QLY2150型風(fēng)電專用輪胎式動臂吊機研制與實踐

黃耀怡，張志華，景海州，代 宇

(鄭州新大方重工科技有限公司，鄭州 450064)

1 總況及QLY2150型風(fēng)電專用吊機的適用范圍

1．1 總況

隨著全世界工業(yè)化的發(fā)展進程和對能源需求的急劇增加，以及世界傳統(tǒng)能源的不斷消耗甚至有走向枯竭的危險，全球能源危險已逐漸顯現(xiàn)，故尋求和開發(fā)能源的新品種已成為全世界的熱門課題，也是我們的國策之一。風(fēng)力發(fā)電作為一種無污染而又取之不盡、用之不竭的綠色能源，更受到全世界各國的追逐和探求。近5年來世界風(fēng)能市場每年都以40%的速度增長，我國近3年來的復(fù)合增長率同樣也達到40%，而風(fēng)電場中風(fēng)力發(fā)電機組的安裝，目前全世界幾乎都采用同一種模式，即采用500 t以上履帶吊機來吊裝。這種吊機造價昂貴，且用于風(fēng)電安裝時還要花巨資為其修筑專用進場道路，同時國內(nèi)保有量很少，據(jù)統(tǒng)計大約只有30多臺。而需要500 t以上履帶吊機的施工行業(yè)很多，如特殊建筑、火力發(fā)電廠房及鍋爐、造船用大型龍門吊機等的吊裝都需要借助這種吊機的一臂之力。因此，輪到風(fēng)電安裝，更是一機難求了，這種狀況嚴(yán)重阻礙了風(fēng)力發(fā)電建設(shè)事業(yè)的發(fā)展。

根據(jù)國家發(fā)展和改革委員會目前正在醞釀的目標(biāo)計劃，要按照融入大電網(wǎng)、建設(shè)大基地的要求，力爭用10多年的時間，在甘肅、內(nèi)蒙古、河北、江蘇等地形成幾個上千萬千瓦的風(fēng)電基地，實現(xiàn)2020年供電裝機規(guī)模1×108kW。

而2007年9月中國政府發(fā)布的《可再生能源中長期發(fā)展規(guī)劃》(以下簡稱“中長期規(guī)劃”)中提出的目標(biāo)是，到2020年全國風(fēng)電總裝機容量達到3 000×104kW，時隔一年半時間，目標(biāo)值提高了近4倍。

截至2008年12月末，中國風(fēng)電機組今年新增裝機容量達到719．02×104kW，累計裝機容量達到1 324．22×104kW，新增裝機容量增長率達到108．4%，大大超過原計劃。

按照目前的風(fēng)電投資成本匡算，保守成本10 000元/kW，缺口達9 000×104kW，則需投資最少9 000億元，受益最大的版塊是工程起重機。

1．2 吊機適用范圍

為了滿足我國風(fēng)電建設(shè)對安裝風(fēng)機吊機的迫切需求和改善當(dāng)前吊機數(shù)量不足和價格昂貴的狀況，筆者開發(fā)研制了新型輪胎式全液壓動臂吊機，專門用于風(fēng)力發(fā)電機的安裝，同時也可以作為通用動臂吊機使用。

2 主要技術(shù)參數(shù)

額定起重力矩為2 150 t·m，其額定起重量見表1。

表1 額定起重量Table 1 Rated lifting load

額定起升高度:95m;起升速度:0～4 m/min;變幅速度:0～3 m/min;變幅最大仰角:85°;回轉(zhuǎn)速度:0～1．2 r/min，360 °回轉(zhuǎn);工作級別:A3，起升等級 HC2。

行走工況:a．空車(不帶配重)速度:0～5 km/h;b．適應(yīng)縱坡:±8%;c．適應(yīng)橫坡:±3%;d．懸掛自調(diào)平能力:±300 mm;e．輪胎接地比壓:0．55 MPa，要求地面允許比壓≥0．6 MPa(如普通粘土或結(jié)塊粗沙土);f．下車中心回轉(zhuǎn)半徑:16．5 m。

吊重工況:a．吊重時車體交叉形支腿張開并支立在地面上;b．支腿的伸出及支立全部由液壓控制;c．4個支腿的間距成正方形，14 m×14 m;d．每個支腿的容許支承力200 t，接地比壓為0．45 MPa;e．吊重工況全部輪胎懸空不受力。

