本技術涉及風力發電機,特別涉及一種格構塔電纜吊裝敷設裝置及方法。
背景技術:
1、格構塔是風力發電機組常用的塔筒結構形式,其采用室外非封閉式設計,相較于封閉式鋼混塔,具備結構輕量化、安裝便捷等優勢,但也因無封閉防護的特點,給電纜吊裝敷設作業帶來了特殊挑戰。
2、現有技術中,格構塔風力發電機電纜吊裝敷設作業主要依賴環鏈葫蘆完成電纜提升,在露天環境下作業極易受大風天氣影響,導致環鏈葫蘆等吊具空鉤無法穩定下放至塔底;同時,電纜在吊裝過程中易與格構塔的其他金屬構件發生干涉,不僅會造成電纜磨損甚至損壞,還會影響吊裝作業的效率與安全性。
技術實現思路
1、本技術的目的在于提供一種格構塔電纜吊裝敷設裝置及方法,可以提升露天環境下吊裝作業的可靠性與連續性。
2、第一方面,本發明提供了一種格構塔電纜吊裝敷設裝置,所述格構塔包括自下而上依次連接的格構段、過渡段和鋼塔段,所述吊裝敷設裝置包括:
3、吊裝機構,設于所述鋼塔段頂部的通道內,用于吊裝電纜;
4、掛架機構,設于所述鋼塔段通道內且位于所述吊裝機構下方,用于臨時懸掛所述吊裝機構吊裝的電纜;
5、至少一個夾持機構,設于所述格構塔的通道內,用于固定從所述掛架機構處垂下的電纜;
6、導向機構,至少部分設于所述格構段的通道內并沿所述格構段的高度方向延伸,所述導向機構與所述吊裝機構的吊裝端可拆卸連接,且所述吊裝端能夠沿所述導向機構的延伸方向移動。
7、有益效果:此格構塔電纜吊裝敷設裝置,在使用吊裝敷設裝置安裝電纜時,啟動吊裝裝置下放吊裝端,當吊裝端下放到導向機構位置時,施工人員可以乘坐電梯到達吊裝端位置處,將吊裝端與導向機構連接,隨后繼續控制吊裝端沿導向機構延伸方向持續下放,直至吊裝端下放至格構段的底部。將待吊裝的電纜懸掛在吊裝端上,啟動吊裝機構提升電纜,當電纜和吊裝端穿過格構段通道后,施工人員可以在過渡段或鋼塔段通道內解除吊裝端與導向機構的連接,繼續提升電纜,直至將電纜提升至掛架機構位置處,并將電纜的一端臨時懸掛在掛架機構上,在重力作用下,使得電纜的另一端從掛架機構處自然下垂,確保電纜落入夾持機構內,并通過夾持機構固定電纜,完成格構塔電纜的敷設。
8、通過在格構段設置導向機構,吊裝機構的吊裝端與導向機構可拆卸連接,為吊裝端下放和電纜吊裝過程提供了剛性引導路徑,使得吊裝端沿導向機構方向移動,有效克服了大風天氣下環鏈葫蘆空鉤易擺動、難以穩定下放至塔底的技術難題,提升了露天環境下吊裝作業的可靠性與連續性。并且,通過導向機構的導向約束,避免了電纜與格構塔金屬構件的碰撞、摩擦等干涉問題,既防止了電纜表面磨損、內部結構損壞,延長了電纜使用壽命,也消除了因電纜卡滯、脫落引發的安全隱患,保障吊裝過程的安全性。
9、此外,掛架機構可臨時懸掛提升至鋼塔段的電纜,使電纜依靠重力自然垂落至夾持機構內,無需施工人員在每層平臺攀爬輔助定位電纜,減少了高空攀爬作業的頻次,降低了人力成本,同時縮短了電纜定位、緊固的施工時長,提升整體敷設效率。
10、在一種可選的實施方式中,所述導向機構還包括第一導向組件,所述第一導向組件設于所述鋼塔段的扭纜平臺處;
