基于风电机组塔筒本体的自爬式起重机制造技术

本实用新型专利技术涉及一种基于风电机组塔筒本体的自爬式起重机，起重机安装在起重机立柱上，起重机立柱通过三个抱箍连接风机塔筒，起重机立柱两侧具有T型轨道，顶端抱箍、中段抱箍通过其上的滑动轨道与起重机立柱的T型轨道连接，顶端抱箍和中段抱箍可以在起重机立柱的T型轨道上沿轴向上下滑动，底段抱箍与起重机立柱通过销轴铰接，顶端抱箍下侧安装抱箍提升绞车，提升绞车通过绳系连接中段抱箍，顶端抱箍固定抱紧风机塔筒后用此抱箍提升绞车提升中段抱箍，实现中段抱箍位置的升高；起重机立柱上安装起升液压缸，起升液压缸一端铰接在顶端抱箍上，中端铰接在起重机立柱上，当中段抱箍抱紧起重机立柱后，由起升液压缸收缩来提拉起自爬式起重机，使其自爬升。

Self-climbing Crane Based on Wind Turbine Tower Barrel Body

The utility model relates to a self-climbing crane based on the tower barrel body of wind turbine. The crane is installed on the crane column. The crane column is connected with the fan tower barrel through three hoops. The two sides of the crane column have T-shaped tracks. The top hoop and the middle hoop are connected with the T-shaped track of the crane column through the sliding track on which the top hoop and the middle hoop can be lifted. The T-track of the heavy crane column slides up and down along the axis, the bottom hoop is articulated with the crane column through pin axle, and the hoop hoisting winch is installed at the lower side of the top hoop. The hoop is connected with the middle hoop through the rope system. After the top hoop is fixed to the hoop of the fan tower, the hoop of the middle hoop of the winch is hoisted with the hoop to achieve the increase of the hoop position of the middle hoop. Cylinder, one end of lifting hydraulic cylinder is articulated on the top hoop, the middle end is articulated on the crane column. After the middle hoop holds the crane column tightly, the lifting hydraulic cylinder shrinks to pull the self-climbing crane and make it self-climbing.

