陳 新

（遼寧撫挖重工機(jī)械股份有限公司，遼寧 撫順 113126）

目前風(fēng)電行業(yè)已逐漸發(fā)展至低風(fēng)速時(shí)代，塔筒的安裝高度隨之越來越高。

傳統(tǒng)風(fēng)電安裝的主要設(shè)備有大型全路面起重機(jī)、QLY1560A風(fēng)電專用起重機(jī)及大型履帶式起重機(jī)。前兩種設(shè)備具有轉(zhuǎn)場(chǎng)快捷、安裝方便等特點(diǎn)，但隨著塔筒安裝高度越來越高、機(jī)艙重量越來越重，這兩種設(shè)備已無法滿足安裝需求；而大型履帶式起重機(jī)由于其使用桁架臂作為起升結(jié)構(gòu)，在安裝高度、起重性能均能滿足安裝需求，但在安裝、轉(zhuǎn)場(chǎng)效率上較低。據(jù)統(tǒng)計(jì)，使用履帶起重機(jī)安裝1臺(tái)風(fēng)機(jī)并轉(zhuǎn)移到下個(gè)安裝機(jī)位的時(shí)間在7天左右。

撫挖FWR750越野桁架式起重機(jī)是為適應(yīng)風(fēng)電場(chǎng)惡劣路況、道路狹窄（路寬5m）、塔筒安裝高度高、機(jī)艙重量重而專門開發(fā)的。

續(xù)表

表2

1 主要性能參數(shù)

表1

2 主要結(jié)構(gòu)組成及特點(diǎn)

圖1 FWR750越野桁架式起重機(jī)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖

2.1 上車結(jié)構(gòu)組成

上車結(jié)構(gòu)由作業(yè)設(shè)備、超起裝置、平臺(tái)裝置、動(dòng)力站裝置、配重等構(gòu)成。通過分離器裝置實(shí)現(xiàn)上下車分離。上車結(jié)構(gòu)與原履帶式起重機(jī)可以實(shí)現(xiàn)完全互換。

2.2 底座裝置

底座裝置需要承受上部傳導(dǎo)下來的約1200t軸向載荷及2200tm的彎矩載荷，故屬于重要受力構(gòu)件。通過結(jié)構(gòu)件的精細(xì)化設(shè)計(jì)即底座下部受拉、上部受擠壓來承受彎矩載荷；箱型構(gòu)件來承受軸向載荷的設(shè)計(jì)來解決重載受力問題。并通過ANSYS軟件分析，可使用兩種不同的加載方式：（1）4支腿約束、底座中間施加軸向載荷及彎矩。（2）底座中間約束、4個(gè)支腿通過計(jì)算后施加載荷的方式。均得到同一計(jì)算結(jié)果并滿足材料使用要求，使用材質(zhì)為80kg級(jí)高強(qiáng)鋼板。底座強(qiáng)度滿足使用要求。

2.3 支腿裝置

支腿裝置同樣為重要受力構(gòu)件，最大支腿受力400t。前端液壓支撐油缸按照450t設(shè)計(jì)、懸掛裝置通過回轉(zhuǎn)支撐與支腿連接。支腿與底座間通過動(dòng)力銷連接、安裝快捷方便。結(jié)構(gòu)形式上依然采用“下拉、上頂、中間箱型結(jié)構(gòu)”承受軸向載荷的結(jié)構(gòu)形式；同時(shí)采用變截面設(shè)計(jì)加強(qiáng)根部的承載能力。

圖2 底座結(jié)構(gòu)圖及有限元分析結(jié)果

圖3 支腿結(jié)構(gòu)圖及有限元分析結(jié)果

2.4 懸掛總成

全車共采用16套懸掛裝置，12個(gè)驅(qū)動(dòng)裝置、4個(gè)從動(dòng)裝置。驅(qū)動(dòng)裝置的選擇充分考慮了風(fēng)電場(chǎng)路況惡劣、坡度大等不利因素。

表3

圖4 懸掛裝置組成

2.5 液壓系統(tǒng)

