一种风电塔机安装工艺的制作方法

本发明涉及风电设备安装的，具体地讲是一种风电塔机安装工艺。

背景技术：

1、随着传统风资源优势区域遇到电力消纳能力不足等问题，陆上风电规模化装机区域转移至中东部和南部，风场以低风速为主。在低风速区域，为了提高发电效益，风电塔筒的高度都要在120m以上，并且机组要求也更大。随着风电塔筒的高度增加，原来利用履带吊加汽车吊的传统吊装模式因设备使用费高、占地面积大等原因，也逐渐不能满足现有低风速高塔架风机的吊装需求。为了解决现有技术的不足，逐渐设计出现了一种既能够满足低风速高塔架风机的吊装需求又占地面积小且具有良好经济性的风电塔机，该风电塔机的需要设计配套专用的安装工艺才能实现其顺利安装。

技术实现思路

1、本发明的目的正是针对上述现有技术中所存在的不足之处而提供一种风电塔机安装工艺。利用本发明的安装工艺能够顺利实现既满足低风速高塔架风机的吊装需求又占地面积小且具有良好经济性的风电塔机的高效安装，大大提高了风电塔机安装效率，节约了安装时间，节省了安装成本，具有安装效率高、安装成本低、占地面积小、经济实用、安装便捷、操作方便、节省人力、使用安全的优点。

2、本发明的目的可通过下述技术措施来实现：

3、本发明中一种风电塔机安装工艺是通过下述步骤来实现的：

4、a、安装底架

5、a-1、校准设备基础平面度：在坚实可靠的地基上设置有设备基础，校准设备基础的平面度应小于3，校准设备基础与底架之间的静摩擦系数应大于0.20，校准整个地基最大承重不小于800t，放底架支腿的四个地基面高度差小于10mm，每个地基面的最大承压不小于355t，许用比压不小于200kpa；

6、a-2、安装支腿座：将四个底架支腿放置在相隔16m的地面上；在四个底架支腿上分别安装支腿座，并用螺栓将球铰座固定在支腿座上，通过检验后拧紧螺栓，螺栓的预紧力为94kn、预紧力矩为329nm；

7、a-3、组装十字形底架：用销轴将塔底基础节和四个一字梁铰接相连成为一个十字形的底架；

8、a-4、安装水平撑杆：用销轴分别将两根长水平撑杆对称铰接支撑在四根一字梁的远端之间、并与四根一字梁合围成两个对顶三角形，并在每根水平长撑杆的中部与塔底基础节对应侧的两根竖弦杆之间铰接两根水平短撑杆；

9、a-5、吊装十字形底架：首先利用连接螺栓分别将四个球铰座和四个一字梁进行连接固定，通过检验后拧紧连接螺栓，连接螺栓的预紧力为135kn、预紧力矩为569nm；然后将十字形底架吊装到设备基础上对应安装位置进行安装固定，为了在十字形底架安装过程中减少整体结构变形、方便后续安装，根据需要可在底架的塔身基础节位置进行临时支撑；随后用螺栓及压杆将支腿座固定在支腿上；

10、a-6、调平校准十字形底架的水平度：在十字形底架安装好后，按图纸中的技术要求检验十字形底架的水平度——即检查十字形底架中塔底基础节上平面所焊四个塔身连接法兰的水平度，其高差应不大于2 mm；如果不满足校验要求，则通过球铰座下的梯形螺栓进行调整；

11、b、安装塔身

12、b-1、安装塔身基础节：用m30螺栓将塔身基础节和塔底基础节中对接的塔身连接法兰进行连接固定，m30螺栓的预紧力215kn、预紧力矩1131nm；

13、b-2、安装四根斜撑杆：利用销轴将四根斜撑杆的两端分别与四根一字梁的远端、塔身基础节的竖弦杆铰接相连；

14、b-3、校准塔身基础节的轴线垂直度：通过测量塔身基础节上下水平腹杆的中点来检测塔身基础节的轴线垂直度，塔身基础节的轴线垂直度应不大于4mm；如果塔身基础节的轴线垂直度超标，则用自备的50吨千斤顶作用在需要调整的支腿座上，用工具扳手拧动球铰座下的梯形螺栓进行调整，直至塔身基础节的轴线垂直度满足要求；

