張偉 翟杰
【摘? 要】風機在吊裝過程中,由于外界風等原因會導致風機晃動偏擺,增加吊裝起升動載系數,甚至與臂架等結構件發(fā)生碰撞,影響吊裝安裝性。目前常用的控制方法是通過人力拉拽控制風機的偏擺,該方法存在一些局限性。本文探討了一種起重機風電吊裝專用攬風繩系統(tǒng),使風機在吊裝過程中平穩(wěn)、不產生晃動,使吊裝過程安全高效,希望為業(yè)內人士提供一些參考。
【關鍵詞】履帶起重機;風電吊裝用攬風繩;系統(tǒng)技術分析
引言
現階段,風力發(fā)電已經成為我國新能源開發(fā)的重要方向之一。而風電吊裝技術在風電工程施工中的應用,對提高風電工程施工質量,增強風電工程使用效果等諸多方面有非常大的促進作用。
1履帶起重機的構成
1.1動臂
動臂為多節(jié)組裝桁架結構,對節(jié)數進行調整,可以使其長度發(fā)生改變,其下端鉸裝于轉臺前部,頂端用變幅鋼絲繩滑輪組懸掛支承,在具體應用過程中,可對其傾角進行改變。也有一些起重機,在動臂頂端增加副臂,兩者之間要存在一定夾角。
1.2轉臺
在底盤安裝回支承,通過對其進行應用,可以將轉臺上的重量全部都轉移到相應的底盤上,在其上裝有動力裝置、卷揚機、傳統(tǒng)系統(tǒng)等。履帶起重機在運行過程中,動力裝置通過對回轉機結構的應用,可以使轉臺完成360°轉動?;剞D支撐由上滾盤、下滾盤、滾動件共同構成,對其進行應用,不僅可以將轉臺上的重量全部都傳遞給底盤,而且可以確保轉臺可以自由轉動。
1.3底盤
底盤主要由以下兩個部分構成:①行走結構。其使起重機能夠前后行走、左右轉彎。②行走裝置。其有驅動輪、履帶架、支重輪等結構共同構成。
2風電吊裝技術概述
2.1風電吊裝技術特點與要求
風電吊裝的過程中高度一般超過140m,由于不同機型設備質量不一樣,塔架高度也有較大差異,并受到風力分布的影響。因為風險尺寸很大,通常大于90m,單體質量在70t以上,作業(yè)環(huán)境也非常復雜,如所在地形比較復雜,會受到大風的影響,這對風電吊裝技術有了較高要求,確保合理選用吊裝作業(yè)方案與設備。要根據風機單機實際特性制定吊裝施工方案,風電場的機組較多,經常為幾十臺乃至上百臺,在風電吊裝時需要在較大范圍內移動施工,這要求風電安裝施工時滿足便捷的要求,確保專場的順利進行。
由風電吊裝技術特點與要求能夠得出,在選擇風電吊裝設備與制定施工技術方案的過程中會受到多個因素的影響,如地理環(huán)境、場內道路情況和設備參數等,其中設備參數主要體現在機艙尺寸、質量和塔架高度等方面。對于施工方案與設備的選擇,必須要有較強的起重與防風能力,能夠適應各種場地,不僅專場方便,也能提升風電吊裝施工的效率。
2.2基于風機主機的吊裝技術
在風機吊裝中選擇基于風機主機的吊裝方案,主要從風電機組主機與塔筒結構特征出發(fā),借助新型專用設備完成吊裝作業(yè)。專用設備通常包括起升機構、自升機構、門架結構、底架結構、變幅機構、導向機構、抱緊裝置、引進裝置、防護裝置、液壓系統(tǒng)和電氣和電控等機構組成。對自升機構來說,能夠完成對專用設備的升降,起升機構在吊運發(fā)電機等風電機組各零部件的安裝、拆卸等垂直作業(yè)中應用,變幅機構則能夠達到吊裝零部件安裝位置水平調整規(guī)定。
分析風機吊裝技術原理可知:主要借助專用設備的自升降機構帶動設備沿風機塔筒升至風機主機下方的預定高度,并利用連接裝置把專用設備與風機主機、塔筒進行固定,從能夠變化的門架覆蓋作業(yè)范圍,借助起升機構裝卸風機大部件,以及自升降機構完成對設備本體的拆卸與降落。