3 吊機的總體方案介紹

3．1 概況

圖1所示為項目的技術(shù)方案效果圖。這是輪胎動臂式風(fēng)電安裝專用吊機處于可開始吊裝施工的狀態(tài)，此時底車的液壓叉形支腿已經(jīng)伸出并支立牢靠，行走液壓懸掛輪胎組已經(jīng)收起離開地面不受力。圖2所示為項目吊機總成圖。圖2中1為臂架，2為行走底車，3為旋轉(zhuǎn)式平衡底座，4為變幅機構(gòu)，5為起升系統(tǒng)。

圖3所示為吊機短途轉(zhuǎn)場趴臂行走狀態(tài)，圖3中，1為行走輔車，2為支承轉(zhuǎn)盤，3為方向操縱室。注意這時支腿已收起，懸架輪胎著地吃力。

圖1 技術(shù)方案效果圖Fig．1 3D effect figure

圖2 吊機總成圖(單位:mm)Fig．2 Assembly figure of crane(Unit:mm)

圖3 短途轉(zhuǎn)場趴臂行走狀態(tài)Fig．3 Short traveling state in sleeper

圖4所示為吊機自身組裝并使其站立起來(自扳起)的方法。注意此時懸架輪胎已收起，X形支腿張開并支立好。

3．2 總體實施方式

結(jié)合以上附圖來說明吊機方案的具體實施方式。

圖4 自身組裝并站立方法Fig．4 Themethod by self－draw ing to stand up

被解體之后經(jīng)長途汽車運輸?shù)斤L(fēng)機安裝現(xiàn)場的吊機的各組成部分需要重新組裝起來。首先將圖2所示的行走底車安裝好，并把剛性X形液壓擺轉(zhuǎn)式支腿打開、支立好，此時，液壓懸掛輪組全部離開地面，由支腿受力。

在行走底車的回轉(zhuǎn)支承之上安裝平衡底座，沿地面將臂架逐段拼裝成整體，臂架與地面平行并與地面之間保持等于行走底車高度的凈空，在平衡底座上裝上后配重及防后傾油缸。再將通用動臂式吊機均設(shè)有的后拉桿、變幅桅桿、機電液等設(shè)備都安裝調(diào)試好，如圖4所示姿態(tài)。然后啟動變幅機構(gòu)(與通用動臂吊機類似)，通過后拉桿將臂架直接拉起來(自行扳起)，直到如圖2所示狀態(tài)，即成為吊裝風(fēng)機的施工狀態(tài)。如果要調(diào)整整個吊機的方位，可以收起支腿，將其四腳稍許收起離開地面，讓懸掛輪組全部著地，再啟動行走底車，做慢行和轉(zhuǎn)向(八字轉(zhuǎn)向或橫行)操作，即可將整個吊機的方位調(diào)整到合適吊裝風(fēng)機的位置。自行時如果地面承載能力不夠，則須根據(jù)計算卸掉后配重，以減輕輪壓。

當(dāng)一個風(fēng)力發(fā)電機組安裝完畢，要到附近去安裝另一個風(fēng)力發(fā)電機組，這時需要將臂架放倒并擱置在行走輔車的轉(zhuǎn)盤上，如圖3所示狀態(tài)，稱為趴臂行走狀態(tài)。當(dāng)?shù)鯔C退場需要解體時，則首先要拆卸臂架，臂架的拆卸過程是與其上述支立過程的逆過程。

當(dāng)?shù)鯔C處于如圖3所示短途轉(zhuǎn)場狀態(tài)時，開動行走底車，就可以帶動行走輔車行走了。行走輔車的方向操縱室有司機掌握方向盤，順著道路走向行走。而輔車頂上臂架支承處的萬向支承機構(gòu)(球鉸+回轉(zhuǎn)支承)系用來保持臂架與輔車之間的平面相對轉(zhuǎn)動和保持臂架總是處于左右水平狀態(tài)，使臂架不受扭。這樣，就實現(xiàn)了吊機在短途轉(zhuǎn)場運輸時達到不解體自行到目的地的目的。到了新工點，又可以很方便地將臂架自行扳起，開始新一輪的風(fēng)電安裝施工循環(huán)。如果道路出現(xiàn)急彎的情況，可將臂架重新拉起，讓主車慢速自行至走出急彎這段后，再將臂架放倒在行走輔車之上，即回到趴臂行走狀態(tài)。因此說，由于吊機具有直立行走和趴臂行走兩種功能，從而使整機行走能夠適應(yīng)施工現(xiàn)場的小半徑曲線道路。

