CN113666244A - 一种风机塔筒吊装工具及吊装方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种风机塔筒吊装工具及吊装方法，包括补偿吊装单元和伸缩吊臂单元，所述补偿吊装单元设置在所述伸缩吊臂单元的上方，所述补偿吊装单元与起吊装置连接，所述补偿吊装单元的下端与所述伸缩吊臂单元连接；所述补偿吊装单元用于补偿所述伸缩吊臂单元的倾斜运动，并使所述伸缩吊臂单元保持水平；所述伸缩吊臂单元与待安装的塔筒连接；本申请旨在提供一种风机塔筒吊装工具及吊装方法，能够调节臂长适应不同尺寸的塔筒，同时能够在吊装时提供补偿，防止塔筒发生倾斜。

Description

一种风机塔筒吊装工具及吊装方法

技术领域

本发明涉及风力发电设备安装技术领域，尤其涉及一种风机塔筒吊装工具及吊装方法。

背景技术

目前风力发电机组发展趋势为单机容量增大，配套塔筒重量增大，塔筒段数增多的走向，由于塔筒采用圆锥筒结构形式，吊装塔筒时通常采用双吊车抬吊方式，即需要一台辅吊配合主吊完成塔筒的翻身、竖立及后续对接施工。受限于吊具的起吊点分布情况及施工人员技术水平，吊装过程中存在吊具安装不合理，起吊点未能找准，法兰盘受力不均匀等情况，容易使法兰盘受损，严重受损的塔筒须返厂切割并重新焊接新法兰盘，费用非常昂贵，且容易存在安全事故的隐患。

相对于钢制塔筒，混凝土塔筒的自重大，而且各个分段的塔筒直径不同，这样给吊装增加了难度，需要配装不同规格的吊具以满足塔筒的吊装需求。目前塔筒吊具的工序较多，针对不同截面尺寸的塔筒分段只能选用符合相应尺寸的吊具，不能灵活通用，这样就增加了塔筒吊装时更换吊具的工序和吊具的成本。

发明内容

本发明的目的在于提出一种风机塔筒吊装工具及吊装方法，能够调节臂长适应不同尺寸的塔筒，同时能够在吊装时提供补偿，防止塔筒发生倾斜。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：一种风机塔筒吊装工具，包括补偿吊装单元和伸缩吊臂单元，所述补偿吊装单元设置在所述伸缩吊臂单元的上方，所述补偿吊装单元与起吊装置连接，所述补偿吊装单元的下端与所述伸缩吊臂单元连接；所述补偿吊装单元用于补偿所述伸缩吊臂单元的倾斜运动，并使所述伸缩吊臂单元保持水平；所述伸缩吊臂单元与待安装的塔筒连接。

优选的，所述补偿吊装单元包括连接座、连接耳板、转动立板、销轴和补偿油缸；所述连接座的下端与所述伸缩吊臂单元连接，所述连接耳板设置有至少两个，两个所述连接耳板间隔设置在所述连接座的上表面，所述转动立板设置有两个，两个所述转动立板的下端分别与对应的所述连接耳板的上端铰接，两个所述转动立板均设置有通孔，所述销轴的两端分别与对应的通孔连接，所述补偿油缸设置有两个，两个所述补偿油缸的缸筒与所述销轴连接，两个所述补偿油缸的输出端与所述连接座的上表面铰接，两个所述补偿油缸不处于同一平面，且两个所述补偿油缸的输出端朝向相反的方向。

优选的，所述伸缩吊臂单元包括限位转动座、安装座和至少一个伸缩吊臂组件；所述限位转动座设置在所述伸缩吊臂组件的中部，所述限位转动座的上端与所述补偿吊装单元连接；所述安装座设置在所述伸缩吊臂组件的两端，所述伸缩吊臂组件的两端通过所述安装座与待安装的塔筒连接。

