风力发电机部件更换专用设备及方法技术

本发明专利技术公开了一种风力发电机部件更换专用设备及方法，所述专用设备包括：工作平台，包括可拆卸地连接的第一部分和第二部分，工作平台的内部形成环绕风力发电机的塔筒的开口；锁紧装置，可伸缩地安装在工作平台的开口内，用于支撑塔筒；吊装机构，安装在工作平台上，并包括桁架、由桁架支撑的横梁、安装在横梁上的滑动小车和吊钩；以及提升装置，连接于工作平台和固定着力点之间，用于吊拉所述专用设备，其中，桁架的下端与工作平台铰接，吊装机构还包括倾翻液压缸，该倾翻液压缸吊装机构能够倾翻。利用本发明专利技术的专用设备能够实现自提升，减少了对大型吊运装置的依赖，降低了风力发电机部件更换的成本。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及风力发电机领域，更具体地讲，涉及一种风力发电机部件更换专用设备以及利用该专用设备更换风力发电机部件的方法。
技术介绍
风力发电机具有将风的动能转化为机械能的叶轮，经转化的机械能可以通过发电机进一步被转化为电能。风力发电机可以应用于海上风场和陆上风场。大型的海上风力发电机通常被安装在海洋环境中，如图I所示，主要包括基础I、塔筒2、机舱3、发电机4、叶片5等，其中，基础I和塔筒2的下部在海平面以下。大型的海上风力发电机需要依靠大型吊装船等设备进行风力发电机大部件更换作业。通常，风力发电机大部件主要指发电机、机舱、叶轮、叶片和安装在机舱内的齿轮箱 等，其中，安装在风力发电机塔筒上方的部件可统称为机头。对于海上风电场项目，目前一般采取以下方案进行风力发电机部件更换利用大型吊装船将损坏的风力发电机部件整体拆下，然后利用大型浮吊设备安装新的部件。现有的海上风力发电机部件更换方案，基本上都需要使用大型起重设备，对起重设备的规模要求高，项目施工成本很高，而且大型浮吊设备很难进入水深较浅的海域，此夕卜，海上施工对周边环境的影响较大，因此这种吊装方案存在很多的局限性。类似地，现有的陆上吊装方案，对起重设备的要求也比较高；而且，在丘陵、山地等道路条件不好区域，大型起重设备很难进入。因此，需要提供一种针对风力发电机大部件安装或更换的专用设备和方法。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种减少对大型起重设备的依赖的风力发电机部件更换专用设备和方法。根据本专利技术的一方面，提供了一种风力发电机部件更换专用设备，包括工作平台，包括可拆卸地连接的第一部分和第二部分，工作平台的内部形成环绕风力发电机的塔筒的开口 ；锁紧装置，可伸缩地安装在工作平台的开口内，用于支撑塔筒；吊装机构，安装在工作平台上，并包括桁架、由桁架支撑的横梁、安装在横梁上的滑动小车和吊钩；以及提升装置，连接于工作平台和固定着力点之间，用于吊拉所述专用设备，其中，桁架的下端与工作平台铰接，吊装机构还包括倾翻液压缸，该倾翻液压缸的一端铰接至工作平台上，另一端铰接至桁架上，以使吊装机构能够倾翻。工作平台的第一部分和第二部分具有彼此相对的凸缘，在凸缘上形成有孔，从而通过螺栓或销连接第一部分和第二部分。所述提升装置可包括吊环，安装在机舱内或机舱顶部；旋转滚筒，安装在工作平台上；钢丝绳，其一端连接到吊环上，另一端缠绕于旋转滚筒上；滑轮组件，安装在塔筒上，位于机舱的下方，其中，当旋转滚筒被驱动而旋转时，所述专用设备被拉升或降下。所述提升装置可包括吊环，安装在邻近风力发电机的支撑装置上；旋转滚筒，安装在工作平台上；钢丝绳，其一端连接到吊环上，另一端缠绕于旋转滚筒上；滑轮组件，安装在塔筒上，位于机舱的下方，其中，当旋转滚筒被驱动而旋转时，所述专用设备被拉升或降下。