3．3 吊機的具體組成

3．3．1 上車系統(tǒng)

1)發(fā)動機，功率為440 kW。

2)控制系統(tǒng)。采用進口的RC控制器和顯示器、編碼器及力矩限制器和閉路監(jiān)視系統(tǒng)。控制器、顯示器、操作手柄、編碼器、發(fā)動機和力矩限制器之間采用CAN BUS進行數(shù)據(jù)傳輸，提高了系統(tǒng)的可靠性。

3)液壓系統(tǒng)。液壓系統(tǒng)包括提升液壓系統(tǒng)、回轉(zhuǎn)液壓系統(tǒng)、變幅液壓系統(tǒng)、伺服液壓系統(tǒng)、防后傾液壓系統(tǒng)、輔助液壓系統(tǒng)等。

特點:主系統(tǒng)全部采用閉式回路，節(jié)能、高效、可控性好，啟動停止換向平穩(wěn)，無沖擊，操作響應(yīng)快，發(fā)熱量少，壽命長。廣泛采用電液比例控制元件，便于實現(xiàn)精確和智能控制。

4)提升裝置。變量液壓馬達驅(qū)動行星齒輪減速機來控制提升降落，同時具有良好的微速性能。采用法爾福鋼絲繩，LEBUS卷筒多層纏繞保證不亂繩。減速機具有低噪高效、壽命長、換油方便等特點。

5)回轉(zhuǎn)系統(tǒng)?；剞D(zhuǎn)系統(tǒng)包括:轉(zhuǎn)座結(jié)構(gòu)、回轉(zhuǎn)支承機構(gòu)及回轉(zhuǎn)驅(qū)動裝置。驅(qū)動裝置系采用雙馬達通過行星減速機帶動正齒輪驅(qū)動可以實現(xiàn)360°旋轉(zhuǎn)，回 轉(zhuǎn) 速 度 為 0～1．2 r/min，速 度 分 兩 檔:0．6 r/min、1．2 r/min，每檔無極調(diào)速?；剞D(zhuǎn)十分平穩(wěn)并具有自由滑轉(zhuǎn)功能。其主要構(gòu)成如圖5所示。

圖5 回轉(zhuǎn)系統(tǒng)(單位:mm)Fig．5 The slew ing system(Unit:mm)

6)變幅系統(tǒng)。變幅裝置采用LEBUS卷筒，由液壓馬達通過行星減速機驅(qū)動，可實現(xiàn)多種復(fù)合動作并具有良好的微速性能，其主要構(gòu)成如圖6所示。

7)配重。本機只設(shè)主機后配重。

8)司機室。采用全密封式鋼框架式結(jié)構(gòu)，正面、側(cè)面均安裝有鋼化玻璃，頂面安裝具有良好透光性、高強度和高耐磨性的專用結(jié)構(gòu)板材。室內(nèi)噪聲小于85 dB。內(nèi)部有控制裝置、檢測儀表、滅火報警裝置和閉路監(jiān)視系統(tǒng)。司機室可根據(jù)工作需要進行位置調(diào)整，可向上實現(xiàn)15°仰視，也可以旋轉(zhuǎn)到正前方。

圖6 變幅系統(tǒng)Fig．6 The change radius system

9)控制操作。力矩限制器的顯示器、閉路監(jiān)視器、監(jiān)控顯示器及儀表在操作者的直接視野內(nèi)。力矩限制器顯示器主要監(jiān)測起重機的實時力矩及其他參數(shù)(詳見安全保護裝置內(nèi)容);監(jiān)控顯示器主要顯示起重機的操作狀況、各檢測點的控制參數(shù)及報警;左右扶手箱各有一個操作手柄，手柄動作通過監(jiān)控顯示器按鍵進行切換;單獨的動作及允許的復(fù)合動作以文字和圖形的形勢顯示。

10)報警顯示。當(dāng)一個錯誤出現(xiàn)時，所有報警信息，包括風(fēng)速、水溫、油溫、油量、油壓、工作時間、發(fā)動機轉(zhuǎn)數(shù)等信息都可以在司機室的顯示屏顯示出來。

