姜慶華

摘?要：詳細(xì)闡述了塔筒升降機(jī)的發(fā)展以及結(jié)構(gòu)形式，并對(duì)爬梯導(dǎo)向塔筒升降機(jī)在海上風(fēng)電項(xiàng)目上的優(yōu)勢(shì)進(jìn)行了分析和研究。

關(guān)鍵詞：風(fēng)力發(fā)電機(jī);塔筒升降機(jī)

Analysis of advantages in Offshore Wind Power projects of ladder guide service lift

Jiang Qinghua

Dongfang Electric Wind Power Co.，Ltd.?SichuanDeyang?618000

Abstract：The development and structural form of service lift are described in detail.The advantages of ladder guide service lift in offshore wind power project are analyzed and studied.

Key words：Wind turbine;Service lift

改革開(kāi)放40年以來(lái)，我國(guó)風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的成績(jī)是斐然的。尤其最近幾年，風(fēng)電行業(yè)的發(fā)展可謂是如火如荼，風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的裝機(jī)方式從路上風(fēng)電到海上風(fēng)電，單機(jī)發(fā)電量從1.5兆瓦到10兆瓦，風(fēng)電場(chǎng)裝機(jī)容量從5萬(wàn)千瓦到50萬(wàn)千萬(wàn)，我國(guó)風(fēng)電市場(chǎng)規(guī)模不斷擴(kuò)大。大規(guī)模的風(fēng)電場(chǎng)帶來(lái)大規(guī)模的維修工作量，塔筒升降機(jī)在風(fēng)電場(chǎng)的應(yīng)用越來(lái)越廣泛。

1 塔筒升降機(jī)的產(chǎn)生

風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的設(shè)計(jì)使用壽命一般為20年或25年，要保證風(fēng)機(jī)在25年之內(nèi)正常運(yùn)行，必須定期對(duì)風(fēng)力發(fā)電機(jī)進(jìn)行維護(hù)和保養(yǎng)，風(fēng)電機(jī)組的維護(hù)平臺(tái)在幾十米高的機(jī)艙平臺(tái)上。

風(fēng)電行業(yè)發(fā)展初期，風(fēng)場(chǎng)維護(hù)人員進(jìn)行維護(hù)時(shí)主要靠人力攀爬至風(fēng)機(jī)機(jī)艙平臺(tái)，再利用機(jī)艙平臺(tái)中的吊車(chē)將維護(hù)工具吊至機(jī)艙平臺(tái)，然后再進(jìn)行風(fēng)機(jī)的維護(hù)作業(yè)。眾所周知，風(fēng)機(jī)機(jī)艙平臺(tái)距離地面一般都在幾十米以上，人力攀爬風(fēng)機(jī)至少需要20分鐘;機(jī)艙吊車(chē)吊裝維護(hù)工具時(shí)，由于吊裝距離高，吊裝過(guò)程中并無(wú)任何支撐點(diǎn)，吊裝危險(xiǎn)系數(shù)高;這種人力攀爬方式風(fēng)機(jī)維護(hù)工作，不但工作效率低，而且維護(hù)危險(xiǎn)性大。隨著風(fēng)電行業(yè)的發(fā)展，出現(xiàn)了塔筒助力設(shè)備--免爬器，維護(hù)風(fēng)機(jī)時(shí)，維護(hù)人員可以乘坐免爬器至機(jī)艙平臺(tái)，工具可以隨身攜帶或采用免爬器運(yùn)輸，攀爬風(fēng)機(jī)只需10分鐘左右，塔筒免爬器提高了風(fēng)機(jī)維護(hù)工作效率，降低了維護(hù)危險(xiǎn)性。為了更好地改善風(fēng)電場(chǎng)維護(hù)人員的工作環(huán)境，提高維護(hù)工作效率，塔筒升降機(jī)產(chǎn)生了。維護(hù)人員可以攜帶維修工具乘坐升降機(jī)至機(jī)艙平臺(tái)，并且一次性可以提升至少兩人至機(jī)艙平臺(tái)，只需5分鐘即可到達(dá)機(jī)艙平臺(tái)，人員乘坐于升降機(jī)轎廂內(nèi)部，極大地提高了維護(hù)工作效率，最大程度上降低了維護(hù)危險(xiǎn)性。

2 塔筒升降機(jī)的主要結(jié)構(gòu)形式

自從塔筒升降機(jī)產(chǎn)生以來(lái)，經(jīng)過(guò)幾年的快速發(fā)展，塔筒升降機(jī)的結(jié)構(gòu)形式也產(chǎn)生了一系列的變化，按照升降機(jī)提升導(dǎo)向方式分為鋼絲繩導(dǎo)向升降機(jī)、爬梯導(dǎo)向升降機(jī)和齒輪齒條式爬梯導(dǎo)向升降機(jī)三大類(lèi)。

（1）鋼絲繩導(dǎo)向升降機(jī)。鋼絲繩導(dǎo)向式升降機(jī)利用塔筒設(shè)置的鋼絲繩作為導(dǎo)向上下運(yùn)行。主要結(jié)構(gòu)包括兩根導(dǎo)向鋼絲繩、一根工作鋼絲繩和一根安全鋼絲繩。兩根導(dǎo)向鋼絲繩頂部固定在塔筒頂部的吊點(diǎn)橫梁上，底部固定在塔筒升降機(jī)的起始平臺(tái)，作為塔筒升降機(jī)提升軌道，塔筒升降機(jī)沿著軌道運(yùn)行，可以防止其在運(yùn)行中發(fā)生旋轉(zhuǎn)或擺動(dòng)，提高了升降機(jī)的運(yùn)行穩(wěn)定性。一根工作鋼絲繩，可以為升降機(jī)提供動(dòng)力，一根安全鋼絲繩，用于塔筒升降機(jī)防跌落保護(hù)。鋼絲繩導(dǎo)向升降機(jī)優(yōu)點(diǎn)是適用于頂部直徑較小，空間受限制的塔筒內(nèi)，由于升降機(jī)的安裝相對(duì)更貼近塔筒壁，占用空間小，故可以上升到更高的位置。

