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摘要：风机吊装施工技术是风电场施工的关键技术，实现风机吊装的安全、可控、能控市施工技术人员的基本目标。本文主要研究和探讨机舱吊装、发电机吊装、叶轮吊装等施工技术，对风电场的风机吊装施工的安全管理具有重要意义。
关键词：风电场 风机吊装 施工机具 施工技术
1 概述
近年来，随着我国能源市场的变化，风能正受到越来越多的关注，风能作为最具商业潜力和活力的可再生的绿色能源，已引起全球诸多国家的广泛研究和开发利用。尤其在欧美等发达国家，其研究和利用已发展到相对成熟阶段。在我国，风电技术也正在日新月异的快速发展。风电施工中，风机的吊装施工技术是其中的重要环节和关键技术。如何更深入的做好风机吊装的安全和技术管理，是当今风电建设队伍和技术人员研究的一个重要课题。掌握好风机吊装的关键施工技术，才能确保风电建设的安全和技术管理，真正实现风机吊装的安全、可控、能控。
2 施工机具及设备的选型
风机吊装的主要施工机械委吊装机具，在吊装施工前，需要根据工程实际选择合适的吊装机具，要有主力吊车和辅助吊车合理搭配。如某风机吊装施工项目，根据施工现场的场地条件及施工工期的要求，可以选择的风机设备的吊装机具为：一台150t履带吊，一台90t汽车吊，两台30t～50t汽车吊。其中，150t履带吊作为主力吊车，90t汽车吊作为辅助吊机，主要负责基础环和塔架下段的吊装；150t履带吊主要负责上段、主机及叶片的吊装，50t汽车吊作为辅助吊车，负责塔架的抬吊及叶片组件的组合。分两个工作面同时进行交叉作业，以便提高安装速度确保工期正常实施。下面，就以此风机吊装施工项目为例，对风机吊装施工中的塔机舱吊装、发电机吊装、叶轮吊装等风机吊装的关键施工技术进行研究和探讨。
3 机舱的吊装
本工程拟采用150t履带吊吊装机舱。本机舱含发电机重22.5t，将机舱专用吊具布置在机舱的吊点上，挂上吊钩，同时在机舱两端布置好溜放麻绳，以防止吊装过程发生设备间碰撞。 起吊机舱时机舱纵轴线应处于偏离主风向90°的位置，以便于叶片组件的安装。
履带吊缓慢吊起机舱至上法兰约10mm处，安装人员用导正棒调整机舱的相对位置，同时指挥吊车缓慢下落机舱，拧上连接螺栓，按对角线顺序均匀地紧固上法兰与偏航轴承连接螺栓。
4 发电机的吊装
发电机是将叶轮转动的机械动能转换为电能的部件。本工程发电机采用多极永磁同步电机，是外转子型，与同功率电励磁风力发电机相比，电机的尺寸和外径相对较小，易于运输和安装。发电机吊装工艺相对简单，在此从略。
5 叶轮组合及安装
叶轮是吸收风能的单元，用于将空气的动能转换为叶轮转动的机械能。叶轮的转动是风作用在叶片上产生的升力导致。由叶片、轮毂、变桨系统组成。每个叶片有一套独立的变桨机构，主动对叶片进行调节。叶片配备雷电保护系统。风机维护时，叶轮可通过锁定销进行锁定。
5.1吊装机具配备及工具、辅助材料准备
该项工作需要2台吊车：主吊车150t履带吊和辅吊车50t汽车吊各1台。
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5.2叶轮组合安装前的检查：
检查叶片叶尖与叶片编号是否对应，且表面是否有划痕和损伤，如有损伤及时联系厂家进行修复。检查叶尖钢丝绳、液压缸、液压管、接头是否齐全，外包装是否完好。
5.3叶轮组合
