风力发电机组驱动链更换施工技术总结

1、风力发电机组驱动链更换施工技术总结上海东海华庆工程有限公司 郑 阳摘要：本次施工针对上海电气SEC-2.0MW型2MW风机设备进行了驱动链更换。施工时依次进行了风机叶轮的拆卸、机舱罩的拆卸、驱动链的拆卸以及新驱动链的安装、机舱罩的安装、叶轮的安装、发电机与齿轮箱对中等工作。对于同类施工具有一定参考作用。关键词：风机、检修、驱动链、叶轮1 工程概况本项目属于华能启东风场，位于江苏省启东市圆陀角村。需要风力发电机组进行升级改进，更换驱动链。风机型号为上海电气有限公司生产的SEC-2.0MW型风力发电机，功率为2MW, 风机轮毂高度80m，叶轮直径93m。叶轮拆卸时，吊具的安装在80m高度的机舱外作

2、业，叶片保护套安装时需要使用吊笼将施工人员吊离地面约80m高度进行操作。叶轮拆卸及翻身放至地面时，需要防止叶片损坏。风机与起重设备如下图1所示。图1 风机与起重设备图施工流程为：首先55t吊机转场至机位，做好主吊进场前的准备工作后，然后待500t主吊设备运抵现场后，按要求使用55t汽吊进行组装。主吊达到起吊条件后将叶轮吊起并拆卸至地面，55t汽吊配合溜尾并将叶轮翻身安全放置在专用的支架上。然后主吊依次拆卸吊起机舱罩、齿轮箱、主轴等，并配合装车运走。最后依次吊装新的驱动链，安装好原来的叶轮。55t汽车吊配合进行叶轮拆卸和吊装时溜尾和倒运路基箱及装车等。上海电气风电设备有限公司启东风场风机部件（齿

3、轮箱）改进项目采用上海电气有限公司生产的SEC-2.0MW型风力发电机，功率为2MW, 风机轮毂高度80m，叶轮直径93m。本次施工要求先拆卸叶轮，再拆卸并安装新的驱动链，最后装上原来的叶轮。主要的部件及参数如下：表1.1 主要部件参数表设备名称SEC-2.0MW风力发电机（塔筒高80m）单位数量重量（t）工作内容备注叶轮套145拆卸后原件重新安装驱动链（主轴）件120拆卸后更换新件安装驱动链（齿轮箱）件122拆卸后更换新件安装其余部件套1<10拆卸后更换新件安装2 技术难点本工程位于海边，环境比较恶劣，海风对吊装施工的影响很大，还面临台风危险，施工过程中得在台风的间隙期间按时完成。施工

4、场地较为局限，作为施工平台的场地以前只是用于履带式起重机吊装，而本次采用的是500t汽车式起重机，对于施工场地的布置有了更加严格的要求。同时，由于风力发电机组自身设备原因以及安装、拆卸施工的特殊性，使得施工中存在一些特殊的困难。在施工之前就对这些困难进行了分析，并采取了相应的技术措施。2.1难点一：叶轮不能顺利脱开本次检修的风机型号为上海电气有限公司生产的SEC-2.0MW型风力发电机，其叶轮在与主轴连接时，朝向机舱方向有5°的倾角。而叶轮在吊起时，在重力作用下，是保持着竖直方向且略微向后仰。轮毂通过底座上的一圈双头螺栓安装在主轴的圆盘上，将叶轮吊起时，由于重力作用，叶轮会垂下至竖直

5、位置，这将会造成轮毂双头螺栓与主轴圆盘上的螺栓孔发生干涉，使得叶轮拆卸时，难以与主轴盘脱开。2.2难点二：叶轮吊装时风力影响大叶轮直径为93m，单个叶片的长度为53m，迎风面积大，在拆卸和吊装时难以控制叶轮的方向。在风力影响下，叶轮吊起来后摆动幅度大，但加载在叶轮上的控制力度只能由人工牵引缆风绳控制，不允许使用机械施加更大的力度以免损坏叶片，这就增加了施工的难度。而且本次施工现场位于海边，在施工时正处于风季，风力较大，每次刮风持续时间长，对于处理好风载的影响尤为重要。2.3难点三：叶轮翻身时叶片易损坏风机的叶片材质为玻璃钢，极易损坏，因此在施工时不能磕碰。叶轮外形尺寸较大，直径达到了93m，在

6、翻身时需要利用两台吊机进行双机抬吊，其中一台辅助吊机溜尾，施工时容易对溜尾叶片的吊点造成损坏。本次施工中选用的主吊为500t汽车吊，溜尾的辅吊为55t汽车吊，两台吊机在就位后都不能移动，只能靠吊机回转、吊臂变幅或起落钩进行调整，叶片不能碰擦塔筒，也不能挨地，否则容易造成叶片损坏。2.4难点四：驱动链难以吊平驱动链由主轴与齿轮箱组成，本次施工时将驱运链整体拆卸更换。由于设备的吊点设计是依据单件主轴或齿轮箱的重心进行的，所以没有针对风机驱动链的吊点。主轴安装好后有5°的仰角，主轴与齿轮箱组合到一起后难以进行调整。2.5难点五：驱动链安装时难以对中 驱动链安装时对于同轴度要求很高，在安装时

