CN108194285A - 一种海上风电叶轮高空拆卸方法及其拆卸方法用重心可调式工装 - Google Patents

一种海上风电叶轮高空拆卸方法及其拆卸方法用重心可调式工装 Download PDF

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Abstract

本发明提供了一种海上风电叶轮高空拆卸方法及其拆卸用重心可调式工装，包括如下步骤：(1)对断裂的风机叶片进行叶尖和叶根分离，采用主吊机将叶尖吊离；(2)采用主吊机进行叶根拆除；(3)采用主吊机吊装与风机叶片重量和重心位置均相同的重心可调式工装来代替原风机叶片，并将其安装在叶轮上；(4)利用主吊机将叶根吊带安装在两片向上的风机叶片上；使用辅助吊机与重心可调式工装上的吊点进行连接；(5)拆除轮毂与发电机之间的螺栓，使轮毂与发电机脱开，即拆下叶轮，主吊机和辅助吊机同时工作，叶轮完成翻身动作，最终缓慢放置在预定位置即可。本发明使用两个吊点，能够实现叶轮的拆卸和翻身，无需另配起重船，降低维修成本。

Description

一种海上风电叶轮高空拆卸方法及其拆卸方法用重心可调式 工装
技术领域
本发明涉及风电叶轮拆卸方法，特别涉及一种海上风电叶轮高空拆卸方法及其拆卸方法用重心可调式工装。
背景技术
海上风电产业已成为我国开发清洁能源一个重要的新领域；海上风机叶轮中心距海平面高度较高，为90m左右，叶片长度较长，为60m左右；海上风机在运转过程中，会出现风机叶片断裂，需要将叶轮整体拆除，以便进行风机检修和更换破损件；海上风机叶片断裂的位置和角度具有随机性，叶片断裂后叶轮中心偏位，偏心力矩造成风机叶片不能正常盘车和变桨，给叶轮拆除带来了困难。
目前，陆上风机叶片断裂后，拆卸叶轮的方式如图1所示，其中1a为风机叶片断裂示意图；1b为切割叶尖与叶根连接部分，使叶尖和叶根分离，缓慢将拆除的叶尖吊离；1c为采用一台主吊机进行叶根拆除；1d为剩余两支叶片在重力产生回转力矩的作用下自动回转到-90度(向下)位置后，在叶轮上安装吊耳；1e为在主钩上挂叶轮吊装用吊索具，并与轮毂吊耳进行连接，通过拆卸叶轮与发电机的连接螺栓，将叶轮卸下；此外还需要两台辅助吊机与2片风机叶片的吊点进行连接，作为辅助翻身；1f为叶轮完成翻身动作，缓慢放下。
现有技术存在如下缺点：
1、叶轮拆卸后翻身需要配置3台吊机，海上风机叶轮拆卸若采用此方法，需另外配置一条起重船，增加了风机维修成本。
2、在轮毂上安装吊耳，需要施工人员站在叶轮外侧操作；另外，在叶片上设置吊耳，也需要高空作业；现有技术高空作业量大，在海上使用存在安全隐患。
3、由于海上作业受波浪影响，吊重过程中辅助吊机吊点不稳定，容易造成二次事故。
为了解决海上风机叶轮的拆卸的难题，根据风电设备的特点和船机设备的实际情况，急需提出一种用于海上风电叶轮高空拆卸方法。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种能够减少高空的风机外部作业，提高作业安全性，且在拆卸时不会造成叶轮转轴以及风机性能损坏的海上风电叶轮高空拆卸方法及其拆卸方法用重心可调式工装。
为达到上述目的，本发明的技术方案如下：
一种海上风电叶轮高空拆卸方法，包括如下步骤：
(1)对风机叶片断裂部分进行受损叶片拆除，切割叶尖和叶根连接部分，使叶尖和叶根分离，采用一台主吊机缓慢将拆除的叶尖吊离；
(2)采用一台主吊机进行叶根拆除，受损叶片完全拆除后，剩余两支叶片在重力产生回转力矩的作用下自动回转到向下位置；
(3)采用一台主吊机吊装与风机叶片重量和重心位置均相同的重心可调式工装来代替原风机叶片，并通过螺栓将其安装在拆除的受损叶片的叶轮上；
(4)将叶轮盘车到两片风机叶片向上位置，利用一台主吊机将一台叶根吊带安装在两片向上的风机叶片上，缓慢提升使吊带稍带力；使用辅助吊机与重心可调式工装上的吊点进行连接，作为辅助翻身；
(5)拆除轮毂与发电机之间的螺栓，使轮毂与发电机脱开，即拆下叶轮，主吊机和辅助吊机同时工作，叶轮完成翻身动作，最终缓慢放置在预定位置即可。
一种海上风电叶轮高空拆卸方法用重心可调式工装，所述重心可调式工装包括：
从左往右依次设置的连接法兰、桁架、吊耳、筒体、配重以及叶轮翻转用吊耳；连接法兰的一端安装在桁架的一端，连接法兰的另一端通过螺栓安装在风机叶轮上，筒体的一端安装在桁架的另一端，吊耳设置在筒体靠近桁架的一端上，配重可沿筒体轴向滑动的套设在筒体的另一端上，叶轮翻转用吊耳设置在筒体另一端的端部上；
