夏峰

摘 要：風(fēng)電行業(yè)裝配常有結(jié)構(gòu)件需要吊裝，常用吊具有吊板和吊粱[1]，常用吊板分為一字板、T型板和c型板，常用吊梁分為一字梁、T字梁、工字梁和組合梁。除了常用吊具還有為部件專門設(shè)計的專用吊具，吊具在風(fēng)機裝配和風(fēng)場吊裝過程中起著舉足輕重的作用。各種吊具在選型和設(shè)計方面都有著便利的要素和遵循的規(guī)則。

關(guān)鍵詞：風(fēng)電;吊具;裝配;吊梁;吊板

前言

冠以綠色能源的風(fēng)電產(chǎn)業(yè)利用風(fēng)能轉(zhuǎn)化為電能，將風(fēng)資源清潔環(huán)保的輸送到千家萬戶。風(fēng)機產(chǎn)品前期在北方高風(fēng)速地區(qū)安裝較多，隨著大功率低風(fēng)速風(fēng)機的研制成功，風(fēng)機產(chǎn)品已在全國遍地開花。低風(fēng)速風(fēng)機像個放大的電風(fēng)扇[2]，通常有3片扇葉，每片扇葉有50米80米長，扇葉連在輪轂上，扇葉被風(fēng)吹動帶動輪轂的轉(zhuǎn)動，輪轂連接在傳動鏈上（主軸、增速機）。傳動鏈是主機的主要組成部分，主機外面有個白色的機罩，保護主機安全運行。主機底座下面是圓錐形的塔筒。塔筒一般有70米到100米，與地面基礎(chǔ)環(huán)安裝。風(fēng)能通過葉片的轉(zhuǎn)動源源不斷的傳遞到發(fā)電機里，風(fēng)機就像反向運作的電風(fēng)扇，把風(fēng)能轉(zhuǎn)為電能。

1.? 風(fēng)電產(chǎn)品

風(fēng)機地上部分從上到下主要由葉片、輪轂、主機（主軸、增速機、發(fā)電機、底架等）和塔筒等組成（直驅(qū)風(fēng)機沒有增速機）。葉片主要由樹脂、纖維布等材料灌鑄凝型，主要特點是幅面大重量輕，幾十米長葉片重量10噸上下。葉片為空心結(jié)構(gòu)，強度有限，吊裝的位置需要葉片內(nèi)部單獨設(shè)計加強。輪轂是葉片連接的樞紐，本身約有4米高，內(nèi)部安裝有葉片變槳控制系統(tǒng)，吊裝只有頂部的圓形孔洞方便吊裝。主軸形似喇叭，前大后小，后端軸插入增速機內(nèi)孔安裝一體形成傳動鏈。 主軸、增速機和傳動鏈都需要吊裝。發(fā)電機是風(fēng)機風(fēng)電轉(zhuǎn)化的重要設(shè)備，大致成長方體形狀，四個角側(cè)面有吊耳。底架托載著前面的所有部件重量，形狀異型，大致長方形狀，有一定斜度，底架是主機的基石，底架吊裝主要靠四角側(cè)面的安裝孔。塔筒與底架相接，支撐著整個主機，塔筒幅面通常有3到5米直徑，呈錐形，有幾十米高，一般由4到5節(jié)塔筒節(jié)連接組合而成。每個塔簡節(jié)都有專用吊具。

