本發明涉及風力發電技術領域，更具體地，本發明涉及一種風力發電機組的塔筒吊裝吊具及吊裝方法。

背景技術：

風力發電機組的塔筒安裝通常采用頂部法蘭兩點安裝或者頂部法蘭四點安裝的方式，即，以螺栓連接的方式將塔筒吊具與塔筒法蘭相連接。具體地，使用四個塔筒吊耳并將其與塔筒法蘭連接，兩個吊耳之間通過兩段鋼絲繩連接，每兩個吊耳配合一個滑車，防止塔筒翻轉時出現重心變化而導致塔筒傾斜或者旋轉。該方式需要多人同時作業，并且安裝人員需要站在梯子上，屬于高空作業。此外，由于吊具重量較大，連接個數多，存在吊具磕碰、擠壓塔筒以及傷害安裝人員的風險。特別是隨著塔筒直徑以及塔筒高度的增加，塔筒的重量達到上百噸，吊耳的重量也越來越大，人工安裝和搬運變得越發困難，安裝難度和風險也越來越高。

因此，有必要研究一種不需要人工輔助或僅需要少量人工輔助即可完成塔筒翻身以及吊裝的塔筒吊裝吊具及吊裝方法，從而減少吊具和塔筒的連接時間，提高吊裝效率，降低風力發電機組安裝成本。

技術實現要素：

本發明的目的在于提供一種結構簡單、能夠減少人工輔助作業并提高作業效率的塔筒吊裝吊具及吊裝方法。

為了實現上述目的，本發明提供一種塔筒吊裝吊具，該塔筒吊裝吊具包括：吊具主梁，該吊具主梁具有中央部和從中央部向外延伸的多個承載梁，且所述承載梁的端部設有可拆卸地與塔筒法蘭結合的結合部；吊塊，該吊塊設置在所述中央部，該吊塊上形成有供吊裝用鋼絲繩穿過的通孔。

優選地，塔筒吊裝吊具還可包括可拆卸地設置在吊塊兩側并與所述通孔的徑向平面平行設置的第一配重塊和第二配重塊，所述第一配重塊和第二配重塊與吊塊之間形成有間隙，其中，

在所述中央部的厚度方向上，所述第一配重塊和所述第二配重塊在所述通孔的中心產生的力矩與塔筒吊裝吊具的包括吊具主梁的其他結構在所述通孔的中心產生的力矩相等。

所述塔筒吊裝吊具還包括驅動機構，所述驅動機構與所述結合部連接并驅動所述結合部沿所述承載梁的長度方向往復移動。

優選地，結合部可包括卡接單元，該卡接單元能夠沿所述承載梁的長度方向往復移動，且所述卡接單元形成有用于夾持塔筒法蘭的卡槽。

優選地，卡槽的截面面積從外到內逐漸減小。

優選地，卡接單元還可包括勵磁機構，該勵磁機構在通電后能產生磁力，并通過所產生的磁力吸住塔筒法蘭。

優選地，卡接單元上還可具有卡槽厚度調節機構。

優選地，卡槽厚度調節機構可包括螺紋頂針、卡槽壓板和墊片，其中，卡槽壓板和墊片分別設置在卡槽相對的內表面，螺紋頂針從卡接單元的上表面插入到卡槽中，用于調節對卡槽壓板施加的壓力以使卡槽壓板遠離或靠近墊片。

