一種新型吊裝施工方法及專用吊運器的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種新型吊裝施工方法及專用吊運器，具體涉及一種適用于塔筒安裝完畢后風機上部設備的安裝、拆卸施工作業(yè)的新型吊裝施工方法及專用吊運器。要解決的技術(shù)問題是傳統(tǒng)的整機吊裝拆卸施工方法所用的吊裝設備大，費用高、周期長、安全性差。本發(fā)明包括設備自升系統(tǒng)，自升系統(tǒng)通過風機塔架上的改向滑輪為支撐點吊起設備自身，設備自身自升過程中，將設備自身緊貼風機塔筒上下移動的導向及抱緊裝置，到達上止點后，對設備自身進行對位和固定的對位裝置和固定裝置，還包括設置門架和安裝在門架上部的起升裝置。本發(fā)明不受地面環(huán)境的制約，減少了對環(huán)境的破壞，大大提高了安裝及維護風電機組的適用性、可靠性、安全性。
【專利說明】—種新型吊裝施工方法及專用吊運器【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本發(fā)明涉及一種吊裝施工方法及吊運器，具體涉及一種風電吊裝施工方法及專用吊運器。【背景技術(shù)】
[0002]傳統(tǒng)的風電吊裝施工采用基于地面的大型起重設備，塔架逐節(jié)吊裝后，將機艙內(nèi)的所有部件在地面組裝后整體吊裝至安裝位置安裝就位，然后，整體吊裝輪箍和風葉。維護時同樣采用大型起重設備將整個機艙或者機頭連同風葉整體吊下的施工方法來完成。
[0003]隨著風電機組容量的不斷增大，風機塔架的增高，安裝場地特殊的地形地貌以及投資方要求盡快加快安裝速度獲得投資收益的要求，這就要求越來越大的吊裝設備，使得設備投資大幅增加；另一方面隨著設備的不斷運行，逐漸進入維護期，風機零部件的維護更換在所難免，傳統(tǒng)的整機吊裝拆卸施工方法要求用同樣大的吊裝設備來完成，費用高、周期長、安全性差，傳統(tǒng)吊裝施工方法及吊裝維護設備越來越不適應風電吊裝維護需求，對整個風電吊裝維護行業(yè)提出了新的課題，研究開發(fā)適應風電發(fā)展趨勢的新型吊裝維護施工方法及專用設備勢在必行。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是傳統(tǒng)的整機吊裝拆卸施工方法所用的吊裝設備大，費用高、周期長、安全性差，提供一種適用于塔筒安裝完畢后風機上部設備的安裝、拆卸施工作業(yè)，節(jié)約設備成本、節(jié)省施工時間，節(jié)省運行維護成本的新型吊裝施工方法及專用吊運器。
[0005]為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用下述技術(shù)方案:一種專用吊運器，包括在設備的機架上設置的設備自升系統(tǒng)，所述的自升系統(tǒng)通過風機塔架上的改向滑輪為支撐點吊起設備自身，設備自身自升過程中，將設備自身緊貼風機塔筒上下移動的導向及抱緊裝置，到達上止點后，對設備自身進行對位和固定的對位裝置和固定裝置，還包括設置在機架上的門架和安裝在門架上部的起升裝置。
[0006]所述的對位裝置對位通過調(diào)整變幅系統(tǒng)完成，固定裝置的固定通過支腿穿軸裝置伸出支腿與塔架連接。
[0007]所述的門架與變幅系統(tǒng)相連，門架為變幅門架。
