CN220434925U - 一种串列式双风轮风电机组 - Google Patents

Abstract

本申请提供了一种串列式双风轮风电机组，包括：塔筒、机舱、前风轮、后风轮、传动链联轴器；所述塔筒固定连接在塔基平台上，用于架设所述机舱；所述机舱架设在所述塔筒上，所述塔筒顶面与所述机舱底面的中心点固定连接，所述机舱的前后端均具有安装面，用于连接风轮；所述前风轮与所述机舱的前端通过轮毂转动连接；所述后风轮与所述机舱的后端通过轮毂转动连接；所述传动链联轴器设置于所述前风轮的齿轮箱与发电机之间，一端与所述前风轮齿轮箱的制动盘端面固定连接，另一端与所述发电机的联轴器膜片安装面固定连接。该风电机组能够提高风力发电效率，提高吊装效率，节省吊装的时间与经济成本。

Description

一种串列式双风轮风电机组

技术领域

本申请涉及风力发电建设领域，尤其涉及一种串列式双风轮风电机组。

背景技术

近年来，在“双碳”的背景下，提高风力发电的效率是近年来研究的重点。

现有技术中，常用的单风轮风电机组提高风能捕获效率的手段基本是增大叶片尺寸，随着风电机组叶片尺寸急剧扩大，传统单风轮风电机组的风能捕获效率已逼近理论极限，提升困难。

发明内容

为了解决这一技术问题，本申请提供了一种串列式双风轮风电机组及吊装方法，该风电机组及方法能够提高风能的捕获效率，并且能够提升吊装效率。

为实施本申请的目的，本申请通过以下技术方案实施：

一方面，本申请提供一种串列式双风轮风电机组，包括：塔筒、机舱、前风轮、后风轮、传动链联轴器；

所述塔筒固定连接在塔基平台上，用于架设所述机舱；

所述机舱架设在所述塔筒上，所述塔筒顶面与所述机舱底面的中心点固定连接，所述机舱的前后端均具有安装面，用于连接风轮；

所述前风轮与所述机舱的前端通过轮毂转动连接；

所述后风轮与所述机舱的后端通过轮毂转动连接；

所述传动链联轴器设置于所述前风轮的齿轮箱与发电机之间，一端与所述前风轮齿轮箱的制动盘端面固定连接，另一端与所述发电机的联轴器膜片安装面固定连接。

可选的，所述前风轮与后风轮的叶片上具有溜尾吊点标识。

在一种可能的实施方式中，所述塔筒为三段，每段塔筒之间通过采用通过密封胶密封的法兰固定连接。

在一种可能的实施方式中，所述机舱的顶盖具有避雷针、安全护栏、气象桅杆与散热器防雨罩。

在一种可能的实施方式中，所述机舱的顶盖还具有吊装孔与吊装孔盖。

在一种可能的实施方式中，所述机舱前端安装面具有第一安装标识；所述机舱后端安装面具有第二安装标识。

在一种可能的实施方式中，所述前风轮的轮毂上具有与所述第一安装标识对应的第一对应安装标识，所述后风轮的轮毂上具有与所述第二安装标识对应的第二对应安装标识。

在一种可能的实施方式中，所述前风轮轮毂的连接面与所述机舱前端安装面的主轴具有零位标识；所述后风轮轮毂的连接面与所述机舱后端安装面的主轴也具有零位标识。

在一种可能的实施方式中，所述串列式双风轮风电机组还具有电气部件；所述电气部件用于连接前风轮内部变桨系统与机舱内部控制系统，以及用于连接后风轮轮毂内部变桨系统与机舱内部控制系统。