所述提升装置还可包括电动机，该电动机可放置在工作平台上，用于驱动旋转滚筒。所述吊装机构相对于竖直方向能够倾翻的角度在60度的范围内。所述风力发电机部件更换专用设备还可包括配重机构，以使塔筒的受力均衡。所述工作平台可以为至少一层的结构，其中，当工作平台包括两层或更多层时，各 层之间由立柱连接。所述工作平台中的每层上都安装有所述锁紧装置，其中，在所述工作平台中的每层上安装的所述锁紧装置包括相对于塔筒对称地布置的至少两组支撑组件，每组支撑组件包括支撑板和伸缩机构，伸缩机构安装在支撑板和平台之间，用于控制支撑板的伸缩。所述伸缩机构可包括支撑液压缸，支撑液压缸的一端与工作平台连接，另一端与支撑板连接。所述支撑板的形状可与塔筒的上部的固定所述专用设备的位置的形状一致。在所述工作平台中的每层上安装的所述锁紧装置可包括相对于塔筒对称地布置的四组支撑组件，每组支撑组件包括两个支撑液压缸，每个支撑液压缸的一端与工作平台的每层连接，另一端与支撑板连接。所述锁紧装置还可包括设置在支撑板的面对塔筒的表面上的缓冲部件，其中，所述缓冲部件由高摩擦系数材料制成。所述滑轮组件可安装在机舱底座吊物孔上方。所述缓冲部件可由石棉、尼龙或橡胶制成。所述支撑装置可以是海上或陆地运输装置。本专利技术的另一方面在于提供一种利用专用设备更换风力发电机部件的方法，包括如下步骤利用吊运装置将工作平台的第一部分和第二部分放置在接近风力发电机的塔筒的支撑装置上，并使第一部分和第二部分一起环绕塔筒；用螺栓或销将第一部分和第二部分互相连接，使锁紧装置和塔筒保持一定距离；装配吊装机构，并使倾翻液压缸缩回，以使吊装机构相对于塔筒处于倾斜的状态；将滑轮组件提升并安装于机舱底座吊物孔上方；将提升机装置的旋转滚筒上的钢丝绳穿入滑轮组，并连接至吊环；缓慢提升专用设备至塔筒的上方；调节锁紧装置，以实现专用装置和塔筒之间的锁紧；调节倾翻液压缸，使吊装机构转动到竖直方向，以进行风力发电机部件的吊运；在吊装完成后，缩回倾翻液压缸，以使吊装机构倾翻一定的角度，使所述专用设备在下放过程中不与风力发电机的机头互相干涉；松开抱紧塔筒的锁紧装置，利用提升装置下放所述专用设备；拆开工作平台，将其吊运并复位到船舶或地面运输装置上。所述方法还可包括在调节锁紧装置之前在塔筒内的被锁紧位置安装水平布置的支撑机构。所述支撑机构可包括互相垂直的上梁和下梁以及连接上梁和下梁的销。所述上梁和下梁均可包括借助液压缸伸缩的端部，端部的形状与塔筒的被锁紧的位置的形状一致。所述支撑装置可以是风力发电机的基础平台。所述支撑装置可以是搭建于风力发电机的基础平台上方的支撑框架。所述支撑框架可通过悬臂与船舶连接或通过立柱与风力发电机的基础平台连接。附图说明通过下面结合附图进行的描述，本专利技术的上述和其它目的和特点将会变得更加清楚，其中图I是示出海上风力发电机的整体构造的示意图； 图2是示出根据本专利技术的实施例的专用设备的立体图；图3是示出根据本专利技术的实施例的未安装吊装机构的横梁的专用设备的俯视图；图4是示出根据本专利技术的专用设备安装在塔筒的底部的示意图；图5是示出根据本专利技术的专用设备安装在塔筒的顶部的示意图。图6是示出安装在塔筒内的支撑机构的俯视图；图7是示出安装在塔筒内的支撑机构的侧视图。具体实施例方式以下，参照附图来详细说明本专利技术的实施例。如图2-3所示，根据本专利技术的示例性实施例的风力发电机部件更换专用设备100主要包括工作平台10，包括互相连接的第一部分11和第二部分12，在工作平台10的中央形成有圆形开口 ；吊装机构20，安装工作平台10的上表面上，主要包括桁架21、横梁23、滑动小车24和吊钩(未示出)等；锁紧装置30，安装在工作平台的圆形开口内，包括对称地布置的至少两组支撑组件，从而锁紧装置30能够抱紧风力发电机的塔筒2 ;提升装置40，与工作平台10和固定着力点连接，用于提升工作平台10、吊装机构20、锁紧装置30等。