CN113606091A - 一种沿海滩涂叶轮组装自动旋转装置及实施方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种沿海滩涂叶轮组装自动旋转装置及实施方法，包括下盘固定结构、上盘转动结构和斜撑；所述下盘固定结构采用槽钢加工焊接成圆形框架结构，在圆形框架结构内通过工字钢焊接有十字支撑；所述上盘转动结构由上盘下轴承座、上盘上轴承座、平面轴承组成，并由销轴、垫片和螺母固定为一体；其中上盘转动结构上通过临时固定轮毂螺栓安装并固定轮毂，组对轮毂上对应叶片，形成叶轮。本发明通过设置的自动旋转装置，对叶片及轮毂进行辅助安装，其解决了沿海滩涂软地基大型风力发电机叶轮组合成整体的组装难题，且本发明的自动旋转装置结构简单，施工成本低、工作效率高、安全性高，大大加快了施工的进度，降低成本，节约投资。
Description
技术领域
本发明涉及风力发电机叶轮技术领域，具体为一种沿海滩涂叶轮组装自动旋转装置及实施方法。
背景技术
随着我国经济高速发展，能源紧张的矛盾日益突出，特别是在东部沿海、长三角地区能源缺乏的地区，开发新型清洁能源—风力发电是成必然的趋势。在兆瓦级风力发电机组的商业化、大型机组的本地化、国家再生能法等鼓励政策，新一轮风力发电投资热潮在沿海地区掀起。
随着风电项目的建设开始，沿海风电场的开发与建设进入高潮，东部沿海地区是用电负荷中心，电力系统主要是火电，每年需要从外地大量运煤，增加运输困难，燃煤造成环境的污染。沿海属于风能资源丰富区，风能密度大约300w/m2，有效风时(≥3m/s)达7760h以上。“取之不尽，用之不竭”的风资源，加之沿海大量的滩涂地，为风电场的开发提供条件。同时，搞好沿海风电场的建设是对未来海上风电场建设在技术上的准备与积累。
近年来，随着科学技术进步，各种风力发电机组制造越来越大，叶片越来越长，由原来的40m、50m、60m，到现在的70m、80m、90m、100m…给沿海滩涂风力发电机组叶轮组对施工带来了挑战。首先涉及沿海滩涂风力发电机组叶轮组装安装难题，组对大型叶轮需要几千平米面积大的组对场地，对于沿海滩涂软地基来说，修筑大的作业平台,需要大量的投资，不利于节约成本、效率低。
经调研、查新，目前国内沿海滩涂大型风力发电机安装，一般采用分体吊装。即：塔筒、机舱、叶轮(轮毂、叶片组合体)依次安装方法。传统方法首先涉叶轮组对，需要修筑大量的作业平台，然后进行叶轮的组对。对于这种施工方法存在以下缺点：
1、修筑大量的作业平台，整体占地面积大，施工成本高，不利节约成本。
2、施工效率低，速度慢、影响工期。
3、影响施工安全。
发明内容
本发明的目的在于提供一种沿海滩涂叶轮组装自动旋转装置及实施方法，有效地解决沿海滩涂大型风力发电机叶轮组对安装施工成本高、工作效率低、安全性大的难题，加快了施工进度，降低成本，节约投资。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种沿海滩涂叶轮组装自动旋转装置，包括下盘固定结构和上盘转动结构；所述下盘固定结构采用槽钢加工焊接成圆形框架结构，在圆形框架结构内通过工字钢焊接有十字支撑；所述上盘转动结构由上盘下轴承座和上盘上轴承座组成；所述上盘下轴承座和上盘上轴承座上设有平面轴承，在平面轴承与上盘下轴承座、上盘上轴承座之间通过销轴、垫片和螺母固定为一体；在上盘下轴承座和上盘上轴承座的端面上还预留临时固定轮毂螺栓穿过的螺孔；所述下盘固定结构与上盘转动结构之间通过等间距焊接的斜撑连接为整体。
更进一步地，所述下盘固定结构采用的槽钢宽为25cm，其焊接成的圆形框架结构直径为2.5m，用于焊接成十字支撑的工字钢的宽度为25cm。
更进一步地，所述斜撑采用槽钢宽度为20cm。
更进一步地，所述上盘下轴承座和上盘上轴承座采用50mm厚钢板加工而成，其直径尺寸同叶轮与机舱链接部位直径相同。
更进一步地，所述销轴、垫片和螺母贯穿连接在上盘下轴承座和上盘上轴承座的中心处。
更进一步地，所述上盘转动结构上通过临时固定轮毂螺栓安装有组对轮毂，组对轮毂上对应安装组对叶轮。
本发明提供另一种技术方案：一种沿海滩涂叶轮组装自动旋转装置的实施方法，包括以下步骤：