在一种可能的实施方式中，所述塔筒采用通过密封胶密封的法兰固定连接在塔基平台上。

在一种可能的实施方式中，所述塔筒与机舱通过螺栓传入轴内圈固定连接。

第二方面，本申请提供一种串列式双风轮风电机组吊装方法，包括：

塔筒吊装，将塔筒固定安装在塔基平台上；

机舱吊装，将机舱固定安装在塔筒顶面；

后风轮吊装，将后风轮采用风轮安装方法固定安装在机舱后端；

机舱偏航，在后风轮吊装完成后，旋转主吊设备大臂180°，再向远离塔筒的方向移动预设距离，最后将后风轮叶片变桨至刃部向前，进行180度偏航；

前风轮吊装，将前风轮采用风轮安装方法固定安装在机舱前端。

在一种可能的实施方式中，在所述塔筒吊装前，还包括：吊装准备，根据双风轮风力发电机组部件实际重量和吊高要求选择合适的吊装设备。

在一种可能的实施方式中，所述塔筒吊装的方法为：

塔基平台安装：以塔筒门的朝向垂直于主风方向安装塔基平台，并依次安装各平台控制柜；

塔筒损伤检测：主吊设备与副吊设备同时起吊塔筒，离地后检查塔筒与存放处接触面的油漆是否有损伤，如有损伤进行补漆；

塔筒吊装准备：主吊设备与副吊设备配合，将塔筒翻转至竖直缓慢放置在枕木上，拆下塔筒下法兰上连接副吊的吊具，并在塔筒下法兰上均布安装缆风绳；

塔筒固定吊装：将塔筒吊起并移动至塔基平台上方，利用缆风绳调整塔筒位置将塔筒贴合塔基平台的安装面放置并固定安装。

可选的，主吊设备与副吊设备同时起吊塔筒时，主吊设备连接在塔筒顶部上法兰，副吊设备连接在塔筒底部下法兰。

在一种可能的实施方式中，所述机舱吊装的方法为：

机舱吊装准备：安装机舱顶部的附件，将吊具穿过机舱顶面的吊装孔与机舱内部吊装杆固定连接，并在机舱的前后两端分别连接引导绳；

机舱固定吊装：主吊设备将机舱吊起，移动到塔筒上方，利用引导绳将机舱偏航轴承贴合塔筒上法兰安装面放置并固定安装。

可选的，在对机舱固定吊装前，用清洗剂清洗偏航轴承与塔筒法兰的安装面。

在一种可能的实施方式中，所述风轮安装方法为：

风轮吊装准备：通过变桨将叶片刃部转至与轮毂安装面平行，在轮毂腹板安装叶片锁，并在叶片上安装牵引护套、缆风绳、溜尾吊带与叶片随形硬质护板；

风轮溜尾：主吊设备与副吊设备同时起吊风轮，主吊设备吊升风轮高度，副吊设备牵引叶片完成溜尾；

风轮固定吊装：主吊设备吊升风轮高度，配合副吊设备与揽风绳将风轮的安装面与机舱安装面对齐并固定安装。

可选的，在风轮固定吊装前，用清洗剂清洗轮毂法兰盘。

可选的，风轮溜尾时，主吊设备连接在风轮轮毂上，副吊设备连接在主吊设备连接处下方的叶片上。

在一种可能的实施方式中，所述牵引护套通过尼龙绳与轮毂连接，尼龙绳通过风轮吊具处的吊装孔固定在轮毂内，溜尾吊带穿过护板把手，护套固定绳两端绑扎牢固。//降低护板滑落与护套固定绳脱落的风险

