风力发电机叶片安装工法

技术领域

本申请涉及风机叶片安装技术领域，尤其是涉及一种风力发电机叶片安装工法。

背景技术

海上风力发电作为无污染的可再生能源开发，因其具有更好的风能条件，不涉及土地征用问题，不会造成大气污染，环保价值可观等优点，发展非常迅速。叶片是海上风电机组最基础、最关键的部件之一，其和轮毂组成的风轮是能量捕获机构，能将风能转变为机械能。同时，叶片也是风载荷的主要承载部件。叶片在阵风和暴风环境下运行时，易出现振动、变形等现象，甚至遭到损伤或破坏。随着风电机组趋向于大型化，主机轮毂重心越来越高，叶片长度及重量也越来越大。

常规海上风电机组叶片安装方案采用叶轮式，即将叶片在施工平台上组装完成后吊装，该方案需要更大的安装设备和施工场地，同时随着叶轮直径的增大，同时组装成型的叶轮迎风受力面积增大，考虑到风电场的复杂施工环境(主要为风速)，耗费大量人力缆风，延长了风机安装的周期、增加了安装成本；现场施工作业区域有限，叶轮组装中易因船舶浮动而发生碰撞导致损坏。

发明内容

为了减小安装难度，提高安装效率，本申请提供一种风力发电机叶片安装工法。

采用如下的技术方案：

一种风力发电机叶片安装工法，包括以下步骤：

S1，第一支叶片安装至塔架上端轮毂第一安装孔处；

S2，待第一支叶片与塔架上端轮毂第一安装孔连接螺栓拧紧后，借助吊具及第一支叶片的自重整体盘车，使第一支叶片由0°顺时针旋转至一角度a，锁住轮毂，吊具脱离第一支叶片；

S3，机组一次带电偏航180°；

S4，安装第二支叶片；

S5，机组二次带电偏航180°；

S6，安装第三支叶片，待第三支叶片连接螺栓与轮毂第三安装孔拧紧后，锁住轮毂，吊具脱离第三支叶片。

采用上述技术方案，风机三支叶片分体式分别单独吊装至风电机塔架上，降低整体组装吊装方式的施工难度，减小风电机叶片整体安装的迎风受力面积，叶片安装效率高。

可选的，步骤S2中，所述角度a为-60°。

采用上述技术方案，能够适用于+30°～-60°带叶片盘车能力的单叶片吊具。

可选的，作为第二支叶片的第一种安装工法，步骤S1中，第一支叶片水平安装至塔架上端轮毂第一安装孔处，或者由吊具带着第一支叶片逆时针旋转30°后斜插安装至塔架上端轮毂第一安装孔处；步骤S4中，所述第二支叶片安装过程如下：第二支叶片连接螺栓与轮毂第二安装孔拧紧，借助吊具拉动第二叶片向上盘车30°，使第二支叶片由0°逆时针旋转至+30°位置, 锁住轮毂，吊具脱离第二支叶片。

采用上述技术方案，第二支叶片和第三支叶片均采用吊装到已锁紧轮毂对应的第二安装孔高度与第三安装孔高度，直接进行安装紧固，安装工序少，更加便捷，吊具需要满足+30°的吊装要求。

可选的，作为第二支叶片的第二种安装工法，步骤S4中，所述第二支叶片安装过程如下：所述第二支叶片由吊具吊至水平状态，待第二支叶片连接螺栓与轮毂第二安装孔拧紧后，锁住轮毂，吊具脱离第二支叶片。

可选的，步骤S5之后且步骤S6之前还包括以下步骤：

S51，吊具夹持假叶片水平对位第三支叶片的轮毂第三安装孔；

S52，待假叶片与轮毂第三安装孔连接螺栓拧紧后，借助吊具及假叶片的自重整体盘车，使第三支叶片安装孔位由+60°逐渐顺时针旋转至0°位置，锁住轮毂；

S53，吊具夹持假叶片一起脱离轮毂第三安装孔。

采用上述技术方案，第二支叶片的第二种安装工法，虽然相对上述第一种安装工法的工序相对增多，但能够实现三支叶片均为水平位置安装，降低吊具的吊高要求，能选择的吊机或施工船范围更多。

可选的，步骤S2中，所述角度a为-30°。

采用上述技术方案，能够适用于+30°～-30°带叶片盘车能力的单叶片吊具，相对于+30°～-60°带叶片盘车能力的单叶片吊具，由于所需油缸行程减少，可降低吊具造价。

可选的，作为第二支叶片的第三种安装工法，步骤S1中，第一支叶片水平安装至塔架上端轮毂第一安装孔处，或者由吊具带着第一支叶片逆时针旋转30°后斜插安装至塔架上端轮毂第一安装孔处；步骤S4中，所述第二支叶片安装过程如下：所述第二支叶片由吊具倾斜-30°吊至轮毂第二安装孔位置，第二支叶片连接螺栓与轮毂第二安装孔拧紧，借助吊具拉动第二叶片向上盘车60°，使第二支叶片由-30°逆时针旋转至+30°位置, 锁住轮毂，吊具脱离第二支叶片。

