履带起重机风电吊装用揽风绳系统技术分析

张伟　翟杰

【摘  要】风机在吊装过程中，由于外界风等原因会导致风机晃动偏摆，增加吊装起升动载系数，甚至与臂架等结构件发生碰撞，影响吊装安装性。目前常用的控制方法是通过人力拉拽控制风机的偏摆，该方法存在一些局限性。本文探讨了一种起重机风电吊装专用揽风绳系统，使风机在吊装过程中平稳、不产生晃动，使吊装过程安全高效，希望为业内人士提供一些参考。

【关键词】履带起重机;风电吊装用揽风绳;系统技术分析

引言

现阶段，风力发电已经成为我国新能源开发的重要方向之一。而风电吊装技术在风电工程施工中的应用，对提高风电工程施工质量，增强风电工程使用效果等诸多方面有非常大的促进作用。

1履带起重机的构成

1.1动臂

动臂为多节组装桁架结构，对节数进行调整，可以使其长度发生改变，其下端铰装于转台前部，顶端用变幅钢丝绳滑轮组悬挂支承，在具体应用过程中，可对其倾角进行改变。也有一些起重机，在动臂顶端增加副臂，两者之间要存在一定夹角。

1.2转台

在底盘安装回支承，通过对其进行应用，可以将转台上的重量全部都转移到相应的底盘上，在其上装有动力装置、卷扬机、传统系统等。履带起重机在运行过程中，动力装置通过对回转机结构的应用，可以使转台完成360°转动。回转支撑由上滚盘、下滚盘、滚动件共同构成，对其进行应用，不仅可以将转台上的重量全部都传递给底盘，而且可以确保转台可以自由转动。

1.3底盘

底盘主要由以下两个部分构成：①行走结构。其使起重机能够前后行走、左右转弯。②行走装置。其有驱动轮、履带架、支重轮等结构共同构成。

2风电吊装技术概述

2.1风电吊装技术特点与要求

风电吊装的过程中高度一般超过140m，由于不同机型设备质量不一样，塔架高度也有较大差异，并受到风力分布的影响。因为风险尺寸很大，通常大于90m，单体质量在70t以上，作业环境也非常复杂，如所在地形比较复杂，会受到大风的影响，这对风电吊装技术有了较高要求，确保合理选用吊装作业方案与设备。要根据风机单机实际特性制定吊装施工方案，风电场的机组较多，经常为几十台乃至上百台，在风电吊装时需要在较大范围内移动施工，这要求风电安装施工时满足便捷的要求，确保专场的顺利进行。

由风电吊装技术特点与要求能够得出，在选择风电吊装设备与制定施工技术方案的过程中会受到多个因素的影响，如地理环境、场内道路情况和设备参数等，其中设备参数主要体现在机舱尺寸、质量和塔架高度等方面。对于施工方案与设备的选择，必须要有较强的起重与防风能力，能够适应各种场地，不仅专场方便，也能提升风电吊装施工的效率。

2.2基于风机主机的吊装技术

在风机吊装中选择基于风机主机的吊装方案，主要从风电机组主机与塔筒结构特征出发，借助新型专用设备完成吊装作业。专用设备通常包括起升机构、自升机构、门架结构、底架结构、变幅机构、导向机构、抱紧装置、引进装置、防护装置、液压系统和电气和电控等机构组成。对自升机构来说，能够完成对专用设备的升降，起升机构在吊运发电机等风电机组各零部件的安装、拆卸等垂直作业中应用，变幅机构则能够达到吊装零部件安装位置水平调整规定。

分析风机吊装技术原理可知：主要借助专用设备的自升降机构带动设备沿风机塔筒升至风机主机下方的预定高度，并利用连接装置把专用设备与风机主机、塔筒进行固定，从能够变化的门架覆盖作业范围，借助起升机构装卸风机大部件，以及自升降机构完成对设备本体的拆卸与降落。

