山地条件下大型风电设备的吊装施工方法技术

本发明专利技术公开了一种山地条件下大型风电设备的吊装施工方法，它包括如下步骤：塔筒基础工程施工及验收；将风电设备中的塔筒、机舱和风轮以及吊装时所要使用的650t履带式起重机、80t履带式起重机运输到现场后并进行规划布置；其中，650t履带式起重机为主吊机，80t履带式起重机为辅吊机；采用两台180t汽车吊装配履带式起重机；采用两台辅吊机将各节塔筒依次吊装到步骤一所验收后的塔筒基础上；采用履带式起重机将机舱吊装到顶节塔筒上；在地面上调试风轮中的轮毂；将叶片通过主吊机和辅吊机配合将叶片抬起后，逐一吊装到轮毂上；采用主吊机和辅吊机协同吊装组装好的风轮；抽查各个连接部位的连接螺栓的拧紧力矩是否合格，配电柜安装及调试。

【技术实现步骤摘要】
山地条件下大型风电设备的吊装施工方法
本专利技术属于风电设备吊装领域，具体涉及一种山地条件下大型风电设备的吊装方法。
技术介绍
目前，生态环境已遭到了严重的恶化，而且不可再生资源也面临着严重短缺的问题。在这种情况下，新能源的开发越来越被受到广泛的关注和发展，其中对于风能资源的利用开发已成为我国最具优势的新能源之一。“十二五”期间风电开发模式为规模化和分布式发展相结合，随着我国风电市场快速发展，平原地区风资源开发日趋饱和，而山地风电场也如雨后春笋般被开发出来。伴随着风电技术的不断进步，发电机组的容量和设备也逐渐大型化，叶片、塔筒、发电机的增大，道路、吊装平台的工程量与项目投资存在着较强的敏感性，给山地风电场的机组运输和安装带来了很大困难。具体的，在边坡场地吊装大型的风力发电机存在如下困难：山地风电场海拔地势高，起伏大；风机位大多在独立山头上，机群分部广，增加吊装机械拆装和行走的难度；吊装平台大多是山体降基或临近山体，吊装场地有限，使风机各部件的堆放、地面组装和吊装更加困难；风机机舱重量大于90t，吊装高度大于80m,吊装过程中对设备和天气的要求较高；叶片较长，风轮的直径达100m，吊装非常困难。
技术实现思路
针对上述现有技术的不足，本专利技术所要解决的技术问题是：山地吊装场地有限，起伏大，同时，机舱的重量大、吊装高度大，风轮的直径较长，吊装高度大，吊装非常困难，很难对准相应连接部位。为了解决上述技术问题，本专利技术采用了如下的技术方案：一种山地条件下大型风电设备的吊装施工方法，它包括如下步骤：S1：塔筒基础工程施工及验收；S2：将风电设备中的塔筒、机舱和风轮以及吊装时所要使用的650t履带式起重机、80t履带式起重机运输到现场后并进行规划布置；其中，650t履带式起重机为主吊机，80t履带式起重机为辅吊机；S3：采用两台180t汽车吊装配履带式起重机；S4：采用两台辅吊机将各节塔筒依次吊装到步骤一所验收后的塔筒基础上；S5：采用履带式起重机将机舱吊装到顶节塔筒上；吊装前，应拆下机舱底部密封板和机舱运输工装中后部支撑上端的连接螺栓和机舱运输工装前部的运输支架钢筒与机架的连接螺栓；S6：在地面上调试风轮中的轮毂；S7：将风轮中的叶片通过主吊机和辅吊机配合将叶片抬起后，逐一吊装到风轮上；S8：采用主吊机和辅吊机协同吊装步骤七中组装好的风轮；风轮的具体吊装步骤如下：I、选择轮毂与轮毂安装支架台面上的零度标记相邻的两个叶片作为主吊支撑点，另一个叶片作为辅吊，并通过变桨控制柜控制变桨轴承转动，使所有叶片的刃部向上，并在主吊叶片对应的轮毂腹板上安装叶片锁，锁紧主吊叶片；II、将吊带套在主吊叶片的根部区域后挂入主