风电场风机吊装施工技术的探析

风电场风机吊装施工技术的探析

赵建峰

（大唐三门峡风力发电有限公司河南三门峡472000）

摘要：风能作为最具商业潜力和活力的可再生的绿色能源，已引起全球诸多国家的广泛研究和开发利用。尤其在欧美等发达国家，其研究和利用已发展到相对成熟阶段。风机吊装施工技术作为风电场施工的关键技术，如何更深入的做好风机吊装的安全和技术管理是当今风电建设队伍研究的一个重要课题。掌握好风机吊装的关键施工技术，才能确保风电建设的安全和技术管理，真正实现风机吊装的安全、可控、能控。

关键词：风电场；风机吊装；施工技术

1设备选型

结合施工现场的环境条件、要求以及施工时间，正确选择风机的吊装设备，使其满足施工的具体需要，所选择的用于风机的吊装设备是一台履带吊机，可吊装载荷约为150t，还有一台汽车吊机，可吊装载荷约为90t，联合另外两台汽车吊机，可吊装载荷约为30～50t之间。这些设备中，发挥重要作用的是150t的履带吊车，发挥辅助作用的是90t的汽车吊机，主要的工作范畴为吊装基础环和下部设备。上部、主机以及叶片的吊装主要由90t吊机完成，上段、主机以及叶片的吊装工作由可吊装载荷为150t的履带吊机来完成，吊装载荷为50t的汽车吊机是一类辅助吊车，工作的内容是抬升并起吊塔架，采用轿车形式的作业方法，实现塔架的台吊和叶片合理组合。在两个时间段交叉作业，使安装速度显著提高。

2机舱吊装

采用150t履带吊吊装机舱。1）机舱含发电机重22.5t，将机舱专用吊具布置在机舱的吊点上，挂上吊钩，同时在机舱两端布置好溜放麻绳，以防止吊装过程发生设备间碰撞。2）起吊机舱时机舱纵轴线应处于偏离主风向90°的位置，以便于叶片组件的安装。3）履带吊缓慢吊起机舱至上法兰约10mm处，安装人员用导正棒调整机舱的相对位置，同时指挥吊车缓慢下落机舱，拧上连接螺栓，按对角线顺序均匀地紧固上法兰与偏航轴承连接螺栓。

3发电机吊装

发电机的工作过程是一个实现叶轮转动的机械能向动能转换的过程，实现多级同步电机的合理应用，所应用的电机是外转子型的，将其与功率相等的电励磁风力发电设备相比较，电机的外形尺寸以及外径尺寸都不大，方便了运输以及安装。

4叶轮组合和安装

叶轮具有良好的吸风能力，可以高效的将空气的动能转化为叶轮转动的机械能。风力作用在叶片上部以后，产生一定的上升力，促进了叶片的转动。叶轮组主要由三个部分构成，分别为叶片、变桨系统和轮毂。单独的叶片具有自身的变桨机构，可以发挥自身对叶片的调节作用。在叶片中配置雷电保护系统，在进行风机的维护时，要做好几个方面的工作，在锁定销的作用下，实现叶轮的锁定。

