CN109969933B - 一种风叶单叶片安装吊具 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种风叶单叶片安装吊具，包括：纵摇机构设置于主梁上；两横摇机构分别套设于主梁的两端；每一夹持机构均通过一端横梁连接一横摇机构；每一夹持机构包括端横梁、上支座结构、底梁、两下支座结构和开闭装置；端横梁的一端一体式连接于竖梁的上端；上支座结构的上端连接于端横梁；底梁为L型结构；底梁的一端铰接于竖梁的下端；两下支座结构的下端设置于底梁；开闭装置设置于端横梁和底梁相铰接的侧面；每一缆风机构连接于同侧的端横梁。本发明的上支座结构可在端横梁的上部横移轨道进行调节，下支座结构可在底梁的下部横移轨道进行调节，从而本发明可根据不同型号的叶片做自适应调整，整机控制方便并且维护简单。

Description

一种风叶单叶片安装吊具

技术领域

本发明涉及风叶片的安装吊具技术领域，尤其涉及风叶片的安装吊具的夹持机构的技术领域。

背景技术

目前，随着人们对环保的重视，国家出台了一系列促进风电发展的激励政策和鼓励措施，中国风能开发利用取得了巨大进步，风机的单机容量也越做越大，而当前风机安装设备越来越赶不上行业发展的速度，特别是叶轮的安装设备更是反过来制约着风机的大型化。3.5MW以上单机容量的风机叶轮直径已超过140m，常用的叶轮整体安装，就需要更大的安装设备和施工场地，同时随着叶轮直径的增大，整体迎风面积也会成倍增大，考虑到风电场的施工环境(主要为风速)，无形之中延长了风机安装的周期、增加了安装成本。

此外，现有的风电单叶片吊具或者只能进行水平安装施工、或者虽然能够进行倾斜安装但只能适应一种型号的叶片，需要进行配重再次调整才能适应其它型号，且所适应的型号相差不能太大，这样在同一风场吊装不同型号叶片时就需要多次调整，对施工操作的安全性就提出了更高的要求，同时也增加了施工周期，不利于风电项目施工的经济性。

发明内容

针对上述产生的问题，本发明的目的在于提供一种风叶单叶片安装吊具，该风叶单叶片安装吊具能进行角度(+32°～-62°)安装并且能够适应不同型号风机叶片。

为了实现上述目的，本发明采取的技术方案为：

一种风叶单叶片安装吊具，其中，包括

主梁，所述主梁为一杆件；

纵摇机构，所述纵摇机构设置于所述主梁上；

两横摇机构，两所述横摇机构分别套设于所述主梁的两端；

两夹持机构，每一所述夹持机构均通过一端横梁连接一所述横摇机构；每一所述夹持机构包括所述端横梁、上支座结构、底梁、两下支座结构和开闭装置；所述端横梁的一端一体式连接于竖梁的上端；所述上支座结构的上端连接于所述端横梁，并且所述上支座结构的夹块梁朝下设置；所述底梁为L型结构；所述底梁的一端铰接于所述竖梁的下端，所述底梁的另一端的朝向与所述端横梁的朝向一致；两所述下支座结构的下端设置于所述底梁，并且所述下支座结构的夹块梁朝上设置；所述开闭装置设置于所述端横梁和所述底梁相铰接的侧面；

两缆风机构，每一所述缆风机构的缆风承载梁均通过法兰连接于同侧的所述端横梁；

辅助纵梁，所述辅助纵梁的两端分别连接两侧的所述端横梁。

上述一种风叶单叶片安装吊具，其中，所述开闭装置包括开闭油缸、第一底梁连杆和第二底梁连杆；所述开闭油缸的一端连接于所述竖梁背向所述端横梁的侧面，所述开闭油缸的另一端连接有所述第一底梁连杆和所述第二底梁连杆的铰接处；所述第一底梁连杆和所述第二底梁连杆背向铰接处的一端均连接于所述底梁的侧面。

