一种风电施工的叶轮起升机构及其使用方法与流程

本技术涉及风电施工，尤其是涉及一种风电施工的叶轮起升机构及其使用方法。

背景技术：

1、风电施工中，叶轮发挥着至关重要的作用，其不仅关乎风电机组的性能，还直接影响到风电场的整体发电效率和运行稳定性，叶轮安装过程中，施工人员需要借助专业的起升机构和施工设备将叶轮起升后安装到塔筒上方的机舱上，从而确保施工过程的顺利进行。

2、现有技术中风电施工过程中通常使用两台起重机对叶轮机构进行起吊；首先，主起重机的起升机构与叶轮机构的两根叶片靠近叶片根部的位置通过绑扎带进行绑接，副起重机的起升机构与第三根叶片连接通过绑扎带进行绑接，然后，两台起重机开始协同工作，将叶轮机构从水平状态平稳起吊，至叶轮机构被起吊到一定高度后，主起重机继续控制叶轮机构一端起升，而副起重机则停止工作，使得叶轮机构逐渐从水平状态转变为垂直状态，至叶轮机构达到垂直状态后，由施工人员将叶轮机构安装到风力发电机组上。

3、针对上述中的相关技术，由于两台起重机的协同操作对操作人员的技能要求较高，而大型风电叶轮机构的重量和体积较大且施工环境因素不稳定，实际操作中容易出现操作不当或配合不协调的情况，导致叶轮机构在起吊和姿态转换过程中发生偏移或晃动，影响叶轮机构的安装效率。

技术实现思路

1、为了提高叶轮机构的安装效率，本技术提供一种风电施工的叶轮起升机构及其使用方法。

2、本技术提供的一种风电施工的叶轮起升机构及其使用方法采用如下的技术方案：第一方面，本技术提供的一种风电施工的叶轮起升机构采用如下的技术方案：

3、一种风电施工的叶轮起升机构，包括起重机、安装机构以及导向机构；

4、所述安装机构包括起升组件和下落组件；

5、所述起升组件包括吊台以及至少三条绑扎带；

6、所述起重机的机臂上固定连接有吊装绳和吊钩，叶轮的轮毂上设置有吊环，所述吊钩挂接于吊环上，所述吊台安装于所述吊装绳上，且所述吊台位于所述吊钩与所述起重机的机臂之间；至少三条所述绑扎带沿所述吊台周向方向均匀分布，所述绑扎带一端与所述吊台固定连接，另一端绑接于叶轮的叶片根部；

