一种吊装工装及吊装方法与流程

1.本技术涉及风电叶片制作吊装技术领域，具体而言，涉及一种吊装工装及吊装方法。


背景技术：

2.大梁为叶片中重要组成部件，其随着叶片形状铺贴在叶片壳体内，其中，压力面和吸力面分别安装一只。在风电叶片生产过程中，由于存在安装主梁空间小等问题，导致安装较为困难、安装效率较低，因此整体吊装工装是其不可或缺的重要辅助工装。
3.现有技术中，通过整体吊装工装对大梁进行吊装、定位和安装时，由于叶型模具为弧形的异形结构，导致大梁的放置安装变得尤为困难。具体的，在目前的大梁吊装作业中，由于叶型模具的根部相对较为平缓，使得整体吊杆可以倾斜放置，以消除吊杆和模具的高低差，在根部大梁安装时可以采用吊杆整体甩放的原则进行装配；但是，叶型模具尖部形状变化较大，呈“拱桥”状，与整体吊杆的落差较大，尖部大梁安装时只能使用人工抬放，此操作对叶片生产的提速工作产生影响，同时，加重工人劳动强度，定位精确性也无法得到保证。


技术实现要素：

4.本技术的目的在于提供一种吊装工装及吊装方法，尖部大梁安装无需人工抬放，使得叶片生产速度提高、劳动强度降低，而且相对于人工抬放定位精度更高。
5.本技术的实施例是这样实现的：
6.第一方面，本技术实施例提供一种吊装工装，用于将风电叶片大梁吊装到叶型模具，叶型模具包括平滑区域以及位于尖部的弯曲区域，吊装工装包括：
7.整体段吊杆，用于与平滑区域对应；
8.独立段吊杆，与整体段吊杆在吊装工装的长度方向上间隔分布，用于与弯曲区域对应；以及
9.转动连接结构，连接于整体段吊杆和独立段吊杆之间，以使得在吊装工装的高度方向上整体段吊杆和独立段吊杆能够相对转动；
10.整体段吊杆的顶部和独立段吊杆的顶部均设有上方吊点，整体段吊杆的底部和独立段吊杆的底部均设有下方吊点。
11.上述技术方案中，在用于进行风电叶片大梁的吊装时，起吊吊装工装至叶型模具上方后，向上或向下吊起独立段吊杆，通过独立段吊杆相对整体段吊杆转动实现对独立段吊杆的起吊调整，使得独立段吊杆的倾斜方向与弯曲区域的切线方向对应，此时尖部大梁与叶片壳体具有较小的距离。在进一步的作业中，利用吊装工装将风电叶片大梁落入叶片壳体后，风电叶片大梁整体均能够较好地靠近叶片壳体内腔，因此直接解除下方吊点对风电叶片大梁整体的吊装固定即可，尖部大梁安装无需人工抬放，使得叶片生产速度提高、劳动强度降低，而且相对于人工抬放定位精度更高。
12.在一些可选的实施方案中，转动连接结构包括第一连接板、第二连接板、销轴和锁定件；第一连接板连接于整体段吊杆；第二连接板连接于独立段吊杆；销轴沿吊装工装的宽度方向上可转动地穿设于第一连接板和第二连接板，并通过锁定件进行锁定以防止脱落。
13.上述技术方案中，第一连接板、第二连接板、销轴和锁定件组成销轴铰接结构，其在满足整体段吊杆和独立段吊杆相对转动的需求的同时，结构简单且连接稳定。
14.在一些可选的实施方案中，设置于整体段吊杆的上方吊点为第一上方吊点，第一上方吊点为两个且分别设于整体段吊杆在长度方向上的两端，每个第一上方吊点与其对应的整体段吊杆的端部之间的距离为l1，整体段吊杆的长度为l，l1和l的比值为0.2～0.21。
15.上述技术方案中，由于整体段吊杆的长度相对较长，在整体段吊杆设置两个第一上方吊点用于起吊，并控制起吊点到整体段吊杆的端部具有合适的距离，保证吊装有较好的平稳性。
16.在一些可选的实施方案中，设置于独立段吊杆的上方吊点为第二上方吊点，第二上方吊点设置于独立段吊杆在长度方向上的中部。
17.上述技术方案中，由于独立段吊杆的长度相对较短，在独立段吊杆的中部设置一个第二上方吊点用于起吊，在较好地满足吊装平稳性要求的同时，使得起吊结构简单、起吊操作方便。
18.在一些可选的实施方案中，每个上方吊点连接有四根吊绳，与整体段吊杆对应的吊绳连接在整体段吊杆的底部，与独立段吊杆对应的吊绳连接在独立段吊杆的底部，每根吊绳的靠近吊装工装的底部的一端为连接端，每个上方吊点的四根吊绳的连接端呈矩形分布。
19.在一些可选的实施方案中，在吊装工装的长度方向上，每个上方吊点的四根吊绳的连接端分为两列，两列吊绳的连接端的间距为10m
±
10mm。
20.上述技术方案中，四根吊绳连接在对应的吊杆的底部并使连接端呈矩形分布，进一步地将吊绳的连接端按照合适的间距进行分布，能够较好地克服起吊后吊杆发生变形的问题，使得起吊作业更稳定且更精准。