优选的，所述伸缩吊臂组件包括固定吊梁、导向部、锁紧部和伸缩梁；所述固定吊梁的两端均设置有轴向的安装孔，所述导向部设置在对应的所述安装孔内，所述伸缩梁设置有两个，两个所述伸缩梁分别滑动安装于对应的所述安装孔内；所述锁紧部设置在所述固定吊梁，所述锁紧部用于固定或释放所述伸缩梁。

优选的，所述导向部包括两个导轨，两个所述导轨设置在对应的所述安装孔的内壁，所述伸缩梁的侧壁设置有与所述导轨相配合的滑槽。

优选的，所述固定吊梁的两端分别设置有第一定位孔，所述伸缩梁设置有第二定位孔，所述锁紧部包括锁紧螺栓和锁紧螺母，所述锁紧螺栓穿过对应的所述第一定位孔和所述第二定位孔后与所述锁紧螺母螺纹连接。

优选的，所述伸缩吊臂组件设置有两个，分别为上层伸缩吊臂组件和下层伸缩吊臂组件；所述安装座设置有四个，其中两个所述安装座分别设置在所述上层伸缩吊臂组件的两端，另外两个所述安装座设置在所述下层伸缩吊臂组件的两端；设置在所述上层伸缩吊臂组件的所述安装座的上端面，与设置在所述下层伸缩吊臂组件的所述安装座的上端面位于同一水平面。

优选的，所述限位转动座包括连接柱、上限位环和下限位环；所述伸缩吊臂组件的中部设置有连接孔，所述连接柱穿设在所述连接孔内，所述上限位环和所述下限位环均设置在所述连接柱的侧壁，所述上限位环和所述下限位环分别位于所述伸缩吊臂组件的上下两侧；所述连接柱的上端与所述补偿吊装单元连接。

优选的，所述上限位环设置有多个第一螺纹通孔，所述下限位环设置有多个第二螺纹通孔，所述伸缩吊臂组件设置有多个第三螺纹通孔，所述上限位环、所述下限位环和所述伸缩吊臂组件通过螺丝穿过对应的螺纹通孔连接。

一种风机塔筒吊装方法，将吊装工具与待安装的塔筒连接，调节起吊装置与吊装工具的连接点；

起吊装置通过吊装工具吊起塔筒并移动至预定位置进行塔筒安装；

受风浪影响，塔筒发生倾斜时，补偿吊装单元主动补偿伸缩吊臂单元和塔筒的倾斜运动，使所述伸缩吊臂单元保持水平，同时使塔筒保持竖直。

本发明的一个技术方案的有益效果：伸缩吊臂单元与塔筒连接，在起吊过程中，吊具受水平风浪影响而朝向一侧摆动时，此时伸缩吊臂单元和塔筒均为倾斜状态，补偿吊装单元工作，对伸缩吊臂单元进行补偿，使伸缩吊臂单元保持水平，同时塔筒也能够保持竖直状态。同时，伸缩吊臂单元能够进行伸缩调节，方便适应不同尺寸的塔筒，能够灵活通用于多种尺寸的塔筒。

本申请的一种风机塔筒吊装工具，可以适用不同直径的塔筒进行吊装作业，降低安装成本，吊装工具的起吊分布点可按照设计方案调整，吊装工具安装方便，提高作业效率，同时本吊装工具还可适用于塔筒竖直起吊，利用本吊装工具进行塔筒吊装相较于现有技术更加平稳可靠，保证了吊装时塔筒的安全，能有效避免发生安全事故的隐患。

附图说明

图1是本发明一个实施例的结构示意图；

图2是本发明一个实施例伸缩吊臂单元的分解结构示意图。

其中：补偿吊装单元1、连接座11、连接耳板12、转动立板15、销轴14、补偿油缸13、伸缩吊臂单元2、限位转动座21、连接柱211、上限位环212、下限位环213、安装座22、伸缩吊臂组件23、固定吊梁231、导向部232、导轨2321、锁紧部233、伸缩梁234。