吊车的吊钩上，再将另一吊带套在辅吊叶片的叶尖区域后挂入辅吊车的吊钩上，同时，需要在三个叶片的叶尖处分别套入一个叶片牵引套，并在每个叶片牵引套上固定一根牵引绳；III、拆卸轮毂支架与轮毂之间的连接螺栓后，启动主吊机吊升风轮，辅吊机牵引辅吊叶片，并让工人拽住牵引绳，引导风轮的方向，当风轮处于垂直状态时，卸掉辅吊机上的吊带，同时，提升主吊机吊臂高度，使风轮升至主轴法兰盘高度，然后配合绳子拉动风轮到法兰盘正前方位置；IV、根据塔顶工作人员的无线电指示，将风轮靠近主轴法兰盘，然后对准风轮和主轴法兰盘上的零度标记，在对齐零度标记后，将风轮靠近主轴法兰盘，风轮上的安装孔与主轴法兰盘上的安装孔一一对应，最后再将能够穿入的螺栓全部穿入后并拧紧；V、将吊带从吊钩上松开，并移离叶片；VI、松开高速轴制动器，拔出风轮锁紧销，手动缓慢转动风轮，将剩下的螺栓顺利穿入轮毂后并拧紧；VII、再次松开高速轴转动器，缓慢转动风轮，当带有牵引绳的叶片朝下时，将绳子和牵引套从叶片上取下；VIII、将叶片锁退开齿槽并卸下；S9：抽查各个连接部位的连接螺栓的拧紧力矩是否合格，配电柜安装及调试。步骤二中风电设备和主吊机的具体布置如下：各节塔筒和机舱分别放置在塔筒基础的上下方，主吊机位于塔筒基础的一侧，风轮放置在主吊机下方，叶片放置在风轮的右方。目的是便于吊装，可以减少场内二次转运。上述塔筒和机舱吊装条件：10分钟内，最大平均风速为10～12m/s；风轮和叶片吊装条件：10分钟内，最大平均风速为8～10m/s；如果1小时平均气温低于-20℃，不管任何理由，必须立即终止吊装作业。目的是确保施工安全，防止因气候条件影响出现安全事故。在吊装塔筒前，应对塔筒基础作进一步验收确认，主要是确保基础环法兰接触表面的平面度不能超过2mm，法兰外径的误差值为0～1mm；倾斜度最大不能超过2mm；同时检查内径,最大不能超过标准值，最小不小于标准值3mm；法兰每个孔的位置误差不能超过1mm；法兰边沿是内倾的；对于其它尺寸，形状和位置公差视图纸上标注的一般误差而定。优点是减少安装过程中调整时间，确保安装精度，提高工效。塔筒的具体吊装步骤如下：I、底端塔筒吊装，吊装前，在该节塔筒的上下两端的法兰盘处分别安装四个均匀分布的塔筒吊装工装，并在每个塔筒吊装工装上固定一个吊带；II、将塔筒两端的吊带分别挂在相应的辅吊机的吊钩上；III、同时抬起塔筒两端辅吊机的起重臂，将塔筒抬离地面1m后，抬起其中一端辅吊机的起重臂，使得塔筒呈倾斜状，直至将塔筒吊升呈垂直状态，然后取下另一端辅吊机吊钩上的吊带和塔筒吊装工装；IV、移动吊起塔筒的辅吊机，使该节塔筒的底端对准塔筒基础后缓慢放下；V、固定底端塔筒；VI、重复上述步骤，逐次安装剩下的塔筒。一是确保塔筒受力均匀，二是防止塔筒摩擦地面变形。机舱的具体吊装步骤如下：I、打开机舱上的四个天窗，并在天窗所对应的四个机架平台吊耳上分别安装一个35t卸扣和一个40t吊带；II、用2根引导绳分别固定在机舱前端与尾部，人工拽住直至机舱安装完毕；III、将辅吊机开到合适的吊装位置，安装机舱吊装工具，并使吊车处于刚好受力状态；IV、缓缓吊升机舱，当机舱完全与机舱运输工装分离后，然后缓缓将机舱吊升到比塔筒顶部法兰盘稍高一点的地方，缓缓移到塔筒上方，用导正销引入。优点是保持平稳，减少机舱晃动，提高孔位对准率。