作为第二支叶片的第三种安装工法，与第一种安装工法相类似，区别在于根据吊具的吊高不同，而采用不同的盘车角度。

可选的，作为第二支叶片的第四种安装工法，步骤S4中，所述第二支叶片安装过程如下：所述第二支叶片由吊具倾斜-30°吊至轮毂第二安装孔位置，第二支叶片连接螺栓与轮毂第二安装孔拧紧，助吊具拉动第二叶片向上盘车30°，使第二支叶片由-30°逆时针旋转至0°位置, 锁住轮毂，吊具脱离第二支叶片。

可选的， 步骤S5之后且步骤S6之前还包括以下步骤：

S510，吊具夹持假叶片水平对位第三支叶片的轮毂第三安装孔；

S520，待假叶片与轮毂第三安装孔连接螺栓拧紧后，借助吊具及假叶片的自重整体盘车，使第三支叶片安装孔位由+60°逐渐顺时针旋转至0°位置，锁住轮毂；

S530，吊具夹持假叶片一起脱离轮毂第三安装孔。

采用上述技术方案，作为第二支叶片与第三支叶片的第四种安装工法，与第二种安装工法相类似，区别在于根据吊具的吊高不同，而采用不同的盘车角度。

可选的，所述假叶片整体水平，与轮毂第三安装孔连接的端部带有60°的弯头。

综上所述，本申请包括以下至少一种有益技术效果：

本申请提供了一种风力发电机叶片安装工法，本申请采用单叶片式分步安装方法，减小风电机叶片整体安装的迎风受力面积，降低安装难度，提高了安装工法的可靠性，提高安装效率。

附图说明

图1是本申请实施例一的第一支叶片安装示意图；

图2是本申请实施例一的第一支叶片盘车示意图；

图3是本申请实施例一机组一次偏航后与塔架相对位置变化示意图；

图4是本申请实施例一的第二支叶片安装示意图；

图5是本申请实施例一的第二支叶片盘车示意图；

图6是本申请实施例一机组二次偏航后与塔架相对位置变化示意图；

图7是本申请实施例一的第三支叶片安装示意图；

图8是本申请实施例二的第二支叶片安装示意图；

图9是本申请实施例二的假叶片盘车示意图；

图10是本申请实施例二的假叶片脱离轮毂第三安装孔示意图；

图11是本申请实施例三的第一支叶片安装示意图；

图12是本申请实施例三的第一支叶片盘车示意图；

图13是本申请实施例三机组一次偏航后与塔架相对位置变化示意图；

图14是本申请实施例三的第二支叶片安装示意图；

图15是本申请实施例三的第二支叶片盘车示意图；

图16是本申请实施例三的机组二次偏航后与塔架相对位置变化示意图；

图17是本申请实施例三的第三支叶片安装示意图；

图18是本申请实施例四的第二支叶片安装示意图；

图19是本申请实施例四的第二支叶片盘车示意图；

图20是本申请实施例四的假叶片盘车示意图；

图21是本申请实施例四的假叶片脱离轮毂第三安装孔示意图。

具体实施方式

以下结合附图1-21对本申请作进一步详细说明。

实施例一

一种风力发电机叶片安装工法，能够适用于+30°～-60°带叶片盘车能力的单叶片吊具，包括以下步骤：

S1，第一支叶片安装至塔架上端轮毂第一安装孔处, 参见图1；

S2，待第一支叶片与塔架上端轮毂第一安装孔连接螺栓拧紧后，借助吊具及第一支叶片的自重整体盘车，使第一支叶片由0°顺时针旋转至-60°，锁住轮毂，吊具脱离第一支叶片,参见图2；

S3，吊装机组整体一次带电以叶片安装塔架为中心偏航180°,参见图3；

S4，安装第二支叶片,参见图4；

S5，吊装机组整体二次带电以叶片安装塔架为中心偏航180°°,参见图6；

S6，安装第三支叶片，待第三支叶片连接螺栓与轮毂第三安装孔拧紧后，锁住轮毂，吊具脱离第三支叶片,参见图7。

采用上述技术方案，风机三支叶片分体式分别单独吊装至风电机塔架上，降低整体组装吊装方式的施工难度，减小风电机叶片整体安装的迎风受力面积，叶片安装效率高。

本实施例中，步骤S1中，第一支叶片水平安装至塔架上端轮毂第一安装孔处，或者由吊具带着第一支叶片逆时针旋转30°后斜插安装至塔架上端轮毂第一安装孔处；步骤S4中，所述第二支叶片具体安装过程如下：所述第二支叶片由吊具吊至水平状态，第二支叶片连接螺栓与轮毂第二安装孔拧紧，借助吊具拉动第二叶片向上盘车30°，使第二支叶片由0°逆时针旋转至+30°位置, 锁住轮毂，吊具脱离第二支叶片，参见图5。