優選地，結合部可包括勵磁裝置，該勵磁裝置設置在吊具主梁的承載梁的端部，并且勵磁裝置在通電后能產生磁力，并通過所產生的磁力吸住塔筒法蘭。

優選地，勵磁裝置能夠沿所述承載梁的長度方向往復移動。

優選地，結合部可包括位于所述承載梁端部的用來與塔筒法蘭進行螺栓連接的部分。

本發明還提供一種利用本發明提供的塔筒吊裝吊具的塔筒吊裝方法，該方法包括如下步驟：

a)將吊裝用的鋼絲繩穿過吊塊的通孔；

b)將第一配重塊和第二配重塊安裝到吊塊的兩側，利用吊機吊起鋼絲繩，移動塔筒吊裝吊具，使第一配重塊和第二配重塊成水平狀態；

c)水平移動所述塔筒吊裝吊具，使其與塔筒頂部法蘭對齊，將所述承載梁的結合部結合到塔筒頂部法蘭；

d)利用吊機提升鋼絲繩，從而完成塔筒的翻身并使得塔筒直立。

優選地，將所述承載梁的結合部結合到塔筒頂部法蘭的步驟包括：利用驅動機構推動結合部沿所述承載梁的長度方向移動以將所述結合部結合到塔筒頂部法蘭。

本發明還提供一種利用本發明提供的塔筒吊裝吊具的塔筒吊裝方法，該方法包括如下步驟：

a)將吊裝用的鋼絲繩穿過吊塊的通孔；

b)將第一配重塊和第二配重塊安裝到吊塊的兩側，利用吊機吊起鋼絲繩，使第一配重塊和第二配重塊成水平狀態；

c)水平移動所述塔筒吊裝吊具，使其與塔筒頂部法蘭對齊，將所述承載梁的結合部結合到塔筒頂部法蘭；

d)在塔筒底部法蘭上也結合所述塔筒吊裝吊具或傳統吊具，并利用吊機進行塔筒在水平姿態下的移動。

優選地，將所述承載梁的結合部結合到塔筒頂部法蘭的步驟包括：利用驅動機構推動結合部沿所述承載梁的長度方向移動以將所述結合部結合到塔筒頂部法蘭。

有益效果

本發明與現有技術相比，有以下優點：

本發明的塔筒吊裝吊具結構簡單，可以簡化吊具與塔筒的連接，不需要人工輔助或僅需要少量人工輔助，可防止在安裝過程中出現擠壓和碰撞的風險，從而減少安裝時間和降低安裝難度，提高了作業效率。而且，使用本發明的塔筒吊裝吊具，無需使用滑車進行翻身，從而可以減小所使用工件的數量。

本發明的塔筒吊裝方法，簡化吊具與塔筒的連接，無需使用滑車，不需要人工輔助或僅需要少量人工輔助，可防止在安裝過程中出現擠壓和碰撞的風險，從而減少安裝時間和降低安裝難度，提高了作業效率。

附圖說明

下面結合附圖對本發明的實施例進行詳細描述，本發明的以上和其它特點及優點將變得更加清楚，附圖中：

圖1是示出根據本發明實施例的塔筒吊裝吊具的立體圖；

圖2是示出根據本發明實施例的塔筒吊裝吊具的左視圖；

圖3是示出根據本發明實施例的塔筒吊裝吊具的俯視圖；

圖4是沿圖3的A-A線所截取的剖視圖；

圖5是圖4中圓圈內部分的局部放大圖；

圖6是示出根據本發明實施例的設置有壓緊機構的卡接單元的立體圖；

圖7是示出根據本發明實施例的塔筒吊裝吊具與處于水平姿態的塔筒連接的示意圖；

圖8是示出根據本發明實施例的塔筒吊裝吊具與處于豎直姿態的塔筒連接的示意圖；

圖9是示出根據本發明另一實施例的塔筒吊裝吊具的立體圖。

具體實施方式

現在將參照附圖更全面的描述本發明的實施例，然而，本發明構思可以多種不同的形式實現，且不應理解為限于在此描述的示例性實施例。相反，提供這些實施例僅是為了使本領域的技術人員便于理解本發明。

參照圖1和圖2，根據本發明實施例的塔筒吊裝吊具100可包括：吊具主梁3和吊塊6。吊具主梁3具有中央部和從中央部向外延伸的多個承載梁，且各承載梁的端部設有與塔筒法蘭結合的結合部。吊塊6設置在中央部，所述吊塊6上形成有供吊裝用鋼絲繩穿過的通孔(參見圖5)。對吊塊6將在下文作進一步說明。

