5mw陆上型风力发电机组分体式吊装方法
【技术领域】
[0001] 该发明涉及5MW陆上型风力发电机组安装方法技术领域，具体地说是一种5MW陆 上型风力发电机组分体式吊装方法。
【背景技术】
[0002] 5丽风力发电机组是一种全新的超大型风电机组，发电额定功率达到了 5000KW/ h，采用了电动独立变桨、主动式偏航、变速双馈等多种先进技术，可以在低风速状态下启 动，比常规机组更能有效利用风能资源，具有非常好的推广前景。但风机整体重量近千吨 (机舱重量约300t，叶轮重量约130t，塔筒重量约600t)，安装高度超过了 150m，吊装施工 难度大。
[0003] 发电机组是风机部件中重量最重、高度最高的部件，是影响整个风机吊装机械选 型的关键。发电机组之前均采用整体式吊装的方法，对所需起重机械的规格要求较大，存 在着机械资源少、场地要求高、施工成本大以及安全风险不易控制等问题，因此为降低发电 机组吊装所需的起重机械规格以解决以上问题，我们对发电机组的传统吊装工艺进行了改 进，发明了风力发电机组的分体式吊装技术。
[0004] 将风力发电机组进行了合理的分体，降低了风机吊装的最大单次起吊重量，从而 降低了风机吊装对起重机械的规格要求；另外采取了有效的措施保证了风力发电机组分体 后各分体部件的再安装安全及精度。
【发明内容】
[0005] 为了解决现有技术的不足，本发明提供一种5MW陆上型风力发电机组分体式吊装 方法，通过机舱采用分体式吊装，降低风力发电机组安装的单次起吊重量，降低了对主吊机 械起重性能的要求。将原方案整体吊装方案需要1600t履带吊，经过本发明的实施，改为采 用1000 t履带吊即满足施工要求，有效节约了施工成本。
[0006] 本发明解决其技术问题所采用的技术方案为：5丽陆上型风力发电机组分体式吊 装方法，其特征在于：
[0007] 步骤一，准备主吊车机械为1000 t履带吊、辅吊车机械为150t履带吊；所述塔筒、 机舱、轮毂、叶片按规划位置进场卸车摆放，设备摆放原则为：
[0008] 1)六段塔筒依次放置在主吊车周围并让塔筒的上法兰朝向主吊车或远离基础环 方向，且六段塔筒均布置在主吊车吊装安全合理的工作半径以内；
[0009] 2)机舱摆放在紧靠风机基础环位置，并在主吊车回转范围以内；
[0010] 步骤二，底段塔筒吊装
[0011] 1吊装准备工作：
[0012] 1)底段塔筒法兰的安装尺寸应在安装公差范围内，椭圆度彡2mm，使用椭圆度检 测仪复测，如不符合要求需要在吊装前校正；
[0013] 2)检查清理法兰面、螺栓孔、底段塔筒内部；
[0014] 3)吊装前完成底段塔筒电缆铺设和塔筒电气安装；
[0015] 4)检查基础垫板法兰面水平误差：测量对称的8个点的水平标高，标高偏差< 3_ 为合格；并在底段塔筒安装前在垫板法兰螺栓内外侧各涂抹一圈密封胶；
[0016] 2起吊竖立
[0017] 1)吊耳安装和索具拴挂
[0018] 底段塔筒吊装选用500T汽车吊与150t履带吊双机抬吊，在吊点位置安装塔筒专 用吊耳并拴挂吊装专用吊具，其中，上法兰面按照1点半、4点半、7点半、10点半四个位置安 装四个吊耳，使用500t汽车吊起吊，下法兰按1点半、10点半位置安装两个吊耳，使用150t 履带吊起吊；
[0019] 2)双机抬吊并完成塔筒竖立 [0020] 3)底段塔筒就位安装
[0021] 150t履带吊转杆至基础环正上方，落钩至塔筒下法兰面与基础环法兰面接触，安 装所有紧固螺栓联接辅后，慢慢放落塔筒，主吊车保持30%载荷，预紧螺栓，紧固完毕后，主 吊车机械落钩至索具不受力，拆除塔筒上部吊耳；
[0022] 4)底段塔筒螺栓拉伸
[0023] 底段塔筒吊装完成后风机基础采用高强度无收缩灌浆料对垫板法兰进行二次灌 浆，并按规定养护到合格强度，最后对螺栓进行拉伸；
[0024] 5)底段塔筒内部控制柜安装；
[0025] 步骤三、中、上部塔筒吊装
[0026] 1吊装准备工作同底段塔筒吊装，且还包括对已安装塔筒的上法兰螺栓孔内外侧 各涂抹一圈密封胶并将所有待安装的螺母垫片准备齐全；
[0027] 2选用1000 t履带吊与150t履带吊双机抬吊，吊耳安装、索具拴挂和双机抬吊工艺 要求同底段塔筒；
[0028] 1)塔筒就位安装