实施例二

本实施例提供的一种风力发电机叶片安装工法，与实施例一不同之处在于，第二支叶片与第三支叶片的安装方式，具体如下：

步骤S4中，所述第二支叶片安装过程如下：所述第二支叶片由吊具吊至水平状态，待第二支叶片连接螺栓与轮毂第二安装孔拧紧后，锁住轮毂，吊具脱离第二支叶片，参见图8。

步骤S5之后且步骤S6之前还包括以下步骤：

S51，吊具夹持假叶片水平对位第三支叶片的轮毂第三安装孔；

S52，待假叶片与轮毂第三安装孔连接螺栓拧紧后，借助吊具及假叶片的自重整体盘车，使第三支叶片安装孔位由+60°逐渐顺时针旋转至0°位置，锁住轮毂，参见图9；

S53，吊具夹持假叶片一起脱离轮毂第三安装孔，参见图10。

本实施例，第二支叶片与第三支叶片的安装工法，虽然相对实施例一安装工法的工序相对增多，但能够实现三支叶片均为水平位置安装，降低吊具的吊高要求，能选择的吊机或施工船范围更多。

实施例三

一种风力发电机叶片安装工法，能够适用于+30°～-30°带叶片盘车能力的单叶片吊具，相对于+30°～-60°带叶片盘车能力的单叶片吊具，由于所需油缸行程减少，能够选择成本更低的短行程油缸，可降低吊具造价，包括以下步骤：

S1，第一支叶片安装至塔架上端轮毂第一安装孔处, 参见图11；

S2，待第一支叶片与塔架上端轮毂第一安装孔连接螺栓拧紧后，借助吊具及第一支叶片的自重整体盘车，使第一支叶片由0°顺时针旋转至-60°，锁住轮毂，吊具脱离第一支叶片,参见图12；

S3，吊装机组整体一次带电以叶片安装塔架为中心偏航180°,参见图13；

S4，安装第二支叶片,参见图14；

S5，吊装机组整体二次带电以叶片安装塔架为中心偏航180°,参见图16；

S6，安装第三支叶片，待第三支叶片连接螺栓与轮毂第三安装孔拧紧后，锁住轮毂，吊具脱离第三支叶片,参见图17。

本实施例中，步骤S1中，第一支叶片水平安装至塔架上端轮毂第一安装孔处，或者由吊具带着第一支叶片逆时针旋转30°后斜插安装至塔架上端轮毂第一安装孔处；所述第二支叶片安装过程如下：所述第二支叶片由吊具倾斜-30°吊至轮毂第二安装孔位置，第二支叶片连接螺栓与轮毂第二安装孔拧紧，借助吊具拉动第二叶片向上盘车60°，使第二支叶片由-30°逆时针旋转至+30°位置, 锁住轮毂，吊具脱离第二支叶片，参见图15。

本实施例第二支叶片与第三支叶片的安装工法与实施例一的第二叶片与第三支叶片的安装工法相类似，区别在于根据吊具的吊高不同，而采用不同的盘车角度。

实施例四

本实施例提供的一种风力发电机叶片安装工法，与实施例三不同之处在于，第二支叶片与第三支叶片的安装方式，具体如下：

步骤S4中，所述第二支叶片安装过程如下：参见图18，所述第二支叶片由吊具倾斜-30°吊至轮毂第二安装孔位置，第二支叶片连接螺栓与轮毂第二安装孔拧紧，参见图19，借助吊具拉动第二叶片向上盘车30°，使第二支叶片由-30°逆时针旋转至0°位置, 锁住轮毂，吊具脱离第二支叶片,。

步骤S5之后且步骤S6之前还包括以下步骤：

S510，吊具夹持假叶片水平对位第三支叶片的轮毂第三安装孔；

S520，待假叶片与轮毂第三安装孔连接螺栓拧紧后，借助吊具及假叶片的自重整体盘车，使第三支叶片安装孔位由+60°逐渐顺时针旋转至0°位置，锁住轮毂，参见图20；

S530，吊具夹持假叶片一起脱离轮毂第三安装孔，参见图21。

采用上述技术方案，作为第二支叶片与第三支叶片的第四种安装工法，与第二种安装工法相类似，区别在于根据吊具的吊高不同，而采用不同的盘车角度。

以上四种风力发电机叶片安装工法的实施方式，均充分考虑到海上施工的风电场的复杂性，不论是斜插安装还是水平安装，本申请都是采用对单支叶片高空组对轮滚的工法保护，而单叶片安装不仅为山地、林地风场解决了征地问题，也为海上大兆瓦风机安装提高了作业风速的边界限制，大大增加了海上施工作业窗口期，且三支叶片水平安装更是考虑到了所用安装吊机的吊高能力问题，使安装吊机的选择范围更大，

本具体实施方式的实施例均为本申请的较佳实施例，并非依此限制本申请的保护范围，故：凡依本申请的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本申请的保护范围之内。