①为叶轮的组合选择合适的组合场地，要求场地平整。②叶片前端垫衬相应高度的方木且接触面衬海棉，以免划伤叶片。清洗叶尖螺旋导向花键及顶端内螺纹。③用内六方扳手将叶片安装孔盖拆开，再将钢丝夹索螺旋卡具拆下。④拆下环首螺旋圆柱销上的开口销并将圆柱销抽出，同时取出靠外的半块橡胶减震垫并收好。 ⑤抬起叶尖将花键旋转轴插入叶片轴孔内，当接近导块时转动叶尖，对准导块和外花键上的定位标记点，推入叶尖，使外花键旋转插入内花键，叶尖旋线与叶尖旋线约呈90°夹角。⑦装入取出的半块橡胶减震垫（应注意减震垫上下同凸台的位置），旋入环首螺栓并紧固。将叉形止退环装入叶尖花键和圆螺母之间并紧固圆螺母。依次装入环首螺栓上的圆柱销和开口销并锁紧。最后装入钢丝夹索螺旋卡具及安装孔盖板。 ⑧将轮毂吊放在指定对接的位置，下垫约20cm高的枕木，应使轮毂与主轴连接法兰面方向朝下，清除延长节法兰面上的毛刺和锈迹，并在所有法兰面上涂抹润滑脂。 ⑨用吊带将任一叶片兜住，吊带的一端直接挂在吊车的吊钩上，另一端通过倒链挂在吊钩上（便于对接时转动叶片）。⑩利用吊车将叶片吊起，将叶根后缘0刻度与轮毂的定位标记对正。传入联结螺栓（螺栓上涂抹润滑脂）并预紧，在微调对准安装刻度后按规定的顺序及力矩紧固螺栓。⑩重复⑨⑩条的操作，组合另两片叶片。组合后叶轮组件重14.7t。
5.4吊装叶轮
将两根牵引绳一端按向上的2个叶片位置固定在轮毂内，一端绕过叶尖导向轴，绳子顺叶片迎风面到叶尖转轴上缠绕半圈。（注意不得多绕，否则牵引绳难以解开）吊装过程中，牵拉绳索的人员至少有三人，按照吊装指挥人员的指令，与吊车配合调整叶轮的方向和位置。
将吊环螺丝旋入轮毂吊孔（如无吊孔用吊带兜在两只叶片的根部起吊），将2个叶轮导向螺栓并排旋入轮毂起吊上方位置螺孔。
两车配合起吊叶轮，离地后清洁轮毂法兰，涂防锈油。由150t履带吊吊装位于向上两个叶片根部的吊环，50t汽车吊吊那个垂直向下的叶尖（吊带与叶片间垫好专用护垫），两车配合将叶轮抬起，然后小吊车配合大吊车，缓慢将叶轮由水平状态倾斜（注意防止叶尖着地），待垂直向下的叶尖完全离开地面后，50t汽车吊脱钩，由150t履带吊单车将叶轮组件吊至轮毂高度，注意吊装过程的麻绳溜放，避免设备间发生碰撞。
松开低速锁定，调整高速轴刹车制动螺栓，松开高速轴刹车，缓慢转动高速轴调整主轴位置，牵引绳配合吊车使两个叶轮导向螺栓传入主轴法兰孔，锁紧高速轴刹车；对角线方向按规定力矩紧固所有的螺栓（螺栓涂润滑脂）；将叶轮吊装装置从轮毂上拆下，将整流罩窗口盖板就位并紧固螺栓；安装机舱的前盖板，隔离机舱前部和叶轮的空间。
6结语
随着风电产业的不断发展，风电场不断增多，风力发电机的功率也逐渐增大，重量也越来越大，这就要求风机安装技术不断提高。本文探讨的是200MW风力发电工程的1500kW机组的风机吊装施工技术，经过多次实际操作效果良好，能够给同类施工操作以指导和借鉴。
参考文献
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作者简介：芦爱玲，女，山西交城县人。毕业于中共中央党校函授学院，工程师。现工作于中国能源建设集团山西电力建设第一有限公司，主要从事新能源风力发电建设。
论文作者:芦爱玲
论文发表刊物:《电力设备》2016年第6期
论文发表时间:2016/6/20
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