具体实施方式

下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“纵向”、“横向”“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“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，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征，用于区别描述特征，无顺序之分，无轻重之分。

在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

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。

参阅图1和图2所示，一种风机塔筒吊装工具，包括补偿吊装单元1和伸缩吊臂单元2，所述补偿吊装单元1设置在所述伸缩吊臂单元2的上方，所述补偿吊装单元1与起吊装置连接，所述补偿吊装单元1的下端与所述伸缩吊臂单元2连接；所述补偿吊装单元1用于补偿所述伸缩吊臂单元2的倾斜运动，并使所述伸缩吊臂单元2保持水平；所述伸缩吊臂单元2与待安装的塔筒连接。

采用这种结构，伸缩吊臂单元2与塔筒连接，在起吊过程中，吊具受水平风浪影响而朝向一侧摆动时，此时伸缩吊臂单元2和塔筒均为倾斜状态，补偿吊装单元1工作，对伸缩吊臂单元2进行补偿，使伸缩吊臂单元2保持水平，同时塔筒也能够保持竖直状态。同时，伸缩吊臂单元2能够进行伸缩调节，方便适应不同尺寸的塔筒，能够灵活通用于多种尺寸的塔筒。

本申请的一种风机塔筒吊装工具，可以适用不同直径的塔筒进行吊装作业，降低安装成本，吊装工具的起吊分布点可按照设计方案调整，吊装工具安装方便，提高作业效率，同时本吊装工具还可适用于塔筒竖直起吊，利用本吊装工具进行塔筒吊装相较于现有技术更加平稳可靠，保证了吊装时塔筒的安全，能有效避免发生安全事故的隐患。

具体地，所述补偿吊装单元1包括连接座11、连接耳板12、转动立板15、销轴14和补偿油缸13；

所述连接座11的下端与所述伸缩吊臂单元2连接，所述连接耳板12设置有至少两个，两个所述连接耳板12间隔设置在所述连接座11的上表面，所述转动立板15设置有两个，两个所述转动立板15的下端分别与对应的所述连接耳板12的上端铰接，两个所述转动立板15均设置有通孔，所述销轴14的两端分别与对应的通孔连接，所述补偿油缸13设置有两个，两个所述补偿油缸13的缸筒与所述销轴14连接，两个所述补偿油缸13的输出端与所述连接座11的上表面铰接，两个所述补偿油缸13不处于同一平面，且两个所述补偿油缸13的输出端朝向相反的方向。

采用上述结构，起吊装置与销轴14的中部连接，具体可以是起吊装置的吊车吊钩通过环形吊带与滑轮组连接，滑轮组通过钢丝绳与吊装工具连接，通过双吊车抬吊及专用塔筒翻转装置使塔筒翻转。

具体地，连接座11底部中心设有螺纹连接孔，用于与伸缩吊臂单元2连接。通过连接耳板12与转动立板15铰接，实现转动立板15和连接座11之间的灵活转动。连接耳板12也可以设置有四个，每两个连接耳板12配合与一个转动立板15铰接。两个补偿油缸13分别连接销轴14和连接座11，实现连接座11的调节补偿工作。连接座11设有横向耳板，可以用于与补偿油缸13的输出端铰接。