7、所述下落组件包括钢丝绳、导向轮以及驱动电机；

8、所述导向轮和所述驱动电机均安装于所述起重机的机臂上；

9、所述钢丝绳绕设于所述导向轮上，且所述钢丝绳一端连接于叶轮的一个叶片上，另一端连接于叶轮的另外两个叶片上；

10、所述导向机构包括起升导向组件和下落导向组件；

11、所述起升导向组件包括导轨、第一连接杆以及第一导向块；

12、所述导轨设置于塔筒上，且所述导轨沿塔筒轴向方向分布；

13、所述第一连接杆一端固定可拆卸连接于所述吊台上，另一端与所述第一导向块固定连接，且所述第一连接杆的长度方向垂直于所述塔筒的轴向方向设置；

14、所述第一导向块安装于所述导轨上，且所述第一导向块可沿所述导轨长度方向滑移；

15、所述下落导向组件包括第二连接杆和第二导向块；

16、所述第二连接杆一端连接于叶轮的两个叶片上，另一端与第二导向块固定连接；

17、所述第二导向块安装于所述导轨上，且所述第二导向块可沿所述导轨长度方向滑移。

18、通过采用上述技术方案，首先将起重机的吊钩挂接到叶轮的吊环上，确保吊钩与叶轮的轮毂之间以及吊台与叶轮的叶片之间的稳固连接，然后启动起重机开始工作，通过吊装绳提升吊台，吊台上升过程中带动整个叶轮开始起升，同时起升导向组件与下落导向组件开始工作，第一导向块和第二导向块沿导轨长度方向向上滑移为叶轮的起升提供导向，至第一导向块即将由导轨滑出时，解除帮扎带与叶轮叶片的连接，将钢丝绳的两端绑接于叶轮叶片上，然后启动驱动电机，驱动电机驱动导向轮沿叶轮下落方向开始转动，导向轮转动过程中带动绕设于其上的钢丝绳运动，同时起重机继续向上起升，使得叶轮一侧逐渐下落，同时第二导向块沿着导轨继续向上滑移，直至叶轮处于竖直状态后通过制动器制动，同时第二导向块由导轨端部滑出，最后解除钢丝绳与叶轮叶片的连接，通过起重机将叶轮起升至轮毂正对机舱位置处进行安装；设置的风电施工的叶轮起升机构便于通过安装机构和导向机构的配合，快速实现叶轮的起升和下落，提高风电施工过程中叶轮机构的安装效率；同时，设置的起升导向组件和下落导向组件的设置，有利于减少叶轮在起升和下落过程中因晃动或偏移造成的安全风险，提高叶轮起升机构整体的安全性和可靠性。

19、优选的，所述起升导向组件设置有两组，两组所述起升导向组件平行设置。

20、通过采用上述技术方案，两组平行设置的起升导向组件能够提供更稳定的导向作用，在叶轮起升过程中共同约束和稳定吊台以及叶轮的运动轨迹，防止其发生偏移或晃动，提高叶轮的安装效率；同时两组起升导向组件共同分担了叶轮起升过程中的负载，有利于减少起升导向组件因过载而导致的故障风险，延长组件的使用寿命；另外，两组平行设置的起升导向组件能够更好地适应复杂多变的风电施工环境，协同调整吊台的运动状态，确保起升过程的平稳进行。

21、优选的，所述第二连接杆包括一体设置的连接部和安装部；

22、所述连接部包括支撑段和两个连接段，两个所述连接段关于所述支撑段对称分布，所连接段一端与所述支撑段固定连接，另一端连接于叶轮的一个叶片上；

23、所述安装部包括两个安装段，两个所述安装段连接于所述支撑段上且两个所述安装段平行设置。

24、通过采用上述技术方案，设置的第二连接杆连接部通过采用支撑段和两个对称分布的连接段使得整个连接杆结构更加稳固，便于抵抗叶轮起升和下落过程中产生的各种力，减少因结构不稳定导致的晃动或偏移，确保叶轮机构能够平稳地进行姿态转换和安装，连接部和安装部的协同作用，能够优化第二连接杆的受力分布，使得叶轮在起升和下落过程中受力更加均匀。

25、优选的，所述安装段包括固定段和滑移段，所述滑移段一端与所述导向块固定连接，另一端与所述固定段滑移连接，且所述滑移段可沿所述固定段长度方向滑移，所述固定段远离所述滑移段一端固定连接于所述支撑段上。

26、通过采用上述技术方案，滑移段与固定段之间的滑移连接的设置使得第二连接杆不仅能够适应不同尺寸和形态的叶轮，还能在叶轮起升和下落过程中根据实际情况灵活调整连接杆的长度，确保起升过程的顺利进行。

27、优选的，所述第一导向块和所述第二导向块为滚轮或滑块。

28、通过采用上述技术方案，第一导向块和第二导向块设置为滚轮或滑块，可以显著减少叶轮起升和下落过程中导向块与导轨之间的摩擦阻力，从而提高整个起升装置的滑动效率，使叶轮能够更加平稳、快速地进行升降。

29、优选的，所述下落组件还包括制动器，所述制动器安装于所述导向轮上。

30、通过采用上述技术方案，设置的制动器便于在紧急情况下或需要迅速停止叶轮下落时，迅速响应并实现对叶轮的快速制动，有效防止叶轮因惯性继续下落，从而避免可能发生的碰撞或损坏，显著增强整个起升装置的安全性。

31、优选的，所述安装机构还包括防碰撞预警组件，所述防碰撞预警组件包括激光测距仪、信号处理器以及报警器，所述激光测距仪、信号处理器以及报警器均安装于所述起重机的机臂上。

32、通过采用上述技术方案，设置的激光测距仪能够实时监测叶轮与周围物体之间的距离，一旦距离小于预设的安全阈值，信号处理器会迅速响应并触发报警器发出警报，及时提醒操作人员注意潜在的碰撞风险，从而避免或减少因碰撞导致的设备损坏和人员伤害，显著提高施工安全性。