在本發明的實施例中，結合部可包括卡接單元1，該卡接單元1能夠沿承載梁的長度方向往復移動，且該卡接單元1可形成有用于夾持塔筒法蘭的卡槽。根據本發明的實施例，該卡槽可呈錐型或U型，并且卡槽的截面面積由外向內逐漸減小，至能夠卡緊塔筒法蘭。對卡接單元1將在下文作進一步說明。

圖1和圖2中示出的吊具主梁3呈十字型。本領域技術人員將理解的是，吊具主梁3的形狀不局限于十字型，而是滿足本發明的吊裝要求的任何形狀(例如，一字型、Y字型或具有更多個承載梁的形狀)均可以作為本發明的吊具主梁的形狀。

當吊具主梁3為一字型時，卡接單元1的數量可以為2個，分別設置在吊具主梁3的承載梁的端部；當吊具主梁3為Y字型時，卡接單元1的數量可以為3個，分別設置在吊具主梁3的承載梁的端部；當吊具主梁3為十字型時，卡接單元1的數量可以為4個，分別設置在吊具主梁3的承載梁的端部。

再參照圖1和圖2，根據本發明實施例的塔筒吊裝吊具100包括驅動卡接單元1往復移動的驅動機構。這里，驅動機構可以由電機71和螺紋頂桿72構成。電機71可設置在吊具主梁3的中央部的與吊塊6相對的表面上。如圖1所示，可針對每個卡接單元1分別設置一個螺紋頂桿72。而且，可通過電機71轉動來推動4個螺紋頂桿72運動，即利用1個電機驅動4個螺紋頂桿72。或者，也可以針對每個螺紋頂桿72分別設置1個電機71。電機71的設置位置和電機71和螺紋頂桿72的動作方式不限于此，可以適當調整。驅動機構也可以實現為液壓機構和鏈條機構。即，對于驅動機構沒有特別限制，只要能夠使卡接單元1往復移動即可。

參照圖3、圖4和圖5，吊塊6可與吊具主梁3一體成型。然而，吊塊6的結構形式并不局限于此。例如，吊塊6也可分開單獨制造并焊接到吊具主梁3上。此外，吊塊6的材料可以為不銹鋼，然而，吊塊6的材料不局限于此。本領域技術人員將理解的是，滿足本發明的吊裝要求的其他材料均可以用于形成吊塊6。

參照圖1至圖5，根據本發明實施例的塔筒吊裝吊具100可包括第一配重塊4和第二配重塊5。第一配重塊4和第二配重塊5設置在吊塊6的兩側。具體地，第一配重塊4和第二配重塊5可可拆卸地設置在吊塊6的兩側，并且與吊塊6的通孔的徑向平面平行設置。如圖5所示，可以在吊具主梁3的中央部形成安裝凸臺31，將第一配重塊4和第二配重塊5以螺栓連接的方式連接到凸臺31的兩側，從而在第一配重塊4和第二配重塊5與吊塊6之間形成間隙，以提供吊裝用鋼絲繩的轉動空間。第一配重塊4和第二配重塊5用于使塔筒吊裝吊具100實現自平衡。具體來講，在塔筒吊裝吊具100的中央部的厚度方向上，第一配重塊4和第二配重塊5在吊塊6的通孔的中心產生的力矩和吊具主梁3和電機71在吊塊6的通孔的中心產生的力矩相等(參見圖2)，從而使得整個吊具易于保持圖7所示的姿態，即吊具主梁3位于豎直平面的姿態。

此外，第一配重塊4和第二配重塊5的材料可包括不銹鋼，但不局限于此。本領域技術人員將理解的是，滿足本發明的吊裝要求的其他材料均可以用于形成第一配重塊4和第二配重塊5。