风轮的具体调试步骤如下：I、分别在风轮的轮毂上安装3个17t卸扣和3根15t吊带，其中卸扣呈三角形分布；II、检查厂家所安装的叶片螺栓是否有松动，并随机抽检螺孔之间的中心距是否合格；III、关掉变桨轴柜内蓄电池供电主开关、拔掉叶片驱动电机上的连接接头后，采用手动操作箱接通叶片驱动电机和辅助发电机，并使用手动操作箱控制叶片驱动电机转动，从而将与之相接的变桨轴承转动，使得变桨轴承法兰盘上的零度标记孔处于两个吊装孔之间；IV、完成上述工作后，断开辅助发电机，并拆卸手动操作箱与叶片驱动电机的连接，然后再将连接器插头插入叶片驱动电机上。使风轮保持平衡，调整对孔角度。步骤七中叶片的具体吊装步骤如下：I、设置叶片吊点位置，并在吊点处绑扎好吊带，在叶片首尾绑扎上揽风绳；II、将其中一个叶片上的吊带挂在辅吊机的吊钩上，启动辅吊机的吊臂，将叶片缓慢地移动到变桨轴承法兰盘处，并对准法兰盘上的零度标记孔；III、通过施工人员操作变桨控制柜使叶片适当变桨，然后再对应叶片端面和变桨轴承法兰盘上的安装孔安装螺栓、叶片螺母和垫圈；IV、在松开起重机前，需在叶片尾端下方架设一个支撑架，然后再松开起重机和绳本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种山地条件下大型风电设备的吊装施工方法，其特征在于，它包括如下步骤：S1：塔筒基础工程施工及验收；S2：将风电设备中的塔筒、机舱和风轮以及吊装时所要使用的650t履带式起重机、80t履带式起重机运输到现场后并进行规划布置；其中，650t履带式起重机为主吊机，80t履带式起重机为辅吊机；S3：采用两台180t汽车吊装配履带式起重机；S4：采用两台辅吊机将各节塔筒依次吊装到步骤一所验收后的塔筒基础上；S5：采用履带式起重机将机舱吊装到顶节塔筒上；吊装前，应拆下机舱底部密封板和机舱运输工装中后部支撑上端的连接螺栓和机舱运输工装前部的运输支架钢筒与机架的连接螺栓；S6：在地面上调试风轮中的轮毂；S7：将风轮中的叶片通过主吊机和辅吊机配合将叶片抬起后，逐一吊装到风轮上；S8：采用主吊机和辅吊机协同吊装步骤七中组装好的风轮；风轮的具体吊装步骤如下：I、选择轮毂与轮毂安装支架台面上的零度标记相邻的两个叶片作为主吊支撑点，另一个叶片作为辅吊，并通过变桨控制柜控制变桨轴承转动，使所有叶片的刃部向上，并在主吊叶片对应的轮毂腹板上安装叶片锁，锁紧主吊叶片；II、将吊带套在主吊叶片的根部区域后挂入主吊机的吊钩上，再将另一吊带套在辅吊叶片的叶尖区域后挂入辅吊机的吊钩上，同时，需要在三个叶片的叶尖处分别套入一个叶片牵引套，并在每个叶片牵引套上固定一根牵引绳；III、拆卸轮毂支架与轮毂之间的连接螺栓后，启动主吊机吊升风轮，辅吊机牵引辅吊叶片，并让工人拽住牵引绳，引导风轮的方向，当风轮处于垂直状态时，卸掉辅吊机上的吊带，同时，提升主吊机吊臂高度，使风轮升至主轴法兰盘高度，然后配合绳子拉动风轮到法兰盘正前方位置；IV、根据塔顶工作人员的无线电指示，将风轮靠近主轴法兰盘，然后对准风轮和主轴法兰盘上的零度标记，在对齐零度标记后，将风轮靠近主轴法兰盘，轮毂上的安装孔与主轴法兰盘上的安装孔一一对应，最后再将能够穿入的螺栓全部穿入后并拧紧；V、将吊带从吊钩上松开，并移离叶片；VI、松开高速轴制动器，拔出风轮锁紧销，手动缓慢转动风轮，将剩下的顺利穿入轮毂后并拧紧；VII、再次松开高速轴转动器，缓慢转动风轮，当带有牵引绳的叶片朝下时，将绳子和牵引套从叶片上取下；VIII、将叶片锁退开齿槽并卸下；S9：抽查各个连接部位的连接螺栓的拧紧力矩是否合格，配电柜安装及调试。...

