CN109019298A - 风力发电机组单叶片吊装工装及吊装方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种风力发电机组单叶片吊装工装及吊装方法，旨在解决风力发电机组单叶片吊装设备结构复杂，成本高，通用性差的不足。该发明包括主吊梁、端吊梁，主吊梁呈长条形，端吊梁呈T形，端吊梁包括连接梁和支撑梁，连接梁与主吊梁紧固连接，支撑梁两端均连接电动葫芦和吊装座，主吊梁上远离连接梁端连接吊装座和挂装座，两电动葫芦之间吊接前吊带，一电动葫芦的吊钩与前吊带一端连接，另一电动葫芦的吊钩与前吊带另一端之间连接前自动脱钩器，前吊带上连接支架，支架上表面上安装软质的托座，托座上表面呈内凹弧形结构；挂装座上连接后吊带和后自动脱钩器，后吊带一端与挂装座连接，后吊带另一端与后自动脱钩器连接。

Description

风力发电机组单叶片吊装工装及吊装方法
技术领域
本发明涉及风力发电机组安装技术，更具体地说，它涉及一种风力发电机组单叶片吊装工装及吊装方法。
背景技术
风力发电机组主要包括机舱系统、风轮系统、塔架系统等三大部分，由于兆瓦级风力发电机组的结构尺寸过大，需在项目现场完成风轮系统安装。风轮系统的安装方式通常可分为两大类，一类是一体式安装，即将所有叶片与轮毂总成在地面组装后整体吊装；另一类是先完成轮毂总成的吊装，再将叶片以单叶片的安装方式在空中依次完成与风轮总成的组装。
随着生态保护意识的加强和风电项目建设成本的压缩，单叶片安装方式将逐渐成为主流，单叶片安装能够节省施工作业平台面积。目前市场上已出现的几种单叶片安装设备和方法，因其结构复杂、成本高、通用性差、夹紧机构可靠性低，而未能被广泛使用。
发明内容
本发明克服了风力发电机组单叶片吊装设备结构复杂，成本高，通用性差的不足，提供了一种风力发电机组单叶片吊装工装及吊装方法，它的结构简单，成本低，通用性好，吊装操作方便可靠。
为了解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案：一种风力发电机组单叶片吊装工装，包括主吊梁、端吊梁，主吊梁呈长条形，端吊梁呈T形，端吊梁包括连接梁和支撑梁，连接梁与主吊梁紧固连接，支撑梁两端均连接电动葫芦和吊装座，主吊梁上远离连接梁端连接吊装座和挂装座，两电动葫芦之间吊接前吊带，一电动葫芦的吊钩与前吊带一端连接，另一电动葫芦的吊钩与前吊带另一端之间连接前自动脱钩器，前吊带上连接支架，支架上表面上安装软质的托座，托座上表面呈内凹弧形结构；挂装座上连接后吊带和后自动脱钩器，后吊带一端与挂装座连接，后吊带另一端与后自动脱钩器连接。
风力发电机组叶片吊装时，先将前吊带一端脱离电动葫芦，后吊带的一端脱离挂装座，将需要吊装的叶片放置到托座上，将后吊带绕过叶片大径端并箍紧叶片，后吊带一端连接到挂装座上，后吊带另一端连接到后自动脱钩器上，前吊带一端连接到电动葫芦的吊钩上，前吊带另一端连接到前自动脱钩器上；再在吊装座上连接吊索，采用吊机进行吊装作业，吊索连接在吊机上，吊机启动，对叶片进行试吊，观察叶片离地后是否处于平衡状态，如果不平衡，调整叶片的位置，直到叶片吊起离地后处于平衡状态；然后叶片起吊到风力发电机组的轮毂高度位置，位于风力发电机组机舱内的工作人员将叶片上的电缆与机舱内电路接通，根据需要调整两电动葫芦的链条长度，以调整叶片的空间角度，实现叶片安装孔的对中，并将叶片安装到位；之后调节两电动葫芦的链条长度，使托座下降并与叶片分离，远程控制前自动脱钩器和后控制自动脱钩器工作，使前吊带与前自动脱钩器分离，后吊带与后自动脱钩器分离，完成单片叶片的吊装。