一种海上风力发电机组分体高空对接安装方法

摘要

本发明是一种海上风力发电机组分体高空对接安装方法，属风力发电机施工方法，此一种海上风力发电机组分体高空对接安装方法，其特征是是首先在陆地或运输驳船的甲板上将风力发电机的机舱、轮毂、两片叶片组对成一体（俗称：“兔子头”），然后将此兔子头、三节风机塔筒和第三片叶片一起装载在运输驳船上，运到海上风力发电机的安装机位后，在作业平台上进行兔子头、三节风机塔筒和第三片叶片的总体安装；其施工步骤为：一、风力发电机的机舱、轮毂和两片叶片的组装，二、风力发电机基础环的调整安装，三、风力发电机组分体高空对接安装；减少了风力发电机的部件因海运和海装而产生的碰损率，保证风力发电机的安装质量和操作人员的安全性，施工成本低。

主权项

一种海上风力发电机组分体高空对接安装方法，是首先在陆地上或在运输驳船的甲板上将风力发电机的机舱、轮毂、两片叶片组对成一体（即兔子头），然后将此兔子头、三节风机塔筒和第三片叶片一起装载在运输驳船上，运到海上风力发电机的安装机位后，在作业平台上进行兔子头、三节风机塔筒和第三片叶片的总体安装；此海上风力发电机组分体高空对接安装配备的吊装机具：风力发电机吊装主吊机（14）采用安装在大型驳船上的1000t‑1200t履带吊，辅吊机（15）采用180t‑250t浮吊；本发明所提出的一种海上风力发电机组分体高空对接安装方法，其施工步骤为：一、风力发电机的机舱、轮毂和两片叶片的组装；二、风力发电机基础环的调整安装；三、风力发电机组分体高空对接安装；其中：一、风力发电机的机舱、轮毂和两片叶片的组装：在运输驳船（13）的甲板上组装机舱（3）、轮毂（4）和两片叶片（2）：a）、机舱（3）的吊装：将专用吊具与机舱（3）连接好，用两条麻绳固定在机舱（3）的两侧，用来控制机舱（3）的摆动，用主吊机（14）起吊机舱（3），平放在运输驳船（13）的甲板上；b）、轮毂（4）与机舱（3）对接：用辅吊机（15）吊起轮毂（4）使其与机舱（3）对接，用螺栓固定，用液压扳手对称地进行螺栓预紧后，将辅吊机(15)松钩并拆除专用吊具，用液压扳手第二次紧固螺栓，达到最终的力矩要求；c)、叶片（2）与轮毂（4）对接：使用轮毂（4）自带的变浆装置依次将轮毂（4）与叶片（2）连接的法兰面调在水平方向，以保证两片叶片（2）与轮毂（4）均为水平对接组装，将叶片（2）与专用吊具固定，用辅吊机（15）吊起叶片（2），将叶片轴与轮毂（4）转子上的孔对正后，将所有螺栓对应穿入轮毂（4），用液压力矩扳手将各螺栓紧固到规定力矩以固定安装叶片（2）；在已安装的第一片叶片（2）的下方用道木支撑，然后拆除专用吊具，重复上述方法安装另一片叶片（2）；然后将组装成一体的机舱(3)、轮毂（4）和两片叶片（2）即兔子头（1）、三节风机塔筒（5）及第三片叶片（2）均装载在运输驳船（13）上，运到风力发电机的海上安装机位；二、风力发电机基础环的调整安装：风力发电机基础环（8）的水平度，是保证塔筒（5）安装垂直度，减小机舱（3）偏心弯矩的关键；风力发电机基础环（8）的调整安装方法如下：风力发电机基础环（8）安装水平度的调整装置主要由主支撑杆（10）、斜撑（6）、调节螺栓（7）和调节螺母（12）组成，在基础环（8）的底部法兰盘外沿环（9）上圆周均布地开设螺栓孔，各主支撑杆（10）亦呈圆周均布对应地竖向设置，各主支撑杆（10）采用热轧无缝钢管，且此各主支撑杆（10）的中心线与基础环（8）上开设的各螺栓孔的中心线相对应一致，在各主支撑杆（10）的底部和顶部均分别焊装矩形板（11），在各顶部矩形板（