[0008]所述的導向及抱緊裝置包括機架，還包括固定在機架上的抱環(huán)和導向裝置，所述的抱環(huán)與導向裝置固定連接；所述的導向裝置分兩層，每層至少有兩對，一對固定在機架的固定橫梁上，另一對固定在機架的平移橫梁上；所述的平移橫梁由至少兩個的平移油缸推動；所述的導向裝置包括導向油缸和導輪機構(gòu)，導向油缸推動導輪機構(gòu)的導向輪運動，導向輪貼在風機塔筒的外廓上；所述的抱環(huán)包括彈性抱環(huán)和對彈性抱環(huán)起支撐作用的剛性抱環(huán)。
[0009]所述的起升裝置包括吊具機架和安裝在門架上的頂部滑輪組，還包括與頂部滑輪組傳動鏈接的動滑輪組，連接頂部滑輪組與動滑輪組的鋼絲繩纏繞系統(tǒng)以及帶動鋼絲繩纏繞系統(tǒng)卷揚的液壓絞車，所述的動滑輪組設置在吊具機架上；所述的液壓絞車由設置在專用吊具的橫梁上的電氣及液壓系統(tǒng)驅(qū)動；所述的鋼絲繩纏繞系統(tǒng)包括左鋼絲繩纏繞系統(tǒng)和右鋼絲繩纏繞系統(tǒng)；所述的液壓絞車包括左液壓絞車和右液壓絞車；所述的左鋼絲繩纏繞系統(tǒng)和右鋼絲繩纏繞系統(tǒng)之間設置有同步裝置。
[0010]所述的同步裝置包括固定機架以及與左、右液壓絞車卷揚鋼絲繩纏繞系統(tǒng)末端連接的左側(cè)鋼絲繩固定裝置和右側(cè)鋼絲繩固定裝置，左、右液壓絞車采用同一個電磁換向閥集中供油，液壓絞車卷揚鋼絲繩纏繞系統(tǒng)帶動中間導向軸運動，中間導向軸通過擋板帶動碟簧壓縮裝置的伸縮，碟簧壓縮裝置的伸縮改變電磁換向閥集中供油系統(tǒng)液壓油向壓力小的一側(cè)流動，達到同步裝置兩側(cè)的受力均衡；所述的中間導向軸上設置有軸向?qū)蚧?5。
[0011]一種采用上述的專用吊運器的新型吊裝施工方法，它包括如下步驟:1、以風機塔架上的改向滑輪為支撐點，通過設備自升系統(tǒng)將專用設備吊起，該專用設備沿風機塔筒自升至風機主機下方預定高度；2、到達上止點后，對位裝置對設備自身與塔筒固定點進行對位，固定裝置將設備自身與塔筒固定；3、變幅油缸變幅調(diào)整作業(yè)范圍，在合適的作業(yè)點對風機大部件進行裝卸；4、工作完成后，固定點與塔筒脫離，自行拆卸設備自身降落。所述的調(diào)整作業(yè)范圍時專用設備處于水平狀態(tài)。所述的設備自升過程中，導向裝置將設備自身緊貼風機塔筒上下移動。
[0012]本發(fā)明將專用設備固定在風電機組塔筒之上，利用風機塔筒自身高度進行起吊作業(yè)，與傳統(tǒng)方法比較，擺脫了基于地面起重機施工方案受起升高度的制約，不受地面環(huán)境的制約，減少了對環(huán)境的破壞，大大提高了安裝及維護風電機組的適用性、可靠性、安全性；采用模塊式吊裝方法，可以滿足風電機組主要零部件的吊裝維護，現(xiàn)場服務的靈活性強；該方法通過依靠自身升降裝置，可自行完成起升及下降的拆裝工作，避免使用大型輔助安裝設備，使用費用低；該施工方法及專用設備采用了無塔身結(jié)構(gòu)，無復雜的地面行走裝置，因而結(jié)構(gòu)簡單，制造、安裝成本低，便于多次專場使用，用于風電場維護可以避免或者減少使用大型起重機，效率高，可以降低風電場生產(chǎn)維護成本和時間。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0013]圖1是本發(fā)明門架達到左、右極限的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0014]圖2是本發(fā)明底座布置的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0015]圖3是安裝狀態(tài)下的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0016]圖4是起升裝置主視結(jié)構(gòu)示意圖。