在一种可能的实施方式中，在所述前风轮吊装后，还包括：传动链联轴器安装：将传动链联轴器安装在机舱内部的传动链上，位于前风轮与发电机之间。

在一种可能的实施方式中，所述传动链联轴器安装方法为：

传动链联轴器装前检查：检查前风轮齿轮箱制动盘端面与发电机联轴器膜片安装面的距离，并检查发电机侧胀紧套内圈是否完全包覆发电机输入轴，外圈是否与法兰间端面无间隙；

传动链联轴器安装：将传动链联轴器和前风轮齿轮箱制动盘端面与发电机联轴器膜片安装面固定连接。

可选的，在传动链联轴器安装前，清洁前风轮齿轮箱制动盘端面与发电机联轴器膜片安装面。

在一种可能的实施方式中，在所述传动链联轴器安装后，还包括：电气部件安装，将前风轮和后风轮轮毂内部的变桨系统与机舱中的控制系统连接。

本申请提供的技术方案的有益效果如下：

通过采用本申请的串列式双风轮风电机组，能够有效的进行风能捕获，提高风力发电效率，并且能够提高风轮发电机组的吊装效率与吊装成本。

附图说明

图1为本申请串列式双风轮风电机组的整体结构示意图；

图2为本申请串列式双风轮风电机组机舱与塔筒顶面连接的结构示意图；

图3为本申请串列式双风轮风电机组前风轮的结构示意图；

图4为本申请串列式双风轮风电机组后风轮的结构示意图；

图5为本申请串列式双风轮风电机组基层安装面主轴的结构示意图；

图6为本申请串列式双风轮风电机组传动链联轴器连接关系的结构示意图；

图7为本申请串列式双风轮风电机组安装方法的流程图；

图8为本申请串列式双风轮风电机组安装方法的整体流程图；

图9为本申请串列式双风轮风电机组塔筒吊装的详细流程图；

图10为本申请串列式双风轮风电机组机舱吊装的详细流程图；

图11为本申请串列式双风轮风电机组风轮安装方法的详细流程图；

图12为本申请串列式双风轮风电机组传动链联轴器安装的详细流程图；

图13为本申请串列式双风轮风电机组计算吊装高度的结构示意图；

图14为本申请串列式双风轮风电机组机舱偏航时的工作示意图；

图15为本申请串列式双风轮风电机组风轮吊装准备的结构示意图；

图16为本申请串列式双风轮风电机组风轮固定吊装的工作示意图。

附图标记：1-塔筒；2-机舱，21-轴承，22-螺栓，23-主轴，231-零位标识；3-前风轮，31-前风轮齿轮箱的制动盘端面；4-后风轮；5-传动链联轴器；6-发电机的联轴器膜片。

具体实施方式

为使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请中的附图，对本申请中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申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

在本申请的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“垂直”、“水平”、“对齐”、“重叠”、“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申请和简化描述，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申请的限制。

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或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，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；在本实用新型的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

实施例1

图1-6为本申请实施例提供的串列式双风轮风电机组的结构示意图，如图1-6所示，本申请实施例提供一种串列式双风轮风电机组，包括：塔筒1、机舱2、前风轮3、后风轮4、传动链联轴器5；

