风力涡轮发电机组件的起重机及其起重方法
发明人：Jeppe Sartori Soe，Ronde（DK）;
Jesper Stserke Rosengren，Jelling（DK）
2017年8月31日
这项发明的提案
本发明涉及一种用于在安装和维修过程中用于处理风力涡轮发电机部件的起重机，以及涉及这种起重机的吊装方法。
这项发明的背景
商业规模的风力发电机（以下简称风力发电机）包括一个安装在吊篮上的主轴上的高塔上旋转的转子。吊篮还包括主要的操作部件，比如变速箱（如果提供的话）发电机，转换器等，在风力涡轮机的安装中，有必要将涡轮机的各种部件，包括塔架本身，以及塔架和各种操作部件安装到位。随着风力涡轮机的规模越来越大，这些部件变得越来越大，重量越来越大，对架设起重机和使它正常运行的挑战也越来越大。
一般情况下，自提升的起重机用于吊装涡轮机安装的主要部件。缺点是如果是非常高的塔，需要大量的时间来建立和拆除，需要大量的运输设备，并可能遇到有难以到达的地方的情况，所以得出结论，这个是一个昂贵的，有点僵硬的解决方案。
涡轮通常也有一个机舱内的起重机，适用于提升相对较小的部件。然而，这些起重机并没有足够的容量，能够容纳主要部件，比如涡轮叶片，变速箱或主轴承。
有人提议提供专门的起重机，可以吊起塔架（或某些版本可以自我爬升）到塔上的适当位置或是爬升到吊篮的位置，用于完成手上的任务。也能够在在工作区域保护塔和吊篮，同时也能在工作区域完成主要涡轮机零件的安装替换和维修。
申请人的W02009/080047专利中，包含以此方式纳入参考的内容，其中公开了一种具有主体的专用起重机，工作平台从该主体延伸。该专利的内容通过引用总结如下，公开了一种专用起重机，该专用起重机具有主体，工作平台从该主体延伸，具有一对夹紧臂，该夹紧臂用于处于工作位置时紧紧围绕塔架夹紧。 起重机通过使用中间滑轮组件被吊起，由此使用小容量内部吊舱起重机将该中间滑轮组件吊升到吊篮处，并且该中间滑轮组件随后用于吊起起重机本体，并且起重电动机处于起动状态 起重机一开始在或地面上或运输卡车上，为起重作业提供驱动。 后来起重机被运到现场的一辆卡车上，并从卡车上吊起，导引电缆固定在起重机上，随着起重机被吊起，从卡车上的鼓状物中弹出，用来引导起重机并防止起重机不适当的摆动 没有这个的话起重机可能会造成起重机和塔架的损坏。
将起重机吊装到机舱需要特别的挑战。首先，将起重机吊离卡车或从其运输到现场的其他运输方式面临挑战，因为根据其设计，起重机在吊装之前通常以水平方向运输，并且必须升高至垂直竖直方向。方向的改变需要谨慎，因为起重机通常设计用于在垂直工作方向上进行处理。此外，将起重机吊装到塔架上需要较大的垂直行程（大型风力发电机组的当前发电塔的高度可能在80至120米之间，对于更大型涡轮机的驱动将更大）。塔通常略呈圆锥形，上部分塔的直径显着减小。最后，随着起重机接近机舱，提升点上产生的张力方向发生相当大的变化，对平衡和稳定性有影响。控制起重机的起吊是最重要的，防止起重机可以安全地升起而不会损坏，以及起重机，塔架或对人员造成危险，更不用说还有可能在不理想的天气条件下工作。所以本发明着重提供便于安全起吊的起重机结构。
这项发明的内容
根据本发明的介绍，它是一种用于在风力涡轮机的安装或维修期间处理部件的起重机，其包括：主体，安装在主体上的起重臂以及位于其上端或附近的提升点，主体上连接有起重索组件和围绕着起重索穿过并且在起重机吊重时承载吊车重量的主要部分，其中升降点相对于主体横向可调节。
此起重机有良好的调整起重点的能力能够使起重机在吊起时适当平衡，并且解决起重机在地面上处理的特殊困难，包括在其通常被运输的水平方向上。 应该注意的是，在现代风力涡轮机的塔架中，塔架直径通常从底部到顶部表现出相当大的变化，例如，底部区域的直径可以是3.5-5.5米，而紧邻吊篮的下方，其可以是约2 直径-3.5米。 这种变化意味着在塔架底部平衡的起重机将不会在较高的位置处达到平衡，而是会在塔架上施加扭矩。
在优选的布置中，提升点设置在主体的在其工作方向上最上端的端部处或附近。 起重点包括一个滑轮或滑轮，吊索穿过或连接起来。 从提升点起，缆线优选地穿过电缆缠绕在其上的电力卷绕鼓上，由此可见当电缆缠绕在鼓上时，起重机自动升起。
