履帶起重機(jī)風(fēng)電吊裝用攬風(fēng)繩系統(tǒng)技術(shù)分析

張偉　翟杰

【摘? 要】風(fēng)機(jī)在吊裝過(guò)程中，由于外界風(fēng)等原因會(huì)導(dǎo)致風(fēng)機(jī)晃動(dòng)偏擺，增加吊裝起升動(dòng)載系數(shù)，甚至與臂架等結(jié)構(gòu)件發(fā)生碰撞，影響吊裝安裝性。目前常用的控制方法是通過(guò)人力拉拽控制風(fēng)機(jī)的偏擺，該方法存在一些局限性。本文探討了一種起重機(jī)風(fēng)電吊裝專(zhuān)用攬風(fēng)繩系統(tǒng)，使風(fēng)機(jī)在吊裝過(guò)程中平穩(wěn)、不產(chǎn)生晃動(dòng)，使吊裝過(guò)程安全高效，希望為業(yè)內(nèi)人士提供一些參考。

【關(guān)鍵詞】履帶起重機(jī);風(fēng)電吊裝用攬風(fēng)繩;系統(tǒng)技術(shù)分析

引言

現(xiàn)階段，風(fēng)力發(fā)電已經(jīng)成為我國(guó)新能源開(kāi)發(fā)的重要方向之一。而風(fēng)電吊裝技術(shù)在風(fēng)電工程施工中的應(yīng)用，對(duì)提高風(fēng)電工程施工質(zhì)量，增強(qiáng)風(fēng)電工程使用效果等諸多方面有非常大的促進(jìn)作用。

1履帶起重機(jī)的構(gòu)成

1.1動(dòng)臂

動(dòng)臂為多節(jié)組裝桁架結(jié)構(gòu)，對(duì)節(jié)數(shù)進(jìn)行調(diào)整，可以使其長(zhǎng)度發(fā)生改變，其下端鉸裝于轉(zhuǎn)臺(tái)前部，頂端用變幅鋼絲繩滑輪組懸掛支承，在具體應(yīng)用過(guò)程中，可對(duì)其傾角進(jìn)行改變。也有一些起重機(jī)，在動(dòng)臂頂端增加副臂，兩者之間要存在一定夾角。

1.2轉(zhuǎn)臺(tái)

在底盤(pán)安裝回支承，通過(guò)對(duì)其進(jìn)行應(yīng)用，可以將轉(zhuǎn)臺(tái)上的重量全部都轉(zhuǎn)移到相應(yīng)的底盤(pán)上，在其上裝有動(dòng)力裝置、卷?yè)P(yáng)機(jī)、傳統(tǒng)系統(tǒng)等。履帶起重機(jī)在運(yùn)行過(guò)程中，動(dòng)力裝置通過(guò)對(duì)回轉(zhuǎn)機(jī)結(jié)構(gòu)的應(yīng)用，可以使轉(zhuǎn)臺(tái)完成360°轉(zhuǎn)動(dòng)。回轉(zhuǎn)支撐由上滾盤(pán)、下滾盤(pán)、滾動(dòng)件共同構(gòu)成，對(duì)其進(jìn)行應(yīng)用，不僅可以將轉(zhuǎn)臺(tái)上的重量全部都傳遞給底盤(pán)，而且可以確保轉(zhuǎn)臺(tái)可以自由轉(zhuǎn)動(dòng)。

1.3底盤(pán)

底盤(pán)主要由以下兩個(gè)部分構(gòu)成：①行走結(jié)構(gòu)。其使起重機(jī)能夠前后行走、左右轉(zhuǎn)彎。②行走裝置。其有驅(qū)動(dòng)輪、履帶架、支重輪等結(jié)構(gòu)共同構(gòu)成。

2風(fēng)電吊裝技術(shù)概述

2.1風(fēng)電吊裝技術(shù)特點(diǎn)與要求

風(fēng)電吊裝的過(guò)程中高度一般超過(guò)140m，由于不同機(jī)型設(shè)備質(zhì)量不一樣，塔架高度也有較大差異，并受到風(fēng)力分布的影響。因?yàn)轱L(fēng)險(xiǎn)尺寸很大，通常大于90m，單體質(zhì)量在70t以上，作業(yè)環(huán)境也非常復(fù)雜，如所在地形比較復(fù)雜，會(huì)受到大風(fēng)的影響，這對(duì)風(fēng)電吊裝技術(shù)有了較高要求，確保合理選用吊裝作業(yè)方案與設(shè)備。要根據(jù)風(fēng)機(jī)單機(jī)實(shí)際特性制定吊裝施工方案，風(fēng)電場(chǎng)的機(jī)組較多，經(jīng)常為幾十臺(tái)乃至上百臺(tái)，在風(fēng)電吊裝時(shí)需要在較大范圍內(nèi)移動(dòng)施工，這要求風(fēng)電安裝施工時(shí)滿足便捷的要求，確保專(zhuān)場(chǎng)的順利進(jìn)行。