33、第二方面，本技术提供的一种风电施工的叶轮起升机构的使用方法采用如下的技术方案：

34、一种风电施工的叶轮起升机构的使用方法，包括上述风电施工的叶轮起升机构，其施工步骤如下：

35、s1、完成风电机组基础施工并安装基础环；

36、s2、通过起重机将多节塔环依次吊装于基础环上形成塔筒并进行安装调试，同时在塔筒的侧壁上安装导轨；

37、s3、将机舱吊装于塔筒顶部安装、固定以及调试；

38、s4、将轮毂与叶片进行预组装组成完整叶轮；

39、s5、将起重机的吊钩挂接于轮毂的吊环上，同时通过绑扎带分别与三个叶轮叶片的根部绑扎固定；

40、s6、启动起重机将叶轮进行起升，同时带动第一导向块与第二导向块沿导轨长度方向滑移导向；

41、s7、至第一导向块即将由导轨滑出时，解除帮扎带与叶轮叶片的连接，将钢丝绳的两端绑接于叶轮叶片上，并将第一连接杆和第一导向块整体拆除；

42、s8、启动驱动电机工作带动导向轮沿叶轮下落方向转动，同时起重机继续向上起升，直至叶轮处于竖直状态后通过制动器制动，同时第二导向块由导轨端部滑出；

43、s9、解除钢丝绳与叶轮叶片的连接，通过起重机将叶轮起升至轮毂正对机舱位置处进行安装。

44、通过采用上述技术方案，首先完成风电机组基础施工并安装基础环，然后通过起重机将多节塔环依次吊装于基础环上形成塔筒并进行安装调试，同时在塔筒的侧壁上安装导轨，接着将机舱吊装于塔筒顶部安装、固定以及调试，然后将轮毂与叶片进行预组装组成完整叶轮，再将起重机的吊钩挂接于轮毂的吊环上，同时通过绑扎带分别与三个叶轮叶片的根部绑扎固定，之后启动起重机将叶轮进行起升，同时带动第一导向块与第二导向块沿导轨长度方向滑移导向，至第一导向块即将由导轨端部滑出时，解除帮扎带与叶轮叶片的连接，将钢丝绳的两端绑接于叶轮叶片上，接着启动驱动电机工作带动导向轮沿叶轮下落方向转动，同时起重机继续向上起升，直至叶轮处于竖直状态后通过制动器制动，同时第二导向块由导轨端部滑出，最后解除钢丝绳与叶轮叶片的连接，通过起重机将叶轮起升至轮毂正对机舱位置处进行安装；通过使用导轨、导向块、制动器等组件能够确保各部件在安装过程中的精准定位和稳定运动，提高叶轮的安装精度，有利于减少因安装误差导致的设备性能下降或故障风险。

45、优选的，所述起重机将叶轮的轮毂起升正对机舱位置后，所述起重机停止运行静置不少于1分钟。

46、通过采用上述技术方案，由于叶轮的体积和重量较大，吊装绳和整个吊装系统都承受着巨大的拉力，静置1分钟可以让吊装系统各部分充分适应这种拉力，减少因瞬间冲击或动态应力造成的损坏或故障风险；同时减少因风力或其他外部因素引起的吊装系统晃动，使得整个吊装过程更加平稳。

47、综上所述，本技术包括以下至少一种有益技术效果：

48、1.设置的风电施工的叶轮起升机构便于通过安装机构和导向机构的配合，快速实现叶轮的起升和下落，提高风电施工过程中叶轮机构的安装效率。

49、2.两组平行设置的起升导向组件能够提供更稳定的导向作用，在叶轮起升过程中共同约束和稳定吊台以及叶轮的运动轨迹，防止其发生偏移或晃动，提高叶轮的安装效率；同时两组起升导向组件共同分担了叶轮起升过程中的负载，有利于减少起升导向组件因过载而导致的故障风险，延长组件的使用寿命；另外，两组平行设置的起升导向组件能够更好地适应复杂多变的风电施工环境，协同调整吊台的运动状态，确保起升过程的平稳进行。

50、3.滑移段与固定段之间的滑移连接的设置使得第二连接杆不仅能够适应不同尺寸和形态的叶轮，还能在叶轮起升和下落过程中根据实际情况灵活调整连接杆的长度，确保起升过程的顺利进行。

51、4.设置的激光测距仪能够实时监测叶轮与周围物体之间的距离，一旦距离小于预设的安全阈值，信号处理器会迅速响应并触发报警器发出警报，及时提醒操作人员注意潜在的碰撞风险，从而避免或减少因碰撞导致的设备损坏和人员伤害，显著提高施工安全性。