CN116443709B - 一种用于风电机组吊装的磁吸式辅助定位系统及方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了风电机组吊装技术领域的一种用于风电机组吊装的磁吸式辅助定位系统,包括:起吊设备;主卷扬机,主卷扬机安装在起吊设备上;主吊索,主吊索的顶端与主卷扬机连接;起吊吊索,起吊吊索的数量为,且多个起吊吊索的顶端与主吊索连接;辅助吊架,辅助吊架与主吊索吊挂连接;次卷扬机,至少三个次卷扬机圆周均布安装在辅助吊架上;定位吊索,定位吊索的顶端与次卷扬机一一对应连接;电磁吸附件,多个电磁吸附件与多个定位吊索的底端一一对应连接。本发明通过定位吊索在水平方向对起吊工件进行水平限位,可以增加起吊工件和对接塔筒在空中的对接稳定性,减小环境风的影响,进而提高风电机组的吊装效率,缩短风电机组的施工工期。

Description

一种用于风电机组吊装的磁吸式辅助定位系统及方法
技术领域
本发明涉及风电机组吊装技术领域,具体涉及一种用于风电机组吊装的辅助定位系统及方法。
背景技术
风电机组是风力发电系统的重要组成部分,风电机组一般由塔筒、机舱和叶片组成,其中,塔筒是由多段塔筒轴向固定连接而成。
当海上风电机组或陆上风电机组采用分体式安装时,在机舱与塔筒、塔筒与塔筒之间吊接对接安装(对接安装精度要满足螺纹孔对齐)过程中,受环境风影响,起吊工件将产生一定幅度的摆动,而起吊工件的摆动会严重影响对接安装成功率和安装人员安全;同时,顶部塔筒和机舱的吊装工作间隔时间也不宜过长,所以一般在技术上会要求不同部位的部件吊装应在限制风速条件下进行,从而在一定程度上制约了风电机组的安装效率。
因此,如何克服环境风对风电机组吊装的影响,并提高风电机组的安装效率,就成了本领域技术人员亟待解决的技术问题。
发明内容
有鉴于此,本发明的目的在于提供一种用于风电机组吊装的磁吸式辅助定位系统,以解决现有风电机组安装效率低的技术问题。
本发明所采用技术方案为:一种用于风电机组吊装的磁吸式辅助定位系统,包括:
起吊设备;
主卷扬机,所述主卷扬机安装在起吊设备上;
主吊索,所述主吊索的顶端与主卷扬机连接;
起吊吊索,所述起吊吊索的数量为多个,且所述起吊吊索的顶端与主吊索连接,底端能够与起吊工件连接;
辅助吊架,所述辅助吊架与主吊索吊挂连接;
次卷扬机,至少三个所述次卷扬机圆周均布安装在辅助吊架上;
定位吊索,所述定位吊索的数量为多个,且所述定位吊索的顶端与次卷扬机一一对应连接;
电磁吸附件,多个所述电磁吸附件与多个定位吊索的底端一一对应连接。
优选的,所述定位吊索的数量为3个、4个、5个或6个。
优选的,所述辅助吊架和主吊索之间圆周均布有多个连接吊索,所述连接吊索的顶端与主吊索固定连接,所述连接吊索的底端与辅助吊架固定连接。
优选的,所述电磁吸附件与缆绳一一对应连接。
本发明的第二目的在于提供一种用于风电机组吊装的磁吸式辅助定位方法,所述方法使用的是上述的用于风电机组吊装的磁吸式辅助定位系统,所述方法包括以下步骤:
S100:先将所述起吊吊索与起吊工件连接固定,然后通过所述主吊索的上移将起吊工件吊移至对接塔筒的上方;
S200:先将所述电磁吸附件与对接塔筒磁吸固定连接,然后通过拉紧所述定位吊索将起吊工件水平限位于对接塔筒的正上方;
S300:通过所述主吊索将起吊工件下放,并且在竖向方向上,所述主吊索的下放速度与定位吊索的收卷速度大小相等。
优选的,步骤S200中,先通过人工拉拽缆绳的方式,使所述电磁吸附件移动至次卷扬机的下方,然后再对所述电磁吸附件通电,使所述电磁吸附件与对接塔筒磁吸固定连接并位于次卷扬机的下方。
本发明的有益效果:
本发明采用磁吸固定与径向限位相配合的方式,在起吊吊索的周侧设有与主吊索吊挂连接的辅助吊架,并在辅助吊架上圆周均布有多个次卷扬机,在次卷扬机的下方通过定位吊索悬挂有电磁吸附件,可先通过电磁吸附件将定位吊索底端与对接塔筒固定连接,再通过次卷扬机对定位吊索的收卷和释放将定位吊索拉紧,进而通过圆周均布在起吊工件周侧的定位吊索对起吊工件的水平限位,使起吊工件位于对接塔筒的正上方,从而降低环境风对风电机组吊装的影响,进而提高风电机组的安装效率。
附图说明
图1为本发明的用于风电机组吊装的磁吸式辅助定位系统的结构示意图。
图中附图标记说明:
1、起吊设备;2、主卷扬机;3、主吊索;4、起吊吊索;5、辅助吊架;6、次卷扬机;7、定位吊索;8、电磁吸附件;9、连接吊索;10、缆绳;11、起吊工件;12、对接塔筒。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步详细说明。这些实施方式仅用于说明本发明,而并非对本发明的限制。
在本发明的描述中,需要说明的是,术语“中心”、“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,术语“第一”、“第二”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,可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
此外,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。
实施例,如图1所示,一种用于风电机组吊装的磁吸式辅助定位系统,用于在吊装塔筒或机舱时,在水平方向上对塔筒或机舱进行限位,以使塔筒或机舱与下方的对接塔筒准确对接,从而降低环境风对风电机组吊装的影响,提高风电机组的安装效率。
该系统包括:
起吊设备1。
主卷扬机2,该主卷扬机2固定安装在起吊设备1上。
主吊索3,该主吊索3的顶端与主卷扬机2传动连接,以通过主卷扬机2对主吊索3的收卷和释放,实现主吊索3的向上移动和向下移动。
起吊吊索4,该起吊吊索4的数量为多个,且每个起吊吊索4的顶端均与主吊索3固定连接,该起吊吊索的底端能够与起吊工件11连接,起吊吊索用于对起吊工件11进行起吊。
辅助吊架5,该辅助吊架5套设于起吊吊索4外侧,且辅助吊架5与主吊索3吊挂连接。
次卷扬机6,该次卷扬机6的数量至少为三个,且所有的次卷扬机6绕主吊索3圆周均布的固定安装在辅助吊架5上。
定位吊索7,该定位吊索7的数量为多个,且定位吊索7的顶端与次卷扬机6一一对应传动连接,以通过次卷扬机6对定位吊索7的收卷和释放,使定位吊索7的处于紧绷状态,也就是使定位吊索7拉紧。
电磁吸附件8,该电磁吸附件8的数量为多个,且多个电磁吸附件8与定位吊索7的底端一一对应连接,该电磁吸附件8用于将定位吊索7的底端与对接塔筒12顶端固定连接。
本申请采用磁吸固定与径向限位相配合的方式,在起吊吊索4的周侧设有与主吊索3吊挂连接的辅助吊架5,并在辅助吊架5上圆周均布有多个次卷扬机6,在次卷扬机6的下方通过定位吊索7悬挂有电磁吸附件8,可先通过电磁吸附件8将定位吊索7底端与对接塔筒12固定连接,再通过次卷扬机6对定位吊索7的收卷和释放将定位吊索7拉紧,进而通过圆周均布在起吊工件11周侧的定位吊索7对起吊工件11的水平限位,使起吊工件11位于对接塔筒12的正上方,从而降低环境风对风电机组吊装的影响,缩短风电机组的安装工期,提高风电机组的安装效率。
在一具体实施例中,该定位吊索7的数量可以为3个,也可以为4个,还可以为5个,或者是6个。