上述一种风叶单叶片安装吊具，其中，所述纵摇机构包括两纵摇装置，两所述纵摇装置对称设置于所述主梁的宽度方向的两侧；每一所述纵摇装置包括油缸、第一连杆、第二连杆和所述摇臂；所述油缸的一端与所述主梁的另一端铰接，所述油缸的另一端与所述第二连杆的中部铰接；所述第一连杆的一端与所述摇臂的中部铰接；所述第二连杆的一端与所述主梁的中部铰接，所述第二连杆的另一端与所述第一连杆的另一端铰接；所述摇臂的一端与所述主梁的一端铰接。

上述一种风叶单叶片安装吊具，其中，每一所述横摇机构包括回转支承、所述主梁、所述端横梁和油缸；所述主梁与所述回转支承的内圈栓接，所述回转支承的外圈与相邻的所述端横梁栓接；所述油缸的一端与所述主梁上的第二支承座铰接，所述油缸的另一端与所述端横梁的第一支承座铰接。

上述一种风叶单叶片安装吊具，其中，所述缆风机构包括所述缆风承载梁、横向缆风卷扬机、竖向缆风卷扬机、缆风绳导向装置；所述缆风承载梁通过所述法兰与同侧的所述端横梁固定连接，所述横向缆风卷扬机和所述竖向缆风卷扬机均布置于所述缆风承载梁的内部，所述缆风绳导向装置设置于所述缆风承载梁的末端。

上述一种风叶单叶片安装吊具，其中，所述上支座结构包括伸缩油缸、平衡梁、两分配梁和四夹块梁；所述伸缩油缸的上端连接于所述端横梁，所述伸缩油缸的下端铰接于所述平衡梁的中部；所述平衡梁的两端分别铰接有两所述分配梁；每一所述分配梁的两端分别连接有一所述夹块梁。

上述一种风叶单叶片安装吊具，其中，还包括：上部横移轨道，所述上部横向轨道设置于所述端横梁的上端面；所述上部横向轨道设置有活动支座；所述活动支座连接第一销轴的上端，所述第一销轴的下端贯穿所述端横梁至其下方，并且第一销轴的下端连接所述伸缩油缸的上端。

上述一种风叶单叶片安装吊具，其中，每一所述支座结构包括安装座、两分配梁和四夹块梁；每一所述安装座上铰接有一所述分配梁，每一所述分配梁的两端分别连接有一所述夹块梁。

上述一种风叶单叶片安装吊具，其中，还包括：下部横移轨道，所述下部横移轨道设置于所述底梁朝向所述端横梁的端面；所述下部横移动轨道设置有两所述安装座。

本发明由于采用了上述技术，使之与现有技术相比具有的积极效果是：

本发明纵摇机构相比目前采用的直接由摇臂、主梁和油缸组成的三连杆机构，在相同的纵摇角度下，减少了油缸的行程，降低了成本。

本发明的横摇机构使主梁与端横梁可以相互转动，进而实现在保证端横梁水平的状态下，摇臂能够自适应端横梁及其承载叶片重心的横向变化，而不用进行配重调整等繁琐的工作，从而节约了安装工时、降低了调整风险。

本发明通过油缸正压力施加对叶片的夹持力，再通过上支座结构的分配梁分散与叶片的局部接触受力，相比目前常用的偏转夹持，这种夹持机构结构简单、受力明确，读取对叶片的夹持力更准确，且夹紧松开动作基本垂直于叶片表面，大大降低了常用夹具夹紧时的偏转可能对叶片局部造成损伤的概率。

本发明的开闭装置在打开状态后，可直接竖直起升即可将吊具脱离叶片，有效降低了吊具脱离叶片时可能对叶片造成损伤的风险，简化了操作步骤。

本发明的缆风承载梁采用桁架式承载梁，减少了吊具自身的迎风面积，且设置横向和竖向双缆风，使叶片安装时具有更强的抗风能力。

本发明通过设置开闭装置使得夹持机构对叶片进行夹持，并且通过设置纵摇机构、横摇机构进行配合；使得本发明具有在水平或倾斜角度起吊、安装叶片的能力。

本发明的上支座结构可在端横梁的上部横移轨道进行调节，下支座结构可在底梁的下部横移轨道进行调节，从而本发明可根据不同型号的叶片做自适应调整，整机控制方便并且维护简单。