当波浪运动影响塔筒吊装发生横摇/纵摇运动时，通过分别控制两条补偿油缸13的伸长或收缩，进行波浪运动补偿，使塔筒相对于安装基准保持水平，提高吊装精度与效率。

优选的，所述伸缩吊臂单元2包括限位转动座21、安装座22和至少一个伸缩吊臂组件23；

所述限位转动座21设置在所述伸缩吊臂组件23的中部，所述限位转动座21的上端与所述补偿吊装单元1连接；

所述安装座22设置在所述伸缩吊臂组件23的两端，所述伸缩吊臂组件23的两端通过所述安装座22与待安装的塔筒连接。

采用这种结构，伸缩吊臂组件23的两端通过安装座22与塔筒连接，伸缩吊臂组件23具有伸缩调节功能，能够适应不同塔筒的尺寸。

安装座22安装伸缩吊臂组件23的两末端，安装座22的结构可为矩形板状或弧形板状，针对不同直径的塔筒采用不同形状的安装座，可随时拆卸，提高了吊装塔筒的适应性。

本申请中，所述伸缩吊臂组件23包括固定吊梁231、导向部232、锁紧部233和伸缩梁234；所述固定吊梁231的两端均设置有轴向的安装孔，所述导向部232设置在对应的所述安装孔内，所述伸缩梁234设置有两个，两个所述伸缩梁234分别滑动安装于对应的所述安装孔内；所述锁紧部233设置在所述固定吊梁231，所述锁紧部233用于固定或释放所述伸缩梁234。

采用这种结构，固定吊梁231、导向部232和伸缩梁234配合实现伸缩吊臂组件23的长度调节，并通过锁紧部233进行锁紧固定，固定吊梁231和伸缩梁234之间也可以采用油缸、电动缸或弹簧等方式连接，使伸缩梁234可在固定吊梁231内伸缩滑动。

同时，所述导向部232包括两个导轨2321，两个所述导轨2321设置在对应的所述安装孔的内壁，所述伸缩梁234的侧壁设置有与所述导轨2321相配合的滑槽。

导轨2321和滑槽配合实现伸缩梁234和固定吊梁231之间的导向，使伸缩梁234可在固定吊梁231内伸缩滑动，对伸缩梁234的移动起到良好的导向和限位作用。

优选的，所述固定吊梁231的两端分别设置有第一定位孔，所述伸缩梁234设置有第二定位孔，所述锁紧部233包括锁紧螺栓和锁紧螺母，所述锁紧螺栓穿过对应的所述第一定位孔和所述第二定位孔后与所述锁紧螺母螺纹连接。

固定吊梁231和伸缩梁234设置上多个相对的定位孔，相邻两个第一定位孔间的距离相同，方便调节多个伸缩吊臂组件23的长度，使多个伸缩吊臂组件23的长度保持一致，灵活度高、适用性强。

具体地，所述伸缩吊臂组件23设置有两个，分别为上层伸缩吊臂组件23和下层伸缩吊臂组件23；所述安装座22设置有四个，其中两个所述安装座22分别设置在所述上层伸缩吊臂组件23的两端，另外两个所述安装座22设置在所述下层伸缩吊臂组件23的两端；设置在所述上层伸缩吊臂组件23的所述安装座22的上端面，与设置在所述下层伸缩吊臂组件23的所述安装座22的上端面位于同一水平面。

上层的安装座22和下层的安装座22的上端面位于同一水平面，保证能够与塔筒的安装部位处于同一水平面内，使塔筒能够平稳起吊。

优选的，所述限位转动座21包括连接柱211、上限位环212和下限位环213；

所述伸缩吊臂组件23的中部设置有连接孔，所述连接柱211穿设在所述连接孔内，所述上限位环212和所述下限位环213均设置在所述连接柱211的侧壁，所述上限位环212和所述下限位环213分别位于所述伸缩吊臂组件23的上下两侧；所述连接柱211的上端与所述补偿吊装单元1连接。

同时，所述上限位环212设置有多个第一螺纹通孔，所述下限位环213设置有多个第二螺纹通孔，所述伸缩吊臂组件23设置有多个第三螺纹通孔，所述上限位环212、所述下限位环213和所述伸缩吊臂组件23通过螺丝穿过对应的螺纹通孔连接。

设置第一螺纹通孔、第二螺纹通孔和第三螺纹通孔，完成伸缩吊臂组件23和限位转动座21的连接，通过调整连接不同的第三螺纹通孔，能够调整两个伸缩吊臂组件23之间的夹角，方便竖直起吊的施工。

