对称设置的滚轮，使塔节的侧壁部分限位在第一承载部144和第二承载部145的两滚轮之间。值得一提的是，第一承载部144和第二承载部 145可通过螺栓与螺孔的配合可调节间距地连接在第一承载架142上，或者通过多个气缸驱动，调节第一承载部144与第二承载部145之间的间距，用于适应不同长度的塔节。
翻转驱动器16的一端铰接于底板122上，翻转驱动器16的驱动端铰接于第一承载架142，且翻转驱动器16与第一承载架142的铰接端位于第二承载架146的下方。翻转驱动器16可驱使翻转椅14绕着第一支撑架124和第二支撑架125的铰接处转动，使翻转椅14翻转90°，直至翻转椅14的第二承载架146与多个支撑柱123接触。在本实施例中，翻转驱动器16为油缸，因此翻转驱动器16传动无级变速，传动平稳，冲击小。
图4是本发明的塔节翻转装置承载塔节时的侧视结构示意图。图5 是图4的塔节翻转装置承载翻转后的侧视结构示意图。图6是图5的塔节翻转装置承载翻转后的立体结构示意图。如图4、图5和图6所示，将水平状态的塔节10a翻转成竖直状态的步骤包括：
第一步，将水平状态的塔节10a放置在翻转椅14上，并使塔节10a 的侧壁处于第一承载架142的第一承载部144和第二承载部145的凹槽 103内，同时使塔节10a的端部与第二承载架146的平面102接触。
第二步，翻转驱动器16的驱动端收缩，驱使翻转椅14翻转90°，直至翻转椅14的第二承载架146与多个支撑柱123接触，此时水平状态的塔节10a翻转成竖直状态。
第三步，当塔节10a与法兰组对完成后，翻转驱动器16的驱动端伸出，驱使翻转椅14再次翻转90°，直至翻转椅14的第二承载架146 从水平状态翻转成竖直状态，此时塔节10a和法兰从竖直状态翻转成水平状态。
值得一提的是，上述的翻转椅14是利用第一承载架142的承载台 143承载塔节10a侧壁，利用第二承载架146的平面102支撑塔节10a 的端部，水平状态的塔节10a是放置在第一承载架142的承载台143，之后通过翻转驱动器16的驱动翻转成竖直状态，但并不以此为限，例如：
第一承载架142上具有用于支撑塔节端部的平面，第二承载架146 上设有用于承载塔节侧壁的承载台，将塔节放置在翻转椅上时，塔节的侧壁设置在第二承载架146的承载台上，塔节的端部设置在第一承载架 142的平面上。
可以理解的是，为了防止塔节放置在翻转椅14上时出现晃动，承载台包括第一承载部和第二承载部，第一承载部与第二承载部相对设置，第一承载部和第二承载部上设有与塔节侧壁配合的凹槽，即塔节放置在翻转椅14上时，塔节的侧壁部分限位在第一承载部和第二承载部的凹槽内。塔节的限位方式并非限定于利用第一承载部和第二承载部上的凹槽，例如第一承载部和该第二承载部上设有多组支撑塔节侧壁的滚轮，即第一承载部上设有两组对称设置的滚轮，第二承载部上设有两组对称设置的滚轮，使塔节的侧壁部分限位在第一承载部和第二承载部的两滚轮之间。值得一提的是，第一承载部和第二承载部可通过螺栓与螺孔的配合可调节间距地连接在第二承载架上，或者通过多个气缸驱动，调节第一承载部与第二承载部之间的间距，用于适应不同长度的塔节。
将水平状态的塔节翻转成竖直状态的步骤包括：
第一步，将水平状态的塔节放置在翻转椅14上，并使塔节的侧壁处于第二承载架146的第一承载部和第二承载部的凹槽内，同时使塔节的端部与第一承载架142的平面接触。
第二步，翻转驱动器16的驱动端伸出，驱使翻转椅14翻转90°，直至翻转椅14的第二承载架146从水平状态翻转成竖直状态，此时水平状态的塔节翻转成竖直状态。
第三步，当塔节与法兰组对完成后，翻转驱动器16的驱动端收缩，驱使翻转椅14再次翻转90°，直至翻转椅14的第二承载架146与多个支撑柱123接触，此时塔节和法兰从竖直状态翻转成水平状态。