附图说明

图1是本发明的一种风叶单叶片安装吊具的主视图；

图2是本发明的一种风叶单叶片安装吊具的俯视图；

图3是本发明的一种风叶单叶片安装吊具的侧视图；

图4是本发明的一种风叶单叶片安装吊具的夹持机构的上支座结构和端横梁的示意图；

图5是本发明的一种风叶单叶片安装吊具的夹持机构的上支座结构和端横梁的立体图；

图6是本发明的一种风叶单叶片安装吊具的夹持机构的上支座结构和端横梁的立体图；

图7是本发明的一种风叶单叶片安装吊具的夹持机构通过开闭装置打开的示意图；

图8是本发明的一种风叶单叶片安装吊具的横摇机构的油缸展开状态的示意图；

图9是本发明的一种风叶单叶片安装吊具的横摇机构的油缸收缩状态的示意图；

图10是本发明的一种风叶单叶片安装吊具顺时针倾斜32°的示意图；

图11是本发明的一种风叶单叶片安装吊具水平的示意图；

图12是本发明的一种风叶单叶片安装吊具逆时针倾斜62°的示意图；

图13是本发明的一种风叶单叶片安装吊具的下支座结构的底梁的立体图。

附图中：01、叶片；1、主梁；2、纵摇机构；02、纵摇装置；021、油缸；022、第一连杆；023、第二连杆；024、摇臂；3、横摇机构；31、回转支承；321、第二支承座；33、油缸；331、第一支承座；4、夹持机构；41、端横梁；42、上支座结构；421、伸缩油缸；422、平衡梁；423、分配梁；424、夹块梁；43、底梁；44、下支座结构；441、安装座；442、分配梁；443、夹块梁；45、开闭装置；451、开闭油缸；452、第一底梁连杆；453、第二底梁连杆；46、上部横移轨道；460、轨道；461、活动支座；462、第一销轴；47、下部横移轨道；471、轨道；4711、通孔；5、缆风机构；51、缆风承载梁；52、横向缆风卷扬机；53、竖向缆风卷扬机；54、缆风绳导向装置；6、辅助纵梁；

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明，但不作为本发明的限定。

图1是本发明的一种风叶单叶片安装吊具的主视图；图2是本发明的一种风叶单叶片安装吊具的俯视图；图3是本发明的一种风叶单叶片安装吊具的侧视图；图4是本发明的一种风叶单叶片安装吊具的夹持机构的上支座结构和端横梁的示意图；图5是本发明的一种风叶单叶片安装吊具的夹持机构的上支座结构和端横梁的立体图；图6是本发明的一种风叶单叶片安装吊具的夹持机构的上支座结构和端横梁的立体图；图7是本发明的一种风叶单叶片安装吊具的夹持机构通过开闭装置打开的示意图；图8是本发明的一种风叶单叶片安装吊具的横摇机构的油缸展开状态的示意图；图9是本发明的一种风叶单叶片安装吊具的横摇机构的油缸收缩状态的示意图；图10是本发明的一种风叶单叶片安装吊具顺时针倾斜32°的示意图；图11是本发明的一种风叶单叶片安装吊具水平的示意图；图12是本发明的一种风叶单叶片安装吊具逆时针倾斜62°的示意图；图13是本发明的一种风叶单叶片安装吊具的下支座结构的底梁的立体图。

左右方向即本发明的风叶单叶片安装吊具的纵向。

请参见图1至图13所示，示出了一种较佳实施例，一种风叶单叶片安装吊具，包括

主梁1，主梁1为一杆件。

纵摇机构2，纵摇机构2设置于主梁1上。

两横摇机构3，两横摇机构3分别套设于主梁1的两端。

两夹持机构4，每一夹持机构4均通过一端横梁41连接一横摇机构3；每一夹持机构4包括端横梁41、上支座结构42、底梁43、两下支座结构44和开闭装置45；端横梁41的一端一体式连接于竖梁411的上端；上支座结构42的上端连接于端横梁朝下的表面，并且上支座结构42的夹块梁421朝下设置；底梁43为L型结构；底梁43的一端铰接于竖梁411的下端，底梁43的另一端的朝向与端横梁41的朝向一致；两下支座结构44的下端设置于底梁43的上表面，并且下支座结构44的夹块梁441朝上设置；开闭装置45设置于端横梁41和底梁43相铰接的侧面。

