CN117267059A - 一种风电叶片及叶轮组对方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种风电叶片及叶轮组对方法，其具有以下效果：改变了叶片与变桨轴承组对定位的地点，通过调整叶轮组装的工序，将风险比较大的叶片与变桨轴承对接工序由风电场提前到制造厂进行，极大减少了风电场的施工工程量，能够节省海上风电工期，提高窗口期施工效率；同时，叶片与变桨轴承对接更容易，减少了现场叶片对孔的风险，提高了叶轮组对安装的可靠性；此外，由于在风电场只需安装将变桨轴承的与轮毂系统对接安装，而安装位置位于外圈位置，操作上无空间限制，现场无需频繁变桨，同样极大节省了螺栓紧固施工时长；采用本发明，能够规避风电场叶片与变桨轴承对接定位卡滞的风险，节省工时，大大提高了施工效率，节省了工程成本。

Description

一种风电叶片及叶轮组对方法

技术领域

本发明属于风电叶片技术领域，具体涉及一种风电叶片及叶轮组对方法。

背景技术

目前，风电行业的风力发电机组在风电场安装施工领域，叶片和轮毂总成都是在制造厂生产装配成成品后分别发往风电场进行组装，其中变桨轴承提前在制造厂与轮毂装配成轮毂总成。然而，在叶片与变桨轴承对接时，由于叶片螺栓孔和变桨轴承螺栓孔内径的材质不同导致设计差异，叶片螺栓孔内径与变桨轴承螺栓孔内径不相等，加上叶片根部容易变形，现场施工需采取定位措施。目前行业内一般采用螺栓式径向定位销，定位后很难取出，还可能发生卡滞，施工费时费力，尤其是海上风电项目。

现有装配方案是先将变桨轴承与轮毂在制造厂组装，再将组装好的轮毂总成整体及叶片发往风电场进行组对安装，此工艺需要在风电场将叶片与变桨轴承进行对接，为了防止叶片法兰面与变桨轴承法兰面发生滑移，对孔操作目前是使用螺栓形定位销进行定位，非常耗时耗力，风险大，可靠性低，影响风机整体安装效率，且随着风电机组单机容量越来越大，叶片和轴承直径增大，叶片螺栓数量增多，该种施工操作越来越不适应海上风电场的吊装作业，已经逐渐落后。

另外一种叶轮组对方法是单叶片吊装法，该方案也是先将变桨轴承与轮毂在制造厂组装，再将组装完后的轮毂总成整体发往风电场与叶片安装组对，在整机吊装施工时，当轮毂单独吊装就位后，再将三支叶片依次吊装在空中与变桨轴承对接，该方案本质上仍然需要将叶片与变桨轴承对接定位，只是安装地点由地面转换到空中进行，施工效率和风险仍然没有提高和减轻。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种风电叶片及叶轮组对方法，能够切实地解决现有技术对耗时耗力、风险大、可靠性低以及施工效率低的问题。

为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案如下：

一种风电叶片及叶轮组对方法，包括以下步骤：

步骤S1：在叶片制造厂中将叶片和变桨轴承通过螺栓进行组装，形成叶片组件；

步骤S2：在变桨轴承的端面涂刷防锈油并做好包装；

步骤S3：将叶片组件和轮毂系统分别运输至风电场；

步骤S4：当风电场风电机组安装进行至叶轮组对阶段，通过吊机起吊叶片组件，手动转动变桨轴承，使得变桨轴承的零位点与轮毂系统零位点对齐后，将叶片组件与轮毂系统对接安装；

步骤S5：重复步骤S4，直至全部叶片组件均安装到轮毂系统上；

步骤S6：将轮毂系统内预留的润滑管路与变桨轴承进行连接装配；

步骤S7：调整叶片的前后缘姿势，完成叶片的组装。

作为本发明的优选方案，叶片的根部设有多个第一螺栓孔，多个所述第一螺栓孔呈圆周均匀间隔布置，所述第一螺栓孔上设有能够所述与变桨轴承对接安装的第一螺栓。

作为本发明的优选方案，所述变桨轴承包括同轴设置的内圈和外圈，所述内圈上设有多个第二螺栓孔，多个所述第二螺栓孔呈圆周均匀间隔布置，所述外圈上设有多个第三螺栓孔，多个所述第三螺栓孔呈圆周均匀间隔布置，所述第二螺栓孔通过所述第一螺栓与所述第一螺栓孔连接。

作为本发明的优选方案，所述轮毂系统上设有所述叶片组件安装的安装部，所述安装部的外周设有多个第四螺栓孔，多个所述第四螺栓孔呈圆周均匀间隔布置，所述第四螺栓孔上设有能与所述第三螺栓孔对接安装的第二螺栓。

