風力發電機組的裝配技術分析

張亞寧

【摘 ?要】近年來，隨著可持續發展理念的普及，人們逐漸加強了對環境保護、節約能源等方面的重視，促進了生態的穩定與平衡。作為重要的清潔性能源，風力發電不僅能夠實現能源供應，并且還與可持續發展的理念相吻合，具有十分重要的現實意義。基于此，本文對風力發電機組的裝配過程、裝配方法及安裝程序進行研究。

【關鍵詞】風力發電機組;裝配技術

現階段，風力發電已經成為我國電力的主要來源，據相關統計數據顯示，2018年，我國風力發電量3660億千瓦時，風電平均利用小時數2095小時，同比2017年增長了0.4個百分點。作為新世紀重要的發電技術，風力發電不僅沒有能源損耗，并且還不會產生空氣污染或輻射，與新時期可持續發展理念相契合。由于風力發電機組部分零部件的吊裝重量過大，且對吊裝高度要求較高，因此實際裝配過程中具有較高難度。為此，本文對風力發電機組的裝配技術進行分析。

一、風力發電機組裝配技術概念界定

與其他機械相同，風力發電機組也是由各種零部件所構造而成，諸多零部件按照相關的技術要求、質量標準，按照一定順序進行連接，從而組成一臺完整的風力發電機組，這一整個過程便稱為裝配。

其中，部件裝配指的是機組任意部件的總成，例如，將轉子、機座、定子、端蓋等結合在一起形成發電機，這一過程便可稱為部件裝配。一般情況下，發電機組的控制器、發電機、潤滑站等部件都由生產商生產裝配。

總裝配指的是將發電機組包括葉輪、機艙底座、發電機、等諸多總成零部件以及滑環、風向標、電纜等零散結構，按照一定安裝順序組裝成一臺完整發電機組的過程。事實上，由于風力發電機組的結構十分相對特殊，很難在主機廠完成全部裝配。例如葉輪、塔架等尺寸較大的結構需要在風力發電現場才能夠進行最終的裝配。

二、風力發電機組的裝配過程

風力發電機組的裝配過程大致可分為裝配前、裝配時以及裝配后三個階段，每個階段都有需要重點注意的內容。

1.裝配前。裝配的準備情況對于風力發電機組的裝配質量和裝配效率有著直接影響，裝配之前主要需注意四點內容：①仔細研究風力發電機組的總裝配圖，保證能夠熟悉和掌握，同時對裝配的質量標準、裝配工藝等有明確的了解。②提前準備好用于裝配的臺車、工具、量具以及其他涉及到的工藝裝備。③根據零件明細表對裝配零件進行仔細清點，保證部件的種類、數量與明細表完全吻合，且保證所有零部件均有檢驗合格標識。對于不清潔或者有防銹包的零件在安裝之前需進行清洗。④確定水、電、油等安裝供給品的充足，同時檢查場地、照明、其中運輸設備、安全設施等情況符合裝配需求。

2.裝配時。在實際裝配過程中，需要嚴格按照主機廠的實際情況，選擇合理的裝配工藝進行裝配。一般來講，為提高裝配效率，降低裝配時間，各零部件均會提前單獨完成，實際裝配過程中主要進行整體裝配即可。

3.裝配后。裝配完畢后，需要進行風力發電機組的調整、檢驗、處理等步驟。首先，對各零部件之間的相對位置、配合間隙、松緊程度等情況進行調節，保證發電機組的安全性和穩定性。其次，根據質量監測標準和裝配技術要求，對裝配過程中涉及到的主要控制點精度進行檢測，保證發電機組符合實際安裝需求。

三、風力發電機組的裝配方法及安裝程序

（一）風力發電機組的裝配方法

通常情況下，為滿足風力發電機組的整體裝配需求，通常采用以下三種裝配方式：

①完全互換法。完全互換法指的是在進行風力發電機組裝配時，任選一零部件，在不經任何調整即進行裝入的情況下，能夠保證相關裝配規定的裝配方式。完全互換法主要體現在同種零件能夠實現完全互換上，具有生產效率高、裝配便捷、保證生產節奏等優點，為組織流水生產提供了很大方便。