两缆风机构5，每一缆风机构5的缆风承载梁51均通过法兰(图中未示出)连接于同侧的端横梁41。

辅助纵梁6，辅助纵梁6的两端分别连接两侧的端横梁41。

以上仅为本发明较佳的实施例，并非因此限制本发明的实施方式及保护范围。

进一步，在一种较佳实施例中，开闭装置45包括开闭油缸451、第一底梁连杆452和第二底梁连杆453；开闭油缸451的一端连接于竖梁411背向端横梁41的侧面，开闭油缸451的另一端连接有第一底梁连杆452和第二底梁连杆453的铰接处；第一底梁连杆452和第二底梁连杆453背向铰接处的一端均连接于底梁43的侧面。

进一步，在一种较佳实施例中，纵摇机构2包括两纵摇装置02，两纵摇装置02对称设置于主梁1的宽度方向的两侧；每一纵摇装置02包括油缸021、第一连杆022、第二连杆023和摇臂024；油缸021的一端与主梁1的另一端铰接，油缸021的另一端与第二连杆023的中部铰接；第一连杆022的一端与摇臂024的中部铰接；第二连杆023的一端与主梁1的中部铰接，第二连杆023的另一端与第一连杆022的另一端铰接；摇臂024的一端与主梁1的一端铰接。

进一步，在一种较佳实施例中，每一横摇机构3包括回转支承31、主梁1、端横梁41和油缸33；主梁1与回转支承31的内圈栓接，回转支承31的外圈与相邻的端横梁41栓接；油缸34的一端与主梁1上的第二支承座321铰接，油缸34的另一端与端横梁41的第一支承座331铰接。

进一步，在一种较佳实施例中，第一支承座331设于相邻的辅助纵梁6的下侧，第二支承座321设于主梁1靠近该端横梁41的一侧。

进一步，在一种较佳实施例中，缆风机构5包括缆风承载梁51、横向缆风卷扬机52、竖向缆风卷扬机53、和缆风绳导向装置54；缆风承载梁51通过法兰与同侧的端横梁41固定连接，横向缆风卷扬机52和竖向缆风卷扬机53均布置于缆风承载梁51的内部，缆风绳导向装置54设置于缆风承载梁51的末端。

进一步，在一种较佳实施例中，上支座结构42包括伸缩油缸421、平衡梁422、两分配梁423和四夹块梁424；伸缩油缸421的上端连接于端横梁41，伸缩油缸421的下端铰接于平衡梁422的中部；平衡梁422的两端分别铰接有两分配梁423；每一分配梁423的两端分别连接有一夹块梁424。

进一步，在一种较佳实施例中，还包括：上部横移轨道46，上部横向轨道46设置于端横梁41的上端面；上部横向轨道46设置有活动支座461；活动支座461连接第一销轴462的上端，第一销轴462的下端贯穿端横梁41至其下方，并且第一销轴462的下端连接伸缩油缸421的上端。

进一步，在一种较佳实施例中，上部横移轨道46的两轨道460上均设置有沿其长度方向的若干通孔；活动支座461设置于两轨道460之间，并且活动支座461的每一侧面均通过紧固件固定于同侧的通孔。

进一步，在一种较佳实施例中，每一下支座结构44包括安装座441、两分配梁442和四夹块梁443；每一安装座441上铰接有一分配梁442，每一分配梁442的两端分别连接有一夹块梁443。

进一步，在一种较佳实施例中，还包括：下部横移轨道47，下部横移轨道47设置于底梁43朝向端横梁41的端面；下部横移动轨道47设置有两安装座441。

进一步，在一种较佳实施例中，下部横移轨道47的两轨道471上均设置有沿其长度方向的若干通孔4711；每一安装座441均设置于两轨道417之间，并且每一安装座441的每一侧面均通过紧固件(图中未示出)固定于同侧的通孔4711。