作为本发明的优选方案，所述叶片和所述变桨轴承均设有三个。

作为本发明的优选方案，所述安装部设有三个。

作为本发明的优选方案，所述第一螺栓孔和所述第四螺栓孔均为螺纹盲孔，所述第二螺栓孔和所述第三螺栓孔均为通孔。

作为本发明的优选方案，叶片的根部材质为钢。

实施本发明提供的一种风电叶片及叶轮组对方法，与现有技术相比，其有益效果在于：

本发明改变了叶片与变桨轴承组对定位的地点，通过调整叶轮组装的工序，将风险比较大的叶片与变桨轴承对接工序由风电场提前到制造厂进行，省略了在风电场进行叶片与变桨轴承对接工序，在风电场只需要将叶片与变桨轴承对接后的组合成的叶片组件与轮毂系统对接，极大减少了风电场的施工工程量，能够节省海上风电工期，提高窗口期施工效率；

同时，将叶片11和变桨轴承12对接形成叶片组件1后，叶片组件1集成了叶片11和变桨轴承12的结构和功能，由于变桨轴承和轮毂系统均为钢结构件，弹性模量大，变桨轴承12和轮毂系统2的对接定位相比叶片与变桨轴承对接更容易，减少了现场叶片对孔的风险，提高了叶轮组对安装的可靠性；此外，由于在风电场只需安装将变桨轴承的与轮毂系统对接安装，而安装位置位于外圈位置，操作上无空间限制，现场无需频繁变桨，同样极大节省了螺栓紧固施工时长；

采用本发明，能够规避风电场叶片与变桨轴承对接定位卡滞的风险，节省工时，大大提高了施工效率，节省了工程成本。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例的附图作简单地介绍。

图1是叶片的结构示意图；

图2是变桨轴承的结构示意图；

图3是轮毂系统的结构示意图；

图4是叶片组件和轮毂系统处于组装完成后的结构示意图。

图中标记：

叶片组件1；叶片11；变桨轴承12；

轮毂系统2；第一螺栓孔3；第一螺栓4；内圈5；外圈6；第二螺栓孔7；第三螺栓孔8；安装部9；第四螺栓孔10。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”、“顶”、“底”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。应当理解的是，本发明中采用术语“第一”、“第二”等来描述各种信息，但这些信息不应限于这些术语，这些术语仅用来将同一类型的信息彼此区分开。例如，在不脱离本发明范围的情况下，“第一”信息也可以被称为“第二”信息，类似的，“第二”信息也可以被称为“第一”信息。

如图1所示，本发明优选实施例提供了一种风电叶片及叶轮组对方法，其包括以下步骤：

步骤S1：在叶片11制造厂中将叶片11和变桨轴承12通过螺栓进行组装，形成叶片组件1；

步骤S2：在变桨轴承12的端面涂刷防锈油并做好包装；

步骤S3：将叶片组件1和轮毂系统2分别运输至风电场；

步骤S4：当风电场风电机组安装进行至叶轮组对阶段，通过吊机起吊叶片组件1，手动转动变桨轴承12，使得变桨轴承12的零位点与轮毂系统2零位点对齐后，将叶片组件1与轮毂系统2对接安装；

步骤S5：重复步骤S4，直至全部叶片组件1均安装到轮毂系统2上；

步骤S6：将轮毂系统2内预留的润滑管路与变桨轴承12进行连接装配；

步骤S7：调整叶片11的前后缘姿势，完成叶片11的组装。

本发明改变了叶片11与变桨轴承12组对定位的地点，通过调整叶轮组装的工序，将风险比较大的叶片11与变桨轴承12对接工序由风电场提前到制造厂进行，省略了在风电场进行叶片11与变桨轴承12对接工序，在风电场只需要将叶片11与变桨轴承12对接后的组合成的叶片组件1与轮毂系统2对接，极大减少了风电场的施工工程量，能够节省海上风电工期，提高窗口期施工效率；

同时，将叶片11和变桨轴承12对接形成叶片组件1后，叶片组件1集成了叶片11和变桨轴承12的结构和功能，由于变桨轴承12和轮毂系统2均为钢结构件，弹性模量大，变桨轴承12和轮毂系统2的对接定位相比叶片11与变桨轴承12对接更容易，减少了现场叶片11对孔的风险，提高了叶轮组对安装的可靠性；此外，由于在风电场只需安装将变桨轴承12的与轮毂系统2对接安装，而安装位置位于外圈6位置，操作上无空间限制，现场无需频繁变桨，同样极大节省了螺栓紧固施工时长；

