CN110080949A - 风机起升安装方法及系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种风机起升安装方法，包括塔筒安装步骤，所述塔筒由多节筒段叠加组成，所述塔筒安装步骤包括按照由上至下的顺序将竖立状态的各节筒段依次安装连接组成所述塔筒。本发明风机起升安装方法改变了传统由下至上的吊运安装方法，改为由上往下的起升安装方法。整个安装过程，各节筒段之间的连接固定均可在低处完成，降低了操作要求和安全风险，而且无需再使用大型吊车，大大降低了吊装成本，节省了转运时间，缩减了施工周期。本发明进一步公开了一种用于实施该风机起升安装方法的系统。

Description

风机起升安装方法及系统

技术领域

本发明涉及风力发电技术领域，特别涉及一种风机起升安装方法及系统。

背景技术

风力发电机组是将风能转化为电能的设备，利用风力带动叶片转动，再带动发电机旋转发电。

随着我国风力发电逐步向内陆中低风速地区发展，在确保发电量的情况下，风力发电机组自身的高度和体积随之不断上升，由此导致风机的运输和安装越来越不便，不仅耗时耗力，而且成本高昂。

目前，超高风机主要使用大型履带吊按照传统由下至上的吊运安装方法完成安装，首先将位于最底部的筒段吊运安装固定，然后逐节向上吊运安装各节筒段，直至将位于最顶部的筒段吊运安装到位。这种安装方式，需依靠大型吊装设备，前期的建设成本占比很高，组杆、转场时间长，大大增加了施工周期，降低了施工效率；而且随着风机的高度和体积进一步增加，吊装设备的吊运等级也必须随之提升，成本将进一步提高。

专利号为CN201010002648，名称为“爬升式吊装及其使用方法”的中国专利公开了一种爬升式吊装设备及其使用方法，吊装设备包括圆环抱装置、锁紧装置和十字移动装置，圆环抱装置包括抱臂、摩擦片、摆杆、铰链、圆环抱液压缸，锁紧装置包括锁紧液压缸、刹车臂、刹车片、摆块和托板，内工装和外工装采用导轨和齿条的连接方式。使用方法包括平台上安装、第一节塔筒的安装、外工装的安装、第二节塔筒的安装、机舱和风叶的安装。

该吊装设备及安装方法虽然能降低对大型吊运设备的需求，一定程度上节约了吊装成本，但仍是采用传统由下至上的安装方式，筒段之间的连接固定大部分仍需在高空操作完成，不仅操作困难，安全风险高，而且筒段之间的连接固定可靠性很难得到保障，另外，该吊装设备及安装方法只针对常规高度相对较低塔筒的风机，对于超高型塔筒的风机，需要制作更多的内工装，成本随之大增。

发明内容

本发明的目的在于提供一种风机起升安装方法及系统，用以解决现有技术中风机运输、安装不便、成本高等问题的一种或多种。

为解决上述问题，本发明的第一方面，提供了一种风力发电机组安装方法，包括塔筒安装步骤，所述塔筒由多节筒段叠加组成，所述塔筒安装步骤包括按照由上至下的顺序将竖立状态的各节筒段依次安装连接组成所述塔筒。

进一步的，所述塔筒安装步骤包括：

1)将位于顶部的第一节筒段竖立，并将其沿竖直方向提升至预定高度；

2)将位于第一节筒段下方的第二节筒段竖立，并运送至第一节筒段的下方，将第二节筒段与第一节筒段连接固定形成筒段组合，再将筒段组合沿竖直方向提升至预定高度；

3)按照步骤2)的方法由上至下将其他筒段连接固定在一起组成塔筒，并将位于底部的最末节筒段与塔筒基础连接固定。

本发明的第二方面，提供了一种风机起升安装系统，包括固定筒和升降筒，所述固定筒的一侧在竖直方向上开设有第一筒门，所述升降筒的一侧在竖直方向上开设有第二筒门，所述升降筒安装在所述固定筒内部，并可通过升降机构驱动在所述固定筒内上下滑动。