在一种形式中，起重机主体具有一个细长的主体，其具有一个附着在其下端的附着接口，用于连接到风力涡轮机的塔架上，并且在其上端或附近有一个塔架托轮或托辊，当它被吊起，它悬挂在塔架上。
在另一方面，本发明除了如上所述提升起重机的方法，该方法还增加了当起重机被提升以调节其平衡时调整提升点的位置的步骤。
在又一方面，本发明还涉及提升用于安装或维修风力涡轮机的部件的起重机的方法，起重机包括所述主体具有在塔架上使用的端部的上端，安装在主体上的起重机臂，以及在主体的上端处或靠近主体的上端的一个或多个升降点的部分组成，提升缆索组件连接到该升降缆索组件上或其周围，升降缆索组件的上端延伸到吊篮或所述塔架的上部区域有一个或多个提升点所以所述主体可横向调节，该方法还分析了在起重机吊起时为了控制起重机平衡如何调节提升点的位置。
在将起重机吊装到塔架上之前，起重机首先地从被运输的卡车或水上船上水平方向上提升，该方法包括以下步骤：将起重拉索组件固定到起重机上的一个或多个起重点上，利用起重组件进行起重机的初始起吊操作，使得其下端的车或船上的起重机在竖直方向的初始升降操作，并进一步将塔吊升起到塔上的操作位置。在进行这种初始提升操作之前，提升点的位置被调整，使得当起重机处于其水平运输方向时，提升点的位置在通常在向上的方向上移位。随着起重机接近其竖直取向，提升点随后移位，以便将提升点大致保持在重心上方。
当起重机接近塔顶时，起吊点进一步移位，最好是朝着塔架的方向移动，因为起重机接近塔顶，以适应起重机在接近吊篮时张力的变化。
附图说明
本发明的实施通过示例，参照下列附图描述：
图1示出了按照本发明的第一实施例的在塔上升起时的塔式起重机；
FIG1
图2是塔式起重机上部区域的放大视图，显示在位置之间移动的可移动的提升点；
FIG2
图3显示了起重机被运送到卡车上的现场；
图4显示了起重机从卡车上吊起时的情况；
FIG4
图5示出了位于塔架顶部的与吊篮相邻的起重机；
FIG5
图6示出起重机悬挂在塔架上的另一种结构。
FIG6
具体的优选实施方式
本发明涉及一种用于提升风力涡轮机塔架的专用起重机，特别是用于对主要风力涡轮机部件进行安装、更换或修理的起重机。
如图所示。1和2显示在一个风力涡轮机的塔架1上，该起重机一般为2，其包括主体4，其以大致伸长的框架状结构的形式出现。在其上端或附近的位置上，起重机主体4承载可移动的起重机臂6。这是安装在一个转盘状装配的方式，使起重机臂 6可以围绕整个枢轴垂直轴。如图所示，吊臂6臂部包括多个个体通过相互平行的水平轴线可枢转地连接，包括主臂截面8和一个或多个基础部分9。在图1中，臂6呈折叠或缩回位置，其中在运输、提升和下降时被布置，其中主臂部分8紧靠主体4。虽然没有说明，起重机臂6可能是由一些个别伸缩臂部分组成，手臂可以满足延长或缩回的需要，以调整其工作范围。起重机臂的末端可以携带一个滑轮或滑轮组，滑车上有一根提升缆索。
起重机在其上端带有一个连接接口，一旦它被吊装到工作位置，它就可以固定在吊篮的一部分上。 这可以采用多种形式，但是如图所示比如对接结构11和包括可移动锁定销14的相关联的锁定装置。
在其下端处，起重机2通过连接接口被约束，该连接接口提供到塔架1的连接。如图所示，这包括围绕塔架的柔性带16。 当起重机2首先抵靠着塔架1的底部向上定位时，它被安装在塔架1周围。当起重机2被升高到塔架1上时，该带16为起重机2的下部区域提供相对松散的水平约束。 起重机在塔架上的工作位置上，带16可被张紧以提供紧密连接。
作为替代方案，该起重机主体4与塔架的接口包括夹紧装置，用于在一对环绕塔柔性张紧带的形式夹紧塔架，如在申请人的待审同日期专利申请中详细描述的。或者抓握装置可以是抓握臂的形式，例如液压操作的夹臂，如在申请人的WO2009 / 080047中详细描述的并且如图6中示出的那样。 可以理解的是，各种固定起重机到塔的其它装置可以替代地或附加地被利用，例如螺栓或支架，磁体或其它固定到塔架或吊篮。
在起重机的上部区域设置有一个或多个塔架毗连轮或滚轮18，由此，起重机的上部区域在悬挂时可以卷起塔架表面，以避免可能因桥台的非滚动点而对塔架表面造成损坏。