【技术实现步骤摘要】
基于风电机组塔筒本体的自爬式起重机
本技术涉及一种风力发电机组的吊装设备，尤其是一种基于风力发电机组塔筒本体的自爬式起重机。
技术介绍
1.吊装120米及以上风机，配套的机舱和轮毂重量往往在110吨以上。国内风电安装的专用起重设备目前开发较晚，数量不多；即使一些厂家开发出了专门用于风电吊装的起重机，但吊高也是局限于120m高度以内；因此行业内专用吊装工具的问题亟待解决。2.对于风机塔筒高度超过120m的吊装案例，目前一般考虑的是使用石化行业、建筑行业等的工程机械通用型起重机。常见的140m高度2MW级风电机组使用的起重机，此类吊装涉及到可胜任工作的起重机为800-1200吨大级别履带吊。此类起重机不仅制造成本和租金已经相当昂贵，而且国内可用资源非常稀缺，有些设备往往需要跨省区调用，且要提前半年预定。3.风电行业将来几个发展方向，均给吊装作业设备提出了挑战。第一个发展方向是：风机高度更高；更高的高度下会对应更好的风况、更大的风速，可以拓展适合风电开发的区域；当前风机高度主要集中在120m-140m之间；国际来看已经达到164m甚至向更高发展。因此，完成超高高度的风电吊装、安装作业对起重设备提出要求。第二个发展方向是：风电机组一改以前集中发展的主线，当前趋向于“分散式”发展，即数量极少的风力发电机组，根据实际需要分散于各地区；以前集中式发展的模式，大型起重机一旦进场便可以集中作业，均摊了起重机的进场费用；针对“分布式”风力发电，考虑到一个机位附近可能只有一到两台风机，进场费用无法均摊，大大增加了吊装进场均摊成本。对于单根分散式风电机组来说，大型吊机的进场和运输费用往往达到200-300万左右，高昂租金极大制约行业发展。第三个发展方向是：项目向山区、边远地区等不影响当地民用用地的地区发展。山区开发本身即给大型起重机的运输提出挑战。大型起重机往往需要50-60台转运车辆，沿途需要修筑专门道路，避开居民区等。以上三点，均是当前通用型大型起重机无法避开的问题。4.大型履带式风电起重机，因为吊臂超长(150m)以上，且需要增加辅臂或超起吊臂；其安装和拆卸周期较长，大大延长了风电场建设周期。同时，履带式起重机对风场路面的平整度和承压能力均有一定要求，占地面积较大，增加风场场地建设成本。5.相关工业设计案例在国内尚无先例；国际来看，当前专利中设计的自爬式起重设备近似案例确实存在，但其根据厂家专门风机专门定制，对风机塔筒要求太高，不具有设备上的通用性。且在外观，主体结构，固定方式，塔筒接口，攀爬策略等方面与当前专利申请的设计完全不同。综上，传统的通用型履带式大型起重机，因其在可用数量少、运输便捷性低、制造成本高、吊装安装拆卸周期长、对场地要求高，等方面存在弊端，根据风电发展趋势，有必要设计一种专门用于风电机组安装的简便吊装专用设备。
技术实现思路
本技术是要提供一种基于风电机组塔筒本体的自爬式起重机，与传统的“起重机—风电机组”相对分离的吊装方式不同，该自爬式起重机中起重机主体即安装于风电机组的塔筒，依靠塔筒的高度进行自体爬升，完成整个吊装作业；与传统的安装风电机组(塔筒，机舱，轮毂，叶片等)需要专门大型起重设备不同，该自爬式起重机只需在常规300吨级起重机辅助下完成起重机对塔筒的依附和设备的直立操作，其余吊装作业，均可由吊机自身完成。为实现上述目的，本技术的技术方案是：一种基于风电机组塔筒本体的自爬式起重机，包括顶端抱箍、起重机立柱、中段抱箍、底段抱箍、风机塔筒、抱箍提升绞车、起升液压缸、起重机，所述起重机安装在起重机立柱上，所述起重机立柱通过顶端抱箍、中段抱箍、底段抱箍连接风机塔筒，将起重机承载的吊重--力和弯矩通过顶端抱箍、中段抱箍、底段抱箍传递到风机塔筒上；所述起重机立柱两侧具有T型轨道，所述顶端抱箍、中段抱箍通过其上的滑动轨道与起重机立柱的T型轨道连接，顶端抱箍和中段抱箍可以在起重机立柱的T型轨道上沿轴向上下滑动，所述底段抱箍与起重机立柱通过销轴铰接，所述顶端抱箍下侧安装抱箍提升绞车，提升绞车通过绳系连接中段抱箍，顶端抱箍固定抱紧风机塔筒后用此抱箍提升绞车提升中段抱箍，实现中段抱箍位置的升高；所述起重机立柱上安装起升液压缸，起升液压缸一端铰接在顶端抱箍上，中端铰接在起重机立柱上，当中段抱箍抱紧起重机立柱后，由起升液压缸收缩来提拉起自爬式起重机，实现起重机的自爬升。进一步，所述起重机包括主钩、主起吊臂、回转平台、主提升机构、变幅液压缸、变幅液压缸支撑架，所述主起吊臂通过销轴与回转平台铰接，变幅液压缸一端通过销轴与主起吊臂连接，另一端连接集成于回转平台上的支撑架；所述主钩通过钢丝绳顷主起吊臂顶端的轮系与主起吊臂背部的主提升机构的绞车连接；所述回转平台连接马达减速机驱动系统。进一步，所述顶端抱箍、中段抱箍、底段抱箍均由左半弧抱箍和右半弧抱箍组成，左半弧抱箍为自由端，通过两个销轴和右半弧抱箍相连接，右半弧抱箍通过箱型钢结构连接滑动轨道，左半弧抱箍和右半弧抱箍之间通过抱箍开合液压缸连接，左半弧抱箍通过抱箍开合液压缸来控制和右半弧抱箍围绕一根销轴旋转；所述左半弧抱箍和右半弧抱箍上均装有顶紧液压缸和导向轮，顶紧液压缸在左半弧抱箍和右半弧抱箍上对称布置；当顶端抱箍和中段抱箍上下滑动时，所述顶端抱箍、中段抱箍中的导向轮顶在风机塔筒的外壁，防止抱箍左右晃动，使抱箍沿风机塔筒的轴线上下滑动。进一步，所述左半弧抱箍上装有两个顶紧液压缸和四个导向轮，右半弧抱箍上装有两个顶紧液压缸和三个导向轮。进一步，所述风机塔筒的外壁上焊接有起重机挂点，起重机挂点沿风机塔筒圆周方向分布，与抱箍上安装的顶紧液压缸相对应，起重机挂点沿风机塔筒轴向均布，其间距和起升抱箍的起升液压缸行程相同。进一步，所述起重机挂点的形状为方形，中间设有方孔，方孔与顶紧液压缸的缸头弧板相适配。进一步，所述顶端抱箍上装有中转定滑轮，中段抱箍上装有中转动滑轮，抱箍提升绞车中的绳系经中段抱箍上的中转动滑轮、顶端抱箍上的中转定滑轮，再回到中段抱箍上的中转动滑轮后在顶端抱箍上的死绳结点固定，形成完整的提拉轮系。进一步，所述起重机立柱内部装有动力单元，所述动力单元为电动驱动或全液压驱动装置。进一步，所述起重机立柱为圆筒形、椭圆形，方形、格构式中的一种。本技术的有益效果是：本技术提供了一种全新的适用于风电机组吊装的解决方案和配套机械设备；尤其适用于高度超过140m的超高风电塔筒，更适用于山地、居民区、工业厂区，等对场地限制条件较多，传统大型风电吊装起重机无法或者不易接近地区。设备依靠塔筒自身高度可实现吊点高度上的提升，用提拉和举升设备的组合解决了风电机组机舱，轮毂，叶片，塔筒吊装困难、吊装需要大型起重设备、大型设备制造成本成本高、数量少、档期不可控，租金极其昂贵、进场运输不方便的问题。传统起重机高度必须超过风电塔筒高度，一般吊臂超过150米长，起重机总重在800吨以上。本设计全部钢结构只需150吨，吊臂仅有35m左右，仅钢结构一项即节省钢材65％以上。设备结构紧凑、重量轻，占地面积小，运输方便，自动化和专业化程度高，完成一次吊装作业总体项目使用成本远小于完成相同作业任务所用的传统风电起重机；在经济性、施工周期和可操作性方面均大大超过现有解决方案。抱箍集成液压缸自本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于风电机组塔筒本体的自爬式起重机，包括顶端抱箍、起重机立柱、中段抱箍、底段抱箍、风机塔筒、抱箍提升绞车、起升液压缸、起重机，其特征在于：所述起重机安装在起重机立柱上，所述起重机立柱通过顶端抱箍、中段抱箍、底段抱箍连接风机塔筒，将起重机承载的吊重‑‑力和弯矩通过顶端抱箍、中段抱箍、底段抱箍传递到风机塔筒上；所述起重机立柱两侧具有T型轨道，所述顶端抱箍、中段抱箍通过其上的滑动轨道与起重机立柱的T型轨道连接，顶端抱箍和中段抱箍可以在起重机立柱的T型轨道上沿轴向上下滑动，所述底段抱箍与起重机立柱通过销轴铰接，所述顶端抱箍下侧安装抱箍提升绞车，提升绞车通过绳系连接中段抱箍，顶端抱箍固定抱紧风机塔筒后用此抱箍提升绞车提升中段抱箍，实现中段抱箍位置的升高；所述起重机立柱上安装起升液压缸，起升液压缸一端铰接在顶端抱箍上，中端铰接在起重机立柱上，当中段抱箍抱紧起重机立柱后，由起升液压缸收缩来提拉起自爬式起重机，实现起重机的自爬升。