进一步的，所述固定筒的内壁和所述升降筒的外壁中，其中一者设有导向槽，其中另一者设有导向轨道。

进一步的，所述升降机构包括卷扬机和升降绳索，所述卷扬机设置在所述固定筒的底部，所述升降绳索的一端连接在卷扬机上，另一端按照预定路线铺设在所述固定筒的内壁上。

进一步的，所述升降筒的顶部和/或底部设有活动门，所述活动门铰接在所述升降筒上，并连接有锁紧件。

进一步的，所述固定筒底部设有支撑座。

进一步的，所述固定筒的筒壁上和/或所述升降筒的筒壁上间隔开设有若干减重孔。

进一步的，所述固定筒的第一筒门底部设有转运机构，所述转运机构包括转运轨道及可在转运轨道上移动的转运平台。

本发明风机起升安装方法改变了传统由下至上的吊运安装方法，改为由上往下的起升安装方法，从顶部筒段开始安装，然后逐节起升安装组成塔筒。在整个安装过程中，各节筒段之间的连接固定均可在低处完成，改善了施工操作的环境，大大降低了操作要求和安全风险，另外，整个过程只需小型吊车配合将每节筒段竖立放置，其余安装步骤均由本发明起升安装系统完成，无需再使用大型吊车，即使塔筒高度和节数继续增加，也无需在吊装设备上再增加成本，同时也节省了大量的吊车转运所需时间，减小了施工周期，降低了施工成本。另外，本发明起升安装系统结构简单，操作方便，可拆分式的结构可重复利用，有利于进一步降低成本。

附图说明

构成本发明的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1是本发明起升安装系统的结构示意图；

图2是本发明固定筒的结构示意图；

图3是本发明升降筒的结构示意图；

图4是本发明起升安装系统第一工作状态下的结构示意图；

图5是本发明起升安装系统第二工作状态下的结构示意图；

图6是本发明起升安装系统第三工作状态下的结构示意图。

图中：11、固定筒；111、支撑座；12、第一筒门；14、导向槽；21、升降筒；22、第二筒门；23、活动门；24、导向轨道；25、锁紧件；31、卷扬机；32、升降绳索；41、转运轨道；42、转运平台。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

本实施例首先提供了一种风机起升安装的方法，包括塔筒安装步骤，塔筒由多节筒段叠加组成，区别于传统由下至上吊运安装塔筒各节筒段的安装顺序，改为按照由上至下的顺序将竖立状态的各节筒段依次安装连接组成塔筒。

进一步的，本实施例还提供了一种用于实施该安装方法的风机起升安装系统。

如图1所示，本实施例的风机起升安装系统，包括固定筒11和升降筒21。具体的，结合图2所示，固定筒11底部设有支撑座111，支撑座111与地面的塔筒基础连接，固定筒11的一侧在竖直方向上开设有第一筒门12。

结合图3所示，升降筒21的顶部和底部均设有活动门23，活动门23铰接在升降筒21上，并连接有锁紧件25，升降筒21的一侧在竖直方向上对应开设有第二筒门22，升降筒21安装在固定筒11内部。其中，锁紧件25优选采用液压油缸，具有驱动平稳，响应快速的优点，但除此以外也有其他更多的选择，只要能达到相同的作用即可，本实施例并不受限于此。

固定筒11的内壁上开设有导向槽14，升降筒21的外壁设有导向轨道24，导向轨道24嵌合安装在导向槽14内，使得升降筒21通过升降机构3驱动能在固定筒11内上下滑动。当然，导向轨道和导向槽的设置反过来也是可行的，即在固定筒11的内壁上设置导向轨道，在升降筒21的外壁上开设导向槽同样可以达到相同的效果，本实施例并不受限此。

具体而言，本实施例中，升降机构包括卷扬机31和升降绳索32，卷扬机31设置在固定筒11的底部，升降绳索32的一端连接在卷扬机31上，另一端按照预定路线铺设在固定筒11的内壁上。通过卷扬机31正转或反转，收紧或释放升降绳索32，从而驱动升降筒21在固定筒11内上下滑动。值得说明的是，升降机构也可选用其他的实现方式，凡是能达到驱动升降筒21上下滑动作用的机构都是可行的，本实施例并不受限于此。

为便于将竖立状态的塔筒筒段运送至固定筒11和升降筒21内，固定筒11的第一筒门12底部设有转运机构，转运机构包括转运轨道41及转运平台42，转运轨道41直接连接第一筒门12的底部，转运平台42可在转运轨道41上移动。

另外，为了减轻固定支架1和升降支架2的整体重量，同时方便观察，固定筒11的筒壁上和升降筒21的筒壁上均间隔开设有若干减重孔。

下面结合附图4-图6对本实施例的风机起升安装方法进行说明，从而进一步对本实施例风力发电机组起升安装系统的结构进行详细说明。

第一步，安装位于顶部的第一节筒段51，将位于顶部的第一节筒段51竖立，并将其沿竖直方向提升至预定高度。

具体而言，参照图4所示，利用小型吊车将第一节筒段51吊运并竖立放置在转运平台42上，预先打开升降筒21的上下两扇活动门23，转运平台42沿转运轨道41向固定筒11和升降筒21移动，将第一节筒段51通过第一筒门12和第二筒门22运送至升降筒21的内部，关闭活动门23，并收紧锁紧件25，启动卷扬机31工作，收紧升降绳索32，从而将升降筒21及其内部的第一节筒段51提升至指定高度位置，完成第一节筒段51的起升。

第二步，安装第二节筒段52，将第二节筒段52竖立，并运送至第一节筒段51的下方，将第二节筒段52与第一节筒段51连接固定形成筒段组合，再将筒段组合沿竖直方向提升至预定高度。