15、b-4、安装塔身标准节：安装两个塔身标准节于塔身基础节上，并通过螺栓相连；一个塔身基础节加两个塔身标准节为基本安装高度；

16、c、吊装套架：

17、c-1、组装套架与附件：将梯子、平台以及液压顶升油缸、顶升横梁与套架组成一体；为了防止吊装时油缸的摆动，将油缸及横梁与套架捆绑，注意捆绑的位置不能影响套架在塔身上滑行；套架中所有法兰连接螺栓的预紧力为50～70kn；

18、c-2、起吊套架：吊装套架到塔身外，套架的空侧为顶升时塔身标准节的引入面，必须确保该面处在与塔身踏步板垂直的方向，两个顶升油缸位于塔身的踏步侧，以确保后续能够顺利进行顶升作业；

19、c-3、下落套架：当套架落入塔身后，要缓慢下降，套架两侧的支撑杆处要有专人观察，确保将支撑杆搁置在塔身从下数第2个顶升耳板上以支承套架自重；

20、d、吊装塔身过渡段和标准节引入装置

21、d-1、组装塔身过渡段和标准节引入装置：塔身过渡段和标准节引入装置在吊装前应先组装为一个整体，其中在标准节引入导轨梁的轨道面不能有焊渣等硬凸块，小车应应走自如；提升机构应固定于标准节引入梁上，起升和牵引机构均应调试良好；塔机主电缆固定装置位于塔身过渡段的侧面；塔身过渡段和塔身之间采用抱瓦连接、与套架采用螺栓连接；找好塔身标准节的引入方向——即套架的空门侧；整体吊装塔身过渡节到塔身上，用连接抱瓦与塔身连接；

22、d-2、吊装时将标准节引入装置移动到距离塔身中心650mm处，用塔身过渡节吊耳吊装；

23、d-3、吊装顶升液压泵站到套架的相应平台上，将泵站与平台连接牢固，保证各液压管路接口密封防止污染，液压管路待顶升调试前连接；

24、e、吊装回转部分

25、e-1、吊装前机台和下承座：前机台和下承座及回转机构在厂内已组装成整体，将组装件立放在地面上，承座朝下，将司机室和司机室平台和前机台在地面连接好，进行整体吊装；

26、e-2、吊装后机台：电气系统、起升机构和后机台一起吊装，在地面将电气柜、后机台平台和起升机构在地面连接好，一起进行整体吊装；

27、e-3、吊装平衡重：平衡重悬挂于机台尾部，每块平衡重应向前压实；

28、f、安装人字架及变幅机构

29、f-1、展开人字架：运输人字架时，人字架前后撑杆、变幅机构、防后倾装置、变幅动滑轮组是组装在一起的，其中变幅动滑轮固定于人字架前方；安装人字架前，需要将人字架展开——即先通过人字架头部吊耳将人字架立起来，将后拉杆向后方旋转，通过撑杆将后拉杆固定，固定好后将人字架立放于地面上，再提起防后倾装置，用拉索将防后倾装置固定好；

30、f-2、吊装人字架及变幅机构：人字架展开完成后，先检测并确保人字架各滑轮转动灵活，并加满润滑脂；接着吊装人字架，将人字架和机台用销轴连接——即在前撑架下端与机台用销轴连接后，人字架向后下落，安装拉杆和机台的连接销轴；如果起重臂需要分段吊装，则安装拉索应事先与人字架连接好，并随人字架吊装；

31、g、机构接线及调试

32、g-1、安装电气设备并接线，将主电缆固定在过渡段的电缆固定架上；

33、g-2、调试主起升及变幅机构，使其可以运转，并注意制动器力矩是否符合要求，通过试拧检查各机构装配螺栓是否拧紧，特别是减速器与支架连接的高强螺栓拧紧力矩符合要求，为后续安装作准备；

34、h、安装起重臂

35、h-1、将各节起重臂在地面上按顺序连接好，其中起重臂附属构件——梯子平台及导向滑轮均按图纸安装就位；运输时为了将变幅拉索固定在起重臂上是按顺序采用销轴连接的，此时将固定拉板的固定装置打开；将活动构件和起重臂进行捆绑，防止吊装起重臂过程中滑落；将起重臂根铰与机台支座用销轴连接；

36、h-2、整体吊装起重臂——吊装起重臂时，使起重臂轴线与水平面之间保持6°～10°的夹角，缓慢移送起重臂；整体吊装起重臂时，用根部起第二个标准节和第四个标准节根段侧的吊耳，吊耳位于臂架下平面上；