一种风机塔筒吊装方法，将吊装工具与待安装的塔筒连接，调节起吊装置与吊装工具的连接点；

起吊装置通过吊装工具吊起塔筒并移动至预定位置进行塔筒安装；

受风浪影响，塔筒发生倾斜时，补偿吊装单元1主动补偿伸缩吊臂单元2和塔筒的倾斜运动，使所述伸缩吊臂单元2保持水平，同时使塔筒保持竖直。

具体风电安装平台利用此吊具对塔筒的吊装方法为：

(1)在底塔筒吊装之前，在过渡段基础内平台上预先放置若干套高强度连接螺栓及安装用的工器具(包括电动扳手，适用液压扳手，适用开口扳手，适用加重套筒头，密封胶等)；

(2)将底塔筒与第二节塔筒连接所需的若干套高强度连接螺栓放置在底塔筒顶层平台上。待法兰表面清理完毕后，在底塔筒法兰内外圈各连续注射一圈硅胶，在吊装准备的同时，在基础平台内均匀涂抹润滑剂；

(3)在底塔筒法兰上安装本吊装工具，调节本吊装工具的起吊点布置，吊装工具通过钢丝绳连接到滑轮组，滑轮组通过环形吊带连接吊车吊钩，通过双吊车抬吊及专用塔筒翻转装置使塔筒翻转；

(4)利用吊装工具的补偿起吊模块，主吊平缓抬升，辅吊通过抬升或下降保证塔筒底部始终高于地面1m左右距离，清除底塔筒法兰表面灰尘，并在塔筒下法兰牵引两根揽风绳作为导向。随后移动下塔至过渡段法兰平面上方10公分处。调整底塔筒安装方位，确保塔内法兰标记位置与过渡段门方向一致，随后缓慢下落至5公分左右距离时，利用定位销引导法兰螺孔对位，拆除揽风绳并将预先放置平台内的螺栓，螺母和垫片安装上相应的螺孔。安装好底塔筒后，接通临时电源为塔筒内部供电。将所有螺栓使用电动扳手预紧。随后使用液压扳手对十字交叉位置的螺栓按50％力矩紧固，拆除吊索具；

(5)吊装第二节塔筒。将所有螺栓先按50％力矩紧固，再完成100％力矩紧固，最后再进行复拧最终力矩。在完成最终力矩的螺栓上画好防松标记，防松标记在螺栓不同状态下使用不同颜色进行表示，要求线条竖直连续，无断面。重复上述步骤1至4，完成第2、3、4节塔筒的预紧和拧紧。

在本说明书的描述中，参考术语“实施例”、“示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

以上结合具体实施例描述了本发明的技术原理。这些描述只是为了解释本发明的原理，而不能以任何方式解释为对本发明保护范围的限制。基于此处的解释，本领域的技术人员不需要付出创造性的劳动即可联想到本发明的其它具体实施方式，这些方式都将落入本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种风机塔筒吊装工具，其特征在于，包括补偿吊装单元和伸缩吊臂单元，所述补偿吊装单元设置在所述伸缩吊臂单元的上方，所述补偿吊装单元与起吊装置连接，所述补偿吊装单元的下端与所述伸缩吊臂单元连接；所述补偿吊装单元用于补偿所述伸缩吊臂单元的倾斜运动，并使所述伸缩吊臂单元保持水平；所述伸缩吊臂单元与待安装的塔筒连接。