由風(fēng)電吊裝技術(shù)特點(diǎn)與要求能夠得出，在選擇風(fēng)電吊裝設(shè)備與制定施工技術(shù)方案的過(guò)程中會(huì)受到多個(gè)因素的影響，如地理環(huán)境、場(chǎng)內(nèi)道路情況和設(shè)備參數(shù)等，其中設(shè)備參數(shù)主要體現(xiàn)在機(jī)艙尺寸、質(zhì)量和塔架高度等方面。對(duì)于施工方案與設(shè)備的選擇，必須要有較強(qiáng)的起重與防風(fēng)能力，能夠適應(yīng)各種場(chǎng)地，不僅專(zhuān)場(chǎng)方便，也能提升風(fēng)電吊裝施工的效率。

2.2基于風(fēng)機(jī)主機(jī)的吊裝技術(shù)

在風(fēng)機(jī)吊裝中選擇基于風(fēng)機(jī)主機(jī)的吊裝方案，主要從風(fēng)電機(jī)組主機(jī)與塔筒結(jié)構(gòu)特征出發(fā)，借助新型專(zhuān)用設(shè)備完成吊裝作業(yè)。專(zhuān)用設(shè)備通常包括起升機(jī)構(gòu)、自升機(jī)構(gòu)、門(mén)架結(jié)構(gòu)、底架結(jié)構(gòu)、變幅機(jī)構(gòu)、導(dǎo)向機(jī)構(gòu)、抱緊裝置、引進(jìn)裝置、防護(hù)裝置、液壓系統(tǒng)和電氣和電控等機(jī)構(gòu)組成。對(duì)自升機(jī)構(gòu)來(lái)說(shuō)，能夠完成對(duì)專(zhuān)用設(shè)備的升降，起升機(jī)構(gòu)在吊運(yùn)發(fā)電機(jī)等風(fēng)電機(jī)組各零部件的安裝、拆卸等垂直作業(yè)中應(yīng)用，變幅機(jī)構(gòu)則能夠達(dá)到吊裝零部件安裝位置水平調(diào)整規(guī)定。

分析風(fēng)機(jī)吊裝技術(shù)原理可知：主要借助專(zhuān)用設(shè)備的自升降機(jī)構(gòu)帶動(dòng)設(shè)備沿風(fēng)機(jī)塔筒升至風(fēng)機(jī)主機(jī)下方的預(yù)定高度，并利用連接裝置把專(zhuān)用設(shè)備與風(fēng)機(jī)主機(jī)、塔筒進(jìn)行固定，從能夠變化的門(mén)架覆蓋作業(yè)范圍，借助起升機(jī)構(gòu)裝卸風(fēng)機(jī)大部件，以及自升降機(jī)構(gòu)完成對(duì)設(shè)備本體的拆卸與降落。

基于風(fēng)機(jī)主機(jī)的吊裝技術(shù)中，以及專(zhuān)用設(shè)備等，能夠解決以往基于地面的吊裝方案的不足之處，該技術(shù)優(yōu)點(diǎn)包括以下幾點(diǎn)：第一，該方案中沒(méi)有塔身結(jié)構(gòu)，通過(guò)風(fēng)機(jī)主機(jī)已有高度把專(zhuān)用設(shè)備與機(jī)組主機(jī)相連，不同于其他地面起重機(jī)，避免受到起重機(jī)起升高度的影響。第二，該方案選擇門(mén)架式臂架、油缸變幅，可覆蓋風(fēng)電機(jī)組吊裝維護(hù)范圍中全部零部件進(jìn)行吊裝與維護(hù)施工[2]。第三，利用原有的裝置，能夠保證設(shè)備起升、下降以及拆裝等順利進(jìn)行。第四，借助模塊化設(shè)計(jì)方式，不僅簡(jiǎn)化了結(jié)構(gòu)，也為拆裝與運(yùn)輸創(chuàng)造了良好條件，具備較強(qiáng)的轉(zhuǎn)場(chǎng)適應(yīng)能力。第五，實(shí)現(xiàn)了成本的有效控制，也最大限度減少了對(duì)環(huán)境的影響。