11)臂架系統(tǒng)。臂架系統(tǒng)包括臂架、變幅桅桿、背拉桿、底座、吊鉤等。其中臂架結(jié)構(gòu)的主材系采用德國克虜伯公司的細晶粒高強度可焊接鋼管。臂架的焊接工藝及其節(jié)段的可互換性是制造臂架的關(guān)鍵技術(shù)之一。而臂架在變幅平面和回轉(zhuǎn)平面的總體穩(wěn)定性及其動力響應(yīng)則是設(shè)計中關(guān)注的重點問題。

3．3．2 下車系統(tǒng)

下車系統(tǒng)主要由車架、懸掛、動力系統(tǒng)(設(shè)在上車，與上車共用)、液壓系統(tǒng)、電氣系統(tǒng)、制動系統(tǒng)、轉(zhuǎn)向系統(tǒng)、控制與操縱系統(tǒng)(設(shè)在上車司機室)等組成，其總圖如圖7所示。

圖7 下車系統(tǒng)總圖(單位:mm)Fig．7 Underbed vehicle(Unit:mm)

1)車架體系。本吊機的車架體系主要由邊梁框架、X形支腿、枕梁等結(jié)構(gòu)組成。X形支腿與邊梁框架相互鑲嵌而成為下車系統(tǒng)的底盤骨架，六根枕梁與邊梁固結(jié)而成為懸掛架的支承梁。X形支腿在兩邊梁的外側(cè)部分是可以擺轉(zhuǎn)的，當(dāng)?shù)鯔C短途轉(zhuǎn)場趴臂行走時，可將它們擺轉(zhuǎn)緊貼邊梁，如圖7中雙點劃線所示者。

為了長途汽車運輸不超界限，須將車架分成若干個獨立的運輸單元，并稱為模塊，每個模塊應(yīng)該包含在分塊之前其所包羅的整車各系統(tǒng)裝置，如懸掛架、輪胎、轉(zhuǎn)向裝置、液壓裝置等。各模塊之間的連接采用了構(gòu)造簡單可靠，拆裝異常方便迅速的特殊接頭。

2)懸掛系統(tǒng)。懸掛系統(tǒng)如圖8所示。懸掛體系受懸掛控制系統(tǒng)的控制，能夠根據(jù)路況自動調(diào)整懸掛油缸的伸縮量，保證車輛平臺水平和每個輪胎受力相等。

圖8 懸掛功能Fig．8 Suspension function

3)動力系統(tǒng)(設(shè)在上車，與上車共用)。車選用道依茨BF8M1015型發(fā)動機。發(fā)動機各自帶動驅(qū)動油泵、工作油泵，三泵串聯(lián)，通過聯(lián)軸器直接聯(lián)結(jié)到發(fā)動機飛輪端。

4)液壓系統(tǒng)。驅(qū)動系統(tǒng)為閉式靜液壓系統(tǒng)，電液比例控制。工作液壓系統(tǒng)為開式液壓系統(tǒng)，采用恒功率+負荷傳感控制，把系統(tǒng)的外負荷的變化通過傳感元件反饋到變量泵的變量控制系統(tǒng)，根據(jù)需要自動調(diào)節(jié)輸出流量和工作壓力，以使子系統(tǒng)處于最佳功效匹配狀態(tài)。工作液壓系統(tǒng)包括液壓懸掛系統(tǒng)、液壓轉(zhuǎn)向系統(tǒng)和液壓支腿系統(tǒng)。液壓懸掛系統(tǒng)采用電液控制，可以實現(xiàn)分組升降和整體升降;液壓轉(zhuǎn)向系統(tǒng)為電液比例閉環(huán)控制，精確控制各輪組的轉(zhuǎn)角;液壓支腿系統(tǒng)為手動控制，結(jié)構(gòu)簡單，操作方便。

液壓系統(tǒng)中在轉(zhuǎn)向系統(tǒng)、升降系統(tǒng)、驅(qū)動系統(tǒng)、制動系統(tǒng)及支腿系統(tǒng)中設(shè)置了多個測試點位，滿足檢查所有油路的要求。