2.根据权利要求1所述的一种风机塔筒吊装工具，其特征在于，所述补偿吊装单元包括连接座、连接耳板、转动立板、销轴和补偿油缸；

所述连接座的下端与所述伸缩吊臂单元连接，所述连接耳板设置有至少两个，两个所述连接耳板间隔设置在所述连接座的上表面，所述转动立板设置有两个，两个所述转动立板的下端分别与对应的所述连接耳板的上端铰接，两个所述转动立板均设置有通孔，所述销轴的两端分别与对应的通孔连接，所述补偿油缸设置有两个，两个所述补偿油缸的缸筒与所述销轴连接，两个所述补偿油缸的输出端与所述连接座的上表面铰接，两个所述补偿油缸不处于同一平面，且两个所述补偿油缸的输出端朝向相反的方向。

3.根据权利要求1所述的一种风机塔筒吊装工具，其特征在于，所述伸缩吊臂单元包括限位转动座、安装座和至少一个伸缩吊臂组件；

所述限位转动座设置在所述伸缩吊臂组件的中部，所述限位转动座的上端与所述补偿吊装单元连接；

所述安装座设置在所述伸缩吊臂组件的两端，所述伸缩吊臂组件的两端通过所述安装座与待安装的塔筒连接。

4.根据权利要求3所述的一种风机塔筒吊装工具，其特征在于，所述伸缩吊臂组件包括固定吊梁、导向部、锁紧部和伸缩梁；所述固定吊梁的两端均设置有轴向的安装孔，所述导向部设置在对应的所述安装孔内，所述伸缩梁设置有两个，两个所述伸缩梁分别滑动安装于对应的所述安装孔内；所述锁紧部设置在所述固定吊梁，所述锁紧部用于固定或释放所述伸缩梁。

5.根据权利要求4所述的一种风机塔筒吊装工具，其特征在于，所述导向部包括两个导轨，两个所述导轨设置在对应的所述安装孔的内壁，所述伸缩梁的侧壁设置有与所述导轨相配合的滑槽。

6.根据权利要求4所述的一种风机塔筒吊装工具，其特征在于，所述固定吊梁的两端分别设置有第一定位孔，所述伸缩梁设置有第二定位孔，所述锁紧部包括锁紧螺栓和锁紧螺母，所述锁紧螺栓穿过对应的所述第一定位孔和所述第二定位孔后与所述锁紧螺母螺纹连接。

7.根据权利要求3所述的一种风机塔筒吊装工具，其特征在于，所述伸缩吊臂组件设置有两个，分别为上层伸缩吊臂组件和下层伸缩吊臂组件；所述安装座设置有四个，其中两个所述安装座分别设置在所述上层伸缩吊臂组件的两端，另外两个所述安装座设置在所述下层伸缩吊臂组件的两端；设置在所述上层伸缩吊臂组件的所述安装座的上端面，与设置在所述下层伸缩吊臂组件的所述安装座的上端面位于同一水平面。

8.根据权利要求3所述的一种风机塔筒吊装工具，其特征在于，所述限位转动座包括连接柱、上限位环和下限位环；

所述伸缩吊臂组件的中部设置有连接孔，所述连接柱穿设在所述连接孔内，所述上限位环和所述下限位环均设置在所述连接柱的侧壁，所述上限位环和所述下限位环分别位于所述伸缩吊臂组件的上下两侧；所述连接柱的上端与所述补偿吊装单元连接。

9.根据权利要求8所述的一种风机塔筒吊装工具，其特征在于，所述上限位环设置有多个第一螺纹通孔，所述下限位环设置有多个第二螺纹通孔，所述伸缩吊臂组件设置有多个第三螺纹通孔，所述上限位环、所述下限位环和所述伸缩吊臂组件通过螺丝穿过对应的螺纹通孔连接。

10.一种风机塔筒吊装方法，其特征在于：

将吊装工具与待安装的塔筒连接，调节起吊装置与吊装工具的连接点；

起吊装置通过吊装工具吊起塔筒并移动至预定位置进行塔筒安装；

受风浪影响，塔筒发生倾斜时，补偿吊装单元主动补偿伸缩吊臂单元和塔筒的倾斜运动，使所述伸缩吊臂单元保持水平，同时使塔筒保持竖直。

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