当根据本专利技术的示例性实施例的风力发电机部件更换专用设备100被提升装置40提升至风力发电机的顶部时，锁紧机构30可抱紧风力发电机的塔筒2，此时可利用吊装机构20吊装待安装或更换的部件。下面将详细描述根据本专利技术的示例性实施例的风力发电机部件更换专用设备100的详细结构。如图2和图3所示，第一部分11和第二部分12的形状可彼此对称，并且在其互相结合的部分分别形成彼此相对的凸缘13、14，其中，在凸缘13和14上形成有孔本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种风力发电机部件更换专用设备，包括 工作平台，包括可拆卸地连接的第一部分和第二部分，工作平台的内部形成环绕风力发电机的塔筒的开口； 锁紧装置，可伸缩地安装在工作平台的开口内，用于支撑塔筒； 吊装机构，安装在工作平台上，并包括桁架、由桁架支撑的横梁、安装在横梁上的滑动小车和吊钩；以及 提升装置，连接于工作平台和固定着力点之间，用于吊拉所述专用设备， 其中，桁架的下端与工作平台铰接，吊装机构还包括倾翻液压缸，该倾翻液压缸的一端铰接至工作平台上，另一端铰接至桁架上，以使吊装机构能够倾翻。2.如权利要求I所述的风力发电机部件更换专用设备，其中，工作平台的第一部分和第二部分具有彼此相对的凸缘，在凸缘上形成有孔，从而通过螺栓或销连接第一部分和第二部分。3.如权利要求I所述的风力发电机部件更换专用设备，其中，所述提升装置包括 吊环，安装在机舱内或机舱顶部； 旋转滚筒，安装在工作平台上； 钢丝绳，其一端连接到吊环上，另一端缠绕于旋转滚筒上； 滑轮组件，安装在塔筒上，位于机舱的下方； 其中，当旋转滚筒被驱动而旋转时，所述专用设备被拉升或降下。4.如权利要求I所述的风力发电机部件更换专用设备，其中，所述提升装置包括 吊环，安装在邻近风力发电机的支撑装置上； 旋转滚筒，安装在工作平台上， 钢丝绳，其一端连接到吊环上，另一端缠绕于旋转滚筒上； 滑轮组件，安装在塔筒上，位于机舱的下方； 其中，当旋转滚筒被驱动而旋转时，所述专用设备被拉升或降下。5.如权利要求3或4所述的风力发电机部件更换专用设备，其中，所述提升装置还包括电动机，该电动机放置在工作平台上，用于驱动旋转滚筒。6.如权利要求I所述的风力发电机部件更换专用设备，其中，所述吊装机构相对于竖直方向能够倾翻的角度在60度的范围内。7.如权利要求I所述的风力发电机部件更换专用设备，其中，所述风力发电机部件更换专用设备还包括配重机构，以使塔筒的受力均衡。8.如权利要求I所述的风力发电机部件更换专用设备，其中，所述工作平台为至少一层的结构，其中，当工作平台包括两层或更多层时，各层之间由立柱连接。9.如权利要求8所述的风力发电机部件更换专用设备，其中，所述工作平台中的每层上都安装有所述锁紧装置， 其中，在所述工作平台中的每层上安装的所述锁紧装置包括相对于塔筒对称布置的至少两组支撑组件，每组支撑组件包括支撑板和伸缩机构，伸缩机构安装在支撑板和平台之间，用于控制支撑板的伸缩。10.如权利要求8所述的风力发电机部件更换专用设备，其中，所述伸缩机构包括支撑液压缸，支撑液压缸的一端与工作平台连接，另一端与支撑板连接。11.如权利要求9所述的风力发电机部件更换专用设备，其中，所述支撑板...

【专利技术属性】
技术研发人员：李利飞，张涛，石峻，俞雪梅，张竹，
申请(专利权)人：北京金风科创风电设备有限公司，
类型：发明
国别省市：