11、所述第一導向組件包括多個第一導向輥,多個所述第一導向輥圍繞所述扭纜平臺的電纜過孔設置,且多個所述第一導向輥圍合形成供所述吊裝機構鏈條穿過的穿孔,所述穿孔在所述扭纜平臺所在的平面上的正投影位于所述電纜過孔內。
12、有益效果:多個第一導向輥圍合形成的穿孔為吊裝機構鏈條提供了穿設通道,且穿孔的正投影完全落入電纜過孔內,通過第一導向輥的圍合限定了鏈條的移動路徑,使鏈條僅與第一導向輥的輥面接觸,避免鏈條與電纜過孔的金屬孔壁發生碰撞、摩擦。不僅能防止鏈條磨損、卡滯,延長吊裝機構的使用壽命,也避免了孔壁刮擦鏈條產生的金屬碎屑污染電纜或卡阻吊裝動作,保障吊裝過程的流暢性。
13、在一種可選的實施方式中,所述導向機構還包括多個第二導向組件,多個所述第二導向組件沿所述鋼塔段的高度方向間隔設置,且所述鋼塔段的各層平臺過孔處至少設有一個所述第二導向組件;
14、所述第二導向組件包括第二導向輥,所述第二導向輥設于所述平臺過孔的邊緣,用于與吊裝過程中的電纜相接觸。
15、有益效果:多個第二導向組件沿鋼塔段高度間隔布設,且每層平臺過孔處均配置該組件,可在電纜提升的全路徑上形成連續的導向約束。第二導向輥設于平臺過孔邊緣,與吊裝過程中的電纜直接接觸,能將電纜限定在過孔中心區域移動,避免因大風或吊裝晃動導致電纜觸碰平臺過孔的金屬邊緣,避免電纜偏移卡滯、碰撞平臺結構的問題,保障吊裝軌跡的精準性。
16、在一種可選的實施方式中,所述導向機構還包括多個第三導向組件,多個所述第三導向組件沿所述格構段的高度方向間隔設置;
17、所述第三導向組件包括多個第三導向輥,多個所述第三導向輥圍合形成u型結構,所述u型結構的中間區域形成供電纜穿過的限位孔,且所述u型結構的開口朝向所述夾持機構的一側。
18、有益效果:多個第三導向組件沿格構段高度間隔布設,可在電纜提升/下垂的全路徑上形成連續的導向防護;其u型結構圍合的限位孔能將電纜限定在預設移動區域內,有效克服格構段露天環境下大風導致的電纜大幅擺動問題,避免電纜觸碰格構段的格構柱、斜撐等金屬構件。同時由于u型開口朝向夾持機構,可引導電纜精準朝向夾持機構方向移,以便于直接將下垂的電纜安裝在夾持機構上。若u型結構的開口沒有朝向夾持機構,由于重力下垂后的電纜還位于限位孔內,無法直接將電纜固定安裝在夾持機構上,需要將電纜從限位孔中移出后再安裝在夾持機構上,操作相對繁瑣。
19、在一種可選的實施方式中,所述導向機構還包括至少兩個第四導向組件,所述第四導向組件分別位于所述過渡段通道內和所述格構段通道底部;
20、所述第四導向組件包括多個第四導向輥,多個所述第四導向輥環繞設置并圍合形成封閉的導向孔,所述導向孔用于供電纜穿過。
21、有益效果:過渡段是格構段與鋼塔段的結構銜接區域,格構段底部是電纜吊裝的起始/轉向節點,兩處均為電纜易偏移、干涉的關鍵位置。第四導向組件通過多個第四導向輥圍合形成全封閉導向孔,能從360°方向對電纜進行剛性約束,限制電纜的徑向擺動,確保電纜沿導向孔軸線方向精準移動,避免了過渡段結構突變導致的電纜軌跡偏移,以及格構段底部吊裝起始時電纜晃動的問題,為電纜在不同塔段間的順暢過渡提供了穩定導向,保障吊裝全程的軌跡一致性。