除上述实施例外，本发明还如下工作方法：

本发明在其纵向进行倾斜角度(32°～﹣62°)的实施方式：

纵摇机构2的油缸021通过与主梁1、第二连杆023铰接，带动由摇臂024、第一连杆022、第二连杆023、主梁1组成的四连杆机构做摇杆动作，使摇臂024相对于主梁1之间的夹角改变。为保持整体纵向的稳定，吊具使叶片01的纵向重心会自动与摇臂024顶部的吊点重合到一条竖直线上，当油缸021缩至最短过程中，整机在重心的作用下慢慢纵向顺时针转动至+32°；当油缸021伸至最长过程中，整机在重心作用下慢慢纵向逆时针转动至-62°。

本发明适应不同型号叶片的实施方式：

当开闭装置45闭合状态下通过底梁43与端横梁41形成一个整体，叶片01承载于两下支座结构44上，叶片01的上部通过固定于端横梁41上的上支座结构42对叶片施加夹紧力，使得夹块梁424上设置的防滑板保证叶片倾斜时在一定夹紧力作用下不发生滑移。

当叶片高度变化时，伸缩油缸421带动铰接的平衡梁422、分配梁423和夹块梁424上下动作，以适应叶片夹持部位高度的变化；当叶片宽度变化时，活动支座461在上部横移轨道46上进行横向调整，两下支座结构44在底梁43的下部横移轨道47上进行横向调整，以适应叶片宽度的变化。

横摇机构3布置于纵摇机构2两端，采用回转支承31的外圈与主梁1栓接固定、回转支承31的内圈与端横梁41栓接固定，为保证两侧横摇的同步性，用辅助纵梁6将两个端横梁41栓接固定，油缸33一端与辅助纵梁6伸出的第一支承座331铰接，油缸33的另一端与主梁1上伸出第二支承座321铰接，在油缸33的驱动下，主梁1与端横梁41之间相对转动。

为保持整体横向的稳定，本发明和叶片01的横向重心会自动与摇臂024的顶部的吊点重合到一条竖直线上；当不同型号的叶片01横向重心变化时，为保证叶片01的横向水平，油缸33根据叶片01横向重心的变化进行调节，当叶片01横向重心向内侧变化时，油缸33伸长，在回转支承31的作用下，主梁1带着摇臂024一起向内侧摆动；当叶片01横向重心向外侧变化时，油缸33缩短，在回转支承31的作用下，主梁1带着摇臂024一起向外侧摆动。

本发明的吊具快速脱离叶片的实施方式：

当叶片01安装完毕后，通过开闭油缸451回缩逐渐解除对叶片01的夹持力，底梁43在开闭油缸451回缩的带动下，连同铰接的第一底梁连杆452和第二底梁连杆453，绕着与竖梁411与底梁43的铰点转动。当吊具解除对叶片01的夹持时，整体重心就从本发明的吊具和叶片01的重心变为单独吊具的重心，此时在重心的作用下，吊具的纵向偏角会增大；同时底梁43旋转，也会导致吊具横摇靠向叶片01。为保证吊具与叶片的相对位置不发生变动，油缸021需要同步动作，使摇臂024与主梁1的夹角逐渐增大，抵消纵向重心的变化；同时油缸33伸长，在回转支承31的作用下，主梁1带着摇臂024一起向内侧摆动，使摇臂024顶部吊点跟随重心横向一起变动。当底梁43旋转至叶片01以外后，吊具在起重机的作用下竖直提升脱离叶片01。

以上仅为本发明较佳的实施例，并非因此限制本发明的实施方式及保护范围，对于本领域技术人员而言，应当能够意识到凡运用本发明说明书及图示内容所作出的等同替换和显而易见的变化所得到的方案，均应当包含在本发明的保护范围内。

Claims (6)

