一种超大型风机叶片高空快速对接装置及安装方法与流程

本技术涉及风机叶片高空对接领域，尤其是涉及一种超大型风机叶片高空快速对接装置及安装方法。

背景技术：

1、在全球化石能源日渐枯竭和气候变化形势严峻的背景下，风能已作为一种可再生、环境影响小的清洁能源，其战略价值日益凸显，各国都非常重视风能。且海上大型发电场属新型市场行业，可借鉴类似工程施工经验非常稀缺。

2、相关技术中，通常是在地面上先将三个单叶片组装到轮毂上，以形成叶轮，之后再通过吊机将叶轮吊至空中，然后对叶轮与发电机机舱进行组装。

3、针对上述中的相关技术，随着海上风电项目单台风机规模越来越大，风机单叶片重量也越来越重，使得难以完成叶轮的吊装，而且叶轮的体积很大，难以对其进行平稳的吊装。

技术实现思路

1、为了降低吊装叶片的难度，本技术提供一种超大型风机叶片高空快速对接装置及安装方法。

2、第一方面，本技术提供一种超大型风机叶片高空快速对接装置，采用如下的技术方案：

3、一种超大型风机叶片高空快速对接装置，包括：

4、连接单元，作为基础部件，与吊装结构连接，所述连接单元的两端均铰接有平衡翼，所述平衡翼与连接单元之间铰接有平衡驱动件；

5、安装单元，设置于连接单元两端；

6、夹持单元，设置于安装单元上，所述夹持单元与安装单元之间形成“c”型夹持结构，以对叶片进行夹持固定，所述夹持单元包括：

7、下夹持部件，设置于安装单元下端部；

8、铰接臂，与安装单元铰接；

9、上夹持部件，与铰接臂远离安装单元的一端连接；

10、夹持驱动件，其两端分别与连接单元以及铰接臂铰接。

11、通过采用上述技术方案，将叶片水平放在对接装置时，使下夹持部件对叶片进行承托，然后夹持驱动件推动铰接臂运动，使上夹持部件和下夹持部件对叶片的上下两端进行夹持，确保满足吊装要求后，锁定上夹持部件与下夹持部件的受力状态，再进行吊装。相较于先将三个叶片组装到轮毂上再进行吊装的方式，本技术一次仅对叶片进行吊装，可以减小吊装的难度，而且平衡驱动件可推动平衡翼展开，使得吊装时叶片的重心与对接装置中心重合，以增加高空叶片对接时的平稳度。

12、可选的，所述连接单元上铰接有吊装臂，所述吊装臂与连接单元之间铰接有角度驱动件。

13、通过采用上述技术方案，角度驱动件的输出端伸出或者收缩，以小幅度调整连接单元的倾斜角度，使叶片的重心尽量与对接装置的中心重合。

14、可选的，所述下夹持部件包括与安装单元连接的下安装座、铰接于下安装座上的多个下夹持座以及设置于下夹持座上的多个下夹持板，多个所述下夹持座和下夹持板均沿连接单元的长度方向排布。