[0017]圖5是起升裝置左視結(jié)構(gòu)示意圖。
[0018]圖6是起升裝置的鋼絲繩纏繞系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖。
[0019]圖7是同步裝置的內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖。
[0020]圖8是同步裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0021]圖9是同步裝置的液壓原理圖。
[0022]圖10是同步裝置的使用狀態(tài)結(jié)構(gòu)示意圖。
[0023]圖11是導向及抱緊裝置俯視結(jié)構(gòu)示意圖。[0024]圖12是導向及抱緊裝置使用狀態(tài)主視結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實施方式】
[0025]如圖1至圖3所示，一種專用吊運器，包括在設備的機架10上設置的設備自升系統(tǒng)I，所述的自升系統(tǒng)I通過風機塔架上的改向滑輪19為支撐點吊起設備自身，設備自身自升過程中，將設備自身緊貼風機塔筒上下移動的導向及抱緊裝置8，到達上止點后，對設備自身進行對位和固定的對位裝置6和固定裝置5，還包括設置在機架10上的門架2和安裝在門架2上部的起升裝置4。
[0026]所述的對位裝置6對位通過調(diào)整變幅系統(tǒng)3完成，固定裝置18的固定通過支腿穿軸裝置伸出支腿與塔架連接。
[0027]所述的門架2與變幅系統(tǒng)3相連，門架2為變幅門架。
[0028]如圖11至圖12所示，所述的導向及抱緊裝置8包括機架10，還包括固定在機架10上的抱環(huán)88和導向裝置89，所述的抱環(huán)88與導向裝置89固定連接；所述的導向裝置89分兩層，每層至少有兩對，一對固定在機架10的固定橫梁11上，另一對固定在機架10的平移橫梁12上；所述的平移橫梁12由至少兩個的平移油缸85推動；所述的導向裝置89包括導向油缸891和導輪機構(gòu)892，導向油缸891推動導輪機構(gòu)892的導向輪運動，導向輪貼在風機塔筒的外廓上；所述的抱環(huán)88包括彈性抱環(huán)884和對彈性抱環(huán)884起支撐作用的剛性抱環(huán)883。在專用吊運器上升時，導向油缸891將導輪機構(gòu)892的導向輪推出，緊帖在風機塔筒的兩側(cè)，風機塔筒為圓臺形結(jié)構(gòu)，圖中小圓為設備在目標位置時塔筒外廓21，大圓為塔筒下底面外廓22，隨著設備的垂直提升，風機塔筒逐步變小，平移油缸85推著平移橫梁12逐步前移，保證了導輪機構(gòu)892的導向輪始終緊帖在風機塔筒的兩側(cè)。上、下兩層導輪的設計，以及機架10高度的存在，形成了力和力臂的，自升過程中設備重心偏移造成的不平衡力矩就會由導輪機構(gòu)892的導向輪承擔。當設備到達目標位置時，導向油缸891將導輪機構(gòu)892的導向輪收回，平移油缸85推著平移橫梁86逐步前移，圖11中B為平移橫梁86的平移距離，彈性抱環(huán)884隨著平移橫梁12的前移逐步貼緊。在專用吊運器下降時，平移橫梁12在平移油缸85作用下稍作退回，導向油缸891將導輪機構(gòu)892的導向輪推出，彈性抱環(huán)884離開塔筒，導輪機構(gòu)892的導向輪靠在風機塔筒的兩側(cè)。隨著設備的垂直下降，風機塔筒逐步變大，平移橫梁12在平移油缸85的作用下逐漸退回，保證導輪機構(gòu)892的導向輪始終緊帖在風機塔筒的兩側(cè)。上、下兩層導輪的設計，以及機架10高度的存在，形成了力和力臂的，形成承載能力，下降過程中設備重心偏移造成的不平衡力矩由導輪機構(gòu)892的導向輪承擔。
