爬梯導向塔筒升降機在海上風電項目中的優勢分析

姜慶華

摘?要：詳細闡述了塔筒升降機的發展以及結構形式，并對爬梯導向塔筒升降機在海上風電項目上的優勢進行了分析和研究。

關鍵詞：風力發電機;塔筒升降機

Analysis of advantages in Offshore Wind Power projects of ladder guide service lift

Jiang Qinghua

Dongfang Electric Wind Power Co.，Ltd.?SichuanDeyang?618000

Abstract：The development and structural form of service lift are described in detail.The advantages of ladder guide service lift in offshore wind power project are analyzed and studied.

Key words：Wind turbine;Service lift

改革開放40年以來，我國風力發電機組的成績是斐然的。尤其最近幾年，風電行業的發展可謂是如火如荼，風力發電機組的裝機方式從路上風電到海上風電，單機發電量從1.5兆瓦到10兆瓦，風電場裝機容量從5萬千瓦到50萬千萬，我國風電市場規模不斷擴大。大規模的風電場帶來大規模的維修工作量，塔筒升降機在風電場的應用越來越廣泛。

1 塔筒升降機的產生

風力發電機組的設計使用壽命一般為20年或25年，要保證風機在25年之內正常運行，必須定期對風力發電機進行維護和保養，風電機組的維護平臺在幾十米高的機艙平臺上。

風電行業發展初期，風場維護人員進行維護時主要靠人力攀爬至風機機艙平臺，再利用機艙平臺中的吊車將維護工具吊至機艙平臺，然后再進行風機的維護作業。眾所周知，風機機艙平臺距離地面一般都在幾十米以上，人力攀爬風機至少需要20分鐘;機艙吊車吊裝維護工具時，由于吊裝距離高，吊裝過程中并無任何支撐點，吊裝危險系數高;這種人力攀爬方式風機維護工作，不但工作效率低，而且維護危險性大。隨著風電行業的發展，出現了塔筒助力設備--免爬器，維護風機時，維護人員可以乘坐免爬器至機艙平臺，工具可以隨身攜帶或采用免爬器運輸，攀爬風機只需10分鐘左右，塔筒免爬器提高了風機維護工作效率，降低了維護危險性。為了更好地改善風電場維護人員的工作環境，提高維護工作效率，塔筒升降機產生了。維護人員可以攜帶維修工具乘坐升降機至機艙平臺，并且一次性可以提升至少兩人至機艙平臺，只需5分鐘即可到達機艙平臺，人員乘坐于升降機轎廂內部，極大地提高了維護工作效率，最大程度上降低了維護危險性。

2 塔筒升降機的主要結構形式

自從塔筒升降機產生以來，經過幾年的快速發展，塔筒升降機的結構形式也產生了一系列的變化，按照升降機提升導向方式分為鋼絲繩導向升降機、爬梯導向升降機和齒輪齒條式爬梯導向升降機三大類。

（1）鋼絲繩導向升降機。鋼絲繩導向式升降機利用塔筒設置的鋼絲繩作為導向上下運行。主要結構包括兩根導向鋼絲繩、一根工作鋼絲繩和一根安全鋼絲繩。兩根導向鋼絲繩頂部固定在塔筒頂部的吊點橫梁上，底部固定在塔筒升降機的起始平臺，作為塔筒升降機提升軌道，塔筒升降機沿著軌道運行，可以防止其在運行中發生旋轉或擺動，提高了升降機的運行穩定性。一根工作鋼絲繩，可以為升降機提供動力，一根安全鋼絲繩，用于塔筒升降機防跌落保護。鋼絲繩導向升降機優點是適用于頂部直徑較小，空間受限制的塔筒內，由于升降機的安裝相對更貼近塔筒壁，占用空間小，故可以上升到更高的位置。

（2）爬梯導向升降機。爬梯導向式升降機利用塔筒的爬梯作為導向上下運行。這種升降機巧妙地利用了塔筒內部的爬梯，風電場維護人員可以利用爬梯攀爬塔筒，升降機可以利用爬梯作為升降的導向，一舉兩得。爬梯導向升降機利用剛性爬梯作為導向，提高了運行穩定性，尤其是采用特殊塑料材質的導向輪，具有表面光滑、振動小以及運行平穩的特點。從逃生安全角度考慮，當遇到緊急情況時，維護人員可以由升降機頂部的備用門直接跨到爬梯上，通過爬梯安全撤離。

（3）齒輪齒條式爬梯導向升降機。齒輪齒條式爬梯導向型升降機是一種更安全可靠的塔筒升降機，齒輪齒條式升降機通過提升系統的齒輪與爬梯式齒條相結合，帶動升降機轎廂沿爬梯式齒條上升或下降。爬梯式齒條安裝在塔筒內側壁的固定支架上，與安裝在升降機轎廂上的支撐臂導向裝置配合，用于對升降機轎廂的升降進行導向。齒輪齒條式升降機具有載重量大，運行平穩，運輸物資更方便，安全系數更高等特點，大幅降低風機運維人員的體力消耗，提高風機維護的效率。

3 爬梯導向塔筒升降機在海上風電項目中的優勢分析

（1）運行穩定性。爬梯導向升降機沿安裝在塔筒壁上的爬梯上下運行，爬梯依靠密布在塔筒壁上的支撐件固定，且爬梯屬于硬質型材，升降機依托爬梯為軌道，運行的穩定性非常高，人員在轎廂中的不穩定的動作，也不會導致升降機產生不穩定的擺動，舒適性有很高的保證。

（2）運行軌道防腐。爬梯導向升降機的導向爬梯均采用高強度鋁合金制造而成，運用在海洋環境下，防腐性能非常高，使用壽命更長。

（3）運行軌道的維護。爬梯導向升降機的運行軌道為爬梯，爬梯的維護相對簡單，且不易出現壞損更換。

（4）逃生的便利性。鋼絲繩導向升降機逃生時需要跨空逃生，爬梯導向升降機的逃生直接可從轎廂登入到爬梯上，操作方式更為簡單迅速。

（5）布局的合理性。大兆瓦風機塔筒直徑變化大，為了保證逃生，鋼絲繩導向升降機在每層平臺的位置都會變化，本體運行過程是時刻扭轉平移的，穩定性會再次降低。若保證穩定性則無法保證逃生距離，如果保證了逃生距離，風機內部布局可能會十分混亂，且升降機的運行穩定性也會受到非常大影響。

4 結論

本文主要對塔筒升降機的產生、結構形式和爬梯導向塔筒升降機在海上風電項目的優勢做了詳細的介紹，并得出如下結論：

（1）塔筒升降機的產生是風力發電機組發展的必然產物;

（2）爬梯導向塔筒升降機適應海上風電項目的需求;

（3）通過對爬梯導向塔筒升降機在海上風電項目中的優勢介紹，對未來海上項目塔筒升降機的選擇提供了有利的參考價值。