基于風機主機的吊裝技術中,以及專用設備等,能夠解決以往基于地面的吊裝方案的不足之處,該技術優(yōu)點包括以下幾點:第一,該方案中沒有塔身結構,通過風機主機已有高度把專用設備與機組主機相連,不同于其他地面起重機,避免受到起重機起升高度的影響。第二,該方案選擇門架式臂架、油缸變幅,可覆蓋風電機組吊裝維護范圍中全部零部件進行吊裝與維護施工[2]。第三,利用原有的裝置,能夠保證設備起升、下降以及拆裝等順利進行。第四,借助模塊化設計方式,不僅簡化了結構,也為拆裝與運輸創(chuàng)造了良好條件,具備較強的轉場適應能力。第五,實現了成本的有效控制,也最大限度減少了對環(huán)境的影響。
3優(yōu)化措施分析
3.1攬風繩系統(tǒng)在履帶起重機上的實現方法
履帶起重機風電吊裝專用攬風繩系統(tǒng),在起重機臂架兩側增加鋼絲繩滑道,采用自身液壓系統(tǒng)預緊,臂架上設有支架等屬于裝置用于臂架兩側鋼絲繩滑道的連接;同時風機吊具上設有輔助牽引鋼絲繩,該輔助牽引鋼絲繩可以沿著起重機臂架兩側的鋼絲繩滑道滑動。(1)履帶起重機專用攬風繩系統(tǒng)具體實現方式。履帶起重機專用攬風繩系統(tǒng)如圖1所示,包括下部橫梁、上部三角架,橫梁與三角架之間設有鋼絲繩滑道;下部橫梁通過抱箍實現與臂架弦桿的連接固定,上部三角架通過抱箍和拉鎖實現與臂架弦桿的連接固定;下部橫梁上安裝有卷揚系統(tǒng),通過卷揚系統(tǒng)的收放實現鋼絲繩滑道的預緊和兩側張緊度的調整。卷揚系統(tǒng)的動作通過起重機自身液壓系統(tǒng)進行控制。履帶起重機臂架下部通常會設有1~2個卷揚,用于塔臂變幅和單滑輪起升,而風電吊裝時不需要這2個卷揚,因此可利用起重機這2個現有卷揚的油路及控制方式,通過增加部分液壓管路實現專用攬風繩系統(tǒng)中卷揚系統(tǒng)的控制。
2.2安裝履帶起重機
安裝履帶起重機過程中,應當先考慮不帶超起工況,從而在實際作業(yè)過程中可以減少運輸和拆卸等各作業(yè)。由于在行走期間,可能會遇到定電線等控制障礙,而拆車到下一個工況,相對來說比較麻煩。因此,通常在海上風電的陸地上對各項設備進行組裝,檢修少量設備過程中,適合考慮加起工況,通過該方式,可以提高吊裝的穩(wěn)定性,使設備的作用可以得到充分發(fā)揮。能夠滿足風機需求的大型千噸級別吊車的類型也有很多種,不同的千噸級吊車適合的風機類型也不同,因此,在具體應用期間,對于吊車的選擇,應當依據風機類型的實際情況而定。例如,我國某省份安裝了1臺4MW風力發(fā)電機,具體安裝過程中,采用履帶起重。具體工況如下:120m重輕混合臂帶超起工況,超起配重158t,作業(yè)半徑30m,額定吊載246t,吊高94m。單體最大吊重達到了200t。通過對風機的結構情況進行分析可以發(fā)現,可在塔筒上對扇葉進行組裝,完成相應的組裝作業(yè)后,通過起重機將其運輸到海上,然后,完成相應的安裝工作,這也就是我們經常說的海上風電陸地安裝。
結語
專用攬風繩系統(tǒng)可以替代現有風機吊裝過程中的輔助牽引技術方案,解決人工或機械地面長距離輔助牽引難題,不占用附加場地,節(jié)省人力及施工成本,使風機在吊裝過程中平穩(wěn)、不產生晃動,使吊裝過程安全高效。
參考文獻:
[1]王皓,程建棠.履帶起重機安全技術現狀調查與思考[J].工程機械與維修,2016,(10):88-91.
[2]肖宇,陳傳陽,楊舒音.無損檢測在履帶起重機型式試驗中的應用[J].建設機械技術與管理,2015,28(8):94-95.
(作者單位:1.中國電建集團山東電力建設第一工程有限公司;2.山東豐匯設備技術有限公司)