所述塔筒1固定连接在塔基平台上，用于架设所述机舱2；

所述机舱2架设在所述塔筒1上，所述塔筒1顶面与所述机舱2底面的中心点固定连接，所述机舱2的前后端均具有安装面，用于连接风轮；

所述前风轮3与所述机舱2的前端通过轮毂转动连接；

所述后风轮4与所述机舱2的后端通过轮毂转动连接；

所述传动链联轴器5设置于所述前风轮3的齿轮箱与发电机之间，一端与所述前风轮3齿轮箱的制动盘端面31固定连接，另一端与所述发电机的联轴器膜片6安装面固定连接。

可选的，所述前风轮3与后风轮4的叶片上具有溜尾吊点标识。

在一种可能的实现方式中，所述塔筒1为三段，每段塔筒之间通过采用通过密封胶密封的法兰固定连接。

在一种可能的实现方式中，所述机舱2的顶盖具有避雷针、安全护栏、气象桅杆与散热器防雨罩。

在一种可能的实现方式中，所述机舱2的顶盖还具有吊装孔与吊装孔盖。

在一种可能的实现方式中，所述机舱2前端安装面具有第一安装标识；所述机舱2后端安装面具有第二安装标识。

在一种可能的实现方式中，所述前风轮3的轮毂上具有与所述第一安装标识对应的第一对应安装标识，所述后风轮4的轮毂上具有与所述第二安装标识对应的第二对应安装标识。

在一种可能的实现方式中，所述前风轮3轮毂的连接面与所述机舱2前端安装面的主轴具有零位标识；所述后风轮4轮毂的连接面与所述机舱2后端安装面的主轴也具有零位标识。

在一种可能的实现方式中，所述串列式双风轮风电机组还具有电气部件；所述电气部件用于连接前风轮内部变桨系统与机舱内部控制系统，以及用于连接后风轮轮毂内部变桨系统与机舱内部控制系统。

在一种可能的实现方式中，所述塔筒1采用通过密封胶密封的法兰固定连接在塔基平台上。

在一种可能的实现方式中，所述塔筒1与机舱2通过螺栓22传入轴21内圈固定连接。

本实施例技术效果如下：

本申请实施例提供一种串列式双风轮发电机组，该发电机组能够有效的进行风能捕获，提高风力发电效率，并且能够提高串列式双风轮发电机组的吊装效率与成本。

实施例2

如图7-16所示，本申请实施例还提供一种串列式双风轮风电机组吊装方法，包括：

S201塔筒吊装，将塔筒固定安装在塔基平台上；

S301机舱吊装，将机舱固定安装在塔筒顶面；

S401后风轮吊装，将后风轮采用风轮安装方法固定安装在机舱后端；

S501机舱偏航，在后风轮吊装完成后，旋转主吊设备大臂180°，再向远离塔筒的方向移动预设距离，最后将后风轮叶片变桨至刃部向前，进行180度偏航；

S601前风轮吊装，将前风轮采用风轮安装方法固定安装在机舱前端。

可选的，机舱进行偏航时，清空风机带叶轮偏航半径内的所有物品，所述预设距离的计算方法为：主吊设备大臂旋转180度及机舱偏航180度时叶片与主吊设备大臂的距离，减去主吊设备的作业半径。

例如，主吊设备大臂旋转180度及机舱偏航180度时叶片与主吊设备大臂等物品约距离25.043米，主吊设备作业半径为20米，叶片会与主吊设备大臂等物品发生干涉碰撞；为避免机组偏航过程中，叶片与主吊设备大臂等物品发生碰撞，风机偏航前，吊车大臂需要旋转180°,再向外驶离不小于5.5米后，偏航时不会发生干涉情况，如图14所示。

