大容量风力发电机组叶轮单吊点式翻身工装及其施工方法与流程

1.本发明涉及海上风电安装技术领域，特别涉及一种大容量风力发电机组叶轮单吊点式翻身工装及其施工方法。


背景技术：

2.海上风机安装主要有整体吊装和分体式吊装两种方式。整体吊装方式对吊装要求较高，不仅需要大型运输船和浮吊船有着较强的承载和起重能力，还要求设备安装精度、吊装工具及专业对接工装设计的复杂性，且只适合短距离运输，因而目前国内并没有大容量机组使用此吊装方式。分体式吊装又分为单叶片吊装和叶轮吊装两种方式；其中，单叶片吊装又细分为水平单叶式和斜插单叶式。
3.水平单叶式因其对于风电船舶性能要求较低、吊装稳定易操作、吊装风速高、作业窗口期多等诸多优点而被众多风电厂商应用，例如：金风科技、远景能源、上海电气等；但是采用单叶片吊装方式，存在吊装次数多、海上施工程序多，高空作业量大、操作空间少等多个显而易见的缺点。
4.目前，使用斜插单叶式的风电厂商包括东方电气、明阳智能、上海电气等，但随着近年来8mw以上机型风机的快速发展，采用斜插单叶式吊装方式的风机系统对吊高的需求大、对安装船舶性能要求高、以及施工程序多，导致施工成本与施工效益严重不成正比，因而这种吊装方式正在逐渐被替代。
5.叶轮吊装又称三叶式吊装，是指将叶片、叶轮在船舶甲板组装完成后，采用双吊配合的方式将叶轮在空中完成翻身并与机舱对接的一种吊装方式。因此，采用叶轮吊装形式不仅现场吊装效率高，且施工成本低，因而被众多风电厂商在施工中广泛应用，包括明阳智能、远景能源、东方电气等。然而，由于目前大部分安装船舶都是借用或由其他海洋工程船舶改造而成，因此随着近年来8mw以上机型风机的快速发展，风机的大型化导致这些安装船舶逐渐无法满足起重高度和起重能力的要求，尤其是在辅助吊机的吊高、吊重、作业半径等性能方面无法满足由超长叶片组拼的叶轮翻身溜尾要求，进而海上施工安全和施工工效难以保障，即目前市面大多数上海风电施工船舶面临着叶轮翻身作业受限于辅吊性能不足的痛点问题。
6.目前，用于叶轮吊装方式的叶轮翻身吊具在国内外已经做出了众多研究成果，如上海锡华研制的风机叶轮翻身溜尾智能吊具是为叶轮翻身吊具的代表之一；然而，这些研究成果虽各自创新点，但均为双吊配合翻身吊装所限制，存在双吊机协调作业时易出现吊装系统失稳情况，易造成叶片损伤、安装溜尾工装时属于高空作业，且周围无安全系挂点，存在较大的安全隐患等缺陷。