（2）爬梯導(dǎo)向升降機(jī)。爬梯導(dǎo)向式升降機(jī)利用塔筒的爬梯作為導(dǎo)向上下運(yùn)行。這種升降機(jī)巧妙地利用了塔筒內(nèi)部的爬梯，風(fēng)電場(chǎng)維護(hù)人員可以利用爬梯攀爬塔筒，升降機(jī)可以利用爬梯作為升降的導(dǎo)向，一舉兩得。爬梯導(dǎo)向升降機(jī)利用剛性爬梯作為導(dǎo)向，提高了運(yùn)行穩(wěn)定性，尤其是采用特殊塑料材質(zhì)的導(dǎo)向輪，具有表面光滑、振動(dòng)小以及運(yùn)行平穩(wěn)的特點(diǎn)。從逃生安全角度考慮，當(dāng)遇到緊急情況時(shí)，維護(hù)人員可以由升降機(jī)頂部的備用門(mén)直接跨到爬梯上，通過(guò)爬梯安全撤離。

（3）齒輪齒條式爬梯導(dǎo)向升降機(jī)。齒輪齒條式爬梯導(dǎo)向型升降機(jī)是一種更安全可靠的塔筒升降機(jī)，齒輪齒條式升降機(jī)通過(guò)提升系統(tǒng)的齒輪與爬梯式齒條相結(jié)合，帶動(dòng)升降機(jī)轎廂沿爬梯式齒條上升或下降。爬梯式齒條安裝在塔筒內(nèi)側(cè)壁的固定支架上，與安裝在升降機(jī)轎廂上的支撐臂導(dǎo)向裝置配合，用于對(duì)升降機(jī)轎廂的升降進(jìn)行導(dǎo)向。齒輪齒條式升降機(jī)具有載重量大，運(yùn)行平穩(wěn)，運(yùn)輸物資更方便，安全系數(shù)更高等特點(diǎn)，大幅降低風(fēng)機(jī)運(yùn)維人員的體力消耗，提高風(fēng)機(jī)維護(hù)的效率。

3 爬梯導(dǎo)向塔筒升降機(jī)在海上風(fēng)電項(xiàng)目中的優(yōu)勢(shì)分析

（1）運(yùn)行穩(wěn)定性。爬梯導(dǎo)向升降機(jī)沿安裝在塔筒壁上的爬梯上下運(yùn)行，爬梯依靠密布在塔筒壁上的支撐件固定，且爬梯屬于硬質(zhì)型材，升降機(jī)依托爬梯為軌道，運(yùn)行的穩(wěn)定性非常高，人員在轎廂中的不穩(wěn)定的動(dòng)作，也不會(huì)導(dǎo)致升降機(jī)產(chǎn)生不穩(wěn)定的擺動(dòng)，舒適性有很高的保證。

（2）運(yùn)行軌道防腐。爬梯導(dǎo)向升降機(jī)的導(dǎo)向爬梯均采用高強(qiáng)度鋁合金制造而成，運(yùn)用在海洋環(huán)境下，防腐性能非常高，使用壽命更長(zhǎng)。

（3）運(yùn)行軌道的維護(hù)。爬梯導(dǎo)向升降機(jī)的運(yùn)行軌道為爬梯，爬梯的維護(hù)相對(duì)簡(jiǎn)單，且不易出現(xiàn)壞損更換。

（4）逃生的便利性。鋼絲繩導(dǎo)向升降機(jī)逃生時(shí)需要跨空逃生，爬梯導(dǎo)向升降機(jī)的逃生直接可從轎廂登入到爬梯上，操作方式更為簡(jiǎn)單迅速。

（5）布局的合理性。大兆瓦風(fēng)機(jī)塔筒直徑變化大，為了保證逃生，鋼絲繩導(dǎo)向升降機(jī)在每層平臺(tái)的位置都會(huì)變化，本體運(yùn)行過(guò)程是時(shí)刻扭轉(zhuǎn)平移的，穩(wěn)定性會(huì)再次降低。若保證穩(wěn)定性則無(wú)法保證逃生距離，如果保證了逃生距離，風(fēng)機(jī)內(nèi)部布局可能會(huì)十分混亂，且升降機(jī)的運(yùn)行穩(wěn)定性也會(huì)受到非常大影響。

4 結(jié)論

本文主要對(duì)塔筒升降機(jī)的產(chǎn)生、結(jié)構(gòu)形式和爬梯導(dǎo)向塔筒升降機(jī)在海上風(fēng)電項(xiàng)目的優(yōu)勢(shì)做了詳細(xì)的介紹，并得出如下結(jié)論：

（1）塔筒升降機(jī)的產(chǎn)生是風(fēng)力發(fā)電機(jī)組發(fā)展的必然產(chǎn)物;

（2）爬梯導(dǎo)向塔筒升降機(jī)適應(yīng)海上風(fēng)電項(xiàng)目的需求;

（3）通過(guò)對(duì)爬梯導(dǎo)向塔筒升降機(jī)在海上風(fēng)電項(xiàng)目中的優(yōu)勢(shì)介紹，對(duì)未來(lái)海上項(xiàng)目塔筒升降機(jī)的選擇提供了有利的參考價(jià)值。