如此设置,是因为:该定位吊索7的作用是对起吊工件11(可以是塔筒,也可以是机舱)进行水平限位,因此,该定位吊索7的数量为三个或三个以上;该定位吊索7的底端固定连接有电磁吸附件8,该电磁吸附件8需要与对接塔筒12顶端磁吸固定连接,当定位吊索7的数量超过六个后,将电磁吸附件8与对接塔筒12磁吸固定后,难以保证多个电磁吸附件8绕对接塔筒12圆周均布。
优选的,该辅助吊架5为正多边形,且多个次卷扬机6一一对应固定安装在辅助吊架5的边上。
在一具体实施例中,如图1所示,该辅助吊架5和主吊索3之间连接有多个连接吊索9,多个连接吊索9绕主吊索3圆周均布,该连接吊索9的顶端与主吊索3固定连接,且连接吊索9的底端与辅助吊架5固定连接,并使辅助吊架5处于水平状态。
在一具体实施例中,如图1所示,该电磁吸附件8的下方设有缆绳10,该缆绳10的数量为多个,且多个缆绳10与电磁吸附件8为一一对应关系,该缆绳10的顶端与电磁吸附件8固定连接。
如此设置,是因为:受环境风的影响,电磁吸附件8会随风摆动;当多个电磁吸附件8与对接塔筒12顶部磁吸固定后,如果多个电磁吸附件8绕对接塔筒12的圆周均布效果不好,会导致定位吊索7对起吊工件11的水平限位效果不佳。此时,可通过人工拉动缆绳10的底端,采用人工的方式调整电磁吸附件8(此时未通电)与对接塔筒12的相对位置,然后再对电磁吸附件8通电,使多个电磁吸附件8圆周均布的磁吸固定在对接塔筒12的顶端。
实施例,如图1所示,一种用于风电机组吊装的磁吸式辅助定位方法,该方法使用的是上述的用于风电机组吊装的磁吸式辅助定位系统,该方法包括以下步骤:
S100:先将起吊吊索4与起吊工件11连接固定,然后通过主吊索3的上移将起吊工件11吊移至对接塔筒12的上方。
具体的:先将三根或四根起吊吊索4的底端与起吊工件11的顶端固定连接,且三根或四根起吊吊索4绕起吊工件11呈圆周均布状态;然后通过主卷扬机2对主吊索3的收卷(也可通过起吊设备1移动主卷扬机11的水平位置),使起吊工件11跟随主吊索3向上移动至对接塔筒12的上方;其中,主卷扬机2应位于对接塔筒12的正上方,也就是起吊工件11静止时应位于对接塔筒12的正上方;起吊设备1可以为塔吊,也可以为起重机,还可以为运输船上的起吊架。
S200:先将电磁吸附件8与对接塔筒12磁吸固定连接,然后通过拉紧定位吊索7将起吊工件11限位于对接塔筒12正上方。
具体为:当电磁吸附件8摆动至安装位置附近时,通过远程控制电磁吸附件8通电(与电磁吸附件8连接的电线可以固定在起吊吊索4上,也可以自由垂放于电磁吸附件8下方),使电磁吸附件8与对接塔筒12顶端磁吸固定连接;然后通过次卷扬机6对定位吊索7的收卷使定位吊索7拉紧,从而使定位吊索7能够在水平方向上对起吊工件11进行水平限位;如此,先后将多个电磁吸附件8与对接塔筒12磁吸固定连接,并逐根将所有的定位吊索7拉紧,通过定位吊索7对起吊工件11的水平限位,使起吊工件11位于对接塔筒12的正上方。
S300:通过主吊索3将起吊工件11下放,并且在竖向方向上,主吊索3的下放速度与定位吊索7的收卷速度大小相等。
具体为:通过主卷扬机2对主吊索3的释放,控制起吊工件11缓慢下移;同时,通过次卷扬机6对定位吊索7的收卷,使辅助吊架5跟随起吊工件11向下移动过程中,定位吊索7始终处于拉紧状态。也就是在竖向方向上,主吊索3的向下移动速度与定位吊索7的收卷速度相等。
在一具体实施例中,在步骤S200中,先通过人工拉拽缆绳10的方式,使电磁吸附件8移动至安装位置;然后对电磁吸附件8通电,使电磁吸附件8与对接塔筒12磁吸固定连接;最后通过次卷扬机6对定位吊索7的收卷使定位吊索7拉紧,从而使定位吊索7能够在水平方向上对起吊工件11进行水平限位。