1.一种风叶单叶片安装吊具，其特征在于，包括

主梁，所述主梁为一杆件；

纵摇机构，所述纵摇机构设置于所述主梁上；

两横摇机构，两所述横摇机构分别套设于所述主梁的两端；

两夹持机构，每一所述夹持机构均通过一端横梁连接一所述横摇机构；每一所述夹持机构包括所述端横梁、上支座结构、底梁、两下支座结构和开闭装置；所述端横梁的一端一体式连接于竖梁的上端；所述上支座结构的上端连接于所述端横梁，并且所述上支座结构的夹块梁朝下设置；所述底梁为L型结构；所述底梁的一端铰接于所述竖梁的下端，所述底梁的另一端的朝向与所述端横梁的朝向一致；两所述下支座结构的下端设置于所述底梁，并且所述下支座结构的夹块梁朝上设置；所述开闭装置设置于所述端横梁和所述底梁相铰接的侧面；

两缆风机构，每一所述缆风机构的缆风承载梁均通过法兰连接于同侧的所述端横梁；

辅助纵梁，所述辅助纵梁的两端分别连接两侧的所述端横梁；

所述开闭装置包括开闭油缸、第一底梁连杆和第二底梁连杆；所述开闭油缸的一端连接于所述竖梁背向所述端横梁的侧面，所述开闭油缸的另一端连接有所述第一底梁连杆和所述第二底梁连杆的铰接处；所述第一底梁连杆和所述第二底梁连杆背向铰接处的一端均连接于所述底梁的侧面；

所述纵摇机构包括两纵摇装置，两所述纵摇装置对称设置于所述主梁的宽度方向的两侧；每一所述纵摇装置包括油缸、第一连杆、第二连杆和摇臂；所述油缸的一端与所述主梁的另一端铰接，所述油缸的另一端与所述第二连杆的中部铰接；所述第一连杆的一端与所述摇臂的中部铰接；所述第二连杆的一端与所述主梁的中部铰接，所述第二连杆的另一端与所述第一连杆的另一端铰接；所述摇臂的一端与所述主梁的一端铰接；

每一所述横摇机构包括回转支承、所述主梁、所述端横梁和油缸；所述主梁与所述回转支承的内圈栓接，所述回转支承的外圈与相邻的所述端横梁栓接；所述油缸的一端与所述主梁上的第二支承座铰接，所述油缸的另一端与所述端横梁的第一支承座铰接。

2.根据权利要求1所述一种风叶单叶片安装吊具，其特征在于，所述缆风机构包括所述缆风承载梁、横向缆风卷扬机、竖向缆风卷扬机、缆风绳导向装置；所述缆风承载梁通过所述法兰与同侧的所述端横梁固定连接，所述横向缆风卷扬机和所述竖向缆风卷扬机均布置于所述缆风承载梁的内部，所述缆风绳导向装置设置于所述缆风承载梁的末端。

3.根据权利要求1所述一种风叶单叶片安装吊具，其特征在于，所述上支座结构包括伸缩油缸、平衡梁、两分配梁和四夹块梁；所述伸缩油缸的上端连接于所述端横梁，所述伸缩油缸的下端铰接于所述平衡梁的中部；所述平衡梁的两端分别铰接有两所述分配梁；每一所述分配梁的两端分别连接有一所述夹块梁。

4.根据权利要求3所述一种风叶单叶片安装吊具，其特征在于，还包括：上部横移轨道，所述上部横移轨道设置于所述端横梁的上端面；所述上部横移轨道设置有活动支座；所述活动支座连接第一销轴的上端，所述第一销轴的下端贯穿所述端横梁至其下方，并且第一销轴的下端连接所述伸缩油缸的上端。

5.根据权利要求1所述一种风叶单叶片安装吊具，其特征在于，所述下支座结构包括安装座、两分配梁和四夹块梁；每一所述安装座上铰接有一所述分配梁，每一所述分配梁的两端分别连接有一所述夹块梁。

6.根据权利要求5所述一种风叶单叶片安装吊具，其特征在于，还包括：下部横移轨道，所述下部横移轨道设置于所述底梁朝向所述端横梁的端面；所述下部横移轨道设置有两所述安装座。