11）的中心分别焊装旋装有调节螺母（12）的调节螺栓（7），并使各调节螺栓（7）的中心线与基础环（8）上开设的各螺栓孔的中心线对应一致，同时在各两两相邻的主支撑杆（10）的顶段与底段之间分别对应焊装斜撑（6）以形成牢固的钢结构支撑架，将此钢结构支撑架的各主支撑杆（10）的底部的矩形板（11）与风力发电机砼基础（16）上的预埋件相对应焊接，用辅吊机（15）将基础环（8）吊起，使基础环（8）底部法兰盘外沿环（9）上开设的各螺栓孔分别对准支撑架上的各调节螺栓（7），将各调节螺栓（7）穿入各螺栓孔，使基础环（8）承托在各调节螺母（12）上安装就位，辅吊机（15）不松钩，仍保持受力状态，基础环（8）水平度调整时，首先用精密水准仪对已就位的基础环（8）水平度进行测量，测量方法是用精密水平仪和标尺，在相隔120°的三个方向上测量，每处测三个点，高低差（水平度）应≤2mm，若测量后发现某个支撑点的水平度超差，则用千斤顶将该支撑点的基础环段顶起，通过旋转该处的调节螺母（12）带动基础环（8）作上下升降，以调节基础环（8）的水平度，当水平度达到设计要求时，分别锁紧各调节螺栓（7）上的调节螺母（12），并在各穿出基础环（8）底部法兰盘外沿环（9）的调节螺栓段上旋装螺母以固定，完成基础环（8）的水平度调整，松开辅吊机（15）吊钩，然后浇筑混凝土将钢结构的支撑架及基础环（8）均预埋在风力发电机砼基础（16）中；三、风力发电机组分体高空对接安装：风力发电机组分体安装时，先分别依次吊装三节塔筒（5），再吊装在运输驳船（13）甲板上组装好的兔子头（1），最后在空中将第三片叶片（2）和轮毂（4）对接；具体安装方法如下：a）、塔筒吊装：塔筒（5）分上、中、下三段，吊装顺序是依次吊装下、中、上段塔筒（5），将专用吊具固定在下段塔筒（5）的顶部和底部，将主吊机（14）与下段塔筒（5）的顶部专用吊具相连接，辅吊机（15）与下段塔筒（5）的底部专用吊具相连接，主、辅吊机（14）、（15）吊起塔筒（5）离开运输驳船（13），慢慢将塔筒（5）由水平状态吊至垂直状态，然后将辅吊机（15）松钩，拆除下段塔筒（5）底部专用吊具，用一台主吊机（14）将下段塔筒（5）吊装至风力发电机基础环（8）上并对应穿装到基础环（8）的螺栓上，在塔筒（5）的内侧将垫圈和螺母装到基础环（8）的螺栓上，用冲击扳手将一圈基础环（8）上的螺母预拧紧，再用液压扭力扳手按设计的紧固力矩，按对角顺序依次拧紧螺母；上、中、下段塔筒（5）的安装工艺基本相同，所不同的是：中段塔筒（5）底部法兰与下段塔筒（5）的顶部法兰相连接，中段塔筒（5）顶部法兰与上段塔筒（5）底部法兰相连接，上段塔筒（5）顶部法兰与兔子头（1）的的机舱（3）法兰相连接；b）、兔子头吊装：将吊具、索具安装在兔子头（1）的吊装固定环上，在每片叶片（2）的边缘保护器上挂上一条150～200m长的绳索作为溜绳，以控制吊装过程中叶片（2）的摆动和位移，锁定机舱（3）后，由主吊机（14）将兔子头 （1）吊至安装高度后，将机舱（3）安装到上段塔筒（5）顶平面的对接法兰盘上，采用螺栓固定，并用液压扭力扳手按设计的紧固力矩，按对角顺序依次拧紧螺母；c）、第三片叶片吊装：使用轮毂（4）自带的变浆装置将轮毂（4）与第三片叶片（2）连接的法兰面调在水平方向，以与第三片叶片（2）水平对接，将第三片叶片（2）与专用吊具固定，在叶片（2）的尾部系上两根150m～200m长的溜绳，以便控制叶片（2）的摆动，用主吊机（14）徐徐吊起第三片叶片（2），将其与轮毂（4）法兰盘对应连接，并按规定力矩用液压扭力扳手紧固。