21.在一些可选的实施方案中，满足以下条件：
22.整体段吊杆包括多个分段杆体，多个分段杆体在吊装工装的长度方向上并排分布，相邻两个分段杆体之间通过法兰螺栓连接，相邻两组法兰螺栓的间距为12m
±
10mm。
23.上述技术方案中，整体段吊杆包括多个分段杆体，多个分段杆体通过法兰螺栓连接，且每段分段杆体具有合适的长度，使得整体段吊杆的生产方便且结构稳定。
24.在一些可选的实施方案中，在吊装工装的长度方向上，相邻两个下方吊点的间距为3m
±
10mm。
25.上述技术方案中，下方吊点按照特定的间距均匀分布，能够稳定地对风电叶片大梁整体进行吊装固定。
26.在一些可选的实施方案中，整体段吊杆和独立段吊杆沿长度方向上延伸的杆体为主钢架杆体；在横截面内，主钢架呈三角分布，其中，一个主钢架杆体位于吊装工装的顶部，两个主钢架杆体位于吊装工装的底部且间距为650mm
±
10mm。
27.上述技术方案中，主钢架呈三角分布使得结构稳定；控制底部两个主钢架的间距，使得吊杆具有合适的宽度，该吊杆宽度稍大于风电叶片大梁宽度，有效防止吊装时下方吊
点连接的吊带损伤风电叶片大梁。
28.第二方面，本技术实施例提供一种吊装方法，采用如第一方面实施例提供的吊装工装进行，吊装方法包括：
29.将吊装工装的两端与风电叶片大梁的两端对应，并通过下方吊点将风电叶片大梁进行吊装固定；
30.将吊钩勾入上方吊点做吊装准备；
31.起吊吊装工装至叶型模具上方，向上或向下吊起独立段吊杆，使得独立段吊杆相对整体段吊杆转动，以使独立段吊杆的倾斜方向与弯曲区域的切线方向对应；
32.移动吊装工装靠近叶型模具直至风电叶片大梁落入叶片壳体内，然后解除下方吊点的吊装固定。
33.上述技术方案中，在进行风电叶片大梁的吊装时，起吊吊装工装至叶型模具上方后，向上或向下吊起独立段吊杆，能够使得独立段吊杆相对整体段吊杆转动，以使独立段吊杆的倾斜方向与弯曲区域的切线方向对应，此时尖部大梁与叶片壳体具有较小的距离。因此，在进一步的作业中，利用吊装工装将风电叶片大梁落入叶片壳体后，风电叶片大梁整体均能够较好地靠近叶片壳体内腔，因此直接解除下方吊点对风电叶片大梁整体的吊装固定即可，尖部大梁安装无需人工抬放，使得叶片生产速度提高、劳动强度降低，而且相对于人工抬放定位精度更高。
附图说明
34.为了更清楚地说明本技术实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本技术的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
35.图1为现有技术中的第一种叶型模具的结构示意图；
36.图2为现有技术中的第二种叶型模具的结构示意图；
37.图3为本技术实施例提供的吊装工装的结构示意图；
38.图4为本技术实施例提供的吊装工装在三维视角下的局部结构示意图；
39.图5为本技术实施例提供的吊装工装与第一种叶型模具的安装状态示意图；
40.图6为本技术实施例提供的吊装工装与第二种叶型模具的安装状态示意图；
41.图7为本技术实施例提供的吊装工装的横截面方向的结构示意图；
42.图8为本技术实施例提供的吊装工装的转动连接结构的结构示意图。
43.图标：100-吊装工装；110-整体段吊杆；111-分段杆体；112-法兰螺栓；120-独立段吊杆；130-转动连接结构；131-第一连接板；132-第二连接板；133-销轴；134-锁定件；141-上方吊点；142-下方吊点；143-吊绳；144-主钢架；a-长度方向；b-高度方向；c-宽度方向；10-叶型模具；11-平滑区域；12-弯曲区域。
具体实施方式
44.为使本技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是
本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本技术实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
45.因此，以下对在附图中提供的本技术的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本技术的范围，而是仅仅表示本技术的选定实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。
