本发明专利技术公开了一种附着筒壁的外挂爬架式自爬升起重机及爬升方法，所述自爬升起重机包括风机机组和起重机，所述风机机组包括由塔筒筒节构成的塔筒，所述起重机包括塔身、爬升装置、爬架结构和爬架拆卸装置，爬架结构通过销轴固定在塔筒外部；起重机设置在塔身上，依靠爬升装置沿爬架结构爬升和下降，随着高度增加沿塔筒筒节爬升，将整个大型风机机组的塔筒、机舱、轮毂和叶片各部件安装就位，安装就位后，起重机自身沿塔筒筒节下降，并用自身起重机将爬架结构拆除，重复上述过程，完成一整套风电机组安装。本发明专利技术部件尺寸小、数量少，结构紧凑，重量轻；运输方便，容易转场；占地小，拆装便捷；吊装安全，受风载影响小，稳定性好。稳定性好。稳定性好。
【技术实现步骤摘要】
一种附着筒壁的外挂爬架式自爬升起重机及其爬升方法
[0001]本专利技术涉及一种附着筒壁的外挂爬架式自爬升起重机及其爬升方法，应用于风电机组安装及检修、高层筒体结构施工等领域。
技术介绍
[0002]风电机组由塔筒、机舱、轮毂和叶片等组成，自身重量大，安装高度高，其中机舱、轮毂等自重在百吨以上，安装高度在百米以上，安装和后期检修维护的施工难度大。目前大型风电机组的安装方式基本分为两种：一种是流动式起重机吊装(履带起重机、全路面起重机等)，这种安装方式有以下缺陷：1)施工作业面大，需要较多辅助起重机，吊装难度大，安装成本高；2)吊装高度高，起重机自身抗风能力差，受天气影响大，吊装风险大；3)流动式起重机自身重量较大，自身运输难度大，对道路要求较高，特别是山地安装，需要改扩建道路。另一种是塔式起重机吊装，这种安装方式的缺陷为：1)施工作业面大，需要较多辅助起重机，吊装难度大，安装成本高；2)吊装高度高，起重机自身抗风能力差，受天气影响大，吊装风险大；3)需要塔式起重机在独立工况下进行，对整机性能要求较高，塔式起重机的自身安拆和爬升周期较长，安装和周转效率低。
[0003]目前还有一种基于风电机组塔筒本体的自爬式起重机，起重机安装在自身立柱上，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。但这种自爬式起重机需要全部包围并整体抱紧塔筒，结构构造尺寸大，靠摩擦防止起重机下滑，吊装能力有限，而且由于结构构造的缺陷，该起重机只能用于小型风电机组的吊装和风电机组的维修，不能应对大型风电机组，大型风电机组塔筒截面自底层到顶层变化大。
技术实现思路
[0004]本专利技术所要解决的技术问题是针对现有技术存在的缺陷，提供一种附着筒壁的外挂爬架式自爬升起重机及其爬升方法，解决大型风电机组塔筒、机舱、轮毂和叶片的吊装问题。
[0005]为解决这一技术问题，本专利技术提供了一种附着筒壁的外挂爬架式自爬升起重机，包括风机机组和起重机，所述风机机组包括由塔筒筒节构成的塔筒，所述起重机包括塔身、爬升装置、爬架结构和爬架拆卸装置，所述爬架结构通过销轴固定在塔筒外部；所述起重机设置在塔身上，依靠爬升装置沿爬架结构爬升和下降，随着高度增加沿塔筒筒节爬升，将整个大型风机机组的塔筒、机舱、轮毂和叶片各部件安装就位，安装就位后，起重机自身沿塔
筒筒节下降，并用自身起重机将爬架结构拆除，重复上述过程，完成一整套风电机组安装。
