風電安裝行業(yè)中大型動臂塔機的應用

摘要：在風機安裝活動中，移動式起重機正暴露出越來越多的問題和不足。為此，對大型動臂塔機在風電安裝活動中的應用進行了探討，并提出了提高安裝效率的相關(guān)建議，希望能夠起到拋磚引玉的作用。

關(guān)鍵詞：大型動臂塔機;風電安裝;施工方法

0? ? 引言

隨著世界各國環(huán)保意識的增強，環(huán)保、清潔的可再生能源在各國能源結(jié)構(gòu)中的占比日益提升。我國2018年的風力發(fā)電量達到了3 660億kWh，關(guān)于風能的開發(fā)和利用，在理論層面和實踐應用層面都獲得了長足的進步。當前，我國風力發(fā)電機的額定功率已達6 MW，而葉輪直徑也超過了126 m?？梢灶A見，風力發(fā)電機勢必朝著科技附加值更高、體積更大的方向發(fā)展。但需要注意的是，若輪轂中心高度超過了150 m，那么在安裝過程中，移動式起重機的鉸點實現(xiàn)難度較大，超過正常的作業(yè)范圍。為此，本文針對大型動臂塔機在風電安裝中的應用進行研究，目的是較為理想地解決現(xiàn)實中存在的問題，更好地促進我國風電事業(yè)的發(fā)展。

1? ? 大型動臂塔機的性能

在現(xiàn)代高層建筑施工活動中，大型動臂塔機有著廣泛和大量的應用。我國中聯(lián)重科所研發(fā)的LH3350-120標志著我國動臂塔機的研發(fā)生產(chǎn)能力已居于世界前列。如表1所示，LH3350-120的性能已能夠滿足大型風機的安裝和施工需求。

2? ? 動臂塔機使用的注意事項

通過動臂塔機來進行大型風機的安裝，必須注意以下主要事項：（1）對于風電主機的設計生產(chǎn)企業(yè)來說，一定要考慮安裝過程中動臂塔機的基礎情況，切實全面地考慮到塔機的附著力等因素。（2）在塔筒設計活動中，一定要考慮到塔機附著部分的受力，在同塔機接口部分完成對接之后，才可以采用預定方案開展風機的安裝施工。（3）就現(xiàn)實施工活動而言，塔機和塔筒的附著存在較大的問題和困難。為此，可以通過以下方法來進行解決：將卡爪裝置增設于附著裝置的前端部位，以起到更好抱緊風機塔筒的目的。當塔機處于自立狀態(tài)時，卡爪裝置處于完全開啟的狀態(tài);而當塔機處于附著狀態(tài)時，卡爪裝置處于完全閉合的狀態(tài)，如圖1所示。

3? ? 風電機組安裝過程中大型動臂塔機的施工方法

在風電機組的安裝過程中，大型動臂塔機的施工方法主要如下：

（1）地基處理。塔筒底部的地基必須能夠?qū)崿F(xiàn)與之相對應的承載力，同時還必須具備防顛覆、防失穩(wěn)等方面的能力。在地基處理的過程中，應當完成塔機預埋節(jié)的預埋活動，以便后續(xù)塔機的組裝。需要注意的是，必須嚴格控制地基的沉降，以確保風機能夠持續(xù)、穩(wěn)定、可靠運行。

（2）塔機自立高度的安裝。按照規(guī)定要求，完成塔機的塔臂、回轉(zhuǎn)、塔身結(jié)構(gòu)、套架、附著裝置、基礎節(jié)等上部裝置的安裝，讓塔機能夠完成基礎自立，在此基礎上，完成塔機自吊標準節(jié)的安裝。

（3）塔筒基礎節(jié)和塔筒的安裝。以塔機為基礎，完成塔筒基礎節(jié)和塔筒的安裝。

（4）塔機附著狀態(tài)的實現(xiàn)。隨著安裝活動的進行，在塔筒高度滿足塔機附著條件后，塔機增加標準節(jié)的安裝，并開始進行塔機附著的施工。

（5）風機機艙與傳動鏈的安裝。機艙的安裝如圖2所示。就附著塔機而言，因為動臂塔機的起升高度要高出平臂塔機40 m左右，因此能夠更好地進行機艙的吊裝施工。

（6）輪轂部分的安裝。因為輪轂部分的重量相對較大，如此一來，若事先完成輪轂與風葉的安裝，再進行吊裝，那么其重量會更大;同時，安裝活動還會受到風葉面積的影響。故施工活動中，應當盡可能對輪轂與風葉分別進行安裝，從而在降低施工難度的同時，顯著提升施工活動的安全性水平。

（7）在空中完成輪轂與風葉的組裝。對輪轂進行調(diào)整，以使安裝法蘭處在更利于安裝的狀態(tài)，通過專用吊具來逐一完成風葉的起吊與安裝。至此，風機的主要部件基本安裝完畢。風葉安裝如圖3所示。

（8）安裝活動結(jié)束后，按照相反的順序拆除塔機，完成轉(zhuǎn)運。

4? ? 大型動臂塔機在風電機組安裝過程中存在的不足與提高效率的方法

通過前文的分析和論述可以發(fā)現(xiàn)，大型動臂塔機在風電機組安裝過程中還存在著較為明顯的不足，主要如下：（1）在基礎施工時，必須對塔機基礎的安裝進行相應考慮;（2）拆卸和安裝塔機耗時耗力，難度相對較大;（3）需要相對較長的施工周期;（4）需要配套的臨時設施，以供施工人員的工作、生活所需。

為提高施工安裝活動的效率，進而提升企業(yè)的經(jīng)濟效益，建議采取以下方法來提高效率，縮短安裝活動的時間。（1）適度增加基礎節(jié)、附著裝置和塔身標準節(jié)。（2）在完成上一個風機的安裝活動后，在進行塔機拆除的同時，將適度增加的基礎節(jié)、附著裝置和塔身標準節(jié)應用于下一個風機的基礎安裝，從而提高施工活動的效率。（3）梳理工藝流程和經(jīng)驗，為后續(xù)風機安裝活動提高效率奠定堅實的基礎。

5? ? 結(jié)語

可以預見，未來我國風電產(chǎn)業(yè)勢必還將長期保持高速增長的態(tài)勢，風力發(fā)電的設計、制造和施工技術(shù)也將進入高速發(fā)展的時期。為確保社會經(jīng)濟的可持續(xù)發(fā)展，我國政府已明確發(fā)展5 MW及以上的風力發(fā)電機組。在這樣的大環(huán)境之下，風電機組必將朝著“輪轂中心增高、葉輪直徑增大”的方向發(fā)展，通過移動式起重機來進行風機的安裝已表現(xiàn)出越來越多的問題和不足，而動臂塔機則會越來越多地應用于我國風機的施工安裝活動當中，更好地促進我國風力發(fā)電事業(yè)的發(fā)展。

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收稿日期：2020-05-25

作者簡介：郭?。?988—），男，江蘇南京人，碩士在讀，機械工程師，主要從事能源工程建設工作。