[0029] 由1000 t履带吊吊起塔筒至下一节塔筒的上表面法兰上方，在两个法兰面接触 前，穿上定位销定好位，在每个定位销两侧从下往上穿装螺栓，穿装总数的1/3后，再次 放低吊钩至两个法兰面完全接触，拆除定位销，穿装完剩余所有螺栓，然后吊车载荷降至 30 %，按十字对角法完成塔筒联接螺栓的初紧，预紧力矩1000N · m，再使用液压力矩扳手按 规定力矩分三次完成塔筒联接螺栓的终紧，三次紧固力矩值分别为螺栓终紧力矩的50%、 75%Λ00% ；
[0030] 在塔筒安装时，如出现塔筒法兰变形，无法穿入所有螺栓，需使用铳头进行法兰的 矫正，矫正方法为：在无法穿入螺栓的螺栓孔处插入铳头，并用铁锤砸入，使得变形的法兰 进行适应性变形。
[0031] 3顶段塔筒吊装
[0032] 吊装前将机舱至塔筒之间的部分抗扭电缆提前固定在顶段塔筒顶部平台上，塔筒 联接螺栓与塔筒临时固定牢固，随塔筒同步起吊，吊耳安装、索具拴挂和双机抬吊工艺要求 同底段塔筒；
[0033] 步骤四、确定机舱分体方案
[0034] 将机舱分体为机舱主体、发电机、维修吊车及顶部罩壳四个部分；
[0035] 步骤五、重心计算及吊具选择
[0036] 软件分析计算，确定剩余机舱主体的重心位置；
[0037] 机舱整体吊装选用平衡梁吊具，所述平衡梁吊具通过四个吊点起吊机舱，保证机 舱吊装过程中的平衡；
[0038] 步骤六、机舱分体
[0039] 在发电机的周向安装定位装置，并对拆卸全过程做好记录，将发电机及发电机支 架从机舱中拆下并装箱，机舱中拆下来的联轴器罩和联轴器置于并固定在机舱后部平台 上；
[0040] 步骤七、机舱主体吊装
[0041] 1机舱吊装
[0042] 1)起吊机舱：栓好两根稳定机舱用的缆风绳，安装好定位销，挂好机舱平衡梁吊 具，主吊车慢慢起吊机舱至离开地面，拆除机舱运输支架，检查偏航轴承螺纹孔，确保螺纹 能顺利拧入螺栓，主吊车继续起钩，起吊中通过拉缆风绳控制机舱方向，从上风向缓慢提升 机舱，控制机舱口朝向起重臂；
[0043] 2)机舱就位：机舱起吊到安装高度后，主吊车回转使机舱处于顶段塔筒法兰上 方，将机舱联接螺栓孔与塔筒上部螺栓孔对齐后慢慢放下机舱，离顶段塔筒法兰约50 mm时 停止，首先用机舱上安装的定位销定好位，然后4个角各安装5只定位螺栓，拧紧后缓慢将 机舱落钩直到两个法兰完全接触，调节机舱，拆下定位销，用电动扳手按十字对角法预紧完 螺栓后逐渐降低吊车负荷，最后用液压力矩扳手分两次按十字对角法紧固顶段塔筒与机舱 联接螺栓，主吊车落钩，拆除机舱吊具索具；
[0044] 步骤八、分体部件的吊装与组装
[0045] 依次吊起发电机、维修吊车、前部顶罩和中部顶罩至机舱并进行组装；
[0046] 步骤九、叶轮组合
[0047] 主吊车和辅吊车配合将叶片抬起缓慢对向轮毂，对组对完的叶片在该叶片35. 5m 位置用辅吊车兜吊，并在轮毂上安装专用叶片锁紧装置将叶片锁紧；
[0048] 步骤十、叶轮吊装
[0049] 主、辅吊车车就位，主吊车的吊具为2根扁平吊带组成，吊带距离叶片挡雨板Im ; 辅吊车吊具为一根吊带，叶片后缘加设V型护板，护板内铺设毛毡，辅助吊带根部栓上缆 风绳以便于叶轮直立后拆除辅助吊带，主、辅吊车同时起吊，起吊叶轮直到轮毂离开地面 I. 5m，清理对接螺栓孔、法兰面，安装轮毂与机舱主轴联接螺栓，然后在轮毂法兰面安装三 根导正棒，位置是2点钟、6点钟、10点钟，保持叶尖始终高于地面0. 5m，使叶轮从起吊状态 逐步变为竖立状态，当辅助吊车不承载时拆除辅吊车吊具，然后调整叶轮垂直位置使轮毂 法兰面与水平面成85°，拉紧缆风绳保持叶轮中心与主轴平行后缓慢对接叶轮和机舱，在 叶轮竖直后，三个叶片应处于"Y"字形；
[0050] 当轮毂法兰接近机舱法兰时主吊车动作缓慢，松开机舱锁定销，通过机舱主轴盘 车调整以便于对正螺栓孔，叶轮与机舱联接螺栓全部穿入后首先使用电动扳手按十字对角 法预紧，然后使用液压扳手分三次按十字对角法紧固到规定力矩值；
[0051] 叶轮安装完毕后，拆除叶轮吊具、叶尖护套和缆风绳，将叶轮缓慢旋转，使其中一 只叶片叶尖方向竖直向下，使用螺栓拉伸器拉伸该叶片螺栓；三只叶片均变桨至顺桨位置， 拆除叶片锁紧装置，完成吊装。
[0052] 进一步地，所述底段塔筒螺栓拉伸必须在二次灌浆达到合格强度后进行，底段塔 筒下法兰内外圈螺栓各为96个，适用于6个拉伸器内外均按间隔120°对称布置同时拉伸， 预紧力730kN，螺栓分三次拉伸，每次间隔时间不少于30分钟，三次拉伸力分别