設(shè)計中采用并聯(lián)油路和數(shù)字差速的方法使各驅(qū)動輪的牽引力基本接近，并能有效地防止滑轉(zhuǎn)。每個驅(qū)動輪由一個變量液壓馬達經(jīng)輪邊減速器驅(qū)動，液壓馬達上安裝有轉(zhuǎn)速傳感器。所有液壓馬達并聯(lián)連接，當(dāng)液壓馬達排量相等時，輸出扭矩也相等，各輪牽引力相等。當(dāng)某個車輪因附著力不夠，發(fā)生打滑時，液壓馬達轉(zhuǎn)速大大超過平均轉(zhuǎn)速，計算機馬上減小馬達排量，減小輸出扭矩，車輪的滾動阻力使馬達減速直至達到容許轉(zhuǎn)速范圍內(nèi)。

同時，在設(shè)計中采用雙管路加防爆安全閥進行管道防爆保護，當(dāng)一條管路爆裂時，防爆安全閥可以立即關(guān)閉爆裂的油路，另一條管路正常工作，可以使車輛正常行駛;即使兩條油管同時爆裂，防爆安全閥可以瞬間關(guān)閉系統(tǒng)爆裂支路和懸掛，懸掛可以繼續(xù)起支撐作用，從而避免危險的發(fā)生。

5)電氣系統(tǒng)。a．電氣控制系統(tǒng)。電氣控制系統(tǒng)采用了CAN總線技術(shù)，所有的電氣控制均由一套基于現(xiàn)場總線(CAN－BUS)的PLC控制系統(tǒng)來實現(xiàn)，電氣控制系統(tǒng)如圖9所示;b．定位和防撞系統(tǒng)。下車前端安裝了激光測距儀，精確地測量前方目標(biāo)的距離，以便和駕橋機實現(xiàn)精確對接，并能實現(xiàn)提前減速和制操控制，避免因誤操作而與其他物體發(fā)生碰撞。下車前后和兩側(cè)安裝了測距雷達，構(gòu)成了一個完整的防撞體系，提供了進一步的安全防護保障;c．故障報警與診斷系統(tǒng)。下車設(shè)置各種傳感器，通過故障診斷軟件實時監(jiān)控系統(tǒng)運行情況，在某一系統(tǒng)出現(xiàn)故障時給出警告提示，根據(jù)面板報警燈、報警提示音及屏幕文字提示可以及時判斷系統(tǒng)故障，對操作人員及時排除故障提供可靠依據(jù)。

6)制動系統(tǒng)。特大型運輸車的制動系統(tǒng)，除了必須具有足夠的制動力外還必須對制動減速度進行控制。車制動系統(tǒng)包括行車制動、駐車制動與緊急制動。

圖9 電氣控制布置Fig．9 Electricity controlling arrange

7)轉(zhuǎn)向系統(tǒng)。車采用全輪獨立轉(zhuǎn)向，上層PLC按照運行模式和方向盤的指令，解析出各輪組轉(zhuǎn)角;下層控制器按照轉(zhuǎn)角指令值控制轉(zhuǎn)向系統(tǒng)，安裝在轉(zhuǎn)向系上的角度傳感器實時測得當(dāng)前轉(zhuǎn)角，反饋給控制器，構(gòu)成閉環(huán)控制，實現(xiàn)精確的轉(zhuǎn)向控制。單軸轉(zhuǎn)向精度為0．5 °。

整車可以實現(xiàn)直行、橫行、八字轉(zhuǎn)向等多種轉(zhuǎn)向模式，轉(zhuǎn)向機構(gòu)采用小型液壓馬達+減速機，共12組。

3．3．3 整機安全保護裝置

1)力矩限制器系統(tǒng)。采用進口的力矩限制器，通過CAN總線與其他控制器組成網(wǎng)絡(luò)，實現(xiàn)安全可靠的控制。力矩限制器自動檢測出起重機吊載的物體質(zhì)量、主臂所處的角度，并能顯示出其額定起重量、實際載荷、實時工作半徑、主臂所處角度。力矩限制器系統(tǒng)由彩屏顯示器、主機、角度傳感器和拉力傳感器等組成。

2)吊鉤防過卷裝置。限位開關(guān)，用于防止吊鉤過提升。當(dāng)?shù)蹉^提升到一定高度時，限位開關(guān)動作，同時操作臺上的蜂鳴報警及吊鉤提升動作被迫自動停止，而只能進行吊鉤下降的操作，從而防止吊鉤過卷現(xiàn)象發(fā)生。