37、h-3、将人字架上固定的变幅动滑轮组的销轴拆开，用辅助吊车吊着变幅动滑轮组，启动变幅机构随着辅助吊车移动缓缓松绳，将变幅动滑轮组放置在起重臂标准节平台上，其中应避免钢丝绳在有尖角的物体上弯折滑过，如果必须经过尖角处弯折滑过，须在尖角处扣圆管；

38、h-4、连接变幅动滑轮组和变幅拉板端部的连接销轴，连接完成后开动变幅绞车，拉起变幅动滑轮组，使起重臂处于大幅度位置处；

39、i、升高塔身

40、i-1、顶升前的准备：检查顶升液压系统的管路连接是否牢固，各接口在下面的调试过程中查看是否渗油，

41、i-2、顶升套架：将起重臂转至标准节引入方向，将臂架停在约与地面成60度位置，吊钩位于高点，刹住吊装回转部分的驱动机构；由支撑杆支承套架的自重，顶升油缸动作伸出，顶升横梁两端轴进入耳板支座内，使套架的法兰与塔身过渡段的法兰接触；油缸回位，套架顶升就位完成；

42、i-3、顶升塔身标准节：首先检查各顶升附件有无异常情况；开启顶升油缸，承座与塔身标准节开始分离，继续顶升使承座与塔身标准节分离20mm时保压三分钟，顶升油缸应无明显下降和无异常现象后继续顶升；顶升油缸慢慢顶升，使支撑杆略高于耳板，摆进支撑杆，使支承杆可靠卡入耳板支座内；操纵换向阀手柄，使油缸收缩，顶升横梁两端轴脱离耳板，继续收缸使其略高于耳板，推动油缸摆进耳板，使顶升横梁两端轴可靠卡入耳板支座内；依此类推，每经过下述循环即完成一个标准节顶升——油缸收缩横梁入耳板n-1→油缸顶升支撑杆入耳板n＋1；用吊具挂牢1号标准节，开动卷扬机，将1号标准节升至顶部，操纵换向阀使顶升油缸缓慢下降，至承座与塔身上端连接头相连，装上连接抱瓦，拧紧螺钉，完成1号标准节顶升作业；全部顶升作业完成后，将顶升油缸缩回至最短。

43、本发明中所述套架的内腔横截面大于塔身标准节的外围横截面。

44、本发明中所述底架中的塔底基础节、塔身基础节、所有的塔身标准节、套架、回转部分均共轴线布置。

45、本发明的设计原理如下：

46、本发明提供了一种风电塔机安装工艺，是用于安装一种既满足低风速高塔架风机的吊装需求、又占地面积小且具有良好经济性的风电塔机——即由于该风电塔机设计有由塔底基础节和四根一字梁组成、根据工作或运输的需要快速张开或合拢的十字型结构底架，这样不仅便于整体运输、方便转场，而且通过简捷快速铰接长水平撑杆、水平短撑杆、斜撑杆之后就能够快速使十字型大底架、大三角支撑框架和塔底基础节构成一个大刚度体，具有支撑稳定、占地面积小、便于装拆、装拆效率高、方便转场、运输便捷、经济实用等优点；同时由于本发明的塔身高度是通过塔身标准节的顶升来实现的，因此可以根据实际需要来引入对应数量的塔身标准来节快速满足风电塔机工作高度的要求，方便便捷、灵活简单地实现塔机高度的调整，满足低风速高塔架风机的吊装需求。综上所述，利用本发明的安装工艺能够顺利实现既满足低风速高塔架风机的吊装需求又占地面积小且具有良好经济性的风电塔机的高效安装，大大提高了风电塔机安装效率，节约了安装时间，节省了安装成本，具有安装效率高、安装成本低、占地面积小、经济实用、安装便捷、操作方便、节省人力、使用安全的优点。

47、本发明的有益技术效果如下：

48、利用本发明的安装工艺能够顺利实现既满足低风速高塔架风机的吊装需求又占地面积小且具有良好经济性的风电塔机的高效安装，大大提高了风电塔机安装效率，节约了安装时间，节省了安装成本，具有安装效率高、安装成本低、占地面积小、经济实用、安装便捷、操作方便、节省人力、使用安全的优点。