基于风机主机的吊装技术中，以及专用设备等，能够解决以往基于地面的吊装方案的不足之处，该技术优点包括以下几点：第一，该方案中没有塔身结构，通过风机主机已有高度把专用设备与机组主机相连，不同于其他地面起重机，避免受到起重机起升高度的影响。第二，该方案选择门架式臂架、油缸变幅，可覆盖风电机组吊装维护范围中全部零部件进行吊装与维护施工[2]。第三，利用原有的装置，能够保证设备起升、下降以及拆装等顺利进行。第四，借助模块化设计方式，不仅简化了结构，也为拆装与运输创造了良好条件，具备较强的转场适应能力。第五，实现了成本的有效控制，也最大限度减少了对环境的影响。

3优化措施分析

3.1揽风绳系统在履带起重机上的实现方法

履带起重机风电吊装专用揽风绳系统，在起重机臂架两侧增加钢丝绳滑道，采用自身液压系统预紧，臂架上设有支架等属于装置用于臂架两侧钢丝绳滑道的连接;同时风机吊具上设有辅助牵引钢丝绳，该辅助牵引钢丝绳可以沿着起重机臂架两侧的钢丝绳滑道滑动。（1）履带起重机专用揽风绳系统具体实现方式。履带起重机专用揽风绳系统如图1所示，包括下部横梁、上部三角架，横梁与三角架之间设有钢丝绳滑道;下部横梁通过抱箍实现与臂架弦杆的连接固定，上部三角架通过抱箍和拉锁实现与臂架弦杆的连接固定;下部横梁上安装有卷扬系统，通过卷扬系统的收放实现钢丝绳滑道的预紧和两侧张紧度的调整。卷扬系统的动作通过起重机自身液压系统进行控制。履带起重机臂架下部通常会设有1～2个卷扬，用于塔臂变幅和单滑轮起升，而风电吊装时不需要这2个卷扬，因此可利用起重机这2个现有卷扬的油路及控制方式，通过增加部分液压管路实现专用揽风绳系统中卷扬系统的控制。

2.2安裝履带起重机

安装履带起重机过程中，应当先考虑不带超起工况，从而在实际作业过程中可以减少运输和拆卸等各作业。由于在行走期间，可能会遇到定电线等控制障碍，而拆车到下一个工况，相对来说比较麻烦。因此，通常在海上风电的陆地上对各项设备进行组装，检修少量设备过程中，适合考虑加起工况，通过该方式，可以提高吊装的稳定性，使设备的作用可以得到充分发挥。能够满足风机需求的大型千吨级别吊车的类型也有很多种，不同的千吨级吊车适合的风机类型也不同，因此，在具体应用期间，对于吊车的选择，应当依据风机类型的实际情况而定。例如，我国某省份安装了1台4MW风力发电机，具体安装过程中，采用履带起重。具体工况如下：120m重轻混合臂带超起工况，超起配重158t，作业半径30m，额定吊载246t，吊高94m。单体最大吊重达到了200t。通过对风机的结构情况进行分析可以发现，可在塔筒上对扇叶进行组装，完成相应的组装作业后，通过起重机将其运输到海上，然后，完成相应的安装工作，这也就是我们经常说的海上风电陆地安装。

结语

专用揽风绳系统可以替代现有风机吊装过程中的辅助牵引技术方案，解决人工或机械地面长距离辅助牵引难题，不占用附加场地，节省人力及施工成本，使风机在吊装过程中平稳、不产生晃动，使吊装过程安全高效。

参考文献：

[1]王皓，程建棠.履带起重机安全技术现状调查与思考[J].工程机械与维修，2016，（10）：88-91.

[2]肖宇，陈传阳，杨舒音.无损检测在履带起重机型式试验中的应用[J].建设机械技术与管理，2015，28（8）：94-95.

（作者单位：1.中国电建集团山东电力建设第一工程有限公司;2.山东丰汇设备技术有限公司）