在一种可能的实现方式中，在所述S201塔筒吊装前，还包括：S101吊装准备，根据双风轮风力发电机组部件实际重量和吊高要求选择合适的吊装设备。

可选的，选择合适吊装设备的方法为根据机舱、轮毂、后风轮系统、前风轮系统、塔筒的重量、尺寸与吊高要求选择合适的吊装设备。

例如，如下表所示的双风轮风力发电机组部件：

计算设备吊高要求，如13图所示：

机舱吊装状态重约150t，吊高H＞X+10m；

风轮吊装状态重38.4t，吊高要求H＞X+6m；

顶段塔筒吊装状态重103t，吊高H＞X+10m；

其中，X为风轮轮毂中心与自然地平面的高度差；

根据上述设备与吊高因素，主吊设备采用1台徐工XGC11000/650t履带吊，副吊设备采用1台QZ130K/130t汽车吊与1台QZ85KC/85t汽车吊。

在一种可能的实现方式中，如图9所示，所述塔筒吊装的方法为：

S211塔基平台安装，以塔筒门的朝向垂直于主风方向安装塔基平台，并依次安装各平台控制柜；

S221塔筒损伤检测，主吊设备与副吊设备同时起吊塔筒，离地后检查塔筒与存放处接触面的油漆是否有损伤，如有损伤进行补漆；

S231塔筒吊装准备，主吊设备与副吊设备配合，将塔筒翻转至竖直缓慢放置在枕木上，拆下塔筒下法兰上连接副吊的吊具，并在塔筒下法兰上均布安装缆风绳；

S241塔筒固定吊装，将塔筒吊起并移动至塔基平台上方，利用缆风绳调整塔筒位置将塔筒贴合塔基平台的安装面放置并固定安装。

可选的，塔筒为三段式塔筒。

可选的，主吊设备与副吊设备同时起吊塔筒时，主吊设备连接在塔筒顶部上法兰，副吊设备连接在塔筒底部下法兰。

可选的，所述各平台控制柜，包括：变流器、泵站柜、塔基控制柜。

可选的，在S241塔筒固定吊装步骤前，采用1587密封胶在锚板上表面或对接法兰上表面上涂抹密封胶，密封胶要均匀涂抹，直径约Φ3～5mm，涂抹密封成环，并在涂抹后20分钟内完成塔筒与塔基平台的固定安装。

在一种可能的实现方式中，如图10所示，所述机舱吊装的方法为：

S311机舱吊装准备，安装机舱顶部的附件，将吊具穿过机舱顶面的吊装孔与机舱内部吊装杆固定连接，并在机舱的前后两端分别连接引导绳；

S321机舱固定吊装，主吊设备将机舱吊起，移动到塔筒上方，利用引导绳将机舱偏航轴承贴合塔筒上法兰安装面放置并固定安装。

可选的，在对机舱固定吊装前，用清洗剂清洗偏航轴承与塔筒法兰的安装面。

在一种可能的实现方式中，如图11所示，所述风轮安装方法为：

S411风轮吊装准备，通过变桨将叶片刃部转至与轮毂安装面平行，在轮毂腹板安装叶片锁，并在叶片上安装牵引护套、缆风绳、溜尾吊带与叶片随形硬质护板，如图15所示；

S421风轮溜尾，主吊设备与副吊设备同时起吊风轮，主吊设备吊升风轮高度，副吊设备牵引叶片完成溜尾；

S431风轮固定吊装，主吊设备吊升风轮高度，配合副吊设备与揽风绳将风轮的安装面与机舱安装面对齐并固定安装，如图16所示。

可选的，在S431风轮固定吊装前，用清洗剂清洗轮毂法兰盘。

可选的，S421风轮溜尾时，主吊设备连接在风轮轮毂上，副吊设备连接在主吊设备连接处下方的叶片上。

可选的，机舱前端安装面具有第一安装标识；所述机舱后端安装面具有第二安装标识；所述前风轮的轮毂上具有与所述第一安装标识对应的第一对应安装标识，所述后风轮的轮毂上具有与所述第二安装标识对应的第二对应安装标识，安装时确定标识一致。

可选的，机舱安装面的主轴具有零位标识，进行S431风轮固定吊装时，将机舱安装面主轴的零位标识旋转至正上方，使用记号笔将零位标识引线至便于观察的位置，通过盘车调整主轴，保证主轴零位标识与叶轮零位标识对正。

在一种可能的实现方式中，所述牵引护套通过尼龙绳与轮毂连接，尼龙绳通过风轮吊具处的吊装孔固定在轮毂内，溜尾吊带穿过护板把手，护套固定绳两端绑扎牢固，采用该实施方式，能够降低护板滑落与护套固定绳脱落的风险。

可选的，风轮的叶片上具有溜尾吊点标识，副吊设备吊设在溜尾吊点标识处。

在一种可能的实现方式中，在所述S601前风轮吊装后，还包括：S701传动链联轴器安装，将传动链联轴器安装在机舱内部的传动链上，位于前风轮与发电机之间。

在一种可能的实现方式中，如图12所示，所述传动链联轴器安装方法为：

S711传动链联轴器装前检查，检查前风轮齿轮箱制动盘端面与发电机联轴器膜片安装面的距离，并检查发电机侧胀紧套内圈是否完全包覆发电机输入轴，外圈是否与法兰间端面无间隙；