技术实现要素：

7.本发明的目的是提供一种解决上述现有技术问题的大容量风力发电机组叶轮单吊点式翻身工装。
8.本发明的另一目的是提供一种采用上述大容量风力发电机组叶轮单吊点式翻身工装完成叶轮吊运、翻身和安装的施工方法。
9.为此，本发明技术方案如下：一种大容量风力发电机组叶轮单吊点式翻身工装，包括工装本体、液压伸缩油缸、移动式吊耳、增压式油箱、柴油发电机、吊装钢丝绳、翻身吊钩、固定吊装板、卷扬机和液压泵；其中，工装本体包括水平设置的条形梁体，且在位于梁体后部的对侧梁壁上沿梁体的长度方向对称地开设有两条轨道槽；在位于轨道槽前端侧下方的梁体上间隔设置有多根翻身吊钩调整吊柱，各翻身吊钩调整吊柱垂直穿设并固定在梁壁上；移动式吊耳底端设置有轨道板，使其通过轨道板装配在梁体两侧的轨道槽内，并能够沿轨道槽在梁体的长度方向上往复移动；液压伸缩油缸以其活塞杆朝向梁体后端的方式水平固定在梁体前部的顶面上；液压伸缩油缸的活塞杆杆端垂直固定在移动式吊耳上；翻身吊钩挂设在任一翻身吊钩调整吊柱上，卷扬机间隔设置在翻身吊钩邻侧，吊装钢丝绳设置在卷扬机上，其一端与翻身吊钩的滑轮组相连，以通过卷扬机收、放吊装钢丝绳，控制翻身吊钩上提和下放；固定吊装板间隔且竖直设置在位于轨道槽后端侧下方的梁体上，其上垂直穿设有固定吊柱；增压式油箱、柴油发电机和液压泵均布置在固定在梁体后端侧；增压式油箱通过增压腔与液压泵相连；液压泵与液压伸缩油缸连接；柴油发电机分别与卷扬机和液压泵连接。
10.进一步地，移动式吊耳由两块吊耳板、一块连接板和四个连接吊柱构成；其中，吊耳板由竖直设置的吊柱固定板和自吊柱固定板底边沿水平方向延伸形成的轨道板构成；两块吊耳板以二者吊柱固定板平行于梁壁、且轨道板相对的方式对称设置在梁体两侧，二者的轨道板分别内嵌在梁体两侧的轨道槽内；连接板垂直固定在两块吊耳板的内侧板面之间，使两块吊耳板连接固定为一体；四个连接吊柱均匀布设在两块吊耳板的外侧板面上，每块吊耳板上的两个连接吊柱对称地垂直固定在吊耳板上。
11.进一步地，翻身吊钩包括竖直设置的吊钩挂板，其上沿吊钩挂板的中垂线间隔设有吊钩挂孔和定滑轮，定滑轮下方设有动滑轮，动滑轮可转动地设置在动滑轮架上，动滑轮架底端铰接吊钩；翻身吊钩通过吊钩挂孔穿设在翻身吊钩调整吊柱上，卷扬机以其钢丝绳滚筒的中轴线与定滑轮的中轴线位于同一水平面的方式固定在梁体上；吊装钢丝绳的一端固定在定滑轮上、另一端依次绕过动滑轮和定滑轮，而后水平延伸至卷扬机出，并成卷缠绕在卷扬机的钢丝绳滚筒上。
12.进一步地，在各根翻身吊钩调整吊柱、固定吊柱和各根连接吊柱的端部均螺纹连接固定有环形限位帽。
13.进一步地，轨道槽的开设位置满足：移动式吊耳能够移动至其中心点位于任一翻身吊钩调整吊柱的正上方，以及移动式吊耳能够移动至其中心点位于固定吊柱的正上方。
14.一种采用上述大容量风力发电机组叶轮单吊点式翻身工装实现施工方法，步骤如下：s1、根据待吊装叶轮的尺寸，将翻身吊钩挂装在合适的翻身吊钩调整吊柱上，并通过液压伸缩油缸调整移动式吊耳在轨道槽内的位置，使移动式吊耳的中心点位于挂装翻身
吊钩的翻身吊钩调整吊柱的正上方；s2、吊机将主吊钩头移动到工装上方，利用两条环形吊带分别连接主吊钩头和工装的移动式吊耳；吊机起升，将工装缓慢起升至距离主甲板面至少0.5m高度处，并观察吊具状态；当吊具状态为正常，吊机将单吊点式翻身工装吊运至叶轮上方，并利用一条环形吊带将翻身吊钩与叶轮的翻身吊点相连接，利用另一条环形吊带将固定吊柱与叶轮的主吊点相连接；s3、吊机继续起升，直至将叶轮缓慢起升至距离主甲板面至少0.5m高度处，并观察叶轮状态：1）若叶轮起升后状态异常，则重新下放至主甲板上，并调节移动式吊耳在轨道槽内的位置；2）