2.? 風(fēng)電吊具

各主要部件在廠內(nèi)裝配和風(fēng)場吊裝都需要吊具[3]。葉片裝配廠內(nèi)吊裝可采用一字梁，風(fēng)場吊裝如果是3個葉片與輪段在地面組裝風(fēng)輪，可使用一字梁。 但在幾十米的高空單葉片吊裝，一字梁可能存在風(fēng)大葉片被吹掉落風(fēng)險，需要吊具對葉片進行裝夾緊保證高空吊運安全，同時在高空葉片對接時吊具需要動力調(diào)節(jié)葉片的某些姿態(tài)和角度，安裝完成后，吊具在高空需要動力松開葉片并能自由脫離葉片[4]（不損傷葉片），這種特殊大型專用吊具形式多樣，裝夾方式多樣，根據(jù)需要調(diào)整維度也可分1、2、3維調(diào)整機構(gòu)，需要選擇性設(shè)計，每增加一個調(diào)整維度吊具復(fù)雜程度成幾何級數(shù)增加，吊具自帶動力和遠程遙控裝夾調(diào)整功能。這種吊具價格也在幾十萬到數(shù)百萬。裸輪轂大致成圓球狀，4米高，上下各有大孔側(cè)面有安裝葉片圓周均布的3個大孔，裸輪轂外圍有玻璃鋼的保護罩，整體形成輪轂總成主體結(jié)構(gòu)，重量越20噸-30噸，為了吊裝不損傷到保護罩，吊具吊上面大孔內(nèi)壁為宜，同時為裝夾方便提高吊裝效率，避免人工鉆入輪轂內(nèi)部裝夾吊具，一般采用利用吊具自重一上一下自動張縮勾形式的吊具。此種吊具復(fù)雜程度中等使用方便，價格幾萬元。主軸呈喇叭狀，需要平吊、堅吊和翻轉(zhuǎn)，一般選擇T型吊板安裝在小頭中間和大頭側(cè)沿，配合吊裝。增速機自帶鑄造吊耳，使用標準吊帶卸扣吊裝。主軸增速機組合成傳動鏈，傳動鏈尺寸較長，如果使用吊帶卸扣直接吊裝，吊帶會呈一定角度，對傳動鏈造成擠壓，對安裝精度有影響，傳動鏈通常使用T字吊梁，使連接產(chǎn)品的3根吊帶呈豎直狀態(tài)分別連接到T字梁三各端頭。T字梁吊裝較大限度保證產(chǎn)品安裝前傳動鏈組合精度。發(fā)電機呈長方體狀，可使用吊帶卸扣直接吊裝，但仍有偏載，可以使用偏心可調(diào)的一字吊梁，吊梁配合吊帶可調(diào)整前后斜度和左右偏載。底架異型，大致呈長方狀，水平方向有一定斜度，底架需要吊運和翻轉(zhuǎn)，有的底架未設(shè)計吊耳，有的底架沒有設(shè)計方便使用吊帶的結(jié)構(gòu)，此時需要四個角各配置T字吊板或L型吊板與底架已有孔連接，然后雙吊鉤配合吊裝和翻轉(zhuǎn)。整機有若干部件組合而成，其中底架上分布有4個吊點，吊鏈從吊點開始通過機艙罩外殼頂部的4個天窗連接到吊具上，如果吊鏈直接掛吊鉤，延伸高度較高，可能需要更高吊程的吊車，費用高，所以為減少吊高，使用工字型吊具，吊鏈連接到吊具的四個角，而吊具中部連接吊車的吊鉤，這樣以來工字型吊具的高強度換取延伸的高度從而大幅縮短了吊高。塔筒每節(jié)10米20米，直徑3米-5米，屬于長條型結(jié)構(gòu)件，吊裝需要地面平吊、地面翻轉(zhuǎn)、高空豎直吊裝，一般采用小頭端對稱2處安裝L型吊板.大頭端安裝T型吊板，吊帶卸扣連接到3個吊板上，2臺吊車各吊一頭，可實現(xiàn)平吊、翻轉(zhuǎn)和高空豎直吊，吊裝一氣呵成。

3.? 結(jié)束語

風(fēng)機產(chǎn)品的更新?lián)Q代，風(fēng)電吊板、吊梁和專用吊具也經(jīng)過了多次改良。風(fēng)機功率從1.5MW、2.0MW到3.0MW不斷增加[5]，風(fēng)機各部件的重量達到了常規(guī)吊具強度的某些瓶頸，需要后續(xù)改進吊具樣式，拓寬吊具品種，設(shè)計符合新型陸上風(fēng)機的風(fēng)電吊具。在吊具改進的同時，風(fēng)電產(chǎn)品也在不斷的降本節(jié)耗，向著節(jié)能環(huán)保的方向持續(xù)發(fā)展，為吊具的進步提供了動力。

參考文獻：

[1]熊克亮，張有為. 大型扁擔型吊具設(shè)計 [J].鋼結(jié)構(gòu)，2012（10），Vol.27，No.164

[2]夏云峰. 低風(fēng)速風(fēng)電，下一個藍海 [J].風(fēng)能，2017（4）：23

[3]譚逸波，譚昱，李志生，榮國城. 大型預(yù)制墩臺吊裝吊具及抗浮裝置設(shè)計[J].公路，2016，5（5）：259

[4] 羅國剛.自動脫鉤式吊具[J].機械制造，1992，12（12）：22

[5] 孟衛(wèi)東，李平，司林波.我國風(fēng)電設(shè)備整機制造業(yè)的現(xiàn)狀及對策分析[J]. 燕山大學(xué)學(xué)報，2010，6（2）：52