一种海上变电站带环状装置的主吊耳结构及装置

技术领域

本发明属于海上变电站等电力工程领域，尤其涉及一种海上变电站带环状装置的主吊耳结构及装置。

背景技术

本部分的陈述仅仅是提供了与本发明相关的背景技术信息，不必然构成在先技术。

海上变电站为减少海上工作量，节约费用，保证质量，一般采用陆地建造，海上吊装安装。传统风场一般采用传统销钉、夹具的方式采用起吊船可满足吊装要求。

随着风电场规模的开发力度加大和技术进步要求，现采用容量更大的变电站，变电站上部模块重量更大，传统吊耳无法满足吊装变电站的要求。

具体原因如下：

1、传统销钉、夹具吊耳结构由于(1)吊重受现既有最大夹具规格限制(2)吊耳位于夹具中间，为单片钢板受力，数量少(3)吊耳厚度受夹具限制无法采用更大厚度，从而无法起吊更大重量。

2、柱头、吊耳在一起，节点集中，受力复杂，例如在吊装过程中主吊耳承受的吊绳向内倾产生的水平力在吊柱引起受力不平衡。

3、柱头施工空间有限，焊接工艺复杂。

4、传统的海上变电站吊耳结构仅仅用来吊装，功能单一。

5、若大吨位变电站由起吊船起吊改为浮吊安装法，将改变变电站上部整体结构布置及下部导管架根开及施工安装方式，极大增加结构跨度，造价昂贵。

发明内容

为了解决上述背景技术中存在的至少一项技术问题，本发明的第一方面提供一种海上变电站带环状装置的主吊耳结构，其为解决传统吊耳样式无法满足大吊重吊装，将吊耳结构形式改变，采用双吊耳中间设挂绳方式，将主吊耳单片耳板受力分散为两片耳板受力；此种不需要夹具；且吊耳耳板位于挂绳外侧从而厚度不受夹具间距限制，可采用更大板厚，满足了更大吊重要求。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种海上变电站带环状装置的主吊耳结构，包括：吊耳立柱、吊耳立柱加劲肋，吊耳环状结构组件和两片吊耳耳板；

所述两片吊耳耳板对称固接于吊耳立柱上，所述吊耳立柱内部固定吊耳立柱加劲肋，所述吊耳立柱加劲肋和两片吊耳耳板固定连接，所述吊耳环状结构组件包括多根环状结构连接肋和环状结构外部板，所述吊耳立柱外表面均匀固接多根环状结构连接肋，所述多根环状结构连接肋外侧设置环状结构外部板，所述环状结构外部板分别和多根环状结构连接肋及吊耳立柱固定连接。

作为一种实施方式，所述两片吊耳耳板平行设置。

作为一种实施方式，吊耳耳板上方设置吊耳耳板孔，吊耳耳板下方设置凹槽，通过凹槽将吊耳耳板固定至吊耳立柱上，通过吊耳耳板孔和轴销连接至吊绳进行吊装。

作为一种实施方式，所述结构还包括固定承力板、升压站顶梁和液压调节装置，所述固定承力板和升压站顶梁固定于吊耳立柱外表面，所述液压调节装置一端固定于升压站顶梁上表面，另一端固定于承力板下表面。

作为一种实施方式，所述液压调节装置用于通过伸缩操作，对承力板及升压站顶梁施加相对拉或压力，调节吊耳立柱由吊绳非垂直起吊引起的偏心受力。

作为一种实施方式，所述液压调节装置两端通过螺栓固定于升压站顶梁上表面和承力板下表面。

作为一种实施方式，所述多根环状结构连接肋和环状结构外部板包括多个分区，每个分区对应形成空腔，所述环状结构外部板上部设有雨水孔，环状结构连接肋下部有连通孔，连通各个分区为整体。

作为一种实施方式，所述环状结构外部板周边设有围挡沿。

作为一种实施方式，所述吊耳立柱加劲肋包括两条，两条吊耳立柱加劲肋平行对称分布于吊耳立柱内部固定，所述两条吊耳立柱加劲肋和两个吊耳耳板垂直固定。

本发明的第二方面提供一种海上变电站带环状装置的主吊耳装置，其为解决传统吊耳样式无法满足大吊重吊装，将吊耳结构形式改变，采用双吊耳中间设挂绳方式，将主吊耳单片耳板受力分散为两片耳板受力；此种不需要夹具；且吊耳耳板位于挂绳外侧从而厚度不受夹具间距限制，可采用更大板厚，满足了更大吊重要求。