②選配法。選配法指的是通過放寬零部件制造的公差要求，在實際裝配之前，根據零件的尺寸、重量等情況進行參數分組，從而將同組零件進行組裝即可達到要求標準的裝配方式。比如葉輪葉片，風力發電機在實際組裝過程中，每臺機組的葉片都要根據質量差異進行分組，然后進行編號，編號不同的葉片禁止安裝在同一葉輪上。

③調整法。調整法指的是通過對零部件之間的關系進行調整，從而使得實際裝配滿足規定要求的裝配方式。調整法最大的特點在于實際裝配過程中，僅依靠必要性的調整即可，具有操作簡單的優點，但需要注意的是，在進行零部件調整的過程中，要保證調整后部件的牢固性，并且需要進行定期復查。

（二）風力發電機組的安裝程序

風力發電機組的安裝程序可分為電器柜安裝、塔架吊裝、機艙吊裝、葉輪吊裝以及其他部分安裝五個部分。

①電器柜安裝。電器柜安裝之前，需要構建鋼筋混基礎，將電器柜安裝在基礎之上，并且應該保證在吊下段塔架之間安裝。

②塔架吊裝。塔架吊裝主要有兩種方式。第一種采用吊車將下段吊裝就位，在吊裝機艙和吊裝葉輪完畢后，再進行中上段吊裝，這樣一來，能夠在很大程度上降低使用大噸位吊車的時間，借助小吊車進行“抬吊”，提高整體安裝效率。第二種除需要50噸吊車之外，還需要借助130噸的大吊車，一次性將塔架的上、中、下段全部吊裝完畢。在進行塔架吊裝的過程中，由于需要大量的緊固螺栓，需要大量的時間去緊固，因此，在條件允許的情況下，可以在吊裝之前單獨完成。

③機艙吊裝。根據機艙類型不同，機艙的吊裝方式可分為兩種：一種是當機艙的艙蓋為鉸鏈式時，將機艙蓋打開分為兩部分，用鋼絲繩或吊帶連接好，保證機艙整體處于水平狀態，這時便可通過吊機將其裝于塔架頂法蘭上;另一種是當機艙的艙蓋為水平形式時，可采用機艙、機艙蓋分開吊裝的方式進行吊裝。實際吊裝過程中需要注意，已經裝好的輪轂且已有兩支葉片的機艙，在吊裝之前一定要鎖好葉輪軸承，同時將剎車調緊，避免出現安全事故。

④葉輪吊裝。葉輪吊裝可分為兩個步驟：首先，進行葉輪組對，即在空地上將輪轂與三支葉片連接在一起，同時準確調整葉片的安裝角度，針對特殊的葉片加長情況，也需要在這一環節完成。然后，采用“抬吊”的方式用兩輛吊車進行吊裝。吊車需要吊住其中兩支葉片的根部，并在空中對其進行調向，將其與機艙風輪軸進行對接。

⑤其他安裝。除電器柜、塔架、機艙、葉輪等主要結構之外，風力發電機組還具有很多其他零散結構，例如滑環、風向標、電纜、散熱風扇等等。在實際安裝過程中，應該根據實際安裝標準和需求對其他零散結構進行有序安裝，從而證風力發電機組裝配的高效性。

結束語：綜上所述，本文對風力發電機組的裝配過程、裝配方法及安裝程序進行研究。風力發電是現階段我國重要的發電技術，其不僅不會產生能源損耗，并且與綠色環保理念相吻合，具有十分重要的現實意義。在進行風力發電機組裝配過程中，首先需要保證整體裝配質量，其次降低裝配成本，在最大程度上保證發電機組的穩定性、經濟性、安全性，進而促進我國風力發電行業的整體發展。

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（作者單位：張北運達風電有限公司）