起重机吊起并通过电缆连接垂直地支撑。 更具体地，电缆或电缆组件19从吊篮或直接与其连接在起重机2升降点的部件延伸，它们分别以一个滑轮或滑块20的形式，从那里的电缆或电缆通过引导 适当定位的导向块22连接到提升鼓24上。提升鼓24是电机驱动的电缆卷绕鼓; 因为电动机将电缆缠绕或展开，从而升起或降下起重机的位置在塔上或塔下。 虽然在图1和图2中只有一个提升点是可见的。 但可以看出图1和图2中在起重机的相对侧上提供相同的结构。
根据本发明，起重机升降点可在起重机上朝向或远离塔架的方向横向调节。在图2和3中可以明显地看出，在所示的实施例中，滑块20被固定在从动链上，该驱动链基本上限定在导轨21内，但其具有向上突出的（在工作方向）槽26突出的支架，该块被固定到该支架上，从而能够围绕第27点旋转，由此块可以沿着索张力方向前进。。通过内部驱动马达和适当的机械联动装置（例如蜗杆/螺杆或液压缸或其他适当的结构）驱动从动连杆在导向装置21和狭槽内移动，由此当处于提升方位时可以在横向方向朝向或离开塔。
在提升塔架期间，通过调整提升点可以调整悬挂起重机的平衡。一般来说，调整是为了使起吊点保持垂直于起重机2的重心。这样，起重机在工作时的接触点对塔架1施加的力矩是非常有限的。注意，这种调整能够适应塔上塔径变化引起的平衡变化。如图2示出沿着引导21的中心位置的滑块20。
这种横向调整也是有利的，因为起重机是在地面上处理，并在吊装时，它接近吊篮。如图3所示，起重机通常被运到卡车上的涡轮机（或在海上涡轮机的情况下，在船舶或驳船等甲板上）。当卡车（或船只）到达风力涡轮机塔架时，其被操纵到紧邻塔架基座的位置，然后在起重机2和机舱之间建立电缆或电线连接。在优选技术中，根据申请人的WO2009 / 080047文件中采用的原理，使用内部吊舱起重机来将这里示出的30所示的较大容量的中间起吊组件吊运到其在卡车的后部上的运输位置中，从而吊起起重机。中间吊装组件30通过其主吊点20将缆索组件连接到起重机上。因此，电缆从吊篮中卸下，并连接到由内部起重机吊起的中间提升组件30，并且在固定到吊篮和/或塔架的位置上。然后，可以使用由起重机机动鼓24提供的主传动装置来吊起该起重机30的中间提升组件2。如图4所示，最初的提升使起重机的上端抬起，为了使其在卡车的下端转动，有一对车轮作用于起重机下端。在这段时间内，提升滑块20进行调整使其处于的位置，远离面对起重机2面塔（使用中的），即沿着图3槽最高位置（或右边的位置，如图2所示）。这样可以保证起吊点在起重机重心以上。图4显示了起重机通过垂直方向旋转的部分方式。控制线连接在卡车上的滚筒和起重机的下区域之间，并逐渐起作用以维持其中的张力，用来约束起重机避免过度运动，否则可能损坏起重机或塔架。曾经在或近直立定位吊点可以靠近面对塔，采用近似的中心位置，并以相对较小的调整之前提升确保精细平衡的影响，并在吊装。一旦进入或靠近直立取向，提升点可以移动靠近面向塔的一侧，采用大致中央位置，并且进行相对较小的调整以确保在提升之前和提升期间的精确平衡。
随着起重机被吊起到靠近吊篮的位置，可能需要进一步调整，这取决于起重机缆绳所处点的精确位置。 图5示出中间提升组件30已被提升，使得其缆索支撑点靠近吊篮罩。 为了允许起重机紧靠中间提升组件30提升，起重机提升点的块20向内朝着塔架调节， 图5显示块位于其最内部的位置可以看出，滑块也围绕点27枢转面对张力的方向运动。
图6示出了替代形式的塔式起重机50，其中主体具有细长的中空管状形式，而不是像框架状的主体，如本申请人的待审申请中进一步描述的那样。 更具体地说，主体52包括圆形截面的中空壳体。 主体52的上部区域支撑凸缘状平台54，在平台54上设置有承载起重臂56的可枢转转台。该平台54还利用与上述块体实施例类似的结构承载提升点58 其可在导向装置内滑动，并且以类似的方式朝向或远离塔架侧向可调节。 这种起重机的形式旨在以其方向（其折叠方向）朝下的方向运输。 在提升时，提升点因此被移向远离臂的起重机的一侧，使得提升点被维持在远高于重心的位置。
可调升降点的使用同样适用于起重机配置，例如如申请人的WO2009 / 080047中所示其中起重机的总体方位如运输卡车或船只之间的总体方位以及其操作方位没有变化。 提升点的调整允许在提升期间控制塔架上的
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