【技术特征摘要】
1.一种山地条件下大型风电设备的吊装施工方法，其特征在于，它包括如下步骤：S1：塔筒基础工程施工及验收；S2：将风电设备中的塔筒、机舱和风轮以及吊装时所要使用的650t履带式起重机、80t履带式起重机运输到现场后并进行规划布置；其中，650t履带式起重机为主吊机，80t履带式起重机为辅吊机；S3：采用两台180t汽车吊装配履带式起重机；S4：采用两台辅吊机将各节塔筒依次吊装到步骤一所验收后的塔筒基础上；S5：采用履带式起重机将机舱吊装到顶节塔筒上；吊装前，应拆下机舱底部密封板和机舱运输工装中后部支撑上端的连接螺栓和机舱运输工装前部的运输支架钢筒与机架的连接螺栓；S6：在地面上调试风轮中的轮毂；S7：将风轮中的叶片通过主吊机和辅吊机配合将叶片抬起后，逐一吊装到风轮上；S8：采用主吊机和辅吊机协同吊装步骤七中组装好的风轮；风轮的具体吊装步骤如下：I、选择轮毂与轮毂安装支架台面上的零度标记相邻的两个叶片作为主吊支撑点，另一个叶片作为辅吊，并通过变桨控制柜控制变桨轴承转动，使所有叶片的刃部向上，并在主吊叶片对应的轮毂腹板上安装叶片锁，锁紧主吊叶片；II、将吊带套在主吊叶片的根部区域后挂入主吊机的吊钩上，再将另一吊带套在辅吊叶片的叶尖区域后挂入辅吊机的吊钩上，同时，需要在三个叶片的叶尖处分别套入一个叶片牵引套，并在每个叶片牵引套上固定一根牵引绳；III、拆卸轮毂支架与轮毂之间的连接螺栓后，启动主吊机吊升风轮，辅吊机牵引辅吊叶片，并让工人拽住牵引绳，引导风轮的方向，当风轮处于垂直状态时，卸掉辅吊机上的吊带，同时，提升主吊机吊臂高度，使风轮升至主轴法兰盘高度，然后配合绳子拉动风轮到法兰盘正前方位置；IV、根据塔顶工作人员的无线电指示，将风轮靠近主轴法兰盘，然后对准风轮和主轴法兰盘上的零度标记，在对齐零度标记后，将风轮靠近主轴法兰盘，轮毂上的安装孔与主轴法兰盘上的安装孔一一对应，最后再将能够穿入的螺栓全部穿入后并拧紧；V、将吊带从吊钩上松开，并移离叶片；VI、松开高速轴制动器，拔出风轮锁紧销，手动缓慢转动风轮，将剩下的顺利穿入轮毂后并拧紧；VII、再次松开高速轴转动器，缓慢转动风轮，当带有牵引绳的叶片朝下时，将绳子和牵引套从叶片上取下；VIII、将叶片锁退开齿槽并卸下；S9：抽查各个连接部位的连接螺栓的拧紧力矩是否合格，配电柜安装及调试。2.根据权利要求1所述的山地条件下大型风电设备的吊装施工方法，其特征在于，步骤二中风电设备和主吊机的具体布局如下：各节塔筒和机舱分别放置在塔筒基础的上下方，主吊机位于塔筒基础的一侧，风轮放置在主吊机下方，叶片放置在风轮的右方。3.根据权利要求1所述的山地条件下大型风电设备的吊装施工方法，其特征在于，塔筒和机舱吊装条件：10分钟内，最大平均风速为10～12m/s；风轮和叶片吊装条件：10分钟内，最大平均风速为8～10m/s；如果1小时平均气温低于-20℃，不管任何理由，必须立即终止吊装作业。4.根据权利要求1或3所述的山地条件下大型风电设备的吊装施工方法，其特征在于，在吊装塔筒前，应对塔筒基础...

【专利技术属性】
技术研发人员：张顺友，
申请(专利权)人：中冶建工集团有限公司，
类型：发明
国别省市：重庆,50