风力发电机组单叶片吊装工装与同类型工装设备相比，无液压驱动、夹紧机构、滑移机构，结构简单，可靠性高。单叶片吊装工装对叶片的翼型、型号、发电机组型号没有特殊要求，通用性强，能有效减少风电项目现场工装的种类和数量，尤其适用于多种机型混合排布的风电项目。这种风力发电机组单叶片吊装工装结构简单，成本低，通用性好，吊装操作方便可靠。
作为优选，支架两端均连接支座，支座上安装吊带滚轴，支架上安装若干导向滚轴，前吊带绕过吊带滚轴和导向滚轴。两支座作为前吊带支撑支架的两个支点，支撑平稳可靠，吊带滚轴和导向滚轴的设置有利于前吊带的滑动，使支架始终处于水平状态，有利于对叶片的平稳支撑吊装。
作为优选，靠近前自动脱钩器侧的支座上连接防护杆，前吊带设置在防护杆和吊带滚轴之间，前吊带上靠近与前自动脱钩器连接位置连接有可卡在防护杆和吊带滚轴间的防护板。当前吊带脱离前自动脱钩器后，受重力作用，支架下落，此时防护板卡在防护杆和吊带滚轴间，防止支架与前吊带分离。
作为优选，吊装座上设有吊装孔。吊装孔便于吊装座与吊索的连接。
作为优选，支架下表面安装若干个万向轮。万向轮便于叶片放置到托座上后，对支架进行移动，调整叶片的姿态。
作为优选，主吊梁包括若干紧固连接在一起的梁体，相邻梁体之间通过连接法兰进行连接。根据需要调整梁体的数量，便于对叶片的吊装，梁体之间通过连接法兰进行连接，拆装方便，连接可靠。
作为优选，主吊梁上靠近挂装座端安装有电缆桥架。电缆桥架的设置，便于叶片上电缆的放置。
作为优选，支撑梁和连接梁紧固连接呈一体结构，支撑梁靠近两端位置与连接梁之间均紧固连接加强梁。支撑梁和连接梁一体结构，结构强度好，承载能力强。加强梁提高了主吊梁与端吊梁之间的连接强度。
另一种方案，连接梁与支撑梁之间连接支撑底梁，支撑底梁紧固连接在连接梁端部，支撑梁支撑在支撑底梁上，支撑梁和支撑底梁之间连接转动销柱，支撑梁可绕转动销柱转动。叶片起吊到风力发电机组的轮毂高度位置，拨动叶片带动支撑梁在支撑底梁上转动，以调整叶片的角度，实现叶片安装孔的对中，大大方便了叶片的姿态调整和安装。
一种利用风力发电机组单叶片吊装工装吊装叶片的方法，包括以下步骤：a、前吊带一端脱离电动葫芦，后吊带的一端脱离挂装座，将需要吊装的叶片放置到托座上，将后吊带绕过叶片大径端并箍紧叶片，后吊带一端连接到挂装座上，后吊带另一端连接到后自动脱钩器上，前吊带一端连接到电动葫芦的吊钩上，前吊带另一端连接到前自动脱钩器上；b、在吊装座上连接吊索，采用吊机进行吊装作业，吊索连接在吊机上，吊机启动，对叶片进行试吊，观察叶片离地后是否处于平衡状态，如果不平衡，调整叶片的位置，直到叶片吊起离地后处于平衡状态；c、叶片起吊到风力发电机组的轮毂高度位置，位于风力发电机组机舱内的工作人员将叶片上的电缆与机舱内电路接通，根据需要调整两电动葫芦的链条长度以及拨动叶片带动支撑梁在支撑底梁上转动，以调整叶片的空间角度，实现叶片安装孔的对中，并将叶片安装到位；d、调节两电动葫芦的链条长度，使托座下降并与叶片分离，远程控制前自动脱钩器和后控制自动脱钩器工作，使前吊带与前自动脱钩器分离，后吊带与后自动脱钩器分离，完成单片叶片的吊装。