一种海上变电站带环状装置的主吊耳装置，包括：如第一方面任一项所述的一种海上变电站带环状装置的主吊耳结构。

本发明的有益效果是：

1、在结构方面，本发明将传统方案中单块主吊耳板的拉力分散到两片耳板，承载能力成倍增加，有效针对受力集中区域增加了吊耳环状结构，增加了传力构件面积，极大改善了吊耳端部连接区受力局部应力集中问题。结构安全系数大大提高。液压调节装置减低或消除了吊耳立柱由吊绳非垂直起吊引起不利弯矩受力，有效增加吊耳吊重能力。

2、在功能方面，将吊耳的单一吊装功能扩展为吊装加积水储水器功能，有效解决海上海况恶劣时淡水补水困难问题，单个储水容积3～5立方，通常设四个或更多的吊耳点，总储水容积可达10～25立方，积水功能可为工业消防用水箱提供连续补给，储水功能也可为消防系统提供高位水箱水头压力，可作为消防系统的备用稳压水箱。

3、在施工吊具方面，仅需中间吊绳，无需夹具，避免了受限既有最大夹具规格制约，仅大大提高了起吊机具选择的自由度。

4、在制造方面，吊装节点和柱头节点分开方式，上下设置，同时外部环状装置采用全部柱钢管外焊接，提供了更大施工焊接空间，方便制造。

5、在经济方面，电站上部模块重量5000～6000t，本发明有在建工程半岛南U工程实施中，采用本发明吊耳可采用起吊船吊装，对比浮吊法近亿元的综合费用，节约近千万。

本发明附加方面的优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

构成本发明的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。

图1是本发明实施例提供的海上变电站带环状装置的主吊耳整体结构示意图；

图2是本发明实施例提供的主吊耳结构的正立面示意图；

图3是本发明实施例提供的主吊耳结构的侧立面示意图；

图4是本发明实施例提供的吊耳环状结构构造平面示意图；

图5是本发明实施例提供的吊耳耳板结构示意图；

图6是本发明实施例提供的环状连接肋结构示意图。

其中，1-吊耳立柱，2-吊耳立柱加劲肋，3-吊耳环状结构组件，4-环状结构连接肋，5-环状结构外部板，6-吊耳耳板，7-轴销，8-吊绳，9-升压站顶梁，10-承力板，11-雨水孔，12-连通孔，13-围挡沿，14-液压调节装置。

具体实施方式

下面结合附图与实施例对本发明作进一步说明。

应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本发明提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本发明所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本发明的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。

在本发明中，术语如“上”、“下”、“底”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，只是为了便于叙述本发明各部件或元件结构关系而确定的关系词，并非特指本发明中任一部件或元件，不能理解为对本发明的限制。

本发明中，术语如“固接”、“连接”等应做广义理解，表示可以是固定连接，也可以是一体地连接或可拆卸连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的相关科研或技术人员，可以根据具体情况确定上述术语在本发明中的具体含义，不能理解为对本发明的限制。

术语解释

吊耳，安装在变电站用于海上吊装的受力构件。

传统风场一般采用容量300MW～600MW变电站，上部模块重量约3000～4000t，采用传统销钉、夹具的方式采用起吊船可满足吊装要求。随着风电场规模的开发力度加大和技术进步要求，现采用容量更大的1000MW变电站，变电站上部模块重量可达5000～6000t，传统吊耳无法满足吊装1000MW变电站5000～6000t要求。

本发明为解决传统吊耳样式无法满足大吊重吊装，将吊耳结构形式改变，采用双吊耳中间设挂绳方式，将主吊耳单片耳板受力分散为两片耳板受力；此种不需要夹具；且吊耳耳板位于挂绳外侧从而厚度不受夹具间距限制，可采用更大板厚，满足了更大吊重要求。

为解决柱头施工空间有限，焊接工艺复杂。本发明采用吊装节点和柱头节点分开方式，上下设置，为施工焊接提供了更大空间。

为解决柱头节点复杂，受力复杂。本发明采用吊耳、柱头间增加环状装置，通过增加了中间区段吊耳耳板端部传力构件数量及面积，改善吊耳节点受力局部应力集中问题。且有效避开钢管内焊接，施工方便。

下面以实施例的方式具体说明本发明的技术方案。

实施例一

参照图1-图6，本实施例提供一种海上变电站带环状装置的主吊耳结构，包括吊耳立柱1，吊耳立柱加劲肋2，吊耳环状结构组件3，两片吊耳耳板6，轴销7和吊绳8，所述吊耳环状结构组件3包括多根环状结构连接肋4和环状结构外部板5，升压站顶梁9，承力板10，雨水孔11，连通孔12，围挡沿13，液压调节装置14。

