[发明专利]风力发电机部件更换专用设备及方法

说明书

技术领域

本发明涉及风力发电机领域，更具体地讲，涉及一种风力发电机部件更换专用设备以及利用该专用设备更换风力发电机部件的方法。

背景技术

风力发电机具有将风的动能转化为机械能的叶轮，经转化的机械能可以通过发电机进一步被转化为电能。风力发电机可以应用于海上风场和陆上风场。大型的海上风力发电机通常被安装在海洋环境中，如图1所示，主要包括基础1、塔筒2、机舱3、发电机4、叶片5等，其中，基础1和塔筒2的下部在海平面以下。

大型的海上风力发电机需要依靠大型吊装船等设备进行风力发电机大部件更换作业。通常，风力发电机大部件主要指发电机、机舱、叶轮、叶片和安装在机舱内的齿轮箱等，其中，安装在风力发电机塔筒上方的部件可统称为机头。

对于海上风电场项目，目前一般采取以下方案进行风力发电机部件更换：利用大型吊装船将损坏的风力发电机部件整体拆下，然后利用大型浮吊设备安装新的部件。

现有的海上风力发电机部件更换方案，基本上都需要使用大型起重设备，对起重设备的规模要求高，项目施工成本很高，而且大型浮吊设备很难进入水深较浅的海域，此外，海上施工对周边环境的影响较大，因此这种吊装方案存在很多的局限性。

类似地，现有的陆上吊装方案，对起重设备的要求也比较高；而且，在丘陵、山地等道路条件不好区域，大型起重设备很难进入。

因此，需要提供一种针对风力发电机大部件安装或更换的专用设备和方法。

发明内容

本发明的目的在于提供一种减少对大型起重设备的依赖的风力发电机部件更换专用设备和方法。

根据本发明的一方面，提供了一种风力发电机部件更换专用设备，包括：

工作平台，包括可拆卸地连接的第一部分和第二部分，工作平台的内部形成环绕风力发电机的塔筒的开口；锁紧装置，可伸缩地安装在工作平台的开口内，用于支撑塔筒；吊装机构，安装在工作平台上，并包括桁架、由桁架支撑的横梁、安装在横梁上的滑动小车和吊钩；以及提升装置，连接于工作平台和固定着力点之间，用于吊拉所述专用设备，其中，桁架的下端与工作平台铰接，吊装机构还包括倾翻液压缸，该倾翻液压缸的一端铰接至工作平台上，另一端铰接至桁架上，以使吊装机构能够倾翻。

工作平台的第一部分和第二部分具有彼此相对的凸缘，在凸缘上形成有孔，从而通过螺栓或销连接第一部分和第二部分。

所述提升装置可包括：吊环，安装在机舱内或机舱顶部；旋转滚筒，安装在工作平台上；钢丝绳，其一端连接到吊环上，另一端缠绕于旋转滚筒上；滑轮组件，安装在塔筒上，位于机舱的下方，其中，当旋转滚筒被驱动而旋转时，所述专用设备被拉升或降下。

所述提升装置可包括：吊环，安装在邻近风力发电机的支撑装置上；旋转滚筒，安装在工作平台上；钢丝绳，其一端连接到吊环上，另一端缠绕于旋转滚筒上；滑轮组件，安装在塔筒上，位于机舱的下方，其中，当旋转滚筒被驱动而旋转时，所述专用设备被拉升或降下。

所述提升装置还可包括电动机，该电动机可放置在工作平台上，用于驱动旋转滚筒。

所述吊装机构相对于竖直方向能够倾翻的角度在60度的范围内。

所述风力发电机部件更换专用设备还可包括配重机构，以使塔筒的受力均衡。

所述工作平台可以为至少一层的结构，其中，当工作平台包括两层或更多层时，各层之间由立柱连接。

所述工作平台中的每层上都安装有所述锁紧装置，其中，在所述工作平台中的每层上安装的所述锁紧装置包括相对于塔筒对称地布置的至少两组支撑组件，每组支撑组件包括支撑板和伸缩机构，伸缩机构安装在支撑板和平台之间，用于控制支撑板的伸缩。

所述伸缩机构可包括支撑液压缸，支撑液压缸的一端与工作平台连接，另一端与支撑板连接。

所述支撑板的形状可与塔筒的上部的固定所述专用设备的位置的形状一致。

在所述工作平台中的每层上安装的所述锁紧装置可包括相对于塔筒对称地布置的四组支撑组件，每组支撑组件包括两个支撑液压缸，每个支撑液压缸的一端与工作平台的每层连接，另一端与支撑板连接。

所述锁紧装置还可包括设置在支撑板的面对塔筒的表面上的缓冲部件，其中，所述缓冲部件由高摩擦系数材料制成。

所述滑轮组件可安装在机舱底座吊物孔上方。

所述缓冲部件可由石棉、尼龙或橡胶制成。

所述支撑装置可以是海上或陆地运输装置。