一种风电机组及吊装方法与流程

本发明涉及风电，特别是涉及一种风电机组及吊装方法。

背景技术：

1、目前，随着风力发电行业的快速发展，风电机组的装机量急剧增加，风电机组的装机速度直接影响着风力发电行业的发展。风电机组装机过程中耗费工时最多的当属叶轮的吊装，当前常用的叶轮吊装方法，一种是将叶片与轮毂在地面或船舶甲板面拼装完成形成叶轮，再通过大型吊车先将叶轮翻身至叶轮平面垂直于地面，再竖直起升到轮毂高度，最后在水平方向与机舱对接安装。但由于存在自然风的影响，海上风电还有海浪的影响，叶轮吊装过程中经常会发生叶片损坏、安装面对接卡滞等事故，这些事故严重影响了风电机组的安装效率。另一种常用的叶轮吊装方法是单叶片吊装法，相比第一种吊装方法，该吊装方法调整了轮毂的吊装顺序，先将轮毂单独起吊与机舱对接安装，再通过专用工装将三支叶片依次起吊并与轮毂在空中进行组对，施工过程中辅以盘车来调整轮毂的叶片安装面方向。该方法减少了场地和吊装设备依赖，降低了外界环境风和浪的影响，将叶片与轮毂的对接安装地点从地面转移到高空进行，但是操作费时，施工效率低，并且依然存在轮毂与机舱对接时以及叶片与轮毂对接时螺栓卡滞的风险。

2、因此，亟需一种风电机组及吊装方法，以解决上述问题。

技术实现思路

1、本发明的目的是提供一种风电机组及吊装方法，提高风电机组的吊装效率，降低吊装过程中的风险。

2、为了实现上述目的，本发明提供了一种风电机组，包括：

3、塔筒，其设置于安装基座上，且沿竖直方向延伸；

4、机舱，其包括机舱后段和机舱前段，所述机舱后段连接于所述塔筒上，所述机舱前段与所述机舱后段沿与竖直方向呈夹角设置的第一方向依次设置，且所述机舱前段与所述机舱后段通过连接件可拆卸连接，所述机舱前段与所述机舱后段之间的连接处还设置有翻转驱动装置，所述机舱前段远离所述机舱后段的一端设置有轮毂安装面；

5、所述机舱前段具有第一位置和第二位置；所述连接件连接所述机舱前段与所述机舱后段时，所述机舱前段处于第一位置；所述机舱前段处于第二位置时，所述轮毂安装面水平朝上；所述连接件未连接所述机舱前段与所述机舱后段时，所述翻转驱动装置能够驱使所述机舱前段在所述第一位置与所述第二位置之间往复移动；

6、叶轮，其包括轮毂和叶片，所述轮毂连接于所述机舱前段上的所述轮毂安装面上，所述叶片连接于所述轮毂上。

7、作为上述技术方案的改进，所述机舱后段包括后段壳体，所述后段壳体的底部连接于所述塔筒上，所述机舱前段包括前段壳体，所述后段壳体与所述前段壳体之间可拆卸连接。

8、作为上述技术方案的改进，所述机舱还包括齿轮箱和主轴，所述主轴包括第一主轴段和第二主轴段，所述齿轮箱和所述第一主轴段均设置于所述机舱后段内，且所述第一主轴段与所述齿轮箱传动连接，所述第二主轴段设置于所述机舱前段内，且第二主轴段一端与所述第一主轴段可拆卸连接，另一端与所述轮毂传动连接。

9、作为上述技术方案的改进，所述翻转驱动装置包括多个间隔设置的液压缸，所述液压缸一端连接于所述机舱后段，另一端连接于所述机舱前段。

10、作为上述技术方案的改进，所述第一方向为水平方向。

11、本发明还提供一种风电机组吊装方法，用于上述任一项所述的风电机组的吊装，包括如下步骤：

12、s1、使用吊车将机舱整体吊起至塔筒顶部，并将所述机舱安装于所述塔筒上；

13、s2、在地面或安装船甲板面上将各个叶片安装于轮毂上形成叶轮；

14、s3、使用吊车将叶轮沿竖直方向提升至第一预设位置，拆卸机舱前段与机舱后段之间的连接件，翻转驱动装置驱使机舱前段由第一位置翻转至第二位置，所述第一预设位置位于所述第二位置的上方；

15、s4、将所述叶轮沿竖直方向下落，并安装于所述机舱前段上；

16、s5、所述翻转驱动装置驱使机舱前段由所述第二位置移动到所述第一位置，安装所述机舱前段与所述机舱后段之间的连接件。

17、作为上述技术方案的改进，在步骤s1中，使用单台吊车吊装所述机舱。

18、作为上述技术方案的改进，在步骤s3中，使用单台吊车吊装所述叶轮。

19、作为上述技术方案的改进，在步骤s3中，所述叶轮沿竖直方向提升过程中，通过缆风绳控制所述叶轮，使轮毂轴线保持竖直。

20、作为上述技术方案的改进，步骤s4具体包括：通过吊车控制叶轮下落，下落过程中保持叶轮的轮毂轴线竖直，直至叶轮与所述机舱前段上的轮毂安装面对接，将所述叶轮安装于所述机舱前段上。