风力发电机组单叶片吊装过程中，无液压驱动、夹紧机构、滑移机构，吊装操作方便。单叶片吊装对叶片的翼型、型号、发电机组型号没有特殊要求，通用性强，能有效减少风电项目现场工装的种类和数量，尤其适用于多种机型混合排布的风电项目。叶片吊装安装过程姿态调整操作方便，有利于叶片的快速安装到位。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：（1）风力发电机组单叶片吊装工装与同类型工装设备相比，无液压驱动、夹紧机构、滑移机构，结构简单，可靠性高。单叶片吊装工装对叶片的翼型、型号、发电机组型号没有特殊要求，通用性强，能有效减少风电项目现场工装的种类和数量，尤其适用于多种机型混合排布的风电项目；（2）叶片吊装安装过程姿态调整操作方便，有利于叶片的快速安装到位。
附图说明
图1是本发明的实施例1的结构示意图；
图2是本发明的实施例1的工作状态的结构示意图；
图3是本发明的图2的局部放大示意图；
图4是本发明的实施例2的结构示意图；
图中：1、主吊梁，2、端吊梁，3、叶片，4、连接梁，5、支撑梁，6、电动葫芦，7、吊装座，8、挂装座，9、前吊带，10、前自动脱钩器，11、支架，12、托座，13、后吊带，14、后自动脱钩器，15、支座，16、吊带滚轴，17、导向滚轴，18、防护杆，19、防护板，20、吊装孔，21、万向轮，22、电缆桥架，23、加强梁，24、支撑底梁，25、转动销柱。
具体实施方式
下面通过具体实施例，并结合附图，对本发明的技术方案作进一步的具体描述：
实施例1：一种风力发电机组单叶片吊装工装（参见附图1至附图3），包括主吊梁1、端吊梁2，主吊梁呈长条形，端吊梁呈T形，端吊梁包括连接梁4和支撑梁5，连接梁与主吊梁紧固连接，连接梁与主吊梁之间通过连接法兰实现紧固连接。主吊梁包括若干紧固连接在一起的梁体，相邻梁体之间通过连接法兰进行连接。支撑梁两端均连接电动葫芦6和吊装座7，主吊梁上远离连接梁端连接吊装座和挂装座8，吊装座上设有吊装孔20，两电动葫芦之间吊接前吊带9，一电动葫芦的吊钩与前吊带一端连接，另一电动葫芦的吊钩与前吊带另一端之间连接前自动脱钩器10，前吊带上连接支架11，支架上表面上安装软质的托座12，托座上表面呈内凹弧形结构；挂装座上连接后吊带13和后自动脱钩器14，后吊带一端与挂装座连接，后吊带另一端与后自动脱钩器连接。支架两端均连接支座15，支座上安装吊带滚轴16，支架上安装若干导向滚轴17，前吊带绕过吊带滚轴和导向滚轴。靠近前自动脱钩器侧的支座上连接防护杆18，前吊带设置在防护杆和吊带滚轴之间，前吊带上靠近与前自动脱钩器连接位置连接有可卡在防护杆和吊带滚轴间的防护板19。支架下表面安装若干个万向轮21。主吊梁上靠近挂装座端安装有电缆桥架22。支撑梁和连接梁紧固连接呈一体结构，支撑梁靠近两端位置与连接梁之间均紧固连接加强梁23。
