[发明专利]风电机组混凝土塔筒和钢塔筒间隙调整方法

说明书

本发明涉及一种风电机组混凝土塔筒和钢塔筒间隙调整方法，依次包括如下步骤：建立风电机组的整体有限元模型，设定最大平面度、设计预紧力等参数，并计算得到钢塔筒在法兰高度位置所需附加弯矩；确定间隙位置并准备垫片；将叶轮偏航至所述间隙位置相对于法兰轴线的对侧位置；在叶轮正下方处选择若干螺栓，对所述若干螺栓均设置临时预紧力，其余螺栓预紧力设置为零；设置钢丝绳，通过配重机构拉紧钢丝绳并对钢塔筒施加拉力；所述间隙位置上方的法兰局部抬起至最大平面度，在所述间隙位置放置垫片，再解除拉力，所述间隙位置上方的法兰局部压紧在垫片上，对所有螺栓设置临时预紧力，重复步骤在其他间隙位置放置垫片；将所有螺栓设置为设计预紧力。

技术领域

本发明涉及风电机组塔筒，特别涉及一种风电机组混凝土塔筒和钢塔筒间隙调整方法。

背景技术

风力发电作为一种清洁能源技术已得到广泛应用，随着发展风电机组的塔筒高度越来越高，目前国内陆上风电机组塔筒高度已达120～160米，风电机组塔筒多采用钢混(钢-混凝土)结构，该结构是在塔筒筒体下部采用混凝土塔筒，筒体上部采用钢塔筒，混凝土塔筒顶面设置螺孔，钢塔筒底部设置法兰，螺孔和法兰通过螺栓连接固定，该结构能有效地提高塔筒刚度，并避免塔筒产生共振问题。施工过程中，混凝土塔筒采用分节、分片预制并在现场进行拼装及吊装，吊装完成后再通过预应力钢绞线对整个混凝土塔筒施加预应力，使其形成一个整体，然后将钢塔筒吊装至混凝土塔筒顶面上并固定，钢塔筒顶部再安装设置机舱和叶轮等。

混凝土塔筒顶面的平面度通常要求为1mm以内，这对于混凝土塔筒尤其是在施加预应力后是较难达到的要求。当发现平面度超差不超过10mm时，如经复核认为不影响风电机组的正常运行和结构受力，一般会采用塞放垫片的方法来解决平面度超差的问题。如果在钢塔筒吊装之前发现平面度超差，可以通过施工人员在混凝土塔筒顶部的施工平台预先放置垫片来解决，而如果是在钢塔筒、机舱和叶轮都已吊装完毕之后发现钢塔筒底部法兰和混凝土塔筒顶面存在间隙，目前有两种方法：

一、不拆卸叶轮、机舱和钢塔筒，按照风电行业要求，需要在间隙处从塔筒外侧向里塞放垫片，由于从法兰内侧向外塞放垫片，一方面会受到钢塔筒底部多个螺栓的阻挡，另一方面在法兰内侧无法准确了解法兰外侧间隙情况，如果外侧间隙大于内侧间隙，则无法保证法兰外侧底面垫实无空隙。为确保法兰外侧垫实，就需要从机舱顶部下放吊篮，并由施工人员在塔筒外侧进行操作。这种方法存在诸多问题，包括：首先，高空吊篮作业的危险性较大，一般需经安全专家认证才可进行，同时要求施工人员具有登高作业证，其他人员无法一同跟随以进行检查或协助；其次，吊篮为悬空状态，当需要使用较大力气来塞放垫片时施工人员不太容易使力；再者，如存在多处间隙需要塞放垫片，则需要移动吊篮，而吊篮的位置移动则比较麻烦。

二、从安全角度出发，将叶轮、机舱和钢塔筒全部拆卸下来，塞放完垫片后再将钢塔筒、机舱和叶轮吊装上去。这种方法虽然安全，但需要使用一台大吨位主吊车进场，不仅延长工期，而且增加费用，另外钢塔筒、机舱和叶轮的再次拆卸和吊装也会给其带来额外的安全风险问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种风电机组混凝土塔筒和钢塔筒间隙调整方法，基于风电机组的整体有限元模型，通过计算对钢塔筒施加相应拉力，得到符合平面度要求的间隙并放置垫片，操作步骤安全可靠，保证施工周期和施工效率。

本发明是这样实现的：

一种风电机组混凝土塔筒和钢塔筒间隙调整方法，所述风电机组包括混凝土塔筒、钢塔筒、机舱和叶轮，钢塔筒底部设置法兰并通过螺栓与混凝土塔筒顶面固接，钢塔筒用于承载机舱和叶轮；所述间隙调整方法包括如下步骤：