3優(yōu)化措施分析

3.1攬風(fēng)繩系統(tǒng)在履帶起重機(jī)上的實(shí)現(xiàn)方法

履帶起重機(jī)風(fēng)電吊裝專(zhuān)用攬風(fēng)繩系統(tǒng)，在起重機(jī)臂架兩側(cè)增加鋼絲繩滑道，采用自身液壓系統(tǒng)預(yù)緊，臂架上設(shè)有支架等屬于裝置用于臂架兩側(cè)鋼絲繩滑道的連接;同時(shí)風(fēng)機(jī)吊具上設(shè)有輔助牽引鋼絲繩，該輔助牽引鋼絲繩可以沿著起重機(jī)臂架兩側(cè)的鋼絲繩滑道滑動(dòng)。（1）履帶起重機(jī)專(zhuān)用攬風(fēng)繩系統(tǒng)具體實(shí)現(xiàn)方式。履帶起重機(jī)專(zhuān)用攬風(fēng)繩系統(tǒng)如圖1所示，包括下部橫梁、上部三角架，橫梁與三角架之間設(shè)有鋼絲繩滑道;下部橫梁通過(guò)抱箍實(shí)現(xiàn)與臂架弦桿的連接固定，上部三角架通過(guò)抱箍和拉鎖實(shí)現(xiàn)與臂架弦桿的連接固定;下部橫梁上安裝有卷?yè)P(yáng)系統(tǒng)，通過(guò)卷?yè)P(yáng)系統(tǒng)的收放實(shí)現(xiàn)鋼絲繩滑道的預(yù)緊和兩側(cè)張緊度的調(diào)整。卷?yè)P(yáng)系統(tǒng)的動(dòng)作通過(guò)起重機(jī)自身液壓系統(tǒng)進(jìn)行控制。履帶起重機(jī)臂架下部通常會(huì)設(shè)有1～2個(gè)卷?yè)P(yáng)，用于塔臂變幅和單滑輪起升，而風(fēng)電吊裝時(shí)不需要這2個(gè)卷?yè)P(yáng)，因此可利用起重機(jī)這2個(gè)現(xiàn)有卷?yè)P(yáng)的油路及控制方式，通過(guò)增加部分液壓管路實(shí)現(xiàn)專(zhuān)用攬風(fēng)繩系統(tǒng)中卷?yè)P(yáng)系統(tǒng)的控制。

2.2安裝履帶起重機(jī)

安裝履帶起重機(jī)過(guò)程中，應(yīng)當(dāng)先考慮不帶超起工況，從而在實(shí)際作業(yè)過(guò)程中可以減少運(yùn)輸和拆卸等各作業(yè)。由于在行走期間，可能會(huì)遇到定電線等控制障礙，而拆車(chē)到下一個(gè)工況，相對(duì)來(lái)說(shuō)比較麻煩。因此，通常在海上風(fēng)電的陸地上對(duì)各項(xiàng)設(shè)備進(jìn)行組裝，檢修少量設(shè)備過(guò)程中，適合考慮加起工況，通過(guò)該方式，可以提高吊裝的穩(wěn)定性，使設(shè)備的作用可以得到充分發(fā)揮。能夠滿足風(fēng)機(jī)需求的大型千噸級(jí)別吊車(chē)的類(lèi)型也有很多種，不同的千噸級(jí)吊車(chē)適合的風(fēng)機(jī)類(lèi)型也不同，因此，在具體應(yīng)用期間，對(duì)于吊車(chē)的選擇，應(yīng)當(dāng)依據(jù)風(fēng)機(jī)類(lèi)型的實(shí)際情況而定。例如，我國(guó)某省份安裝了1臺(tái)4MW風(fēng)力發(fā)電機(jī)，具體安裝過(guò)程中，采用履帶起重。具體工況如下：120m重輕混合臂帶超起工況，超起配重158t，作業(yè)半徑30m，額定吊載246t，吊高94m。單體最大吊重達(dá)到了200t。通過(guò)對(duì)風(fēng)機(jī)的結(jié)構(gòu)情況進(jìn)行分析可以發(fā)現(xiàn)，可在塔筒上對(duì)扇葉進(jìn)行組裝，完成相應(yīng)的組裝作業(yè)后，通過(guò)起重機(jī)將其運(yùn)輸?shù)胶Ｉ希缓螅瓿上鄳?yīng)的安裝工作，這也就是我們經(jīng)常說(shuō)的海上風(fēng)電陸地安裝。

結(jié)語(yǔ)

專(zhuān)用攬風(fēng)繩系統(tǒng)可以替代現(xiàn)有風(fēng)機(jī)吊裝過(guò)程中的輔助牽引技術(shù)方案，解決人工或機(jī)械地面長(zhǎng)距離輔助牽引難題，不占用附加場(chǎng)地，節(jié)省人力及施工成本，使風(fēng)機(jī)在吊裝過(guò)程中平穩(wěn)、不產(chǎn)生晃動(dòng)，使吊裝過(guò)程安全高效。

參考文獻(xiàn)：

[1]王皓，程建棠.履帶起重機(jī)安全技術(shù)現(xiàn)狀調(diào)查與思考[J].工程機(jī)械與維修，2016，（10）：88-91.

[2]肖宇，陳傳陽(yáng)，楊舒音.無(wú)損檢測(cè)在履帶起重機(jī)型式試驗(yàn)中的應(yīng)用[J].建設(shè)機(jī)械技術(shù)與管理，2015，28（8）：94-95.

（作者單位：1.中國(guó)電建集團(tuán)山東電力建設(shè)第一工程有限公司;2.山東豐匯設(shè)備技術(shù)有限公司）