整車分為上車液壓系統(tǒng)和下車液壓系統(tǒng)兩部分。上車液壓系統(tǒng)與原履帶起重機(jī)相同，下部液壓系統(tǒng)又分為行走液壓系統(tǒng)及升降、轉(zhuǎn)向液壓系統(tǒng)。行走液壓系統(tǒng)由2個(gè)力士樂180閉式泵提供動(dòng)力，上車回轉(zhuǎn)時(shí)與其中一個(gè)180泵做切換并限制泵排量；升降、轉(zhuǎn)向液壓系統(tǒng)由力士樂190泵提供。升降液壓系統(tǒng)：將下車四條支腿分成4組實(shí)現(xiàn)4點(diǎn)支撐、一條腿上4組懸掛串聯(lián)，當(dāng)車輛行駛在凹凸不平的路面時(shí)能夠自動(dòng)補(bǔ)償。同時(shí)每條腿可以實(shí)現(xiàn)整升、整降；轉(zhuǎn)向液壓系統(tǒng)：將190泵作為定量泵使用，通過閥來實(shí)現(xiàn)按需分配保證轉(zhuǎn)向時(shí)的同步。

圖5

3 行走機(jī)構(gòu)介紹

3.1 行走模式

該設(shè)備具有兩種行駛模式：（1）帶主臂根、25t配重行駛，重心高度4.1m、行駛時(shí)總重量280t；

圖6 升級(jí)液壓系統(tǒng)

圖7 轉(zhuǎn)向液壓系統(tǒng)

圖8

（2）帶主臂根、超起桅桿、配重75t ，重心高度5.5m、行駛時(shí)總重量350t。

圖9

3.2 轉(zhuǎn)向模式

具有八字轉(zhuǎn)向、斜行、擺頭、擺尾、中心回轉(zhuǎn)等多種轉(zhuǎn)向模式，如圖10所示。轉(zhuǎn)向角度±30°。

圖10 多種轉(zhuǎn)向模式

4 載荷性能提升

履帶起重機(jī)的載荷性能主要是由作業(yè)設(shè)備自身的強(qiáng)度即臂桿強(qiáng)弱及整機(jī)穩(wěn)定性這兩部分決定。由于下部的特殊結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，增加了起重機(jī)自身的穩(wěn)定性，載荷能力大大提高。升級(jí)之后，可達(dá)到千噸級(jí)履帶起重機(jī)的起重性能。

圖11 作業(yè)時(shí)下部的支撐范圍

圖12 為FWR750與CC5800載荷對(duì)比

5 經(jīng)濟(jì)性

以一個(gè)30MW的風(fēng)場(chǎng)來說，需要安裝風(fēng)機(jī)的數(shù)量為15臺(tái)、每臺(tái)的安裝費(fèi)用20萬人民幣。傳統(tǒng)履帶起重機(jī)安裝、轉(zhuǎn)場(chǎng)的一個(gè)周期為7天，在天氣條件良好的狀態(tài)下安裝15臺(tái)風(fēng)機(jī)大約需要3.5個(gè)月。如果使用這種新型設(shè)備，由于履帶裝置、部分配重、主臂根、超起桅桿裝置不需要拆裝，故大大提高了轉(zhuǎn)場(chǎng)速度，一個(gè)安裝周期可提升至約3.5天，共需2個(gè)月即可完成安裝。市場(chǎng)上750t級(jí)履帶起重機(jī)的租賃費(fèi)用約為40萬元/月，故節(jié)省設(shè)備費(fèi)用60萬元。

同時(shí)，由履帶裝置、主臂根、超起桅桿裝置、部分配重不用拆卸省下拖車廠內(nèi)倒運(yùn)費(fèi)用，可節(jié)省7臺(tái)次拖車廠內(nèi)倒運(yùn)。按拖車廠內(nèi)倒運(yùn)一臺(tái)次2000元計(jì)算，共可節(jié)約拖車費(fèi)用21萬元。

圖13 履帶起重機(jī)轉(zhuǎn)場(chǎng)時(shí)的轉(zhuǎn)運(yùn)件

6 結(jié)束語

FWR750越野桁架式起重機(jī)是專門針對(duì)山地風(fēng)場(chǎng)的特殊需求而研發(fā)的，同時(shí)由于其遠(yuǎn)高于同級(jí)別履帶式起重機(jī)的載荷性能，也可應(yīng)用于鋼結(jié)構(gòu)安裝、煤化工等其他領(lǐng)域。故將其定義為一種越野性能強(qiáng)、大起重量的新型起重設(shè)備。為風(fēng)電安裝提供了一種新的解決方案。

［1］ 胡宗武，汪西應(yīng)，汪春生. 起重機(jī)設(shè)計(jì)與實(shí)例［M］. 北京：北京機(jī)械工業(yè)出版社，2009.

［2］ 張質(zhì)文，虞和謙，王金諾，等. 起重機(jī)設(shè)計(jì)手冊(cè)［M］. 北京：中國(guó)鐵道出版社，1998.

［3］GB3811-2008. 起重機(jī)設(shè)計(jì)規(guī)范［S］.

［4］GB50017-2003. 鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范［S］.