风力发电机组叶片吊装时，先将前吊带一端脱离电动葫芦，后吊带的一端脱离挂装座，将需要吊装的叶片放置到托座上，将后吊带绕过叶片大径端并箍紧叶片，后吊带一端连接到挂装座上，后吊带另一端连接到后自动脱钩器上，前吊带一端连接到电动葫芦的吊钩上，前吊带另一端连接到前自动脱钩器上；再在吊装座上连接吊索，采用吊机进行吊装作业，吊索连接在吊机上，吊机启动，对叶片进行试吊，观察叶片离地后是否处于平衡状态，如果不平衡，调整叶片的位置，直到叶片吊起离地后处于平衡状态；然后叶片起吊到风力发电机组的轮毂高度位置，位于风力发电机组机舱内的工作人员将叶片上的电缆与机舱内电路接通，根据需要调整两电动葫芦的链条长度，以调整叶片的空间角度，实现叶片安装孔的对中，并将叶片安装到位；之后调节两电动葫芦的链条长度，使托座下降并与叶片分离，远程控制前自动脱钩器和后控制自动脱钩器工作，使前吊带与前自动脱钩器分离，后吊带与后自动脱钩器分离，完成单片叶片的吊装。风力发电机组单叶片吊装工装与同类型工装设备相比，无液压驱动、夹紧机构、滑移机构，结构简单，可靠性高。单叶片吊装工装对叶片的翼型、型号、发电机组型号没有特殊要求，通用性强，能有效减少风电项目现场工装的种类和数量，尤其适用于多种机型混合排布的风电项目。这种风力发电机组单叶片吊装工装结构简单，成本低，通用性好，吊装操作方便可靠。
实施例2：一种风力发电机组单叶片吊装工装（参见附图4），其结构与实施例1相似，主要不同点在于本实施例中连接梁与支撑梁之间连接支撑底梁24，支撑底梁紧固连接在连接梁端部，支撑梁支撑在支撑底梁上，支撑梁和支撑底梁之间连接转动销柱25，支撑梁可绕转动销柱转动。转动销柱呈T形结构，支撑梁和支撑底梁上均设有连接孔，转动销柱贯穿两连接孔，转动销柱下端连接限位螺母，转动销柱上限位螺母下方连接限位销用于防止限位螺母滑离转动销柱。其它结构与实施例1相同。叶片起吊到风力发电机组的轮毂高度位置，拨动叶片带动支撑梁在支撑底梁上转动，以调整叶片的角度，实现叶片安装孔的对中，大大方便了叶片的姿态调整和安装。
一种利用风力发电机组单叶片吊装工装吊装叶片的方法，包括以下步骤：a、前吊带一端脱离电动葫芦，后吊带的一端脱离挂装座，将需要吊装的叶片放置到托座上，将后吊带绕过叶片大径端并箍紧叶片，后吊带一端连接到挂装座上，后吊带另一端连接到后自动脱钩器上，前吊带一端连接到电动葫芦的吊钩上，前吊带另一端连接到前自动脱钩器上；b、在吊装座上连接吊索，采用吊机进行吊装作业，吊索连接在吊机上，吊机启动，对叶片进行试吊，观察叶片离地后是否处于平衡状态，如果不平衡，调整叶片的位置，直到叶片吊起离地后处于平衡状态；c、叶片起吊到风力发电机组的轮毂高度位置，位于风力发电机组机舱内的工作人员将叶片上的电缆与机舱内电路接通，根据需要调整两电动葫芦的链条长度以及拨动叶片带动支撑梁在支撑底梁上转动，以调整叶片的空间角度，实现叶片安装孔的对中，并将叶片安装到位；d、调节两电动葫芦的链条长度，使托座下降并与叶片分离，远程控制前自动脱钩器和后控制自动脱钩器工作，使前吊带与前自动脱钩器分离，后吊带与后自动脱钩器分离，完成单片叶片的吊装。
风力发电机组单叶片吊装过程中，无液压驱动、夹紧机构、滑移机构，吊装操作方便。单叶片吊装对叶片的翼型、型号、发电机组型号没有特殊要求，通用性强，能有效减少风电项目现场工装的种类和数量，尤其适用于多种机型混合排布的风电项目。叶片吊装安装过程姿态调整操作方便，有利于叶片的快速安装到位。
以上所述的实施例只是本发明的两种较佳的方案，并非对本发明作任何形式上的限制，在不超出权利要求所记载的技术方案的前提下还有其它的变体及改型。