[0029]如圖4至圖6所示，所述的起升裝置I包括吊具機架46和安裝在門架2上的頂部滑輪組41，還包括與頂部滑輪組41傳動鏈接的動滑輪組44，連接頂部滑輪組41與動滑輪組44的鋼絲繩纏繞系統(tǒng)42以及帶動鋼絲繩纏繞系統(tǒng)42卷揚的液壓絞車45，所述的動滑輪組44設置在吊具機架46上；所述的液壓絞車45由設置在專用吊具的橫梁上的電氣及液壓系統(tǒng)43驅(qū)動；所述的鋼絲繩纏繞系統(tǒng)42包括左鋼絲繩纏繞系統(tǒng)421和右鋼絲繩纏繞系統(tǒng)422 ;所述的液壓絞車45包括左液壓絞車451和右液壓絞車452 ;所述的左鋼絲繩纏繞系統(tǒng)421和右鋼絲繩纏繞系統(tǒng)422之間設置有同步裝置5。如圖4所示，該起升裝置I通過頂部滑輪組41安裝在門架2上，通過獨立的電氣及液壓系統(tǒng)43驅(qū)動左液壓絞車451和右液壓絞車452動作，左液壓絞車451和右液壓絞車452在同步裝置5的作用下保持同步動作，經(jīng)頂部滑輪組41、鋼絲繩纏繞系統(tǒng)42和動滑輪組44組成的纏繞系統(tǒng)，帶動專用吊具的升、降作業(yè)。
[0030]如圖7至圖10所示，所述的同步裝置5包括固定機架57以及與左、右液壓絞車卷揚鋼絲繩纏繞系統(tǒng)52末端連接的左側(cè)鋼絲繩固定裝置51和右側(cè)鋼絲繩固定裝置56，左、右液壓絞車采用同一個電磁換向閥集中供油，液壓絞車卷揚鋼絲繩纏繞系統(tǒng)42帶動中間導向軸52運動，中間導向軸52通過擋板53帶動碟簧壓縮裝置54的伸縮，碟簧壓縮裝置54的伸縮改變電磁換向閥集中供油系統(tǒng)液壓油向壓力小的一側(cè)流動，達到同步裝置兩側(cè)的受力均衡；所述的中間導向軸52上設置有軸向?qū)蚧?5。工作時，如圖10所示，該同步裝置的固定機架57與左液壓絞車451和右液壓絞車452焊接于同一基礎架50上。該機械同步裝置安裝在兩個液壓絞車卷揚鋼絲繩纏繞系統(tǒng)的連接末端，假設當左液壓絞車451卷繞過快時，中間導向軸52就會向左側(cè)移動，壓縮碟簧壓縮裝置54產(chǎn)生向右側(cè)的阻力，導致左側(cè)鋼絲繩拉力增大，隨著碟簧壓縮量的增大，阻力隨之增大，即左側(cè)鋼絲繩拉力增大到一定程度時，如圖9所不，由于兩液壓絞車米用同一個電磁換向閥453集中供油，A為液壓動力源，理論上兩者的供油壓力是同樣的，可是這種平衡狀態(tài)被打破后，左液壓絞車451液壓系統(tǒng)壓力增大，根據(jù)液壓油自身的特點，導致液流向右液壓絞車452 (右側(cè)壓力較小)流動，左液壓絞車451液壓系統(tǒng)壓力就會降低，直至兩液壓絞車液壓系統(tǒng)供油壓力均衡，從而達到左、右兩側(cè)鋼絲繩拉力均衡的目的，克服了由于一側(cè)拉力過大將卷繞鋼絲繩卷繞過多的情況，實現(xiàn)絞車卷揚纏繞同步。由于組合碟簧壓縮量很小就能產(chǎn)生比較大的阻力，緩沖吸震能力強，這種動態(tài)的機械同步技術(shù)很容易保證兩液壓絞車的同步卷繞性能。