46.应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
47.在本技术的描述中，需要说明的是，术语“中部”、“上”、“下”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该申请产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本技术的限制。
48.术语“水平”、“竖直”等术语并不表示要求部件绝对水平或竖直，而是可以稍微倾斜。
49.术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
50.在本技术的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本技术中的具体含义。
51.请参阅图1和图2，现有技术中，叶型模具10包括平滑区域11以及弯曲区域12。其中，平滑区域11具有较大的长度，为叶型模具10的主体区域；弯曲区域12具有较小的长度，其位于叶型模具10的尖部。
52.由于风电叶片制作的工艺中，压力面和吸力面需要分别安装大梁，因此，弯曲区域12通常对应有两种不同的弯曲方向。其中的第一种，如图1所示，弯曲区域12远离平滑区域11的一端朝上翘起；其中的第二种，如图2所示，弯曲区域12远离平滑区域11的一端朝下拱起。
53.请参阅图3和图4，本技术实施例提供一种吊装工装100，用于将风电叶片大梁吊装到叶型模具10。其中，吊装工装100包括整体段吊杆110、独立段吊杆120以及转动连接结构130。
54.整体段吊杆110用于与平滑区域11对应。独立段吊杆120与整体段吊杆110在吊装工装100的长度方向a上间隔分布，用于与弯曲区域12对应。
55.整体段吊杆110在高度方向b上的底部和独立段吊杆120在高度方向b上的底部均设有下方吊点142，用于对风电叶片大梁进行吊装固定。整体段吊杆110在高度方向b上的顶部和独立段吊杆120在高度方向b上的顶部均设有上方吊点141，用于行车等吊装设备的吊钩勾入以进行吊装。
56.需要说明的是，在本技术中，吊装工装100、整体段吊杆110和独立段吊杆120的长度方向a指的是相同的第一方向，吊装工装100、整体段吊杆110和独立段吊杆120的高度方向b指的是相同的第二方向，吊装工装100、整体段吊杆110和独立段吊杆120的长度方向a指
的是相同的第三方向。其中，各吊杆在高度方向b上的底部和顶部，均是相对于吊装作业的状态而言的。
57.转动连接结构130连接于整体段吊杆110和独立段吊杆120之间，以使得在吊装工装100的高度方向b上整体段吊杆110和独立段吊杆120能够相对转动。
58.请参阅图5和图6，本技术提供的吊装工装100，在用于进行风电叶片大梁的吊装时，通过下方吊点142对风电叶片大梁进行吊装固定，通过吊钩勾入上方吊点141以进行吊装。
59.将吊装固定有风电叶片大梁的起吊吊装工装100至叶型模具10上方后，向上或向下吊起独立段吊杆120，(对应如图1所示的叶型模具10时，向上吊起独立段吊杆120；对应如图2所示的叶型模具10时，向下吊起独立段吊杆120)，通过独立段吊杆120相对整体段吊杆110转动实现对独立段吊杆120的起吊调整，使得独立段吊杆120的倾斜方向与弯曲区域12的切线方向对应，此时尖部大梁与叶片壳体具有较小的距离。在进一步的作业中，利用吊装工装100将风电叶片大梁落入叶片壳体后，风电叶片大梁整体均能够较好地靠近叶片壳体内腔，因此直接解除下方吊点142对风电叶片大梁整体的吊装固定即可，尖部大梁安装无需人工抬放，使得叶片生产速度提高、劳动强度降低，而且相对于人工抬放定位精度更高。
60.在本技术中，可选地，吊装工装100长度与风电叶片长度基本相同。例如，81米长的风电叶片，其对应的吊装工装100的长度约80米，其可以同时满足叶片中腹板和大梁几大基础部件的吊装需求。其中，整体段吊杆110的长度根据叶型模具10的弧度来确定，其独立段吊杆120的长度则为剩余尺寸。