15、通过采用上述技术方案，可以提高叶片与下夹持板之间的接触面积，以减小承压力，又保证叶片吊装完成后，能够顺利退出。

16、可选的，所述安装单元包括与连接单元连接的上安装臂、套设于上安装臂下端的下安装臂以及对上安装臂和下安装臂进行连接的连接组件。

17、通过采用上述技术方案，以实现上安装臂和下安装臂的可拆卸式固定安装，便于上安装臂和下安装臂之间的拆装。

18、可选的，所述连接组件包括贯穿上安装臂和下安装臂的连接螺栓以及与连接螺栓螺纹的连接螺母。

19、通过采用上述技术方案，连接螺栓和连接螺母之间为可拆卸式连接，可实现上安装臂和下安装臂之间的可拆卸连接，而且连接牢固。

20、可选的，所述连接单元底部设置有用于承接的承接架。

21、通过采用上述技术方案，将承接架安装在指定区域后，先通过吊机将本对接装置吊装在承接架上，使承接架顶部对连接单元底面进行承接，使下安装臂底部不会接触到地面。

22、第二方面，本技术提供超大型风机叶片高空快速对接装置的安装方法，采用如下的技术方案，该安装方法包括以下步骤：

23、s1：通过盘车旋转轮毂至一侧变桨轴承面竖直，使风机轮毂其中一个安装面处于平插姿态，并锁定转子锁；

24、s2：通过观察叶片轴承的位置和导向销的位置，确保将导向销缓慢装配到位；

25、s3：对接装置缓慢移动至叶片处，保持对接装置中心对齐叶片重心，提吊叶片对接装置，叶根、叶尖下夹爪受力各3吨后停止，按设定值夹持叶片，锁定机械锁；

26、s4：拆除叶根、叶尖运输支架，更换叶片运输螺栓为产品螺栓，叶片螺栓安装时旋进叶片侧的螺纹涂抹螺纹紧固剂，螺栓与叶根法兰孔间隙处用硅胶填平，将叶根最高、最低处各一根叶片螺栓替换为长、短两根导向销装入叶片；

27、s5：起吊叶片至轮毂变桨轴承处，调节变桨轴承使叶片螺栓穿入对应孔位，叶片轴承上定位销与叶片上对应孔接合，确保导向销与叶片轴承上的相应的螺栓孔接合，检查叶片轴承上的导向螺栓是否与叶片上相应的孔对齐；

28、s6：将2个叶片引导销更换为叶片螺杆，螺杆叶片侧螺纹涂螺纹紧固剂，快枪紧固螺杆，进行叶片变桨，其余螺栓采用快枪紧固；

29、s7：控制盘车工装盘动叶片120度，转至水平位置安装第二个叶片，并重复上述步骤，直至完成三个叶片的安装。

30、通过采用上述技术方案，可以快速且精准的实现叶片与轮毂之间的安装。

31、可选的，步骤s2和步骤s3之间，叶片放置在安装船甲板上，保证叶尖、叶根侧甲板同等高度，另外放置时垫高至少1.1米。

32、通过采用上述技术方案，叶尖、叶根侧甲板同等高度可以将叶片稳定的夹持在对接装置上，垫高叶片则便于对叶片进行转移。

33、可选的，步骤s5和步骤s6之间，在所有易于安装螺母和垫圈的螺柱上安装螺母和垫圈，保证垫圈倒角对着螺母。

34、通过采用上述技术方案，可以提高垫圈分别与螺母和螺柱之间的摩擦力，使螺母和螺柱之间不易脱离，以提高连接稳定性。

35、可选的，步骤s6和步骤s7之间，在轮毂内部配置作业梯子平台和风场叶片螺栓安装平台，采用4个m16的螺栓将轮毂内部作业梯子平台一端固定在轮毂腹板面螺纹孔，用2个m16的螺栓将风场叶片螺栓安装平台一面固定在腹板表面，另一面支撑在腹板面，对安装叶片螺栓进行100％拉伸一次，拉伸值420kn，完成叶片螺栓拉伸后，缓慢退出叶片对接装置，操作吊车将叶片对接装置与叶片分离，实现摘钩。

36、通过采用上述技术方案，作业梯子平台和风场叶片螺栓安装平台的设置可以提供一个供多个工作人员操作的位置，对叶片螺栓进行拉伸可以对其材料特性进行评估，如屈服强度、抗拉强度、延伸率等，这些性能指标对于确定叶片螺栓的承载能力至关重要。

37、综上所述，本技术包括以下至少一种有益技术效果：

38、1.本技术一次仅对叶片进行吊装，可以减小吊装的难度，而且平衡驱动件可推动平衡翼展开，使得吊装时叶片的重心与对接装置中心重合，以增加高空叶片对接时的平稳度；

39、2.通过设置多个下夹持板，可以提高叶片与下夹持板之间的接触面积，以减小承压力，又保证叶片吊装完成后，能够顺利退出；

40、3.作业梯子平台和风场叶片螺栓安装平台的设置可以提供一个供多个工作人员操作的位置，对叶片螺栓进行拉伸可以对其材料特性进行评估，如屈服强度、抗拉强度、延伸率等，这些性能指标对于确定叶片螺栓的承载能力至关重要。