S721传动链联轴器安装，将传动链联轴器和前风轮齿轮箱制动盘端面与发电机联轴器膜片安装面固定连接。

可选的，在传动链联轴器安装前，清洁前风轮齿轮箱制动盘端面与发电机联轴器膜片安装面。

在一种可能的实现方式中，在所述传动链联轴器安装后，还包括：S801电气部件安装，将前风轮和后风轮轮毂内部的变桨系统与机舱中的控制系统连接。

本实施例技术效果如下：

本实施例根据双风轮风电机组设备参数，优选了起吊设备，并优化了安装的工序和流程，既能满足设备安装的需要，也在一定程度上减少了占地面积、降低了投入的人工、设备、时间成本。并且能有效防止设备与起重机臂杆碰撞，既能满足吊装高度及起重量的要求，提高了施工效率和安全系数，加快了施工进度，而且大大降低了施工成本。

上述实施例仅用于说明本申请的技术方案，而非对其限制。本申请并不局限于上面已经描述并在附图中示意的准确结构，不能认定本申请的具体实施只局限于这些说明。对于本申请所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请构思的前提下，做出的各种改变和变形，都应当视为属于本申请的保护范围。

Claims (10)

1.一种串列式双风轮风电机组，其特征在于，包括：塔筒(1)、机舱(2)、前风轮(3)、后风轮(4)、传动链联轴器(5)；

所述塔筒(1)固定连接在塔基平台上，用于架设所述机舱(2)；

所述机舱(2)架设在所述塔筒(1)上，所述塔筒(1)顶面与所述机舱(2)底面的中心点固定连接，所述机舱(2)的前后端均具有安装面，用于连接风轮；

所述前风轮(3)与所述机舱(2)的前端通过轮毂转动连接；

所述后风轮(4)与所述机舱(2)的后端通过轮毂转动连接；

所述传动链联轴器(5)设置于所述前风轮(3)的齿轮箱与发电机之间，一端与所述前风轮齿轮箱的制动盘端面(31)固定连接，另一端与所述发电机的联轴器膜片(6)安装面固定连接。

2.根据权利要求1所述的串列式双风轮风电机组，其特征在于，所述塔筒(1)为三段，每段塔筒之间通过采用通过密封胶密封的法兰固定连接。

3.根据权利要求1所述的串列式双风轮风电机组，其特征在于，所述机舱(2)的顶盖具有避雷针、安全护栏、气象桅杆与散热器防雨罩。

4.根据权利要求1所述的串列式双风轮风电机组，其特征在于，所述机舱(2)的顶盖还具有吊装孔与吊装孔盖。

5.根据权利要求1所述的串列式双风轮风电机组，其特征在于，所述机舱(2)前端安装面具有第一安装标识；所述机舱(2)后端安装面具有第二安装标识。

6.根据权利要求5所述的串列式双风轮风电机组，其特征在于，所述前风轮(3)的轮毂上具有与所述第一安装标识对应的第一对应安装标识，所述后风轮(4)的轮毂上具有与所述第二安装标识对应的第二对应安装标识。

7.根据权利要求1所述的串列式双风轮风电机组，其特征在于，所述前风轮(3)轮毂的连接面与所述机舱(2)前端安装面的主轴具有零位标识；所述后风轮(4)轮毂的连接面与所述机舱(2)后端安装面的主轴也具有零位标识。

8.根据权利要求1所述的串列式双风轮风电机组，其特征在于，还具有电气部件；所述电气部件用于连接前风轮内部变桨系统与机舱内部控制系统，以及用于连接后风轮轮毂内部变桨系统与机舱内部控制系统。

9.根据权利要求1所述的串列式双风轮风电机组，其特征在于，所述塔筒(1)采用通过密封胶密封的法兰固定连接在塔基平台上。

10.根据权利要求1所述的串列式双风轮风电机组，其特征在于，所述塔筒(1)与机舱(2)通过螺栓(22)传入轴(21)内圈固定连接。