副臂履带吊图|【风电技术干货推荐】风电检修专用起重机应用分析

1、简介

我国风电产业规模化发展已有十余年。随着时间的推移，风机的维护保养已成为保证风电场正常运行的关键。目前国内风电装机容量已突破1亿千瓦，2020年将突破2亿千瓦，如此庞大的装机容量将使风机运维市场成为新能源装备制造业新的增长点随着国内风电行业的快速发展，大量风机已经过了保修期，风机的叶片、齿轮箱、发电机、轴承等关键部件越来越容易出现问题。

2、风电检修大件吊装特点

风力发电机一般安装在山区、戈壁、山口、海边等风能大、无障碍的地方。齿轮箱、发电机和其他部件安装在机组塔架上方狭窄的机舱内，距离地面几英尺。十米甚至上百米的高度。常年受酷暑、严寒和极端温差的影响，机组运行时常伴有振动，故故障率高，齿轮箱的故障率为15%～20%。风扇的故障率。每次更换机组大件时，都要使用大型起重设备，维护成本高。同时，由于大部分风电场地势偏远、交通复杂，大型起重设备难以进入现场，导致维护周期长，影响机组的可用性。率和发电量。

就路况而言，山区和丘陵往往没有道路。为了开发利用这些地方的风力资源，必须开通交通道路。考虑到山区各种复杂因素，受地形限制，山区风电场道路一般坡度较大，一般在14%以上，有的部分达到20~30%；由于风电场道路多为盘山建设的临时道路，后期维护不足，风电机组后期维护过程中路况会更差。

3、风机维修大件起重吊车

以轮毂中心线高度为85m的2.0MW风机为例，齿轮箱重量约为20t。为满足变速箱的吊装要求，需要600t以上的全地面起重机或400t以上的履带起重机。

履带起重机起重能力强，长途运输需要拆装。一般400t履带起重机需要20多辆运输车。进出境成本非常高，安装和拆卸需要3到5天吊车，时间成本也比较高。 ，不适合维修和吊装。

全地面起重机由于能够自行长距离行驶、搬运方便、起吊准备时间短，一般用于大型风电部件的维修。但是副臂履带吊图|【风电技术干货推荐】风电检修专用起重机应用分析，全地面起重机结构复杂，制造成本高，租金成本高。主臂尺寸有限，抗风能力弱于履带起重机。在风电场的特殊环境下，使用全地面起重机需要更加谨慎。

针对风电检修大型部件吊装的特点和普通起重机存在的问题，市面上出现了几种新型的风电检修专用起重机。

3.1、塔式固定维修起重机

维修起重机主要由抱塔装置、变幅油缸、辅助起升装置、装置平台等主要部件组成（图1，图2)。

塔式固定维修起重机工作流程：起重机随运输车到达需要维修的风机下方，由随车起重机组装到运输车上。风机内置电动葫芦，将辅助设备提升至机舱进行安装。辅助装置安装完毕后，将牵引绳放入辅助装置的滑轮槽内。牵引绳的一端与地面单元提升机上的钢丝绳连接后，拉动牵引绳的另一端，完成钢丝绳穿线。穿线完成后，将钢丝绳头固定在地面单元上。爬升前，托塔油缸的动作打开托塔装置，导轮油缸移出导轮。起升绞盘转动，导向轮粘在塔架上，机组向上爬升。

机组爬升到工作高度后，抱塔装置上的导轮油缸先运动，将导向轮缩回副臂履带吊图，然后抱塔油缸运动，抱塔机构环抱塔架。然后预紧油缸运动，塔架夹持机构紧紧抱住塔架，机械保护装置挂钩挂在销钉上。起重绞盘稍微反转，使起重钢丝绳不再受力。至此，起吊前的抱塔工作完成。抱塔工作完成后，通过变幅油缸的伸缩实现龙门变幅。

达到规定的变幅角度后，龙门停止变幅，起升和吊装，实现机房大件的起升和吊装。通过门架的变幅动作，将重物移至机舱外，提升提升机并下降，将重物落到地面，实现提升过程。

3.2、舱式维修起重机

维修起重机主要由辅助小起重机、底盘固定装置、滑轮导向装置、变幅油缸、回转装置、起升装置、主副臂等主要部件组成（图7，图8)。

机舱式维修吊工作流程：吊车由运输车运送至维修风机，辅助小吊车由风机机房内的电动葫芦吊入机房进行维修。安装到位；进行维修起重机的底盘固定装置和滑轮导向装置的吊装；为避免在吊装过程中维修起重机与塔架舱发生碰撞，将运输车开到距塔架60m处，将地面吊至机舱上滑轮。将绳索穿入导向装置之间，然后启动地面提升绞车，将维修起重机吊装到机房固定位置进行安装。

维修起重机通过回转机构和气缸变幅机构移动，将吊钩调整到维修部件的顶部，并启动起升机构将部件吊起。

4、风电维修起重机应用分析

随着风机塔架高度的不断增加，风电维修大型部件吊装所需的全地面起重机将越来越大，维修成本也越来越高。为了寻求更经济的解决方案，各种专用维修起重机应运而生。这些特殊的维护起重机连接到现有的风力涡轮机装置上，不受塔架高度的限制。整机结构紧凑方便，经济性好，但在实际中尚未在风电维修吊装中推广应用。

塔式固定检修起重机通过导轮沿塔楼爬升，最终固定在塔顶。在攀爬过程中，可能会损坏塔体表面的油漆，给塔体的防腐带来新的问题；吊装过程中，受力作用于塔顶，需对塔的受力进行充分验证，必要时对塔进行局部加固。

安装在机舱内的维修起重机在安装过程中不与塔架接触吊车，避免了塔架表面的损坏；吊车安装在机舱底座，受力简单明了，但安装位置需要根据不同类型的风机而定。特殊设计;整机安装过程复杂，制造和使用成本高。

基于以上分析可以看出，无论是塔式还是机舱式维修起重机都需要与风机可靠连接副臂履带吊图，这会影响原风机的局部受力，以及现有风涡轮机 设计中没有考虑此类载荷，使得此类维修起重机难以在现有风力涡轮机上推广应用。风电检修专用起重机优势明显。要突破目前的困境，需要风电主机厂和特种起重机厂的共同努力，相互配合，最终达到大幅度降低风电维护吊装成本的目的。

参考资料：

[1]孟瑞燕谈山区风力发电机大型部件的维修吊装，风能行业，2017-07

关于作者：

韩丽丽（1980-），女，硕士研究生，高级工程师，长期从事风电专用起重机研发和风电吊装研究。