7、难以对中。将驱动链吊装至风机的机舱后，采用激光对中仪进行辅助调整的方式安装就位。3 应对措施3.1千斤顶辅助拆卸轮毂螺栓叶轮拆卸时，用两个千斤顶对轮毂两侧的螺栓进行顶伸。500t汽车吊将叶轮吊起至额定重量后，如果此时轮毂螺栓与螺栓孔发生干涉，叶轮无法正常退出时，将千斤顶底部固定在主轴底座上，千斤顶活塞顶住轮毂螺栓，将轮毂缓慢平稳顶出。待螺栓不影响后，500t汽车吊起杆将叶轮吊离机舱。 图2 千斤顶辅助拆卸轮毂螺栓3.2加强对叶轮吊起后的控制在实际操作时，采用了四条风缆绳对叶轮进行稳定控制，由于施工场地狭小，只能沿着机位两边的道路安排人员牵引缆风绳。叶轮上部两片叶片每片系两根风缆绳，两根风缆绳垂

8、直叶轮两边分开，沿着道路方向，人员工作面不够，只有将缆风绳连接到小货车上。但是叶片风缆绳的受力不能过大，为了防止风缆绳拉坏叶片，同时方便绳索的收和放操作，风缆绳与小货车的连接部位利用卸扣进行活动连接，利用缆绳的摩擦力进行控制。3.3叶轮翻身时的保护叶轮在拆卸后放至地面和重新起吊时，都需要进行翻身，放下时两台吊机将叶轮从垂直状态翻身至水平状态，吊装时从水平状态翻身至垂直状态。叶片属于易损物品，在翻身操作时容易造成吊点位置损坏。在施工时对溜尾的吊点位置进行重点保护，除了使用厂家提供的保护套外，在保护套内加衬了胶皮，同时严格按照厂家提供的吊点位置安装吊具。如下图3所示。在翻身操作过程中，密切关注两辆

9、吊机的受力情况，尤其是溜尾吊机的受力情况，控制在允许范围之内。在两台吊机进行变幅作业，吊装工作半径增大时，密切关注四个支腿的受力情况和地面承载情况，发现有异常立即停止并回到安全状态，待找出原因并处理完毕后再进行下一步动作。叶轮始终保持离地面1m左右的高度，防止叶尖触地损坏。图3 溜尾叶片吊点固定3.4用新的驱动链进行试吊，找重心在拆卸旧的驱动链以前，利用新的驱动链进行试吊以确定其吊点重心。在较轻的一侧加配卸扣，使得驱动链在吊起来时基本处于水平状态，保证吊装的安全，同时便于安装就位时的操作。确定好吊具选用的长度后，在拆卸时按要求进行吊具安装，使得驱动链拆卸时能够大致平稳地起吊，不会在起吊造成大的

10、摆动，从面碰撞机舱内设备和机舱外壳，保证了拆卸施工的安全性。驱动链吊具选择情况如下图4所示。卸扣调整吊具图4 驱动链吊点调整3.5激光对中将激光对中装置两部分分别固定在齿轮箱与发电机联动轴上，位置基本保持一致，如下图5所示。用激光对中仪测量发电机输入轴与齿轮箱输出轴是否齐，对中开始后在相对的-45°、0°和+45°这三个位置计算偏差量，要求发电机输入轴比齿轮箱输出轴高1.8-2mm 。发电机输入轴向右（从齿轮箱往发电机方向）偏离齿轮箱输出轴2.0-2.2mm。角度控制在0.1/100范围内。如下图6所示。图5 齿轮箱与发电机联动轴激光对中装置图6 激光对中仪测量如

11、果没有对齐，通过调节槽螺母和发电机垫片来调节上下差，调节发电机调节螺母来调节左右差。如图7图7 发电机调节螺母图8 叶轮拆卸主吊负荷率计算时，实际起重量按叶轮的整体重量计算，辅助溜尾吊机起重量按计算所得的实际重量计算。表1 吊机负荷率计算表选用主吊吊车LTM1500型500t汽车吊混合臂工况47.3m+4m主臂,42m副臂作业半径26m额定吊重51t实际重量43t+吊具0.5t=43.5t负荷率85.3%选用溜尾辅助吊车55t汽车吊主臂长度26.6m作业半径18m额定吊重4.7t实际重量3t负荷率63.8%3.2 叶轮的受力情况计算溜尾时叶轮受力情况如下图9所示。叶图9 叶轮受力情况主吊机的吊点位置选择在叶轮的根部，离叶轮的重心位置最小距离为轮毂的半径，长度为2m，溜尾吊机的吊点选择在叶尖的运输支撑点处，离叶轮的重心位置为39m。叶轮总重量G为43t, F1+F2G； F1×2-F2×39=0；计算得： F141.9t；F22.1t。叶轮翻身时，由于辅助吊机的钢丝绳与叶轮有一定的角度，不能完全保持与地面垂直。按辅助吊机的吊索与叶轮角度按45°计算，得出溜尾处叶轮受力为：F2÷cos45°=3.00t4 结束语通过这次施工，圆满完成了SEC-2.0MW型风力发电机驱动链的更换工作。对于同样型号的风力发电机组检修工作中，驱