1、簡介

我國風電產業規模化發展已有十余年。隨著時間的推移，風機的維護保養已成為保證風電場正常運行的關鍵。目前國內風電裝機容量已突破1億千瓦，2020年將突破2億千瓦，如此龐大的裝機容量將使風機運維市場成為新能源裝備制造業新的增長點隨著國內風電行業的快速發展，大量風機已經過了保修期，風機的葉片、齒輪箱、發電機、軸承等關鍵部件越來越容易出現問題。

2、風電檢修大件吊裝特點

風力發電機一般安裝在山區、戈壁、山口、海邊等風能大、無障礙的地方。齒輪箱、發電機和其他部件安裝在機組塔架上方狹窄的機艙內，距離地面幾英尺。十米甚至上百米的高度。常年受酷暑、嚴寒和極端溫差的影響，機組運行時常伴有振動，故故障率高，齒輪箱的故障率為15%～20%。風扇的故障率。每次更換機組大件時，都要使用大型起重設備，維護成本高。同時，由于大部分風電場地勢偏遠、交通復雜，大型起重設備難以進入現場，導致維護周期長，影響機組的可用性。率和發電量。

就路況而言，山區和丘陵往往沒有道路。為了開發利用這些地方的風力資源，必須開通交通道路。考慮到山區各種復雜因素，受地形限制，山區風電場道路一般坡度較大，一般在14%以上，有的部分達到20~30%；由于風電場道路多為盤山建設的臨時道路，后期維護不足，風電機組后期維護過程中路況會更差。

3、風機維修大件起重吊車

以輪轂中心線高度為85m的2.0MW風機為例，齒輪箱重量約為20t。為滿足變速箱的吊裝要求，需要600t以上的全地面起重機或400t以上的履帶起重機。

履帶起重機起重能力強，長途運輸需要拆裝。一般400t履帶起重機需要20多輛運輸車。進出境成本非常高，安裝和拆卸需要3到5天吊車，時間成本也比較高。 ，不適合維修和吊裝。

全地面起重機由于能夠自行長距離行駛、搬運方便、起吊準備時間短，一般用于大型風電部件的維修。但是副臂履帶吊圖|【風電技術干貨推薦】風電檢修專用起重機應用分析，全地面起重機結構復雜，制造成本高，租金成本高。主臂尺寸有限，抗風能力弱于履帶起重機。在風電場的特殊環境下，使用全地面起重機需要更加謹慎。

針對風電檢修大型部件吊裝的特點和普通起重機存在的問題，市面上出現了幾種新型的風電檢修專用起重機。

3.1、塔式固定維修起重機

維修起重機主要由抱塔裝置、變幅油缸、輔助起升裝置、裝置平臺等主要部件組成（圖1，圖2)。

塔式固定維修起重機工作流程：起重機隨運輸車到達需要維修的風機下方，由隨車起重機組裝到運輸車上。風機內置電動葫蘆，將輔助設備提升至機艙進行安裝。輔助裝置安裝完畢后，將牽引繩放入輔助裝置的滑輪槽內。牽引繩的一端與地面單元提升機上的鋼絲繩連接后，拉動牽引繩的另一端，完成鋼絲繩穿線。穿線完成后，將鋼絲繩頭固定在地面單元上。爬升前，托塔油缸的動作打開托塔裝置，導輪油缸移出導輪。起升絞盤轉動，導向輪粘在塔架上，機組向上爬升。

機組爬升到工作高度后，抱塔裝置上的導輪油缸先運動，將導向輪縮回副臂履帶吊圖，然后抱塔油缸運動，抱塔機構環抱塔架。然后預緊油缸運動，塔架夾持機構緊緊抱住塔架，機械保護裝置掛鉤掛在銷釘上。起重絞盤稍微反轉，使起重鋼絲繩不再受力。至此，起吊前的抱塔工作完成。抱塔工作完成后，通過變幅油缸的伸縮實現龍門變幅。

達到規定的變幅角度后，龍門停止變幅，起升和吊裝，實現機房大件的起升和吊裝。通過門架的變幅動作，將重物移至機艙外，提升提升機并下降，將重物落到地面，實現提升過程。

3.2、艙式維修起重機

維修起重機主要由輔助小起重機、底盤固定裝置、滑輪導向裝置、變幅油缸、回轉裝置、起升裝置、主副臂等主要部件組成（圖7，圖8)。

機艙式維修吊工作流程：吊車由運輸車運送至維修風機，輔助小吊車由風機機房內的電動葫蘆吊入機房進行維修。安裝到位；進行維修起重機的底盤固定裝置和滑輪導向裝置的吊裝；為避免在吊裝過程中維修起重機與塔架艙發生碰撞，將運輸車開到距塔架60m處，將地面吊至機艙上滑輪。將繩索穿入導向裝置之間，然后啟動地面提升絞車，將維修起重機吊裝到機房固定位置進行安裝。

維修起重機通過回轉機構和氣缸變幅機構移動，將吊鉤調整到維修部件的頂部，并啟動起升機構將部件吊起。

4、風電維修起重機應用分析

隨著風機塔架高度的不斷增加，風電維修大型部件吊裝所需的全地面起重機將越來越大，維修成本也越來越高。為了尋求更經濟的解決方案，各種專用維修起重機應運而生。這些特殊的維護起重機連接到現有的風力渦輪機裝置上，不受塔架高度的限制。整機結構緊湊方便，經濟性好，但在實際中尚未在風電維修吊裝中推廣應用。

塔式固定檢修起重機通過導輪沿塔樓爬升，最終固定在塔頂。在攀爬過程中，可能會損壞塔體表面的油漆，給塔體的防腐帶來新的問題；吊裝過程中，受力作用于塔頂，需對塔的受力進行充分驗證，必要時對塔進行局部加固。

安裝在機艙內的維修起重機在安裝過程中不與塔架接觸吊車，避免了塔架表面的損壞；吊車安裝在機艙底座，受力簡單明了，但安裝位置需要根據不同類型的風機而定。特殊設計;整機安裝過程復雜，制造和使用成本高。

基于以上分析可以看出，無論是塔式還是機艙式維修起重機都需要與風機可靠連接副臂履帶吊圖，這會影響原風機的局部受力，以及現有風渦輪機 設計中沒有考慮此類載荷，使得此類維修起重機難以在現有風力渦輪機上推廣應用。風電檢修專用起重機優勢明顯。要突破目前的困境，需要風電主機廠和特種起重機廠的共同努力，相互配合，最終達到大幅度降低風電維護吊裝成本的目的。

參考資料：

[1]孟瑞燕談山區風力發電機大型部件的維修吊裝，風能行業，2017-07

關于作者：

韓麗麗（1980-），女，碩士研究生，高級工程師，長期從事風電專用起重機研發和風電吊裝研究。