[0006]所述塔身包括塔身结构、四组水平轮组、四组水平滑块、四组承重销轴和爬架轨道，所述水平轮组、水平滑块和承重销轴分别固定在塔身的上层和下层；爬架轨道为箱型截面，水平轮组包含多个车轮、沿箱型截面的上下翼缘板运动承受双向载荷，当载荷为正向时，沿上翼缘板运动，当载荷为负向时，沿下翼缘板运动；所述水平滑块设置在轨道翼缘板两侧，滑块支架内部设置安全钩板；所述承重销轴固定在塔身和承重销轴支座上、沿承重销轴支座轴线伸出和收回；所述塔身上设置爬升油缸固定点。
[0007]所述爬升装置包括爬升油缸、横梁、横梁销轴和插拔销装置，所述爬升油缸为两组受拉油缸，下端固定在爬升油缸固定点上，上端固定在横梁上；爬升油缸设置有导杆和支架，支架连接两个爬升油缸，导杆连接横梁，导杆可以沿支架伸缩；当爬升油缸伸缩时，导杆带动横梁沿爬升油缸轴线上下运动；所述横梁设有导轮，当横梁上下运动时，导轮沿爬架轨道上升或下降，保证横梁销轴始终在爬升轨道的轴线上；所述横梁销轴设置插拔销装置，插拔销装置带动横梁销轴伸缩；当爬升油缸伸长，油缸活塞杆向上运动时，横梁销轴收回，与爬架脱开；当起重机向上运动时，横梁销轴伸出，与爬架轨道上的横梁销轴轴孔固定。
[0008]所述爬架结构包括箱型轨道、爬架支座、支座销轴、爬梯和爬架，所述箱型轨道上设置有承重销轴轴孔、横梁销轴轴孔，其上半段是竖直，下半段是倾斜，爬升时箱型轨道是倾斜的，吊装时箱型轨道是竖直的；所述爬架支座焊接在塔筒筒节上，爬架与爬架支座采用支座销轴连接，爬架和支座销轴可拆卸；所述爬梯设置在每排爬架外侧，用于安拆吊具销轴和支座销轴。
[0009]所述爬架结构长度与塔筒筒节高度等长，上下节的爬架对接。
[0010]所述爬架拆卸装置包括吊具支架、四组吊具销轴和止轴螺栓组，四组吊具销轴将吊具支架和每层塔筒筒节的两组爬架刚性连接，并用止轴螺栓组固定，拆除爬架和爬架支座之间的支座销轴，将两组爬架下放到地面，完成一层爬架的拆除。
[0011]本专利技术还提供了一种附着筒壁的外挂爬架式自爬升起重机的爬升方法，吊装作业分为塔筒筒节吊装、机舱吊装、轮毂和叶片整体吊装，爬架结构预先安装在塔筒筒节上，与筒节整体吊装，具体包括如下步骤：
[0012]1)爬升前，起重机通过塔身的水平轮组、水平滑块和承重销轴，附着在爬架结构上；
[0013]2)塔身上四组承重销轴插入爬架轨道的承重销轴轴孔内，爬升油缸伸长，横梁销轴的导轮沿爬架轨道向上运动，将横梁上顶至上一层横梁销轴轴孔，横梁销轴在插拔销装置的作用下插入横梁销轴轴孔；
[0014]3)爬升油缸收缩，使爬升油缸承受起重机竖直载荷，承重销轴收回，与爬架脱离，爬升油缸拉升作业，带动塔身及起重机向上移动；
[0015]4)完成一个踏步后，四个承重销轴插入承重销轴轴孔内，抵抗竖向载荷，完成一套爬升作业。
[0016]有益效果：本专利技术相对传统方案有以下优点：1)体积紧凑：部件尺寸小、数量少，结构紧凑，相对重量较轻；2)运输方便、对道路要求低：对风场道路要求低，容易运输和转场；3)安拆占地小、拆装便捷：安装和拆除占用场地小，主要部件之间通过销轴连接，安装、拆除便捷；4)吊装安全：起重机有效附着于塔筒，受风载影响小，安全可靠。整机高度低，吊载下
起重机顶部位移小，整机稳定性好，能够有效控制吊物(或塔筒)与起重机本体之间的距离，安全性高；5)经济性好，爬架可重复使用，机组高度越高，相对成本越低，尤其用于后期风电机组的维修，总体经济性好。
附图说明
[0017]图1为风机组成的结构示意图；