图7是本发明的组对平台的立体结构示意图。图8是本发明的组对平台承载法兰时的立体结构示意图。如图7和图8所示，在本实施例中，组对平台20包括多个横梁22和多个限位块23。
各横梁22相互交叉连接，且各横梁22具有相同的交叉连接点。每个横梁22上设有一根支脚24，支脚24的一端连接于横梁22，支脚24 的另一端地靠在地面上，各支脚24可使横梁22离开地面，方便后续的塔节10a与法兰20a组对。在本实施例中，组对平台20包括三个横梁 22，相邻两横梁22之间的夹角为60°，横梁22的数量可根据实际需要自由增减，并不以此为限。
限位块23可调节地连接在横梁22上，且每个横梁22上设置一个限位块23，也就是说限位块23的数量与横梁22的数量相同。
如图8所示，在本实施例中，组对平台20用于承载法兰20a，并使法兰20a保持水平状态。将法兰20a放置在组对平台20的横梁22上时，调节各限位块23，使限位块23抵靠在法兰20a的内圈上，进而定位法兰20a，防止塔节10a与法兰20a组对时发生偏移，提高组对效率。
图9是本发明的风塔组装方法的流程示意图。图10a至图10f是本发明的风塔组装方法的组装过程示意图。请参照图1至图10f，本发明的风塔组装方法利用上述塔节翻转装置10和组对平台20，风塔组装方法的步骤包括：
步骤S1，提供塔节翻转装置10，塔节翻转装置10包括用于翻转塔节10a的翻转椅14，将水平状态的塔节10a放置在翻转椅14上，利用翻转椅14将水平状态的塔节10a翻转成竖直状态，具体地：
步骤S11，将水平状态的塔节10a放置在翻转椅14上，并使塔节10a 的侧壁处于第一承载架142的第一承载部144和第二承载部145的凹槽 103内，同时使塔节10a的端部与第二承载架146的平面接触，如图10a 所示；
步骤S12，翻转驱动器16的驱动端收缩，驱使翻转椅14翻转90°，直至翻转椅14的第二承载架146与多个支撑柱123接触，此时水平状态的塔节10a翻转成竖直状态，如图10b所示。
步骤S2，提供起吊装置，利用起吊装置将竖直状态的塔节10a吊到水平放置的法兰20a上，实现塔节10a与法兰20a的组对，具体地；
步骤S21，提供组对平台20，利用起吊装置将法兰20a吊到组对平台20上，并使法兰20a处于水平状态；
步骤S22，利用起吊装置将法兰20a吊到组对平台20的横梁22上，调节各限位块23，并使各限位块23限位法兰20a，如图10c所示；
步骤S23，利用起吊装置将竖直状态的塔节10a吊到水平放置的法兰20a上，实现塔节10a与法兰20a的组对，如图10d所示。
步骤S3，利用起吊装置将竖直状态的塔节10a和法兰20a吊到翻转椅14上，利用翻转椅14将竖直状态的塔节10a和法兰20a翻转成水平状态，具体地：
步骤S31，利用起吊装置将竖直状态的塔节10a和法兰20a吊到翻转椅14上，并使塔节10a的侧壁处于第一承载架142的第一承载部144 和第二承载部145的凹槽103内，同时使法兰20a的端部与第二承载架 146的平面接触，如图10e所示；
步骤S32，利用翻转驱动器16的驱动端收缩，驱使翻转椅14再次翻转90°，将竖直状态的塔节10a和法兰20a翻转成水平状态，如图 10f所示。
步骤S4，利用起吊装置将水平状态的塔节10a和法兰20a吊到水平组对线进行总装。
本发明的风塔组装方法的步骤包括提供塔节翻转装置10，塔节翻转装置10包括用于翻转塔节10a的翻转椅14，将水平状态的塔节10a放置在翻转椅14上，利用翻转椅14将水平状态的塔节10a翻转成竖直状态；提供起吊装置，利用起吊装置将竖直状态的塔节10a吊到水平放置的法兰20a上，实现塔节10a与法兰20a的组对；利用起吊装置将竖直状态的塔节10a和法兰20a吊到翻转椅14上，利用翻转椅14将竖直状态的塔节10a和法兰20a翻转成水平状态。本发明的风塔组装方法翻转塔节10a时不再使用钢板夹，消除了钢板夹滑脱带来的不安全性，同时消除了钢板夹斜拉硬拽对塔节10a造成的影响。而且，塔节10a的整个翻转过程不再使用起吊装置，降低了起吊装置的占用率。此外，无需准备垫木和装拆钢板夹，节省了大量时间。