參照圖6，根據本發明的實施例的卡接單元1還可設置有卡槽厚度調節機構。

參照圖6，卡槽厚度調節機構可包括螺紋頂針9、卡槽壓板10和墊片11。其中，卡槽壓板10和墊片11分別可設置在卡槽相對的內表面，用于夾持塔筒法蘭，螺紋頂針9可設置在卡接單元1的上表面上，并插入到卡槽中，用于調節對卡槽壓板10施加的壓力以使其沿卡槽的厚度方向移動，從而調節卡槽壓板10與墊片11之間的間距，由此牢固夾持塔筒法蘭。例如，擰緊圖6所示的2個螺紋頂針，將卡槽壓板10向下壓緊，使墊片11和法蘭面緊密接觸。在此，墊片11可以為橡膠墊。需要說明的是，卡槽厚度調節機構不是必須的，通過使卡槽厚度(間隙尺寸)與塔筒法蘭的厚度相匹配，也可以實現牢固夾持。

此外，卡接單元1還可包括勵磁機構。換句話說，根據本發明的實施例，可在卡接單元1上增加一套勵磁機構，使勵磁機構通電產生磁力，通過磁力牢牢吸住塔筒法蘭面。由此，可以更加可靠地防止塔筒13與吊具分離。例如，卡槽壓板10和墊片11中至少一個可以構成為在通電時產生磁力。

參照圖9，根據本發明的另一實施例的結合部可僅包括勵磁裝置12，勵磁裝置12可設置在吊具主梁3的承載梁的端部，并且勵磁裝置12在通電后可產生磁力，并通過所產生的磁力吸住塔筒法蘭8的底面，從而完成塔筒吊裝吊具100和塔筒法蘭的連接。

在本發明的實施例中，在滿足通過所產生的磁力吸住塔筒法蘭的情況下，對勵磁裝置12的具體結構和形式并沒有特別地限定。此外，勵磁裝置12可固定連接在吊具主梁3的承載梁的端部，也可以與驅動機構相連接，并通過驅動機構在承載梁上往復運動。用于驅動勵磁裝置12的驅動機構可以與前述卡接單元1的驅動機構采用相同形式。

即，當勵磁裝置12為采用可移動的方式時，圖9所示的吊具與圖1所示的吊具相比，只是將卡接單元1替換為勵磁裝置12。

接下來，將參照附圖描述利用上述塔筒吊裝吊具100的吊裝方法。本發明所提供的吊裝方法可適用于塔筒法蘭固定連接到塔筒的塔筒或設置其他類似結構的塔筒。

參照圖1至圖8，可先將第一配重塊4和第二配重塊5從塔筒吊裝吊具100上拆下，將吊裝用的鋼絲繩從吊塊6的通孔穿入，然后將第一配重塊4和第二配重塊5以螺栓連接的方式安裝到塔筒吊裝吊具100的吊塊6上。接著，使用吊車將整個塔筒吊裝吊具100吊起，并將整個塔筒吊裝吊具100緩緩伸入塔筒頂部法蘭8的內部，使塔筒吊裝吊具100的吊具主梁3與塔筒頂部法蘭8基本處于同一水平面，即將塔筒吊裝吊具100與塔筒頂部法蘭8對齊。在完成上述步驟后，啟動驅動機構推動卡接單元1在吊具主梁3的承載梁上移動，使得卡接單元1的卡槽卡住塔筒頂部法蘭8。卡槽可以采用錐形或U型設計，并且卡槽的截面面積可由外向內逐漸減小，使得卡接單元1越往前運動，塔筒頂部法蘭8被卡得越緊。當卡接單元1到達預定位置時，停止驅動機構。此時，卡接單元1與塔筒頂部法蘭8完全卡接，即完成塔筒吊裝吊具100與塔筒頂部法蘭8的連接。