S1：将下盘固定结构、上盘转动结构和十字支撑加工制作成叶轮自动旋转装置；
S2：利用履带吊将组装好的叶轮自动旋转装置吊装在作业平台上；
S3：利用履带吊将组对轮毂吊装置于叶轮组装自动旋转装置的上盘转动结构上，且将组对轮毂与机舱对接的平面朝下，用临时固定轮毂螺栓固定；
S4：利用履带吊将第一片待组装的组对叶轮与组对轮毂进行组装，并将第一片组对叶轮与组对轮毂通过M30螺栓固定；
S5：第一片组对叶轮安装完成后，旋转1200；
S6：利用履带吊吊起第二片待组装的组对叶轮，对准组对轮毂，用组对轮毂连接M30螺栓固定；
S7：同样方法，安装第三片待组装的组对叶轮11，直至整个工程运输完毕。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
本发明提供的一种沿海滩涂叶轮组装自动旋转装置及实施方法，通过设置的自动旋转装置，对叶轮及轮毂进行辅助安装，其解决了沿海滩涂软地基大型风力发电机叶轮组合成整体的组装难题，本发明的自动旋转装置结构简单，施工成本低、工作效率高、安全性高，大大加快了施工的进度，降低成本，节约投资。
附图说明
图1为本发明的自动旋转装置正视图；
图2为本发明的自动旋转装置俯视图；
图3为本发明的叶轮结构安装正视图；
图4为本发明的叶轮结构安装俯视图。
图中：1、下盘固定结构；2、上盘转动结构；3、十字支撑；4、上盘下轴承座；5、上盘上轴承座；6、垫片；7、螺母；8、平面轴承；9、临时固定轮毂螺栓；10、销轴；11、组对叶轮；12、组对轮毂；13、斜撑。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅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。
请参阅图1-2，本发明实施例中：一种沿海滩涂叶轮组装自动旋转装置，包括下盘固定结构1和上盘转动结构2；下盘固定结构1采用槽钢加工焊接成圆形框架结构，在圆形框架结构内通过工字钢焊接有十字支撑3；其中，下盘固定结构1采用的槽钢宽为25cm，其焊接成的圆形框架结构直径为2.5m，用于焊接成十字支撑3的工字钢的宽度为25cm；上盘转动结构2由上盘下轴承座4和上盘上轴承座5组成，上盘下轴承座4和上盘上轴承座5采用50mm厚钢板加工而成，其直径尺寸同叶轮与机舱链接部位直径相同；上盘下轴承座4和上盘上轴承座5上设有平面轴承8，在平面轴承8与上盘下轴承座4、上盘上轴承座5之间通过销轴10、垫片6和螺母7固定为一体，销轴10、垫片6和螺母7贯穿连接在上盘下轴承座4和上盘上轴承座5的中心处；在上盘下轴承座4和上盘上轴承座5的端面上还预留临时固定轮毂螺栓9穿过的螺孔；下盘固定结构1与上盘转动结构2之间通过等间距焊接的斜撑13连接为整体，斜撑13采用槽钢宽度为20cm。
在上述实施例中，自动旋转装置的具体组装过程如下：其下盘固定结构1利用槽钢宽25cm加工焊接成2.5m圆形框架，在圆形框架中间用工字钢宽25cm焊接成十字支撑3，将上盘转动结构2分成上盘下轴承座4和上盘上轴承座5，其直径尺寸同叶轮与机舱链接部位直径相同，其中，上盘下轴承座4和上盘上轴承座5用50mm厚钢板加工而成，中间加工成平面轴承8的尺寸，即通过销轴10、垫片6、螺母7将上盘下轴承座4、上盘上轴承座5和平面轴承8组合成自动旋转装置的上盘转动结构2，再将自动旋转装置的上盘转动结构2与下盘固定结构1通过斜撑13焊接成整体，形成了叶轮组装自动旋转装置，如图1-2所示。
在实际使用时，需要对沿海滩涂叶轮进行组装时，将组对轮毂12通过临时固定轮毂螺栓9安装在上盘转动结构2上；随后将组对叶轮11对应安装在临时固定的组对轮毂12上，如图3-4所示。
请参阅图3-4，为了进一步更好的解释说明上述实施例，还提供一种沿海滩涂叶轮组装自动旋转装置的实施方法，包括以下步骤：
第一步：将下盘固定结构1、上盘转动结构2和十字支撑3加工制作成叶轮自动旋转装置；
第二步：利用履带吊将组装好的叶轮自动旋转装置吊装在作业平台上；
第三步：利用履带吊将组对轮毂12吊装置于叶轮组装自动旋转装置的上盘转动结构2上，且将组对轮毂12与机舱对接的平面朝下，用临时固定轮毂螺栓9固定；