以上结合附图详细描述了本发明的优选实施方式，但是本发明并不限于上述实施方式中的具体细节，在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本发明的保护范围。在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合。为了避免不必要的重复，本发明对各种可能的组合方式不再另行说明。

Claims (8)

1.一种风塔组装方法，该风塔组装方法的步骤包括：提供塔节翻转装置(10)，该塔节翻转装置(10)包括用于翻转塔节的翻转椅(14)和底座(12)，将水平状态的塔节放置在该翻转椅(14)上，利用该翻转椅(14)将水平状态的塔节翻转成竖直状态,该翻转椅(14)包括第一承载架(142)和第二承载架(146)，该第二承载架(146)的一端连接在该第一承载架(142)上，该第一承载架(142)与该第二承载架(146)之间形成承载塔节或塔节和法兰的承载区(101)，该底座(12)用于支撑该翻转椅(14)，该底座(12)包括第一支撑架(124)和第二支撑架(125)，该翻转椅(14)铰接在该第一支撑架(124)和该第二支撑架(125)上，其特征在于，该风塔组装方法的步骤包括：
该塔节翻转装置(10)还包括翻转驱动器(16)，该翻转椅(14)的铰接处位于该第一承载架(142)两侧的中部，该翻转驱动器(16)倾斜设置于该第一承载架(142)的下方，该翻转驱动器(16)的驱动端铰接于该第一承载架(142)；
提供起吊装置，利用该起吊装置将竖直状态的塔节吊到水平放置的法兰上，实现塔节与法兰的组对；以及
利用该起吊装置将竖直状态的塔节和法兰吊到该翻转椅(14)上，利用该翻转椅(14)将竖直状态的塔节和法兰翻转成水平状态。
2.如权利要求1所述的风塔组装方法，其特征在于，该底座(12)包括底板(122)，将该第一支撑架(124)与该第二支撑架(125)相对设置地连接在该底板(122)上。
3.如权利要求2所述的风塔组装方法，其特征在于，将该翻转驱动器(16)的一端铰接在该底板(122)上，利用该翻转驱动器(16)驱使该翻转椅(14)绕着铰接处进行翻转。
4.如权利要求2所述的风塔组装方法，其特征在于，在该第二承载架(146)上设置用于承载塔节侧壁的承载台(143)，该承载台(143)包括第一承载部(144)和第二承载部(145)，将塔节吊到翻转椅(14)上时，使塔节的侧壁抵靠在该第一承载部(144)和该第二承载部(145)上。
5.如权利要求4所述的风塔组装方法，其特征在于，在该第一承载部(144)和第二承载部(145)上设置与塔节侧壁配合的凹槽(103)或滚轮。
6.如权利要求2所述的风塔组装方法，其特征在于，在该底板(122)上设置多个支撑柱(123)，当该翻转椅(14)将水平状态的塔节翻转成竖直状态时，利用各该支撑柱(123)支撑该翻转椅(14)的第二承载架(146)。
7.如权利要求1所述的风塔组装方法，其特征在于，提供组对平台(20)，利用该起吊装置将法兰吊到该组对平台(20)上，并使该法兰处于水平状态。
8.如权利要求7所述的风塔组装方法，其特征在于，该组对平台(20)包括多个横梁(22)和多个限位块(23)，将多个该横梁(22)交叉设置，并将各该限位块(23)可调节地连接在该横梁(22)上，利用该起吊装置将法兰吊到该组对平台(20)的横梁(22)上，调节各该限位块(23)，并使各该限位块(23)限位法兰。
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