关键词：大型起重设备；风电领域；应用；发展
引言
中国有着丰富的风能资源,近些年,政府对风能资源做了深入的调查、勘测,可开发利用的资源总量达2.53亿千瓦。我国的交通条件近几年得到很大发展,电网的覆盖程度大大提高,已经覆盖了很多风能资源丰富地区,为大型风电场的建设提供了有力的条件。接下来本文将对风电领域大型设备的应用和发展具体介绍。
1中国海工起重设备行业市场背景
海上风电是全球风电技术发展和产业竞争的前沿，根据国家能源局的规划，到2015年，海上风电装机总量将发展到500万kW，2020年将提高到3000万kW。海洋油气产业和海上风电产业的积极推进离不开海工装备的快速发展，中国企业能否进入国际市场分享成长的盛宴，是决定中国海工装备企业未来发展的重要因素。高端装备“十二五”规划指出，力争到“十二五”末，我国海工装备制造业销售收入超过2500亿元，海洋油气开发装备的国际市场份额达到20%，要形成4个年销售收入超过300亿元的产业集聚区，形成5～6个年产值150亿以上、具有较强国际竞争力的总承包商，在模块设计制造、配套设备供应、装备安装调试、技术执行服务等领域形成专业化的分包商，钻井、平台起重、风电安装等核心关键设备的本土化配套率要达到25%以上。海工装备主要用于海上油气勘探和海上风电设备安装与服务，大致包括：钻井平台、钻井船、FPSO/改装、生产平台、海工辅助船、风电安装船等，这些海工设备，按照功能可划分为钻井设备、生产设备、起重设备和其它设备，海工起重设备主要包括：海上油气平台起重设备、铺管起重船、风电安装起重船、其它浮吊船等。海工起重设备制造受到政策大力支持，2011年9月16日，国家发改委等4部委联合下发《关于印发海洋工程装备产业创新发展战略（2011~2020）的通知》，明确了发展海洋工程装备产业的方向，并确定了海洋工程装备、新型海洋工程装备、前瞻性海洋工程装备、关键配套设备和系统、关键共性技术等5大战略重点。海工起重设备所涉及的铺管起重船、风电安装船属于战略发展的主力海洋工程装备，海上油气平台起重设备、浮吊船等海工关键配套设备属于5大战略重点之一。
2海上风电大型起重设备主要机构介绍
首先是起升机构。起升机构由卷筒、支架和行星减速箱组成。卷筒采用钢板弯制，表面一般制作螺旋槽或安装篱笆皮方式，确保钢丝绳排列整齐，不乱绳，同时提高钢丝绳寿命。海上风电起重设备的起升高度比较大、绕绳组数较多，因而容绳量较大，绕绳层数较多。起升机构的减速箱一般采用内藏式行星减速箱，常闭式制动器，通过弹簧制动器进行，制动器设有摩擦片磨损补偿装置。在失压情况下，制动器可马上接（咬）合，以实现安全制动。起升机构和液压马达（或电动机）、钢丝绳、滑轮、吊钩及其它附件等组成起重设备的起升系统。其次是变幅机构。变幅机构与起升机构一样，由卷筒、支架和行星减速箱组成。卷筒也采用钢板弯制，表面一般制作螺旋槽或安装篱笆皮方式。变幅机构的减速箱也采用内藏式行星减速箱，制动是常闭式制动器，通过弹簧制动器进行，制动器设有摩擦片磨损补偿装置。在失压情况下，制动器可马上接（咬）合，以实现安全制动。变幅机构设有逆向棘轮棘爪安全装置，保证吊臂不会因为失压掉落。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆变幅机构和液压马达（或电动机）、钢丝绳、滑轮及其它附件等组成起重设备的变幅系统。最后是回转机构。回转机构是带圆盘制动器的行星齿轮减速器，由液压马达或电动机驱动，小齿轮输出（带动整机回转），小齿轮与回转支承轮齿间隙的调整可通过装置的偏心安装法兰来进行。回转机构和液压马达（或电动机）、转盘支承装置等组成起重设备的回转系统。