所述重心可调式工装还包括一过渡法兰，过渡法兰设置在连接法兰和风机叶轮之间，用于将连接法兰和风机叶轮连接在一起。
在本发明的一个实施例中，所述筒体的外表面上设有刻度。
通过上述技术方案，本发明的有益效果是：
1、本发明采用重量和重心与风机叶片相同的重心可调式工装来替代被拆卸的破损风机叶片，破损风机叶片拆除后，能够代替风机叶片安装于叶轮上，不使叶轮产生偏心力矩，对叶轮转轴和风机其他部位的性能没有损坏。
2、本发明在拆卸方法中使用两个吊点，能够实现叶轮的拆卸和翻身，无需另配起重船，降低维修成本。
3、减少高空的风机外部作业，提高作业安全性。
4、本发明设有辅助叶轮翻转用的固定吊点，避免产生二次事故。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为现有风电叶轮拆卸流程结构视图；
图2为本发明风电叶轮拆卸流程结构视图；
图3为重心可调式工装结构示意图；
图4为过渡法兰安装示意图；
图中数字和字母所表示的相应部件名称：
10、连接法兰 20、桁架 30、吊耳 40、筒体 41、刻度 50、配重 60、叶轮翻转用吊耳70、过渡法兰。
具体实施方式
为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体图示，进一步阐述本发明。
参见图2所述，本发明公开了一种海上风电叶轮高空拆卸方法，包括如下步骤：
(1)2a为风机叶片断裂示意图，2b为叶尖切割后的示意图，首先对风机叶片断裂部分进行受损叶片拆除，切割叶尖和叶根连接部分，使叶尖和叶根分离，采用一台主吊机缓慢将拆除的叶尖吊离；
(2)2c为主吊机拆除叶根示意图，采用一台主吊机进行叶根拆除，受损叶片完全拆除后，剩余两支叶片在重力产生回转力矩的作用下自动回转到-90度(向下)位置；
(3)2d为重心可调式工装安装示意图，采用一台主吊机吊装与风机叶片重量和重心位置均相同的重心可调式工装来代替原风机叶片，并通过螺栓将其安装在拆除的受损叶片的叶轮上；
(4)2e为叶轮盘车到90°位置时主吊机吊装示意图，将叶轮盘车到90°位置，即两片风机叶片向上，利用一台主吊机将一台叶根吊带安装在两片向上的风机叶片上，缓慢提升使吊带稍带力；使用辅助吊机与重心可调式工装上的吊点进行连接，作为辅助翻身；
(5)2f为叶轮完成翻身示意图，拆除轮毂与发电机之间的螺栓，使轮毂与发电机脱开，即拆下叶轮，主吊机和辅助吊机同时工作，叶轮完成翻身动作，最终缓慢放置在预定位置即可。
本发明上述拆卸方法中采用的重心可调式工装的具体结构如下：
参加图3和图4所示，重心可调式工装包括从左往右依次设置的连接法兰10、桁架20、吊耳30、筒体40、配重50以及叶轮翻转用吊耳60；连接法兰10的一端安装在桁架20的一端，连接法兰10的另一端通过螺栓安装在风机叶轮上，施工人员在机舱内拧紧螺母即可；桁架20的设计一方面为了减轻重心可调式工装端部重量，使重心可调式工装重心尽量靠后，另一方面便于拉缆风；筒体40的一端安装在桁架20的另一端，吊耳30设置在筒体靠近桁架20的一端上；配重50的内圈与筒体40的外圈之间留有间隙，使得配重50可沿筒体40轴向滑动的套设在筒体40的另一端上，可滑动的配重50可用于调节重心可调式工装的重心，用于不同型号风机的叶轮拆卸，另外筒体40的外表面上设有刻度41，可通过刻度设定来预先算好配重位于不同刻度时对应不同型号的风机叶片，当然本工装也可以更换配重来满足不同型号的风机叶片；叶轮翻转用吊耳60设置在筒体40另一端的端部上。
本发明重心可调式工装还包括一过渡法兰70，过渡法兰70设置在连接法兰10和风机叶轮之间，用于将连接法兰和风机叶轮连接在一起；由于不同风机型号的叶轮上用于安装叶片的法兰螺栓孔中心圆直径及螺栓孔径不尽相同，过渡法兰的一端法兰尺寸根据安装风机叶轮的叶片安装法兰尺寸设计，另一端法兰与本发明连接法兰连接，实现本发明能用于不同型号风机的目的。
本发明重心可调式工装的总重和重心位置与风机叶片完全一致，替代风机叶片安装与风机叶轮上，在叶轮盘车时，不产生偏心力矩，对叶轮转轴和风机其他部位的性能没有影响；本发明重心可调式工装上配置吊耳，在吊装时，无需配备专用吊具，且在甲板上即可完成吊索具的安装，无需高空作业；本发明配置叶轮翻身吊耳，只需使用两台吊机就能实现叶轮的拆卸和翻身，无需另配起重船。
以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (3)