第四步：利用履带吊将第一片待组装的组对叶轮11与组对轮毂12进行组装，并将第一片组对叶轮11与组对轮毂12通过M30螺栓固定；
第五步：第一片组对叶轮11安装完成后，旋转1200；
第六步：利用履带吊吊起第二片待组装的组对叶轮11，对准组对轮毂12，用组对轮毂12连接M30螺栓固定；
第七步：同样方法，安装第三片待组装的组对叶轮11，直至整个工程运输完毕。
综上所述：本发明提供的一种沿海滩涂叶轮组装自动旋转装置及实施方法，先利用履带吊将整个叶轮组装自动旋转装置放置在作业平台上，再利用履带吊将组对轮毂12放置于自动旋转装置上，且将组对轮毂12与机舱对接的平面朝下，用临时固定轮毂螺栓9M24螺栓固定；接着利用履带吊将待组装第一片组对叶轮11的与组对轮毂12组装，待第一片组对叶轮11完成后，将第一片组对叶轮11转动1200，接着组装第二片组对叶轮11，第二片组对叶轮11安装完成后，同样方法，安装第三片组对叶轮11，这样，整个叶轮组装完成；其组装过程既不要大面积的作业平台，又能够确保叶轮组装的安全，速度快，效率高，节约成本。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明披露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
Claims (7)
1.一种沿海滩涂叶轮组装自动旋转装置，其特征在于，包括下盘固定结构(1)和上盘转动结构(2)；所述下盘固定结构(1)采用槽钢加工焊接成圆形框架结构，在圆形框架结构内通过工字钢焊接有十字支撑(3)；所述上盘转动结构(2)由上盘下轴承座(4)和上盘上轴承座(5)组成；所述上盘下轴承座(4)和上盘上轴承座(5)上设有平面轴承(8)，在平面轴承(8)与上盘下轴承座(4)、上盘上轴承座(5)之间通过销轴(10)、垫片(6)和螺母(7)固定为一体；在上盘下轴承座(4)和上盘上轴承座(5)的端面上还预留临时固定轮毂螺栓(9)穿过的螺孔；所述下盘固定结构(1)与上盘转动结构(2)之间通过等间距焊接的斜撑(13)连接为整体。
2.如权利要求1所述的一种沿海滩涂叶轮组装自动旋转装置，其特征在于：所述下盘固定结构(1)采用的槽钢宽为25cm，其焊接成的圆形框架结构直径为2.5m，用于焊接成十字支撑(3)的工字钢的宽度为25cm。
3.如权利要求1所述的一种沿海滩涂叶轮组装自动旋转装置，其特征在于：所述斜撑(13)采用槽钢宽度为20cm。
4.如权利要求1所述的一种沿海滩涂叶轮组装自动旋转装置，其特征在于：所述上盘下轴承座(4)和上盘上轴承座(5)采用50mm厚钢板加工而成，其直径尺寸同叶轮与机舱链接部位直径相同。
5.如权利要求1所述的一种沿海滩涂叶轮组装自动旋转装置，其特征在于：所述销轴(10)、垫片(6)和螺母(7)贯穿连接在上盘下轴承座(4)和上盘上轴承座(5)的中心处。
6.如权利要求1所述的一种沿海滩涂叶轮组装自动旋转装置，其特征在于：所述上盘转动结构(2)上通过临时固定轮毂螺栓(9)安装有组对轮毂(12)，组对轮毂(12)上对应安装组对叶轮(11)。
7.一种如权利要求6所述的沿海滩涂叶轮组装自动旋转装置的实施方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1：将下盘固定结构(1)、上盘转动结构(2)和十字支撑(3)加工制作成叶轮自动旋转装置；
S2：利用履带吊将组装好的叶轮自动旋转装置吊装在作业平台上；
S3：利用履带吊将组对轮毂(12)吊装置于叶轮组装自动旋转装置的上盘转动结构(2)上，且将组对轮毂(12)与机舱对接的平面朝下，用临时固定轮毂螺栓(9)固定；
S4：利用履带吊将第一片待组装的组对叶轮(11)与组对轮毂(12)进行组装，并将第一片组对叶轮(11)与组对轮毂(12)通过M30螺栓固定；
S5：第一片组对叶轮(11)安装完成后，旋转120°；
S6：利用履带吊吊起第二片待组装的组对叶轮(11)，对准组对轮毂(12)，用组对轮毂(12)连接M30螺栓固定；
S7：同样方法，安装第三片待组装的组对叶轮(11)，直至整个工程运输完毕。
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