【技术特征摘要】
1.一种基于风电机组塔筒本体的自爬式起重机，包括顶端抱箍、起重机立柱、中段抱箍、底段抱箍、风机塔筒、抱箍提升绞车、起升液压缸、起重机，其特征在于：所述起重机安装在起重机立柱上，所述起重机立柱通过顶端抱箍、中段抱箍、底段抱箍连接风机塔筒，将起重机承载的吊重--力和弯矩通过顶端抱箍、中段抱箍、底段抱箍传递到风机塔筒上；所述起重机立柱两侧具有T型轨道，所述顶端抱箍、中段抱箍通过其上的滑动轨道与起重机立柱的T型轨道连接，顶端抱箍和中段抱箍可以在起重机立柱的T型轨道上沿轴向上下滑动，所述底段抱箍与起重机立柱通过销轴铰接，所述顶端抱箍下侧安装抱箍提升绞车，提升绞车通过绳系连接中段抱箍，顶端抱箍固定抱紧风机塔筒后用此抱箍提升绞车提升中段抱箍，实现中段抱箍位置的升高；所述起重机立柱上安装起升液压缸，起升液压缸一端铰接在顶端抱箍上，中端铰接在起重机立柱上，当中段抱箍抱紧起重机立柱后，由起升液压缸收缩来提拉起自爬式起重机，实现起重机的自爬升。2.根据权利要求1所述的基于风电机组塔筒本体的自爬式起重机，其特征在于：所述起重机包括主钩、主起吊臂、回转平台、主提升机构、变幅液压缸、变幅液压缸支撑架，所述主起吊臂通过销轴与回转平台铰接，变幅液压缸一端通过销轴与主起吊臂连接，另一端连接集成于回转平台上的支撑架；所述主钩通过钢丝绳经主起吊臂顶端的轮系与主起吊臂背部的主提升机构的绞车连接；所述回转平台连接马达减速机驱动系统。3.根据权利要求1所述的基于风电机组塔筒本体的自爬式起重机，其特征在于：所述顶端抱箍、中段抱箍、底段抱箍均由左半弧抱箍和右半弧抱箍组成，左半弧抱箍为自由端，通过两个销轴和右半弧抱箍相连接，右半弧抱箍通过箱型钢结构连接滑动轨道，左半弧...

【专利技术属性】
技术研发人员：付强，徐伟，余猛进，吕承康，韦瀚，
申请(专利权)人：上海峙狄机械设备有限公司，
类型：新型
国别省市：上海,31