[0031]一種采用上述的專用吊運器的新型吊裝施工方法，它包括如下步驟:1、以風機塔架上的改向滑輪為支撐點，通過設備自升系統(tǒng)將專用設備吊起，該專用設備沿風機塔筒自升至風機主機下方預定高度；2、到達上止點后，對位裝置對設備自身與塔筒固定點進行對位，固定裝置將設備自身與塔筒固定；3、變幅油缸變幅調(diào)整作業(yè)范圍，在合適的作業(yè)點對風機大部件進行裝卸；4、工作完成后，固定點與塔筒脫離，自行拆卸設備自身降落。所述的調(diào)整作業(yè)范圍時專用設備處于水平狀態(tài)。所述的設備自升過程中，導向裝置將設備自身緊貼風機塔筒上下移動。
[0032]施工作業(yè)時，先將專用吊運器放置于地面基礎上，此時整機處于下止點，將自升系統(tǒng)I的鋼絲繩繞過固定于風機塔架上的改向滑輪，通過自升系統(tǒng)I吊起設備自身，在自升過程中，導向及抱緊裝置8將設備緊緊的貼著風機塔筒上下移動，設備重心偏移所產(chǎn)生的不平衡力矩全部由導向機構(gòu)承擔，到達上止點后，對位裝置6對設備自身進行對位，調(diào)整變幅系統(tǒng)3使該專用吊運器水平，固定裝置5的支腿穿軸裝置伸出支腿與塔架連接，鎖緊裝置固定。繼續(xù)調(diào)整變幅系統(tǒng)達到設備工作狀態(tài)。
[0033]如圖1所示，設備安裝好后，此時設備處于工作時狀態(tài)，通過裝在門架2上部的起升裝置4起吊需要安裝或者拆卸的風機部件模塊輪轂、基座、齒輪箱等，從而實現(xiàn)地面風機部件的垂直方向起吊；當物品被起吊至所需的高度時，通過變幅系統(tǒng)3油缸的伸縮帶動門架2的擺動，從而實現(xiàn)風機部件的水平移動，實現(xiàn)作業(yè)范圍的覆蓋，實現(xiàn)將所吊的風機部件模塊的對位、安裝就位，圖中E、F分別為專用吊運器作業(yè)范圍覆蓋的左極限和右極限。
[0034]作業(yè)完畢后，此時整機處于上止點，將設備調(diào)整為最大幅度位置，開始拆除該專用吊運器，鎖緊裝置松開，支腿穿軸裝置縮回，支腿斷開與塔架連接，自升系統(tǒng)I工作作業(yè)，設備降至下止點地面，拆除，完成本次安裝、作業(yè)、拆除整個工作過程，轉(zhuǎn)場，繼續(xù)作業(yè)，循環(huán)使用。
【權(quán)利要求】
1.一種專用吊運器，其特征在于:包括在設備的機架(10)上設置的設備自升系統(tǒng)(1)，所述的自升系統(tǒng)(I)通過風機塔架上的改向滑輪(19)為支撐點吊起設備自身，設備自身自升過程中，將設備自身緊貼風機塔筒上下移動的導向及抱緊裝置(8)，到達上止點后，對設備自身進行對位和固定的對位裝置(6)和固定裝置(5)，還包括設置在機架(10)上的門架(2)和安裝在門架(2)上部的起升裝置(4)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的專用吊運器，其特征在于:所述的對位裝置(6)對位通過調(diào)整變幅系統(tǒng)(3 )完成，固定裝置(18 )的固定通過支腿穿軸裝置伸出支腿與塔架連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的專用吊運器，其特征在于:所述的門架(2)與變幅系統(tǒng)(3)相連，門架(2)為變幅門架。