本实施例中，所述吊耳结构涉及到的上述结构均采用钢结构。

所述两片吊耳耳板6对称固接于吊耳立柱1上，所述吊耳立柱1内部固定吊耳立柱加劲肋2，所述吊耳立柱加劲肋2一端和吊耳立柱1固接，另一端和吊耳耳板6固接；所述吊耳立柱1外表面均匀固接多根环状结构连接肋4，所述多根环状结构连接肋4外侧设置环状结构外部板5，所述环状结构外部板5分别和多根环状结构连接肋4及吊耳立柱1固定连接。

可以理解的，在其他的实施例中，固接的方式可以为焊接在一起，也可以采用其他方式固定连接，本领域技术人员可以根据具体工况自行设置，在此不作详述。

本实施例中，所述吊耳耳板6为两个，两个吊耳耳板6平行设置，吊耳耳板上方设置吊耳耳板孔，吊耳耳板下方设置凹槽，通过凹槽将吊耳耳板6固定至吊耳立柱1上。

本实施例中，所述吊耳立柱加劲肋2包括两条，两条吊耳立柱加劲肋2平行对称地分布于吊耳立柱1内部固定，所述两条吊耳立柱加劲肋2和两个吊耳耳板6垂直固定。

在吊装时所述轴销7穿过吊耳耳板孔，吊绳8从轴销7下方绕过，吊装完成后将轴销7拆下，在检测后轴销7又可进行下一次使用。

进一步地，所述吊耳立柱1上固定承力板10和升压站顶梁9，所述承力板10同时和吊耳耳板6固定连接，所述升压站顶梁9一侧设置液压调节装置14，所述液压调节装置14一端固定于升压站顶梁9上表面，另一端固定于承力板10下表面；在吊装时可同时对液压调节装置14进行伸缩操作，对承力板10及升压站顶梁9施加相对拉或压力，调节了吊耳立柱1由吊绳8非垂直起吊引起的偏心受力。

本实施例中，所述通过螺栓将液压调节装置14固定于升压站顶梁9上表面，另一端固定于承力板10下表面，以便吊装完成后通过拧开液压调节装置14两端螺栓将其拆下，在检测后液压调节装置14又可进行下一次使用。

根据需要说明的，本实施例中，所述升压站顶梁9的个数，本领域技术人员可以根据具体工况自行设置，在此不作详述。

如图4所示，所述环状结构外部板5上部有雨水孔11，周边有围挡沿13，环状结构连接肋4下部有连通孔12。安装完成后在围挡沿13围挡下，吊耳环状结构3范围内雨水通过雨水孔11流入吊耳环状结构3内的空腔内，环状结构连接肋4下部设连通孔12，连通各个分区为整体，因此通过上述结构吊耳环状结构3可以进行淡水收集储存，可储存很大水量，可对消防水箱等提供淡水补水。

发明主要原理为：

起重船通过吊绳8吊起变电站模块结构重量；吊绳8将吊装拉力通过绕过的销轴7一分为二分别传给两片吊耳耳板6；吊耳耳板6与吊耳立柱1焊接并传递受到的拉力到吊耳立柱1，同时吊耳耳板6将受力通过吊耳立柱加劲肋2分散传递到耳立柱1及下部节点；为调整吊耳耳板6与吊耳立柱1连接处局部受力集中，在吊耳耳板6下端设环状装置，原理为吊耳端部受力通过环状结构连接肋4及环状结构外部板5增加了传力构件数量及面积，从而有效改善了吊耳节点受力局部应力集中问题。

升压站非垂直起吊时，吊耳立柱1中由吊绳8非垂直起吊引起额外的不利弯矩受力，外部偏置布置的液压调节装置14通过伸缩操作，对承力板10和升压站顶梁9产生相对拉或压力，减低或消除了吊耳立柱1由吊绳8非垂直起吊引起不利弯矩受力，可增加吊耳吊重能力。

在围挡沿13围挡下，吊耳环状结构3范围内雨水通过雨水孔11流入吊耳环状结构3，环状结构连接肋4下部设连通孔12，连通各个分区为整体，吊耳环状结构3成为淡水收集储存装置，可储存很大水量，可对消防水箱等提供淡水补水。

围挡沿13可设置栏杆，为安装人员提供安全防护，吊耳环状结构3可作为吊装时的操作平台使用。围挡沿13还可作为爬梯悬挂支撑点。

实施例二

本实施例提供一种海上变电站带环状装置的主吊耳装置，包括如实施例一任一项所述的一种海上变电站带环状装置的主吊耳结构。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。