1.一种海上风电叶轮高空拆卸方法，包括如下步骤：
(1)对风机叶片断裂部分进行受损叶片拆除，切割叶尖和叶根连接部分，使叶尖和叶根分离，采用一台主吊机缓慢将拆除的叶尖吊离；
(2)采用一台主吊机进行叶根拆除，受损叶片完全拆除后，剩余两支叶片在重力产生回转力矩的作用下自动回转到向下位置；
其特征在于：
(3)采用一台主吊机吊装与风机叶片重量和重心位置均相同的重心可调式工装来代替原风机叶片，并通过螺栓将其安装在拆除的受损叶片的叶轮上；
(4)将叶轮盘车到两片风机叶片向上位置，利用一台主吊机将一台叶根吊带安装在两片向上的风机叶片上，缓慢提升使吊带稍带力；使用辅助吊机与重心可调式工装上的吊点进行连接，作为辅助翻身；
(5)拆除轮毂与发电机之间的螺栓，使轮毂与发电机脱开，即拆下叶轮，主吊机和辅助吊机同时工作，叶轮完成翻身动作，最终缓慢放置在预定位置即可。
2.一种海上风电叶轮高空拆卸方法用重心可调式工装，其特征在于，所述重心可调式工装包括：
从左往右依次设置的连接法兰、桁架、吊耳、筒体、配重以及叶轮翻转用吊耳；连接法兰的一端安装在桁架的一端，连接法兰的另一端通过螺栓安装在风机叶轮上，筒体的一端安装在桁架的另一端，吊耳设置在筒体靠近桁架的一端上，配重可沿筒体轴向滑动的套设在筒体的另一端上，叶轮翻转用吊耳设置在筒体另一端的端部上；
所述重心可调式工装还包括一过渡法兰，过渡法兰设置在连接法兰和风机叶轮之间，用于将连接法兰和风机叶轮连接在一起。
3.根据权利要求2所述的一种海上风电叶轮高空拆卸方法用重心可调式工装，其特征在于，所述筒体的外表面上设有刻度。
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