[发明专利]一种风力发电大型构件吊点确定方法

说明书

本发明公开一种风力发电大型构件吊点确定方法，施工效率高、施工质量好、安全隐患少。本发明的风力发电大型构件吊点确定方法，包括如下步骤：(10)数学模型建立：结合设计图纸和工程现场情况，建立风力发电设备各构件模型和由各构件组合而成的设备整体模型；(20)构件模型修正：对照CAD图纸，对各构件模型进行翻模细节修正；(30)构件模型重度赋值：对修正后的风力发电设备各构件模型及设备整体模型中的材料赋予重度值；(40)吊点中心确定：采用有限元分析方法模拟构件的重力作用，根据力矩平衡原理，定位构件重心，确定吊点中心，并对吊装荷载进行安全验算。

技术领域

本发明属于机电设备安装施工技术领域，特别是一种基于重度模型的风力发电大型构件吊点确定方法。

背景技术

风力发电项目作为有效利用清洁可再生能源的大型工程建设项目，是实现“碳达峰、碳中和”目标的代表性工程，对于国家绿色建设和行业发展具有重要的战略意义。但是，风电项目对大型构件的水平度控制和精准定位安装具有较高要求，这是由于塔筒和叶轮等构件具有自重大、造型复杂等特点，塔筒部分需要采用分段吊装安装施工，部分混凝土塔筒还需要拼接组成，导致构件精确就位、重心计算吊点位置、叶轮吊装稳定性、接缝准确等问题直接影响施工质量和施工周期。

目前，风力发电构件的吊装尚无采用数学模型对重心、吊点进行精确定位的方法，主要依据经验方法和现场调节进行构件的吊装、叶轮三吊点的确定，相似专利如下：

发明专利“一种风力发电塔的安装方法及装置”(CN101298279，公开日2008-11-05)，主要针对不适用吊车吊装条件下的风力发电塔安装，通过辅助吊具和较轮的简易吊装方法，与本专利目的特点显著不同，大型构件吊装精度明显不如。

发明专利“一种风力发电机组单叶片吊装盘车装置及其吊装方法”(CN110360057A，公开日2019-10-22)，通过盘车单元(包含减速器和转换法兰)，控制系统，根据获取的轮毂口位置信息控制动力系统开始或停止工作。以满足风力发电机组单叶片吊装需求。

发明专利“应用于风力发电的叶片组件及安装方法”(CN113719406A，公开日2021-11-30)，是一种通过第一叶片部件和第二叶片部件设置连接部，降低与安装部件连接的叶片部和连接部的直径的方法。与本专利显著不同，本方法未改变叶轮的设计和尺寸。

发明专利“一种风力发电风机塔臂筒的起吊装置及起吊方法”(CN111661750A，公开日2020-09-15)，通过吊车的吊绳吊接一个水平横梁，在水平横梁上设置两挂带，实现对塔臂筒的起吊，在水平横梁的两端侧面分别设置带有驱动电机的绕线轮，绕线轮上的连接绳通过连接卡具与被吊塔臂筒的外侧端连接，通过对两个带有驱动电机的绕线轮的控制和调节，来实现对塔臂筒起吊后的平衡调节；在每个起吊塔臂筒的吊带上设置有口字形限位框,在水平横梁下底面上固定设置的电动推杆的输出端与口字形限位框连接,通过调节两电动推杆,来改变口字形限位框的下移位置,进而实现对吊带中塔臂筒的限位和箍紧。解决了塔臂筒横向起吊过程中如何方便及时地调整塔臂筒起吊平衡度的问题。

发明专利“一种风机吊装平台及其吊装方法”(CN113321126A，公开日2021-08-31)，通过设置在吊具与被吊装设备连接位置的压力传感器和红外检测装置，以及接收数据的控制系统，检测装置检测吊装位置以及吊具上是否有损坏点，并判别安全状态。与本专利不同之处在于，没有重心分析确定的过程，监测过程没有基于重心和吊点和受力分析，仅对吊点压力和红外位移进行安全监测，与本专利的目的不同、精确度不同。

以上专利的问题在于：(1)为解决叶轮吊装平衡问题，通过设置连接横梁、绕线轮、盘车单元等方法，增大了施工成本、延长了施工周期；(2)基于人工经验的叶轮平衡和吊点确定，可能由于误差过大，而导致返工和连接质量差；(3)缺乏模型仿真计算，在吊点偏差过大的情况下存在安全隐患。

发明内容

本发明的目的在于提供一种风力发电大型构件吊点确定方法，施工效率高、施工质量好、安全隐患少。