3海上风电大型起重设备吊装安全控制措施
在施工过程中，施工人员必须分工明确，责任明晰，在整个吊装过程中，要切实遵守现场劳动纪律，服从指挥，不得擅自离岗。在吊装过程中，应有统一的指挥信号，声音清晰明亮。凡参加施的全体人员必须熟悉此信号，各操作岗位动作协调一致。吊装时，由现场总指挥统一指挥调配，各岗位分指指挥应正确执行总指挥的命令，做到信号传递迅速准确。进入施工现场必须正确佩带安全帽，登高作业人员必须系好安全带，使用的工具应装在随身的工具袋内，并系上保险绳，严禁高空抛扔传递。吊车司机必须熟悉起重机机械性能，执行规定的各项检查和保养后，方可启动。检查各种仪器仪表，确认正常后方可开始工作。开始工作前，吊车应先试运转一次，检查各机构的工作是否正常，制动装制是否灵敏可靠。吊车工作前应观察在起重机的回转范围内有无障碍物。吊车吊起满载荷重物时，应先进行试吊，将重物吊起20~50厘米，检查起重机稳定性，制动装置的可靠性和绑扎的牢固性等，确认可靠后才能继续起吊。双机抬吊时，每台吊车的负荷不得超过该机允许负荷的80％，起吊过程中两机动作要协调，相互配合，起重滑车组基本保持垂直状态。起吊前应先进行试吊，检查各部位的受力情况，确认正常后方可起吊。在起吊过程中，未经现场指挥许可，不得有人在起重物下及受力索具附近停留或通过。吊装施工因故中断，必须采取措施进行处理。吊装过程中，工作人员必须坚守岗位，发现问题及时汇报处理，处理完后方能继续起吊。
4风机维修起重设备发展趋势
大型起重机械体积庞大,投资成本高,并且对工作环境要求比较苛刻,这些地方都凸显了现有大型风电维修设备的弊端。而且由于风力发电机王作的特殊环境,采用起重机械吊装进行风力发电机的维修,其维修成本居高不下,并且存在一定的安全隐患。现有的维修方法仅局限于大型起重机械的吊装,无论是在环境效益还是经济效益上都是不理想的。随着大型风力发电机的装机规模越来越大,高度越来越高,其塔筒、风机顶舱、叶片等都需要进行定期维保,如内部设备更换、维修、表面防腐等,并且对维修、保养的时间要求越来越紧。采用大型起重机械吊装方法维修大型风力发电机不仅投入成本高,从工程要求上,大型起重机械设备庞大,无法及时的运输到风力发电机维修点,耽搁风电设备的及时维修,影响效益;同时还存在施工程度复杂、施工周期长、安全水平低,甚至根本得不到保障等问题。因此研制安全系数高、施工便捷、适应性强的新型维修设备是大型风力发电机维修工程所必需的,而且需求量越来越大。
结语
总之，进入新世纪以来，海上风电在世界各国得到了大力发展，也推动了大型海上起重设备的技术发展，在中国，专业的风电起重设备更是蓬勃发展，近十年来，我国海上风电起重设备从第一代已经发展到最新的第三代，已经同步于国外的产品。我们相信，随着海上风电开发在我国不断得到推进，海上起重设备及相应技术也会不断取得发展。
参考文献
[1]张平.中国海上风电面临的机遇与挑战[C]//第二届海上风电技术与投资论坛.2011.
[2]北京太阳谷经济信息中心.2011-2015年中国海上风机调研报告[Z].
论文作者:李旭
论文发表刊物:《中国电业》2019年 19期
论文发表时间:2020/3/4
标签：设备论文; 风电论文; 海上论文; 机构论文; 制动器论文; 海洋工程论文; 装备论文; 《中国电业》2019年 19期论文;