Claims (10)

1.一种风力发电机组单叶片吊装工装，其特征是，包括主吊梁、端吊梁，主吊梁呈长条形，端吊梁呈T形，端吊梁包括连接梁和支撑梁，连接梁与主吊梁紧固连接，支撑梁两端均连接电动葫芦和吊装座，主吊梁上远离连接梁端连接吊装座和挂装座，两电动葫芦之间吊接前吊带，一电动葫芦的吊钩与前吊带一端连接，另一电动葫芦的吊钩与前吊带另一端之间连接前自动脱钩器，前吊带上连接支架，支架上表面上安装软质的托座，托座上表面呈内凹弧形结构；挂装座上连接后吊带和后自动脱钩器，后吊带一端与挂装座连接，后吊带另一端与后自动脱钩器连接。
2.根据权利要求1所述的风力发电机组单叶片吊装工装，其特征是，支架两端均连接支座，支座上安装吊带滚轴，支架上安装若干导向滚轴，前吊带绕过吊带滚轴和导向滚轴。
3.根据权利要求2所述的风力发电机组单叶片吊装工装，其特征是，靠近前自动脱钩器侧的支座上连接防护杆，前吊带设置在防护杆和吊带滚轴之间，前吊带上靠近与前自动脱钩器连接位置连接有可卡在防护杆和吊带滚轴间的防护板。
4.根据权利要求1所述的风力发电机组单叶片吊装工装，其特征是，吊装座上设有吊装孔。
5.根据权利要求1所述的风力发电机组单叶片吊装工装，其特征是，支架下表面安装若干个万向轮。
6.根据权利要求1所述的风力发电机组单叶片吊装工装，其特征是，主吊梁包括若干紧固连接在一起的梁体，相邻梁体之间通过连接法兰进行连接。
7.根据权利要求1所述的风力发电机组单叶片吊装工装，其特征是，主吊梁上靠近挂装座端安装有电缆桥架。
8.根据权利要求1至7任意一项所述的风力发电机组单叶片吊装工装，其特征是，支撑梁和连接梁紧固连接呈一体结构，支撑梁靠近两端位置与连接梁之间均紧固连接加强梁。
9.根据权利要求1至7任意一项所述的风力发电机组单叶片吊装工装，其特征是，连接梁与支撑梁之间连接支撑底梁，支撑底梁紧固连接在连接梁端部，支撑梁支撑在支撑底梁上，支撑梁和支撑底梁之间连接转动销柱，支撑梁可绕转动销柱转动。
10.一种利用权利要求9所述的风力发电机组单叶片吊装工装吊装叶片的方法，其特征是，包括以下步骤：a、前吊带一端脱离电动葫芦，后吊带的一端脱离挂装座，将需要吊装的叶片放置到托座上，将后吊带绕过叶片大径端并箍紧叶片，后吊带一端连接到挂装座上，后吊带另一端连接到后自动脱钩器上，前吊带一端连接到电动葫芦的吊钩上，前吊带另一端连接到前自动脱钩器上；b、在吊装座上连接吊索，采用吊机进行吊装作业，吊索连接在吊机上，吊机启动，对叶片进行试吊，观察叶片离地后是否处于平衡状态，如果不平衡，调整叶片的位置，直到叶片吊起离地后处于平衡状态；c、叶片起吊到风力发电机组的轮毂高度位置，位于风力发电机组机舱内的工作人员将叶片上的电缆与机舱内电路接通，根据需要调整两电动葫芦的链条长度以及拨动叶片带动支撑梁在支撑底梁上转动，以调整叶片的空间角度，实现叶片安装孔的对中，并将叶片安装到位；d、调节两电动葫芦的链条长度，使托座下降并与叶片分离，远程控制前自动脱钩器和后控制自动脱钩器工作，使前吊带与前自动脱钩器分离，后吊带与后自动脱钩器分离，完成单片叶片的吊装。
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