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的專用吊運器，其特征在于:所述的導向及抱緊裝置(8)包括機架(10)，還包括固定在機架(10)上的抱環(huán)(88)和導向裝置(89)，所述的抱環(huán)(88)與導向裝置(89)固定連接；所述的導向裝置(89)分兩層，每層至少有兩對，一對固定在機架(10)的固定橫梁(11)上，另一對固定在機架(10)的平移橫梁(12)上；所述的平移橫梁(12)由至少兩個的平移油缸(85)推動；所述的導向裝置(89)包括導向油缸(891)和導輪機構(gòu)(892)，導向油缸(891)推動導輪機構(gòu)(892 )的導向輪運動，導向輪貼在風機塔筒的外廓上；所述的抱環(huán)(88)包括彈性抱環(huán)(884)和對彈性抱環(huán)(884)起支撐作用的剛性抱環(huán)(883)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的專用吊運器，其特征在于:所述的起升裝置(4)包括吊具機架(46)和安裝在門架(2) 上的頂部滑輪組(41)，還包括與頂部滑輪組(41)傳動鏈接的動滑輪組(44)，連接頂部滑輪組(41)與動滑輪組(44)的鋼絲繩纏繞系統(tǒng)(42)以及帶動鋼絲繩纏繞系統(tǒng)(42)卷揚的液壓絞車(45)，所述的動滑輪組(44)設置在吊具機架(46)上；所述的液壓絞車(45)由設置在專用吊具的橫梁上的電氣及液壓系統(tǒng)(43)驅(qū)動；所述的鋼絲繩纏繞系統(tǒng)(42)包括左鋼絲繩纏繞系統(tǒng)(421)和右鋼絲繩纏繞系統(tǒng)(422);所述的液壓絞車(45)包括左液壓絞車(451)和右液壓絞車(452);所述的左鋼絲繩纏繞系統(tǒng)(421)和右鋼絲繩纏繞系統(tǒng)(422 )之間設置有同步裝置(5 )。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的專用吊運器，其特征在于:所述的同步裝置(5)包括固定機架(57)以及與左、右液壓絞車卷揚鋼絲繩纏繞系統(tǒng)(52)末端連接的左側(cè)鋼絲繩固定裝置(51)和右側(cè)鋼絲繩固定裝置(56)，左、右液壓絞車采用同一個電磁換向閥集中供油，液壓絞車卷揚鋼絲繩纏繞系統(tǒng)(42)帶動中間導向軸(52)運動，中間導向軸(52)通過擋板(53)帶動碟簧壓縮裝置(54)的伸縮，碟簧壓縮裝置(54)的伸縮改變電磁換向閥集中供油系統(tǒng)液壓油向壓力小的一側(cè)流動，達到同步裝置兩側(cè)的受力均衡；所述的中間導向軸(52)上設置有軸向?qū)蚧?55)。
7.一種采用權(quán)利要求1-6所述的專用吊運器的新型吊裝施工方法，其特征在于:它包括如下步驟:1、以風機塔架上的改向滑輪為支撐點，通過設備自升系統(tǒng)將專用設備吊起，該專用設備沿風機塔筒自升至風機主機下方預定高度；2、到達上止點后，對位裝置對設備自身與塔筒固定點進行對位，固定裝置將設備自身與塔筒固定；3、變幅油缸變幅調(diào)整作業(yè)范圍，在合適的作業(yè)點對風機大部件進行裝卸；4、工作完成后，固定點與塔筒脫離，自行拆卸設備自身降落。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的新型吊裝施工方法，其特征在于:所述的調(diào)整作業(yè)范圍時專用設備處于水平狀態(tài)。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的新型吊裝施工方法，其特征在于:所述的設備自升過程中，導向裝置將設備自身 緊貼風機塔筒上下移動。
【文檔編號】B66C13/20GK103539020SQ201310457589
【公開日】2014年1月29日 申請日期:2013年9月30日 優(yōu)先權(quán)日:2013年9月30日
【發(fā)明者】婁近水, 王亞斌, 王浩杰 申請人:華電鄭州機械設計研究院有限公司