在完成塔筒吊裝吊具100與塔筒頂部法蘭8的連接之后，可以利用相同的塔筒吊裝吊具100或者傳統的吊具與塔筒底部法蘭(未示出)連接。

在上述步驟的基礎上，可以利用吊機對塔筒13在水平姿態下進行移動，例如，進行裝載或卸貨的操作。

若是對塔筒13進行翻身，則在利用卡接單元1完全夾持塔筒頂部法蘭8之后，利用吊機提升鋼絲繩，使鋼絲繩直接繞吊塊6的通孔旋轉并向上拉動塔筒13，從而完成塔筒13的翻身并使得塔筒直立。接著，可以進一步將直立狀態的塔筒13利用吊機進行移動。

此外，在拆卸塔筒吊裝吊具100時，可利用驅動機構驅動卡接單元1，使其脫離塔筒頂部法蘭8。

對于圖9所示的塔筒吊裝吊具100，若勵磁裝置12可以往復運動，可先將第一配重塊4和第二配重塊5從塔筒吊裝吊具100上拆下，將吊裝用的鋼絲繩從吊塊6中的通孔穿入，然后將第一配重塊4和第二配重塊5以螺栓連接的方式安裝到塔筒吊裝吊具100的吊塊6上。接著，使用吊車將整個塔筒吊裝吊具100吊起，并將整個塔筒吊裝吊具100緩緩伸入塔筒頂部法蘭8的內部，使吊具主梁3與塔筒頂部法蘭8基本處于同一水平面，即將塔筒吊裝吊具100與塔筒頂部法蘭8對齊。在完成上述步驟后，啟動驅動機構推動勵磁裝置12在吊具主梁3的承載梁上移動，使得勵磁裝置12的外邊緣抵住塔筒13的內壁，并使勵磁裝置12的一個表面接近塔筒頂部法蘭8的下表面。在此狀態下，使勵磁裝置12通電，則勵磁裝置12與塔筒頂部法蘭8的下表面通過磁力緊密貼合，即完成塔筒吊裝吊具100與塔筒頂部法蘭8的連接。

在完成塔筒吊裝吊具100與塔筒頂部法蘭8的連接之后，可以利用相同的塔筒吊裝吊具100或者傳統吊具與塔筒底部法蘭(未示出)連接。在上述步驟的基礎上，可以利用吊機對塔筒13在水平姿態下進行移動，例如，進行裝載或卸貨的操作。

若是對塔筒13進行翻身，則在完成塔筒吊裝吊具100與塔筒頂部法蘭8的連接之后，利用吊機提升鋼絲繩，使鋼絲繩直接繞吊塊6的通孔旋轉并向上拉動塔筒13，從而完成塔筒13的翻身并使得塔筒13直立。接著，可以進一步將直立狀態的塔筒13利用吊機進行移動。

此外，在拆卸塔筒吊裝吊具100時，首先使勵磁裝置12斷電，消去磁力，然后利用驅動機構驅動勵磁裝置12，使其脫離塔筒頂部法蘭8。

若勵磁裝置12不能往復運動，則當塔筒13水平放置時，將塔筒吊裝吊具100吊到塔筒頂部法蘭8附近，采用人工撥動塔筒吊裝吊具100的方式使吊具傾斜，使塔筒吊裝吊具100傾斜進入到塔筒，調整塔筒頂部法蘭8和塔筒吊裝吊具100的位置關系，當塔筒吊裝吊具100和塔筒頂部法蘭8充分接近時，使勵磁裝置12通電，產生磁力，將法蘭吸住。接下來，可按照與前述相同的方式，使塔筒13平移或翻身以及使勵磁裝置12脫離塔筒頂部法蘭8。

本申請的吊具主梁上的結合部不限于前述的方式，也可以在吊具主梁3的承載梁端部設置通孔，通過螺栓將吊具主梁3連接到塔筒法蘭而進行吊裝。也就是說，本申請的結合部只要能夠可拆卸地結合到塔筒法蘭即可。

雖然已經參照本發明的示例性實施例具體示出和描述了本發明，但是本領域普通技術人員應該理解，在不脫離由權利要求限定的本發明的精神和范圍的情況下，可以對其進行型式和細節的各種改變。