3)吊鉤防過放裝置。由安放在卷筒內(nèi)的動作觸發(fā)裝置和接近開關(guān)組成。當(dāng)鋼繩放置最后三圈附近時，發(fā)出信號，電控系統(tǒng)自動切斷落鉤動作并通過蜂鳴器與顯示器發(fā)出預(yù)警。

4)安裝模式/工作模式的切換開關(guān)。在起重機安裝期間，防過卷裝置、主臂限位裝置、力矩限制器等均不起作用，以方便起重機的正常安裝。當(dāng)安裝完畢，開關(guān)由安裝模式切換到工作模式，則所有安全保護裝置均將起作用。

5)主臂限位裝置。無論空車或負載，主臂仰角大于85°時，相應(yīng)的限位開關(guān)動作，使蜂鳴器發(fā)出警報，同時主臂自動處于停止不動狀態(tài)，此時變幅卷揚機操作不起作用，但卷揚機下降動作可以實現(xiàn)。當(dāng)?shù)踔亓康扔谌绫?中所列額定吊重(含吊鉤吊具)時，主臂仰角不得小于所對應(yīng)的角度。空車時主臂仰角不得小于60°。以上保護功能由力矩限制器自動控制。

6)主臂防后傾裝置。主臂根部有一隊防后傾油缸。臂架向后傾斜時，油缸會增壓使臂架拉桿頂住臂架。臂架向前傾斜處于另一規(guī)定的變幅半徑時，液壓系統(tǒng)會自動補充高壓油使其仍能頂住臂架防止在實時半徑工況中后傾。

7)起升機構(gòu)制動器。起升及變幅機構(gòu)制動器采用彈簧常閉式片式制動器，制動力大，免維護、使用安全可靠、壽命長。

8)閉路監(jiān)視系統(tǒng)。可以監(jiān)視卷揚機鋼繩纏繞情況及其周圍狀況。

9)故障自診斷系統(tǒng)。可以根據(jù)故障代碼方便地排除故障。

10)黑匣子?？梢詫⑺緳C的操作及設(shè)備的運行參數(shù)記錄下來有利于分析事故原因。

11)航標(biāo)燈。安裝在臂頂部。

12)風(fēng)速儀。安裝在臂架頂部，實時檢測風(fēng)速，并將數(shù)據(jù)傳送至司機室監(jiān)視器上顯示。

13)電子水平儀。在監(jiān)視器上實時顯示起重機的傾斜角度，保護起重機的安全運行。

14)防雷擊裝置。包括防雷接地裝置和電涌保護裝置?？捎行У胤乐估纂妼﹄姎庀到y(tǒng)及人員的傷害。

15)臂架傾斜指示牌。鐘擺式的角度指示裝置，固定在下節(jié)臂架一側(cè)。

16)吊鉤防脫卡。吊鉤上安裝有防止鋼繩脫落的擋板。

17)回轉(zhuǎn)及行走警報?；剞D(zhuǎn)及行走時有喇叭報警。

18)操縱解除。按下操縱解除開關(guān)，所有操縱手柄不起作用，可以避免因上下車時因身體碰撞而產(chǎn)生的誤操作。

19)發(fā)動機功率極限載荷調(diào)節(jié)及失速保護。控制器對發(fā)動機功率進行監(jiān)控，防止發(fā)動機憋車及失速。

20)發(fā)動機監(jiān)控儀表。可以顯示水溫、燃油量、累計工作時間、機電壓力、發(fā)動機轉(zhuǎn)速、蓄電池充電狀況、電壓。

4 樣機投入風(fēng)電場實用情況簡介

風(fēng)電安裝專用吊機樣機在廠內(nèi)完成形式試驗(見圖10)之后即于2009年12月運到吉林腰井子風(fēng)電場試用，并于2010年1月順利完成了30座2 MW風(fēng)力發(fā)電機組的安裝工程(見圖11～圖14)。

圖10 樣機廠內(nèi)形式試驗Fig．10 Prototype function test in factory

圖11 樣機現(xiàn)場吊裝塔筒Fig．11 Prototype lifting and erecting the tower sections in site

5 吊機的幾大創(chuàng)新點

1)吊機底盤寬度比同噸位履帶式吊機減小將近一半，因此，后者通過路面的最小寬度為10 m，而前者通過路面的最小寬度只為5 m，僅此一項，通常情況下一個風(fēng)電安裝場的建設(shè)可節(jié)省修路費用1 000萬元。