优选的,可通过不同位置次卷扬机6对定位吊索7的释放和收卷,控制不同位置定位吊索7对起吊工件11施加不同的水平作用力,实现起吊工件11水平位置的微调。
本申请的工装的工作原理如下:
当起吊工件11移动至对接塔筒12正上方时,电磁吸附件8通电产生磁力并与对接塔筒12顶端磁吸固定连接,利用次卷扬机6拉紧定位吊索7,从而约束起吊工件11的在水平方向的运动,便于空中快速对接安装,当安装定位结束后,对电磁吸附件8断电,使电磁吸附件8从对接塔筒12顶端自动脱开。
相较于现有技术,本申请至少具有以下有益技术效果:
本申请通过定位吊索在水平方向对起吊工件进行水平限位,可以增加起吊工件和对接塔筒在空中的对接稳定性,减小环境风的影响,进而提高风电机组的吊装效率,缩短风电机组的施工工期。
以上所述仅是本发明的优选实施方式,应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明技术原理的前提下,还可以做出若干改进和替换,这些改进和替换也应视为本发明的保护范围。

Claims (6)

1.一种用于风电机组吊装的磁吸式辅助定位系统,其特征在于,包括:
起吊设备(1);
主卷扬机(2),所述主卷扬机(2)安装在起吊设备(1)上;
主吊索(3),所述主吊索(3)的顶端与主卷扬机(2)连接;
起吊吊索(4),所述起吊吊索(4)的数量为多个,且所述起吊吊索(4)的顶端与主吊索(3)连接,底端能够与起吊工件(11)连接;
辅助吊架(5),所述辅助吊架(5)与主吊索(3)吊挂连接;
次卷扬机(6),至少三个所述次卷扬机(6)圆周均布的安装在辅助吊架(5)上;
定位吊索(7),所述定位吊索(7)的数量为多个,且所述定位吊索(7)的顶端与次卷扬机(6)一一对应连接;
电磁吸附件(8),多个所述电磁吸附件(8)与多个定位吊索(7)的底端一一对应连接。
2.根据权利要求1所述的一种用于风电机组吊装的磁吸式辅助定位系统,其特征在于,所述定位吊索(7)的数量为3个、4个、5个或6个。
3.根据权利要求1所述的一种用于风电机组吊装的磁吸式辅助定位系统,其特征在于,所述辅助吊架(5)和主吊索(3)之间圆周均布有多个连接吊索(9),所述连接吊索(9)的顶端与主吊索(3)固定连接,所述连接吊索(9)的底端与辅助吊架(5)固定连接。
4.根据权利要求1所述的一种用于风电机组吊装的磁吸式辅助定位系统,其特征在于,所述电磁吸附件(8)与缆绳(10)一一对应连接。
5.一种用于风电机组吊装的磁吸式辅助定位方法,所述方法使用的是权利要求1-4任意一项所述的用于风电机组吊装的磁吸式辅助定位系统,其特征在于,所述方法包括以下步骤:
S100:先将所述起吊吊索(4)与起吊工件(11)连接固定,然后通过所述主吊索(3)的上移将起吊工件(11)吊移至对接塔筒(12)的上方;
S200:先将所述电磁吸附件(8)与对接塔筒(12)磁吸固定连接,然后通过拉紧所述定位吊索(7)将起吊工件(11)水平限位于对接塔筒(12)的正上方;
S300:通过所述主吊索(3)将起吊工件(11)下放,并且在竖向方向上,所述主吊索(3)的下放速度与定位吊索(7)的收卷速度大小相等。
6.根据权利要求5所述的一种用于风电机组吊装的磁吸式辅助定位方法,其特征在于,步骤S200中,先通过人工拉拽缆绳(10)的方式,使所述电磁吸附件(8)移动至次卷扬机(6)的下方,然后再对所述电磁吸附件(8)通电,使所述电磁吸附件(8)与对接塔筒(12)磁吸固定连接并位于次卷扬机(6)的下方。
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