伴隨風電產(chǎn)業(yè)的蓬勃發(fā)展,風電吊裝事故也時常發(fā)生,使得風電設(shè)備和起重機械損毀,甚至發(fā)生人員傷亡,造成極大損失。目前,由于我國陸地90米以下高度的風力資源開發(fā)已趨于飽和,高塔風力發(fā)電成為風電發(fā)展新的趨勢,風電吊裝高度不斷上升,再加上風力發(fā)電機組向大功率發(fā)展,吊裝高度的上升和吊裝重量的增加使得高塔風電吊裝方式越發(fā)復雜,危險性更大。為了使履帶起重機能夠適應復雜的工作環(huán)境,安全高效地制定吊裝方案,研究高塔風電吊裝履帶起重機臂架的安全性是面臨的工程科學問題。本文以風機的實際吊裝案例為背景,使用ANSYS/LS-DYNA建立高塔風電部件吊裝時的履帶起重機模型,進行吊裝動力學研究,對規(guī)范指定的三種不同風向下履帶起重機吊裝機艙、塔筒、葉輪等正常作業(yè)工況進行臂架力學性能研究,并對吊裝過程中突遇大風和風電部件突然墜落兩種非正常作業(yè)工況進行臂架力學性能研究,以保證吊裝的安全性。由多工況分析結(jié)果可得,高塔風電吊裝中履帶起重機高聳復雜主副臂組合臂架的位移最大處位于塔式副臂頂節(jié)頭部,模型的應力最大處位于前后撐桿上,故主副臂各結(jié)構(gòu)設(shè)計制造時需加強剛度,前后撐桿結(jié)構(gòu)設(shè)計制造時需增加強度。履帶起重機作業(yè)過程中,風載荷對起重機的影響是顯而易見的,不同風向的風載荷對履帶起重機臂架的影響是不同的。比較正常吊裝工況下的三種風向時臂架的位移與應力情況可知,當風向沿起重機側(cè)面方向時,臂架的位移與應力最大,風向沿起重機正前方向時,臂架的位移與應力最小。大部分情形下臂架都處于下?lián)蠣顟B(tài),但也會出現(xiàn)臂架上翹情形,這是由吊裝部件重量較輕和風向的綜合作用下發(fā)生的。在風電吊裝中,優(yōu)先采用風向沿起重機正前方向吊裝,其次是風向沿起重機正后方向吊裝和風向沿起重機側(cè)面方向吊裝。在非正常工況下,主副臂組合臂架會在短時間內(nèi)發(fā)生劇烈的位移和應力變化,主副臂各結(jié)構(gòu)處出現(xiàn)大幅度振動,應力也急劇變大,應避免此種情形發(fā)生。
【學位單位】：太原科技大學
【學位級別】：碩士
【學位年份】：2018
【中圖分類】：TH213.7
【部分圖文】：

圖 1.1 2000-2015 中國風力發(fā)電新增裝機量統(tǒng)計圖2000-2015 statistics diagram of new installed capacity of China wind power geChina力資源十分豐富，大部分地區(qū)平均風速都在每秒 3 米以上，尤原和沿海地區(qū)，這些地方一年至少有三分之一的時間都是大風天術(shù)的發(fā)展，中東部、東南部等低風速地區(qū)也迎來了風電發(fā)展的發(fā)電尚屬于新能源范疇，且技術(shù)尚未完全成熟，發(fā)電成本比火電的快速發(fā)展需要國家政策的大力扶持[3]。為了減少化石能源的消護自然環(huán)境的目的，我國風電發(fā)展規(guī)劃指出，到 2020 年，風力電量的 6%，這意味著我國風電行業(yè)亟需保持持續(xù)增長勢頭。吊裝技術(shù)是伴隨風力發(fā)電發(fā)展起來的一項配套技術(shù)，是通過運用所需要的部件或維護用品由地面運送到高空所需位置的一項機起重機和全地面式起重機為代表的流動式起重機在風力發(fā)電場的

履帶起重機是將起重作業(yè)部分裝在履帶底盤上，行走依靠履帶裝置的流動有起重力矩大，吊臂長度大，作業(yè)半徑大，轉(zhuǎn)彎半徑小，可原地轉(zhuǎn)彎，可吊適應惡劣的地面，起重作業(yè)時不要打支腿，近距離轉(zhuǎn)場方便，可 360°全方有效滿足用戶對起重量、作業(yè)高度和工作半徑的綜合要求，在建設(shè)行業(yè)應用國外履帶起重機專業(yè)生產(chǎn)代表廠家主要有德國利勃海爾（Liebherr），美國—德馬格（Terex Demag），馬尼托瓦克（Manitowoc），日本的神鋼（KOB中利勃海爾 LR 系列履帶起重機系列產(chǎn)品型譜完善，產(chǎn)品質(zhì)量優(yōu)秀，技術(shù)國場占有率較高，LICCON 控制系統(tǒng)安全可靠，目前已投入市場的最大噸位產(chǎn)品級 LR13000。德馬格公司 CC 系列的履帶起重機在技術(shù)上稍遜于利勃海爾，，再加上進入中國市場時間早，在國內(nèi)大型高端履帶起重機市場中占有一席馬尼托瓦克公司歷史悠久，1927 年開始生產(chǎn)起重機，產(chǎn)品的主要特點以水動力，發(fā)明了獨特的環(huán)軌型超起裝置，能夠大幅度提高整機穩(wěn)定性和承載能

表 2.1 LR 系列履帶起重機Tab2.1 LR series crawler crane履帶起重機專業(yè)生產(chǎn)代表廠家主要有徐工，三一重工，中聯(lián)重科，撫挖，履帶起重機搶占中國市場的同時，國內(nèi)履帶起重機制造企業(yè)也加快大型履帶發(fā)步伐，通過技術(shù)創(chuàng)新，采用跨躍式的發(fā)展方式，在較短的時間內(nèi)研制出一中徐工集團成立至今二十多年來始終保持中國工程機械行業(yè)排頭兵的地位程起重機的龍頭企業(yè)，其履帶起重機產(chǎn)品線為 35-3600 噸級，多個產(chǎn)品填補LR1280 280t×4.3m LR11350 1350t×(14)12mLR1300 300t×4.5m LR1400/2-W(風電) 400t×4.5mR1350/1 350t×(4.9)6m LR 13000 48000 t·mR1400/2 400t×4.5m
【參考文獻】

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