圖12 樣機現(xiàn)場吊裝機艙Fig．12 Prototype lifting and erecting the generator room in site

圖13 樣機現(xiàn)場吊裝葉片F(xiàn)ig．13 Prototype lifting and erecting the vane in site

圖14 樣機現(xiàn)場趴臂行走Fig．14 Prototype traveling at sleeper in site

2)由于既有通用動臂吊機用于風(fēng)電設(shè)備吊裝時，被吊物件無一例外地會發(fā)生很大的擺動和搖晃，致使物件對位對中困難，嚴(yán)重影響安裝效率。針對這種情況，筆者創(chuàng)立了大型動臂吊機柔性臂架系統(tǒng)和非柔性臂架系統(tǒng)的設(shè)計理論和計算方法。所述臂架系統(tǒng)包括臂架背拉桿、桅桿和腰繩。運用筆者所創(chuàng)立的理論，經(jīng)過嚴(yán)密精確的計算證明無需裝設(shè)腰繩的臂架系統(tǒng)統(tǒng)稱為非柔性臂架系統(tǒng);必須裝設(shè)腰繩的系統(tǒng)稱為柔性臂架系統(tǒng)。世界上既有的通用大型動臂吊機全部屬于柔性臂架系統(tǒng)。而QLY2150型風(fēng)電吊機系按非柔性臂架系統(tǒng)設(shè)計，所以其剛度和穩(wěn)定性非常好，在吊裝風(fēng)電設(shè)備時對位對中作業(yè)非常方便。是專門針對風(fēng)電設(shè)備在高空安裝需要快速精密定位的特點來研制的。

既有通用大型動臂吊機，在吊裝風(fēng)電設(shè)備時當(dāng)風(fēng)力大于四級就必須停止作業(yè)。因為在大于四級風(fēng)力作用下，其柔性臂架系統(tǒng)會帶著起吊的物件劇烈搖晃而無法對位安裝，且不安全。而風(fēng)電場均設(shè)在風(fēng)力發(fā)達的地區(qū)。故風(fēng)力大于四級的情況是頻繁發(fā)生的。因此，采用通用大型動臂吊機來安裝風(fēng)電設(shè)備，就必須經(jīng)常歇工，等待風(fēng)和日麗的時段再行開工，所以造成施工進度緩慢。針對這種情況，筆者創(chuàng)造性地引入了不倒翁設(shè)計概念，并結(jié)合非柔性臂架系統(tǒng)的特點，使QLY2150型風(fēng)電吊機在風(fēng)力不超過七級時仍可進行風(fēng)電設(shè)備的吊裝作業(yè)。因此能夠基本上做到全天候開工，大大加快實施進度，縮短風(fēng)電安裝周期。

3)當(dāng)一座風(fēng)電設(shè)備安裝完畢，需要轉(zhuǎn)移到下一安裝地點時。通用大型動臂吊機通常需要把臂架拆短，才可自行到新的工點，因為風(fēng)電場周圍經(jīng)常有高壓線之類的障礙物，吊機舉臂行走是無法通過的。因此，臂架一拆一裝，其麻煩之大可想而知。針對這種情況，專門為QLY2150型風(fēng)電吊機設(shè)計了一種趴臂行走的功能，當(dāng)工點轉(zhuǎn)移時，只需將臂架放倒擱在輔車之上，吊機就可低位自行了，到了下一個工點再把臂架拉起來就行了。十分省工、省時、省事，此實非通用大型動臂吊機所能比。

4)吊機采用了模塊化快速拆裝技術(shù)，即保證了長途汽車運輸不超限，又大大提高了吊機在現(xiàn)場組裝成形的速度及方便性(無需大于50 t級的汽車吊協(xié)助)，同時降低吊機的動遷費用和時間。

5)吊機底車采用了液壓懸掛體系，其自調(diào)平能力達到±300 mm，因而能夠適應(yīng)現(xiàn)場凹凸不平的路面和橫坡較大的路面，從而提高了吊機直立自行時的抗傾覆能力。這是通用的輪胎式和汽車式動臂吊所不具備的優(yōu)點。

6)吊機具有趴臂自行和直立自行的雙重功能，因而可順利通過空間比較狹窄的道路和曲線較小的彎道，同時保證了吊機短途轉(zhuǎn)場無需作任何拆卸。