摘要：风能是当前一种绿色环保的可再生资源，具备较高的商业价值，在我国的能源利用市场上有着较大的发展潜力。风机吊装属于危险性较大的工程，其施工技术是风电场施工的核心技术，也是施工进度中的关键工作。本文根据湖北省崇阳县金塘风电场工程的设计和设备厂家要求，结合工程实际情况，对风机吊装施工技术展开了深入的研究和分析，希望能对相关行业的从业人员起到一定的启发作用。
关键词：风电场；风机吊装；施工技术；研究
引言：
在进行风电场风机吊装施工前，应根据施工现场的实际条件和施工进度要求，科学合理的进行吊装设备的选择，并对风机平台的设备存储进行合理规划。同时，在风机安装过程中，明确安装流程和工序的具体要求，循序渐进，保证风机吊装施工的安全性和可靠性，为项目顺利完成奠定坚实的基础。
一、工程概述
湖北省崇阳县金塘风电场工程安装由浙江运达风电有限公司制造的17台WD115-2000和8台WD121-2000型风力发电机组，单台风机由4节塔筒、机舱、风轮（3个桨叶）组成，机舱最重82吨；风轮重62.9吨，最长59.66m，其轮毂高度为80米。根据山地风电场施工条件，本项目采用1台500吨履带吊、1台260吨汽车吊、1台70吨履带吊、1台50吨汽车吊及其它运输设备等进行风机吊装工作。
本次详细进行机舱和风轮吊装技术分析。
二、机舱吊装技术分析
机舱即发电机组，是风机的核心组成部分及质量最重的设备，含吊具总重约87吨，发电机为双馈异步发电机，具有坚固、寿命长、可靠性高的特点，吊装设备为500吨履带式吊车。
机舱吊装前，首先进行机舱风向标、风速仪等零部件安装，清理所有与塔架的连接螺孔，确保螺栓能够旋进，并将机舱专用吊具挂在机舱各个吊点之上，同时在机舱两侧布置好两条揽风绳（强度6吨，长度200米，前端从低速轴前端孔穿入固定在低速轴锁紧盘上，后端从机舱尾部窗口穿入固定在冷却风扇的支撑架上）。
其次，吊车吊钩调正后进行带架试吊，确认吊起后能保证机舱水平再放下拆下支架，并安排机舱总轴线尽量偏移主风向的90°~120°位置，为风轮的安装提供便利条件。在满足气候条件及准吊签字流程后开始机舱起吊工作，机舱吊起过程中保持相应的吊起速度，最终机舱吊起至上塔筒法兰10毫米处时，要求技术人员采用导正棒来不断调整机舱位置，保证螺栓顺利旋入；然后指挥吊车缓慢降下机舱，并使用连接螺栓进行法兰与机舱的紧固。
最后，根据风机厂家对机舱与塔筒连接螺栓紧固要求，对84根M30*280紧固螺栓进行4次液压紧固，最终达到1450N.M的紧固力矩设计值，并完成电缆及其它附件安装。
三、风轮组装技术分析
风轮是机组的重要部件，其主要作用是吸收风能，并将风能转化为机械能，它由三片桨叶、轮毂、导流罩以及变桨系统组成，叶片配备了防雷系统。
在风轮组装前，应对叶片编号、叶片表面是否存在损伤进行检查，并确保限位开关板的位置准确；设备投入上，风轮组装准备3台吊车，1台500吨履带吊、1台70吨履带吊和1台50吨汽车吊；位置选择上，在风机平台上选择120°三方通透、地基稳固的组装场地。
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风轮组装过程中，叶片的前端垫衬的高度应比方木高，同时要能接触到面衬的海绵，防止出现因组装划伤叶片的情况；对于叶尖的螺旋导向以及花键和顶端的内螺纹进行全面清洗；采用内六方扳手将叶片的盖孔拆下，将相应的卡具进行拆下处理，同时，将叶尖的花键转轴抬起，并插入到叶片的轴孔之中，当其接近导块时，进行叶尖的转动，并使其对准相应的标记点进行推入处理，使其外部的花键能够以旋转的方式插入到内部的花键之中，叶尖的旋线夹角在90°左右。然后，将之前保存的橡胶减震垫进行装入处理，减震垫的上下部分应该与凸台的位置相同，并将环首螺栓重新旋入并做紧固处理。将叉形状的止推环装入到叶尖的花键和圆螺母之间并进行紧固。再按照次序装入环首螺栓的圆柱销和开口销及紧固处理；最后，将钢丝夹索螺旋卡具装入，并进行孔盖板的安装[1]。