[0018]图2为本专利技术起重机组成的结构示意图；
[0019]图3为本专利技术塔身组成的结构示意图；
[0020]图4为本专利技术塔身局部示意图；
[0021]图5为本专利技术爬升装置的结构示意图；
[0022]图6为本专利技术爬架结构的结构示意图；
[0023]图7为本专利技术拆卸示意图的结构示意图。
[0024]图中：1、风机机组；11、塔筒；本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种附着筒壁的外挂爬架式自爬升起重机，包括风机机组(1)和起重机(2)，所述风机机组(1)包括由塔筒筒节(15)构成的塔筒(11)，其特征在于：所述起重机(2)包括塔身(3)、爬升装置(4)、爬架结构(5)和爬架拆卸装置(6)，所述爬架结构(5)通过销轴固定在塔筒(11)外部；所述起重机(2)设置在塔身(3)上，依靠爬升装置(4)沿爬架结构(5)爬升和下降，随着高度增加沿塔筒筒节(15)爬升，将整个大型风机机组(1)的塔筒(11)、机舱(12)、轮毂(13)和叶片(14)各部件安装就位，安装就位后，起重机(2)自身沿塔筒筒节(15)下降，并用自身起重机(2)将爬架结构(5)拆除，重复上述过程，完成一整套风电机组安装。2.根据权利要求1所述的附着筒壁的外挂爬架式自爬升起重机，其特征在于：所述塔身(3)包括塔身结构(31)、四组水平轮组(32)、四组水平滑块(33)、四组承重销轴(34)和爬架轨道，所述水平轮组(32)、水平滑块(33)和承重销轴(34)分别固定在塔身(3)的上层和下层；爬架轨道为箱型截面，水平轮组(32)包含多个车轮(36)、沿箱型截面的上下翼缘板运动承受双向载荷，当载荷为正向时，沿上翼缘板运动，当载荷为负向时，沿下翼缘板运动；所述水平滑块(33)设置在轨道翼缘板两侧，滑块支架内部设置安全钩板(38)；所述承重销轴(34)固定在塔身(3)和承重销轴支座(39)上、沿承重销轴支座(39)轴线伸出和收回；所述塔身(3)上设置爬升油缸固定点(35)。3.根据权利要求2所述的附着筒壁的外挂爬架式自爬升起重机，其特征在于：所述爬升装置(4)包括爬升油缸(41)、横梁(42)、横梁销轴(43)和插拔销装置(45)，所述爬升油缸(41)为两组受拉油缸，下端固定在爬升油缸固定点(35)上，上端固定在横梁(42)上；爬升油缸(41)设置有导杆(47)和支架(46)，支架(46)连接两个爬升油缸(41)，导杆(47)连接横梁(42)，导杆(47)可以沿支架(46)伸缩；当爬升油缸(41)伸缩时，导杆(47)带动横梁(42)沿爬升油缸(41)轴线上下运动；所述横梁(42)设有导轮(44)，当横梁(42)上下运动时，导轮(44)沿爬架轨道上升或下降，保证横梁销轴(43)始终在爬升轨道的轴线上；所述横梁销轴(43)设置插拔销装置(45)，插拔销装置(45)带动横梁销轴(43)伸缩；当爬升油缸(41)伸长，油缸活塞杆向上运动时，横梁销轴(43)收回，与爬架脱开；当起重机(2)向上运动时，...
【专利技术属性】
技术研发人员：李鹏举，沈兰华，后建敏，范开英，刘彬，安玉振，张通友，赵连远，
申请(专利权)人：山东丰汇设备技术有限公司，
类型：发明
国别省市：
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