采用本发明，能够规避风电场叶片11与变桨轴承12对接定位卡滞的风险，节省工时，大大提高了施工效率，节省了工程成本。

如图2所示，示例性的，叶片11的根部设有多个第一螺栓4孔3，多个所述第一螺栓4孔3呈圆周均匀间隔布置，所述第一螺栓4孔3上设有能够所述与变桨轴承12对接安装的第一螺栓4。

如图3所示，示例性的，所述变桨轴承12包括同轴设置的内圈5和外圈6，所述内圈5上设有多个第二螺栓孔7，多个所述第二螺栓孔7呈圆周均匀间隔布置，所述外圈6上设有多个第三螺栓孔8，多个所述第三螺栓孔8呈圆周均匀间隔布置，所述第二螺栓孔7通过所述第一螺栓4与所述第一螺栓4孔3连接。

如图4所示，示例性的，所述轮毂系统2上设有所述叶片组件1安装的安装部9，所述安装部9的外周设有多个第四螺栓孔10，多个所述第四螺栓孔10呈圆周均匀间隔布置，所述第四螺栓孔10上设有能与所述第三螺栓孔8对接安装的第二螺栓。

在本实施例中，所述叶片11和所述变桨轴承12均设有三个，所述安装部9设有三个。

示例性的，为了保证叶片11、变桨轴承12和轮毂系统2之间的连接，所述第一螺栓4孔3和所述第四螺栓孔10均为螺纹盲孔，所述第二螺栓孔7和所述第三螺栓孔8均为通孔。

示例性的，叶片11的根部材质为钢。由于本实施例中提前将叶片11和变桨轴承12集成在一起，叶片11的根部采用钢结构能够防止在运输过程中叶片11变形，保证叶片11的正常使用。

还需要说明的是，在本实施例中，叶片组件1通过螺栓与轮毂系统2连接，在其他实施例中，还可以通过热装连接、铸造连接等；当然，本发明提出的一种风电叶片及叶轮组对方法还可以应用在单叶片吊装工艺当中。

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“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。

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 (8)

1.一种风电叶片及叶轮组对方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤S1：在叶片制造厂中将叶片和变桨轴承进行组装，形成叶片组件；

步骤S2：在变桨轴承的端面涂刷防锈油并做好包装；

步骤S3：将叶片组件和轮毂系统分别运输至风电场；

步骤S4：当风电场风电机组安装进行至叶轮组对阶段，通过吊机起吊叶片组件，手动转动变桨轴承，使得变桨轴承的零位点与轮毂系统零位点对齐后，将叶片组件与轮毂系统对接安装；

步骤S5：重复步骤S4，直至全部叶片组件均安装到轮毂系统上；

步骤S6：将轮毂系统内预留的润滑管路与变桨轴承进行连接装配；

步骤S7：调整叶片的前后缘姿势，完成叶片的组装。

2.根据权利要求1所述的一种风电叶片及叶轮组对方法，其特征在于，叶片的根部设有多个第一螺栓孔，多个所述第一螺栓孔呈圆周均匀间隔布置，所述第一螺栓孔上设有能够与所述变桨轴承对接安装的第一螺栓。

3.根据权利要求2所述的一种风电叶片及叶轮组对方法，其特征在于，所述变桨轴承包括同轴设置的内圈和外圈，所述内圈上设有多个第二螺栓孔，多个所述第二螺栓孔呈圆周均匀间隔布置，所述外圈上设有多个第三螺栓孔，多个所述第三螺栓孔呈圆周均匀间隔布置，所述第二螺栓孔通过所述第一螺栓与所述第一螺栓孔连接。

4.根据权利要求3所述的一种风电叶片及叶轮组对方法，其特征在于，所述轮毂系统上设有所述叶片组件安装的安装部，所述安装部的外周设有多个第四螺栓孔，多个所述第四螺栓孔呈圆周均匀间隔布置，所述第四螺栓孔上设有能与所述第三螺栓孔对接安装的第二螺栓。

5.根据权利要求4所述的一种风电叶片及叶轮组对方法，其特征在于，所述叶片和所述变桨轴承均设有三个。

6.根据权利要求5所述的一种风电叶片及叶轮组对方法，其特征在于，所述安装部设有三个。

7.根据权利要求4所述的一种风电叶片及叶轮组对方法，其特征在于，所述第一螺栓孔和所述第四螺栓孔均为螺纹盲孔，所述第二螺栓孔和所述第三螺栓孔均为通孔。

8.根据权利要求1所述的一种风电叶片及叶轮组对方法，其特征在于，叶片的根部材质为钢。