61.作为一种示例，整体段吊杆110的长度为60～70m，例如为60m或70m。进一步地，当整体段吊杆110的长度为60m时，独立段吊杆120的长度为20m；当整体段吊杆110的长度为70m时，独立段吊杆120的长度为10m。
62.上述技术方案中，整体段吊杆110具有合适的尺寸，能够较好地平滑区域11对应，使得独立段吊杆120能够较好地与弯曲区域12对应，在进行吊装时能够更较好将独立段吊杆120的倾斜方向调整至与弯曲区域12匹配。
63.考虑到整体段吊杆110的长度较长，为了较好地生产方便且结构稳定的需要，作为一种示例，整体段吊杆110包括多个分段杆体111，多个分段杆体111在吊装工装100的长度方向a上并排分布。相邻两个分段杆体111之间通过法兰螺栓112连接，使得连接方便且稳定。相邻两组法兰螺栓112的间距为12m
±
10mm；例如每个分段杆体111的长度均为12m
±
10mm，或均为12m。
64.可以理解的是，在本技术中，整体段吊杆110和独立段吊杆120的钢架结构可以按照常规方式搭建，例如各吊杆分别包括多个沿长度方向a延伸杆体，且各杆体之间通过支杆进行连接和加强。
65.作为一种示例，整体段吊杆110和独立段吊杆120沿长度方向a上延伸的杆体为主钢架144杆体。可选地，主钢架144杆体为规格为的圆管。
66.请参阅图7，在横截面内，主钢架144呈三角分布，主钢架144呈三角分布使得结构稳定。其中，一个主钢架144杆体位于吊装工装100的顶部，两个主钢架144杆体位于吊装工装100的底部。
67.可以理解的是，在申请中，吊装工装100的宽度和高度可以根据安装需要进行选
择。
68.作为一种示例，吊装工装100的宽度为650mm
±
10mm，或者，位于吊装工装100的底部的两个主钢架144杆体的间距为650mm
±
10mm，例如为650mm。上述规格要求使得吊杆具有合适的宽度，该吊杆宽度稍大于风电叶片大梁宽度，有效防止吊装时下方吊点142连接的吊带损伤风电叶片大梁。
69.作为一种示例，吊装工装100的高度为1000mm
±
10mm，或者，位于吊装工装100的底部的两个主钢架144杆体和位于吊装工装100的顶的主钢架144杆体在高度方向b上的间距为1000mm
±
10mm，例如为1000mm。
70.在本技术中，转动连接结构130、上方吊点141和下方吊点142的设置方式和规格等，都可以按照本领域常规的方式或者标准进行设置。
71.关于转动连接结构130：
72.请参阅图8，作为一种示例，转动连接结构130包括第一连接板131、第二连接板132、销轴133和锁定件134；其中，各连接杆的厚度例如为30mm，销轴133的直径例如为30mm。
73.第一连接板131连接于整体段吊杆110；第二连接板132连接于独立段吊杆120；销轴133沿吊装工装100的宽度方向c上可转动地穿设于第一连接板131和第二连接板132，以使得在吊装工装100的高度方向b上整体段吊杆110和独立段吊杆120能够相对转动。销轴133通过锁定件134进行锁定，用于防止销轴133与第一连接板131和第二连接板132脱离；其中，该锁定件134例如为螺母或者开口销，用于与销轴133穿过第一连接板131和第二连接板132的端部配合。
74.上述技术方案中，第一连接板131、第二连接板132、销轴133和锁定件134组成销轴133铰接结构，其在满足整体段吊杆110和独立段吊杆120相对转动的需求的同时，结构简单且连接稳定。
75.可选地，转动连接结构130例如设置有两组，两组转动连接结构130沿吊装工装100的宽度方向c并排分布。进一步地，在每组转动连接结构130中，第一连接板131设置有两个，两个第一连接板131沿吊装工装100的宽度方向c间隔分布，第二连接板132伸入两个第一连接板131之间的间隙。
76.需要说明的是，在本技术中，转动连接结构130不限于上述的销轴133铰接结构，例如也可以设置相互配合的轴套和轴承结构等。
77.关于上方吊点141：
78.为了方便以下的描述，做出以下定义：设置于整体段吊杆110的上方吊点141为第一上方吊点141，设置于独立段吊杆120的上方吊点141为第二上方吊点141。
79.在整体段吊杆110中，作为一种示例，第一上方吊点141为两个且分别设于整体段吊杆110在长度方向a上的两端，每个第一上方吊点141与其对应的整体段吊杆110的端部之间的距离为l1，整体段吊杆110的长度为l，l1和l的比值为0.2～0.21，例如为0.207。