具体而言，参照图5所示，同样，利用小型吊车将第二节筒段52吊运并竖立放置在转运平台42上，转运平台42沿转运轨道41移动，将第二节筒段52通过第一筒门12运送至固定筒11的内部，并与第一节筒段51的下方对齐，启动卷扬机31释放升降绳索32小段长度，将升降筒21和第一节筒段51下降小段高度后平稳放置在第二节筒段52的顶部，将第一节筒段51和第二节筒段52之间的螺栓连接固定，组成一个筒段组合，然后松开锁紧件25，启动卷扬机31释放升降绳索32，将升降筒21整体下降，直至第二节筒段52完全装设在升降筒21的内部，然后收紧锁紧件25，将第二节筒段52抱紧，再启动卷扬机31收紧升降绳索32，将升降筒21连同筒段组合整体提升到指定高度位置，即完成第二节筒段52的起升安装。

第三步，按照第二步的方法由上至下将其他各节筒段连接固定在一起组成塔筒，并将位于底部的最末节筒段与塔筒基础连接固定。

最后，如图6所示，当塔筒安装完成后，使用辅助吊车将机舱与风轮吊运安装至塔筒的顶部即可。

本发明风力发电机组起升安装方法改变了传统由下至上的吊运安装方法，而改为由上往下的起升安装方法，即从顶部筒段开始安装，往下逐节起升安装组成塔筒。在整个安装过程中，各节筒段之间的连接固定均可在低处完成，改善了施工操作的环境，大大降低了操作要求和安全风险。另外，整个过程只需小型吊车配合将每节筒段竖立放置，其余安装步骤均由本发明的起升安装系统完成，无需再使用大型吊车，即使塔筒高度和节数继续增加，也无需在吊装设备上再增加成本，同时，节省了大量的吊车转运时间，缩减了施工周期，降低了施工成本。另外，本发明起升安装系统结构简单，操作方便，拆分式结构可重复利用，有利于进一步降低成本。

值得提出的是，上述实施例的风机起升安装系统只是用以实施本发明风机起升安装方法的其中一种优选实施例，并不用以限制本发明，凡是符合本发明风机起升安装方法的使用原理，均在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种风机起升安装方法，包括塔筒安装步骤，所述塔筒由多节筒段叠加组成，其特征在于：所述塔筒安装步骤包括按照由上至下的顺序将竖立状态的各节筒段依次安装连接组成所述塔筒。

2.根据权利要求1所述的风机起升安装方法，其特征在于所述塔筒安装步骤包括：

1)将位于顶部的第一节筒段竖立，并将其沿竖直方向提升至预定高度；

2)将位于第一节筒段下方的第二节筒段竖立，并运送至第一节筒段的下方，将第二节筒段与第一节筒段连接固定形成筒段组合，再将筒段组合沿竖直方向提升至预定高度；

3)按照步骤2)的方法由上至下将其他筒段连接固定在一起组成塔筒，并将位于底部的最末节筒段与塔筒基础连接固定。

3.一种用于实施权利要求1-2任一项所述安装方法的风机起升安装系统，其特征在于：包括固定筒(11)和升降筒(21)，所述固定筒(11)的一侧在竖直方向上开设有第一筒门(12)，所述升降筒(21)的一侧在竖直方向上开设有第二筒门(22)，所述升降筒(21)安装在所述固定筒(11)内部，并可通过升降机构驱动在所述固定筒(11)内上下滑动。

4.根据权利要求3所述的风机起升安装系统，其特征在于：所述固定筒(11)的内壁和所述升降筒(21)的外壁中，其中一者设有导向槽(14)，其中另一者设有导向轨道(24)。

5.根据权利要求4所述的风机起升安装系统，其特征在于：所述升降机构包括卷扬机(31)和升降绳索(32)，所述卷扬机(31)设置在所述固定筒(11)的底部，所述升降绳索(32)的一端连接在卷扬机(31)上，另一端按照预定路线铺设在所述固定筒(11)的内壁上。

6.根据权利要求5所述的风机起升安装系统，其特征在于：所述升降筒(21)的顶部和/或底部设有活动门(23)，所述活动门(23)铰接在所述升降筒(21)上，并连接有锁紧件(25)。

7.根据权利要求6所述的风机起升安装系统，其特征在于：所述固定筒(11)底部设有支撑座(111)。

8.根据权利要求7所述的风机起升安装系统，其特征在于：所述固定筒(11)的筒壁上和/或所述升降筒(21)的筒壁上间隔开设有若干减重孔。

9.根据权利要求3-8任一项所述的风机起升安装系统，其特征在于：所述固定筒(11)的第一筒门(12)底部设有转运机构(4)，所述转运机构包括转运轨道(41)及可在转运轨道(41)上移动的转运平台(42)。