22、在一種可選的實施方式中,所述掛架機構包括機架和多個掛桿,所述機架可拆卸的設于所述鋼塔段的內壁;多個所述掛桿平行設于所述機架上,且每個所述掛桿上能夠臨時懸掛多根電纜。
23、有益效果:多個平行掛桿擴大了臨時懸掛的承載空間,且單掛桿支持多根電纜掛設,能滿足多根電纜同步吊裝的場景需求(如風力發電機多回路電纜敷設)。相較于單掛點結構,可減少吊裝次數,大幅縮短作業時長,同時避免多根電纜纏繞、擠壓,便于后續分根垂落至夾持機構,提升敷設精準度。
24、在一種可選的實施方式中,所述夾持機構包括多組夾持件,所述夾持件與所述掛桿一一對應設置;每組所述夾持件包括兩個相對可拆卸設置的夾板,當兩個所述夾板閉合時,兩個所述夾板之間形成多個用于夾持電纜的夾孔。
25、有益效果:夾持件與掛桿呈一一對應設置,能與掛架機構的臨時懸掛位置精準匹配,確保從掛桿自然垂落的電纜可直接落入對應夾持件內,無需施工人員調整電纜位置。同時,每組夾持件閉合后形成多個夾孔,可同步夾持多根電纜,既適配掛桿多根電纜同步掛設的需求,又能實現電纜的集中規整固定,避免多根電纜纏繞、擠壓,保障電纜敷設后的有序排布。
26、在一種可選的實施方式中,所述夾持機構所在平面與所述格構塔的軸向垂直設置。
27、有益效果:夾持機構垂直于格構塔軸向設置,使夾持機構的夾孔對電纜形成徑向夾持,夾持力方向與電纜自重(沿塔體軸向)垂直,能從水平方向全方位約束電纜,有效抵御風力、塔體振動等橫向作用力導致的電纜移位、扭轉。相較于傾斜或平行布設,可避免電纜在夾孔內產生軸向滑動或轉動,確保電纜長期固定后仍保持規整排布,大幅提升固定可靠性。
28、在一種可選的實施方式中,每個所述夾孔內均設有若干個凸點。
29、有益效果:凸點可增加夾孔內壁與電纜護套之間的接觸摩擦力,相較于光滑夾孔,能有效抵御風力、塔體振動等外部作用力及電纜自重產生的輕微移位趨勢,防止電纜在夾孔內發生軸向滑動或周向轉動,確保電纜長期固定后仍保持精準定位,尤其適用于露天環境下格構塔的長期服役需求。
30、第二方面,本發明還提供了一種格構塔電纜吊裝敷設方法,應用所述的格構塔電纜吊裝敷設裝置,所述方法包括:
31、啟動所述吊裝機構下放所述吊裝端,并將所述吊裝端下放至所述柔索處,將所述吊裝端與所述柔索連接,隨后控制所述吊裝端沿所述柔索持續下放至所述格構段的底部;
32、將待吊裝的電纜懸掛于所述吊裝端上;
33、啟動所述吊裝機構提升電纜,當所述吊裝端穿過所述格構段通道后,解除所述吊裝端與所述柔索的連接,繼續提升電纜,直至將電纜提升至所述掛架機構處,并將電纜一端臨時懸掛于所述掛架機構上;
34、電纜的另一端從所述掛架機構處自然下垂,使電纜落入所述夾持機構內,并通過所述夾持機構固定電纜。
35、有益效果:此格構塔電纜吊裝敷設方法,因為格構塔電纜吊裝敷設方法包括格構塔電纜吊裝敷設裝置,具有與格構塔電纜吊裝敷設裝置相同的效果,在此不再贅述。