80.由于整体段吊杆110的长度相对较长，上述技术方案中，在整体段吊杆110设置两个第一上方吊点141用于起吊，并控制起吊点到整体段吊杆110的端部具有合适的距离，保证吊装有较好的平稳性。
81.在独立段吊杆120中，作为一种示例，第二上方吊点141设置于独立段吊杆120在长度方向a上的中部。
82.由于独立段吊杆120的长度相对较短，上述技术方案中，在独立段吊杆120的中部设置一个第二上方吊点141用于起吊，在较好地满足吊装平稳性要求的同时，使得起吊结构简单、起吊操作方便。
83.在一些实施方案中，每个上方吊点141连接有四根吊绳143，与整体段吊杆110对应的吊绳143连接在整体段吊杆110的底部，与独立段吊杆120对应的吊绳143连接在独立段吊杆120的底部，定义每根吊绳143的靠近吊装工装100的底部的一端为连接端，每个上方吊点141的四根吊绳143的连接端呈矩形分布。即，在吊装工装100的长度方向a上，每个上方吊点141的四根吊绳143的连接端分为两列；在吊装工装100的宽度方向上，每个上方吊点141的四根吊绳143的连接端分为两行。换句话说，就是在各吊杆的底部，其用于与每个上方吊点141的四根吊绳143连接的部位分别为四个连接部，且该四个连接部呈矩形分布。
84.可选地，在吊装工装100的长度方向a上，两列吊绳143的连接端的间距为10m
±
10mm，例如为10m。
85.上述技术方案中，四根吊绳143连接在对应的吊杆的底部并使连接端呈矩形分布，能够较好地克服起吊后吊杆发生变形的问题，使得起吊作业更稳定且更精准。
86.关于下方吊点142：
87.作为一种示例，在吊装工装100的长度方向a上，相邻两个下方吊点142的间距为3m
±
10mm，例如为3m。其中，下方吊点142按照特定的间距均匀分布，能够稳定地对风电叶片大梁整体进行吊装固定。
88.在一些实施方案中，在吊装工装100的长度方向a上的相同位置处，设置有两个下方吊点142，两个下方吊点142沿吊装工装100的宽度方向c，方便通过吊带对风电叶片大梁进行吊装固定。
89.本技术实施例提供一种吊装方法，采用上述实施例提供的任意一种吊装工装100进行，吊装方法包括：
90.将吊装工装100落在组装好风电叶片大梁的组装支架上，调整吊装工装100的两端与风电叶片大梁的两端对应，并通过下方吊点142和扁平吊带将风电叶片大梁进行吊装固定。
91.将行车等吊装设备的吊钩勾入上方吊点141做吊装准备。
92.起吊吊装工装100至叶型模具10上方，向上或向下吊起独立段吊杆120(对应如图1所示的叶型模具10时，向上吊起独立段吊杆120；对应如图2所示的叶型模具10时，向下吊起独立段吊杆120)，使得独立段吊杆120相对整体段吊杆110转动，以使独立段吊杆120的倾斜方向与弯曲区域12的切线方向对应。
93.需要说明的是，独立段吊杆120的倾斜方向与弯曲区域12的切线方向对应，是指该倾斜方向与切线方向平行或者呈较小的夹角。其中，弯曲区域12远离平滑区域11的一端朝上翘起时，向上吊起独立段吊杆120，使得独立段吊杆120向上倾斜；弯曲区域12远离平滑区域11的一端朝下拱起时，向下吊起独立段吊杆120，使得独立段吊杆120向下倾斜。
94.移动吊装工装100靠近叶型模具10直至风电叶片大梁落入叶片壳体内，然后解除下方吊点142的吊装固定。
95.上述技术方案中，采用吊装工装100进行风电叶片大梁的吊装，独立段吊杆120能够通过吊装的方式随叶型模具10的弯曲构型进行转动倾斜调整，使得尖部大梁与叶片壳体
具有较小的距离。在进一步的作业中，利用吊装工装100将风电叶片大梁落入叶片壳体后，风电叶片大梁整体均能够较好地靠近叶片壳体内腔，因此直接解除下方吊点142对风电叶片大梁整体的吊装固定即可，尖部大梁安装无需人工抬放，使得叶片生产速度提高，生产效率能够提高30％；而且劳动强度降低，相对于人工抬放定位精度也更高。
96.以上仅为本技术的优选实施例而已，并不用于限制本技术，对于本领域的技术人员来说，本技术可以有各种更改和变化。凡在本技术的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本技术的保护范围之内。