将风机的轮毂吊放在相应的位置，并在下面垫上20厘米高度的枕木，并使轮毂的主轴与法兰连接的方向朝下，然后将延长节法兰表面的污渍和毛刺进行全面清理，并对全部的法兰进行润滑脂的涂抹处理。风轮组装时用吊带将叶片兜住，在叶片尾部配备两条揽风绳配合吊车组装，将叶根的后方0刻度位置与轮毂的定位标记区域对齐后，再将已经润滑处理的连结螺栓进行传入处理，并在微调时对准相应的刻度，然后按照既定的顺序与力矩进行螺栓的紧固处理[2]。最后，根据风机厂家对叶片与轮毂连接螺栓紧固要求，对每片92根M36紧固螺栓进行3次液压紧固，最终达到1600N.M的紧固力矩要求值，并完成风轮内所有部位的检查，确保无遗漏、无多余的零部件，同时确保所有哈丁插头与插座连接牢固可靠。
风轮组装完成后，将溜尾叶片变桨反顺桨状态，另外两片叶片变桨为顺桨状态。
四、风轮吊装技术分析
风轮吊装前的准备工作，风轮吊具安装，先拆除风轮吊装口盖板并将盖板固定好，然后用55T/4.5M（对折使用）环形吊带通过120T弓形卸扣连接风轮，吊带的两端挂于500吨履带吊吊钩上，用M36x140的吊具专用螺栓将风轮吊具固定于轮毂上，并用液压扳手将力矩打到1500N.M。对于机舱和轮毂的连接螺栓，应在风轮起吊离开地面后提前对轮毂法兰面上的所有内螺纹进行清理和检查，确保所有螺栓能顺利旋进旋出，否则需对内螺纹进行攻丝、清理；同时对轮毂与机舱配合法兰面进行除油、除锈清理。
风轮吊装过程，采用500吨履带吊进行叶片根部吊环的吊装，70吨履带吊负责垂直向下的叶尖吊装，由两吊车共同将风轮抬起，慢慢将风轮进行倾斜，同时要防止叶尖与地面接触。待垂直的叶尖完全离地之后，70吨履带吊脱离吊钩，由500吨履带吊将风轮吊至与轮毂高度相齐的位置，吊装过程中人工控制揽风绳确保设备不发生碰撞。风轮与主轴对接工作由专人负责操作（一般为2人，一人检查液压锁紧销与锁紧盘上的孔位是否对准；另一人配合手动打压并操作电磁阀，并操作安全锁紧阀），并有风机厂家现场工程师指导作业。风轮与机舱对接后须用液压锁紧销锁住低速轴锁紧盘，对接孔位时只需慢慢地顺、逆时针方向旋转高速轴端的刹车盘，但不得过度旋转。为确保对接孔位不发生错位，待孔位对准后立即使用液压系统采用手动增压的方式锁紧高速轴端刹车盘，同时使安全锁紧阀置于防止锁紧销退回的位置。
吊车脱钩前应至少有20颗螺栓紧固到2300N.M后，才可使吊车脱钩。在盘车时，如果风速超出风轮吊装规定的风速6m/s，严禁吊车脱钩、严禁盘车。风轮与主轴螺栓力矩达到设计值3150N.M后，必须把轮毂内部的工具、元器件等取出，并使得三片叶片全部处于顺桨状态，保持轮毂内部干净卫生，并确认主轴头上的电缆绑扎牢固，风轮安装完成后，松开刹车；同时，调换安全锁紧阀的方向，并释放液压系统的压力，使锁紧销处于初始的位置，这样风轮就会处于自由释放状态。
五、结束语
随着风力发电事业的不断发展和进步，风电场也在不断增多；风力发电技术的功率也在不断提升，发电机的重量也在不段加大，这也就要求了风电场风机吊装施工技术的水平能够得到相应的提升。本文以湖北省崇阳县金塘风电场的工程概述入手，深入而又详尽的分析了机舱吊装技术、风轮组装技术、风轮吊装技术，并对其中应该注意的问题及标准化流程进行了深入的探讨和分析，从而使相关行业的从业人员能够明确风电场风机吊装施工技术的技术重点与要点，提升技术应用的实际效力，使风电场风机的建设能够更好的运行，促进我国风力发电事业的全面发展。
参考文献：
[1]吕小光.风电场风机吊装施工技术的分析与探讨[J].科技创新导报，2017，（33）：25，29.
[2]张佩鸿，马胜虎.玛依塔斯风电场2.0MW风机吊装施工技术[J].四川水利，2016，（z1）：96-99.
论文作者:丁琦
论文发表刊物:《基层建设》2019年第11期
论文发表时间:2019/8/5
标签：风轮论文; 机舱论文; 风机论文; 螺栓论文; 轮毂论文; 叶片论文; 紧固论文; 《基层建设》2019年第11期论文;