21、与现有技术相比，本发明有益效果在于：

22、本发明的风电机组及吊装方法，机舱包括机舱后段和机舱前段，并且机舱前段与机舱后段通过连接件可拆卸连接，在进行风电机组吊装时，叶轮在地面或船舶甲板面上进行拼装，避免了叶片与轮毂在高空拼装螺栓卡滞的问题，在将机舱整体吊装至塔筒上后，将叶轮整体吊起至位于机舱前段第二位置上方的第一预设位置，拆下机舱前段与机舱后段之间的连接件，通过翻转驱动装置驱使机舱前段由第一位置翻转至第二位置，此时机舱前段上的轮毂安装面水平向上，此时控制叶轮沿竖直方向下降即可实现轮毂与机舱前段上的轮毂安装面之间的对接，在轮毂与机舱前段连接完成后，通过翻转驱动装置将机舱前段由第二位置移动至第一位置，再进行机舱前段与机舱后段之间的连接，即可完成风电机组的吊装。相比现有风电机组吊装方法，本实施通过对风电机组的结构设计，使得叶轮可以在地面或船舶甲板面上进行安装，并进行整体吊装，叶轮吊装过程中不需要进行翻转，吊装速度快，吊装时叶轮碰撞风险小，所需的吊机数量少，并且叶轮与机舱前段对接过程中，叶轮的轮毂的轴线竖直，叶轮的重力方向垂直于轮毂安装面，此时调整叶轮位置进行叶轮与机舱前段的对准以进行连接件的安装时，不需要克服叶轮的重力，从而极大方便了叶轮轮毂与机舱前段的对准与连接工作，提高了叶轮的吊装效率。此外，后续机舱内的大体积部件进行维修和更换时，可以拆卸连接件，并通过翻转驱动装置将机舱前段移动至第二工作位，此时可以很方便地将待维修和更换的部件从机舱前段与机舱后段之间的位置移出机舱，而不需要将整个机舱拆下，降低了维修成本，提高了维修效率。

技术特征：

1.一种风电机组，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的风电机组，其特征在于，所述机舱后段(21)包括后段壳体，所述后段壳体的底部连接于所述塔筒(1)上，所述机舱前段(23)包括前段壳体，所述后段壳体与所述前段壳体之间可拆卸连接。

3.根据权利要求2所述的风电机组，其特征在于，所述机舱(2)还包括齿轮箱和主轴，所述主轴包括第一主轴段和第二主轴段，所述齿轮箱和所述第一主轴段均设置于所述机舱后段(21)内，且所述第一主轴段与所述齿轮箱传动连接，所述第二主轴段设置于所述机舱前段(23)内，且第二主轴段一端与所述第一主轴段可拆卸连接，另一端与所述轮毂(31)传动连接。

4.根据权利要求1所述的风电机组，其特征在于，所述翻转驱动装置(22)包括多个间隔设置的液压缸，所述液压缸一端连接于所述机舱后段(21)，另一端连接于所述机舱前段(23)。

5.根据权利要求1所述的风电机组，其特征在于，所述第一方向为水平方向。

6.一种风电机组吊装方法，其特征在于，包括如下步骤：

7.根据权利要求6所述的风电机组吊装方法，其特征在于，在步骤s1中，使用单台吊车吊装所述机舱(2)。

8.根据权利要求6所述的风电机组吊装方法，其特征在于，在步骤s3中，使用单台吊车吊装所述叶轮(3)。

9.根据权利要求6所述的风电机组吊装方法，其特征在于，在步骤s3中，所述叶轮(3)沿竖直方向提升过程中，通过缆风绳控制所述叶轮(3)，使轮毂(31)轴线保持竖直。

10.根据权利要求6所述的风电机组吊装方法，其特征在于，步骤s4具体包括：通过吊车控制叶轮(3)下落，下落过程中保持叶轮(3)的轮毂(31)轴线竖直，直至叶轮(3)与所述机舱前段(23)上的轮毂安装面(231)对接，将所述叶轮(3)安装于所述机舱前段(23)上。

技术总结
本发明涉及风电技术领域，公开了一种风电机组及吊装方法，风电机组包括塔筒、机舱和叶轮。塔筒设置于安装基座上，且沿竖直方向延伸。机舱包括机舱后段和机舱前段，机舱后段连接于塔筒上，机舱前段与机舱后段沿与竖直方向呈夹角设置的第一方向依次设置，机舱前段与机舱后段之间的连接处还设置有翻转驱动装置，机舱前段远离机舱后段的一端设置有轮毂安装面。机舱前段具有第一位置和第二位置。连接件连接机舱前段与机舱后段时，机舱前段处于第一位置。机舱前段处于第二位置时，轮毂安装面水平朝上。连接件未连接机舱前段与机舱后段时，翻转驱动装置能够驱使机舱前段在第一位置与第二位置之间往复移动。叶轮包括轮毂和叶片。

技术研发人员：赵辉,何润财,黄平乐,张青海,韩威,武星斐,程玉光
受保护的技术使用者：中国能源建设集团广东省电力设计研究院有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/4/17