4.1准备工作

吊装机具配备及工具、辅助材料准备：该项工作需要2台吊车：主吊车150t履带吊和辅吊车50t汽车吊各1台。

4.2叶轮组合安装前的检查

①检查叶片叶尖与叶片编号是否对应，且表面是否有划痕和损伤，如有损伤及时联系厂家进行修复。②检查叶尖钢丝绳、液压缸、液压管、接头是否齐全，外包装是否完好。

4.3叶轮组合

①为叶轮的组合选择合适的组合场地，要求场地平整。②叶片前端垫衬相应高度的方木且接触面衬海棉，以免划伤叶片。清洗叶尖螺旋导向花键及顶端内螺纹。③用内六方扳手将叶片安装孔盖拆开，再将钢丝夹索螺旋卡具拆下。④拆下环首螺旋圆柱销上的开口销并将圆柱销抽出，同时取出靠外的半块橡胶减震垫并收好。⑤抬起叶尖将花键旋转轴插入叶片轴孔内，当接近导块时转动叶尖，对准导块和外花键上的定位标记点，推入叶尖，使外花键旋转插入内花键，叶尖旋线与叶尖旋线约呈90°夹角。⑦装入取出的半块橡胶减震垫（应注意减震垫上下同凸台的位置），旋入环首螺栓并紧固。将叉形止退环装入叶尖花键和圆螺母之间并紧固圆螺母。依次装入环首螺栓上的圆柱销和开口销并锁紧。最后装入钢丝夹索螺旋卡具及安装孔盖板。⑧将轮毂吊放在指定对接的位置，下垫约20cm高的枕木，应使轮毂与主轴连接法兰面方向朝下，清除延长节法兰面上的毛刺和锈迹，并在所有法兰面上涂抹润滑脂。⑨用吊带将任一叶片兜住，吊带的一端直接挂在吊车的吊钩上，另一端通过倒链挂在吊钩上（便于对接时转动叶片）。⑩利用吊车将叶片吊起，将叶根后缘0刻度与轮毂的定位标记对正。传入联结螺栓（螺栓上涂抹润滑脂）并预紧，在微调对准安装刻度后按规定的顺序及力矩紧固螺栓。⑩重复⑨⑩条的操作，组合另两片叶片。组合后叶轮组件重14.7t。

5吊装叶轮

第一，将牵引片向上端移动，将两叶片的位置设置在轮毂内，一个端部绕过导向轴，将绳子在迎风面的位置移动，绳子沿着叶片迎风面的方向缠绕半圈。尽可能保证半圈不出现偏差，尽可能不多绕，避免解开绳锁扣比较不容易，参与这项工作的工作人员数量大于3个人，依照参与工作人员的数量，接入指令，实现吊车的配合调节，做好叶轮方向与位置的调整。第二，将吊环的螺丝紧固如轮毂的吊孔中，当并没有设置吊孔或者吊孔并不是用于螺栓悬吊的，则可以将叶轮导向螺栓接入起吊设备的螺栓孔位置。第三，叶轮有不同的车配合使用，与地面相分离以后和轮毂法兰相分离，在法兰面上部涂覆防锈油，采用内部光履带吊装在上部的叶片吊环，吊装载荷量约为150t，汽车车吊是一类向下部垂直的设备，起重载荷量约为50t，两个吊装设备配合使用，将设备上抬，两个设备配合使用，实现是设备的起吊，小型设备和大型设备配合使用，实现吊轮由水平状态向倾斜状态的转化，当设备为垂直时，则避免设备之间发生碰撞。第四，松开低速度锁定。进行轴向螺栓的合理调节，将高速轴向刹车合理松开，将高速轴逐渐调整和转动，牵引绳和吊装设备配合使用，促进导向轮向主轴紧固，实现高速度轴刹车的合理调节与处理。第五，进一步锁紧螺栓，将处于对角线方向的力矩合理锁紧；合理拆卸叶轮，不影响其运转；将前部的盖板合理安装，给叶轮提供足够的机舱以及发展空间。

6风机安装后的检查

（1)风机吊装完成后，应对高强螺栓力矩进行检查，力矩值应严格按照规定的力矩把紧，螺栓及垫片安装正确（没有少装、错装、反装的情况)。在检查过程中按照10%的比例进行检查，如果检查中出现较多的力矩不够情况，则重新对本层螺栓进行复紧，直到合格。在检查过程中若有螺栓连轴转的情况，则在相应位置做出记号，事后对此螺栓进行更换。

（2)检查内部各构件的安装情况：由于风机安装属于高空作业，因此对于风机内部构件的牢固性应给予高度的重视。塔筒内的爬梯为螺栓把紧，对螺栓的松紧度应给予细致的检查。①检查内部爬梯的安装是否对正牢固，安全滑轨的安装是否正确，是否对正，间隙是否合格（滑块滑动正常，不会在衔接间隙处滑出或卡住)。②检查塔筒内部照明系统是否正常，如果不能正常使用则应通知塔筒厂家及时处理。③检查平台盖板是否安装牢固，防跌落装置是否正常。检查平台支架和钢板的固定是否坚固。如果有松动的零部件，在安装塔筒及正常运行时，它们将有掉下伤人的危险。④塔筒门是否能够顺利地打开，是否有卡涩现象，检查打开后是否可以固定。

7结语：

吊装机械的选择对风电场风机吊装工程尤为重要，它不仅决定着工程工期和合理投资，同时也制约着风机吊装及其他附属工程的正常施工。通过对风机的发电机、机舱、轮毂桨叶吊装施工技术进行总结、交流，可为国内同类风电场工程风机吊装施工提供借鉴和积累宝贵的经验。

参考文献：

[1]张金月，金世森，邓智勇.云南石洞山风电场风机机组吊装施工[J].四川水力发电.2015（02)