若叶轮状态正常，则继续起升，直至叶轮水平起升至可翻身高度；s4、控制卷扬机放出吊装钢丝绳，使翻身吊钩逐渐下放；与此同时，持续控制液压伸缩油缸逐渐，以调节移动式吊耳在轨道槽内的位置，使吊机的起升力与其被吊物的重力始终在一条垂直线上，直至叶轮完成翻身；吊机水平移动，将完成翻身的叶轮吊运至机舱发电机组合体处；随后吊机缓慢下放，使叶轮与机舱发电机组合体的对接安装；s5、叶轮对接安装完成后，控制液压伸缩油缸的活塞杆缩回，使移动式吊耳恢复至初始位置；拆除固定吊柱与叶轮主吊点之间的环形吊带，并控制卷扬机收回吊装钢丝绳，吊机吊运工装回船并放置回船舶甲板存放位置。
15.进一步地，在步骤s4中，吊装钢丝绳下放与液压伸缩油缸伸出同步匀速进行。
16.与现有技术相比，该大容量风力发电机组叶轮单吊点式翻身工装及其施工方法突破了双机配合翻身的传统施工工艺，仅在主吊满足施工条件的情况下即可高效完成施工，实现安装船舶施工利益最大化；另外，从经济方面分析，采用改装起重设备和改造风电安装船舶两种方式克服当前大容量风机安装困难的问题，本技术花费的成本更低，且完全可以突破一些风电安装船的弱势，更利于提高施工效益；综上，本技术的单吊点式翻身工装不仅能够提高施工工效，节约施工成本，且实现了摆脱风机安装船舶因自身限制无法对叶轮进行翻身的约束，降低风电平台船安装大机型风机的门槛的目的。
附图说明
17.图1为本发明的大容量风力发电机组叶轮单吊点式翻身工装的结构示意图；图2为本发明的大容量风力发电机组叶轮单吊点式翻身工装的工装本体的结构示意图；图3（a）为本发明的大容量风力发电机组叶轮单吊点式翻身工装的移动式吊耳的吊耳板的结构示意图；图3（b）为本发明的大容量风力发电机组叶轮单吊点式翻身工装的移动式吊耳侧视图；图4为本发明的大容量风力发电机组叶轮单吊点式翻身工装的翻身吊钩的结构示意图；图5为本发明的大容量风力发电机组叶轮单吊点式翻身工装的远程控制手柄的结构示意图。
具体实施方式
18.下面结合附图及具体实施例对本发明做进一步的说明，但下述实施例绝非对本发明有任何限制。
19.参见图1，该大容量风力发电机组叶轮单吊点式翻身工装包括工装本体1、液压伸缩油缸2、移动式吊耳3、增压式油箱5、柴油发电机6、钢丝绳8、翻身吊钩9、固定吊装板10、卷扬机11和液压泵12；其中，参见图2，工装本体1包括水平设置的条形梁体，且梁体前端加工为锥形端；在位于梁体后部的对侧梁壁上沿梁体的长度方向对称地开设有两条轨道槽4，且轨道槽4的开设位于靠近梁体顶面；在位于轨道槽4前端侧下方的梁体上间隔设置有三根翻身吊钩调整吊柱7，每根翻身吊钩调整吊柱7均垂直穿设并固定在梁壁上，且各翻身吊钩调整吊柱7的端部螺纹连接固定有环形限位帽，以放置吊带滑脱翻身吊钩调整吊柱7；该三根翻身吊钩调整吊柱7的设置目的为使该工装可用于不同尺寸叶轮的吊装和翻身作业，扩大翻身吊具的使用范围。
20.在本实施例中，工装本体1作为承重衔接及固定其它部件的主体优选采用低合金结构钢制成的箱型框架结构，以满足其轻质量、高结构强度的要求。
21.参见图3（a）和图3（b），移动式吊耳3由两块吊耳板3a、一块连接板3d和四个连接吊柱3c构成；吊耳板3a由竖直设置的吊柱固定板和自吊柱固定板底边沿水平方向延伸形成的轨道板3b构成，且轨道板尺寸与轨道槽4的尺寸相适应；两块吊耳板3a以二者吊柱固定板平行于梁壁、且轨道板相对的方式对称设置在梁体两侧，二者的轨道板3b分别内嵌在梁体两侧的轨道槽4内，使两块吊耳板3a能够在轨道槽4内沿梁体的长度方向往复运动；连接板3d垂直固定在两块吊耳板3a的内侧板面之间，使两块吊耳板3a连接固定为一体；四个连接吊柱3c均匀布设在两块吊耳板3a的外侧板面上，每块吊耳板3a上的两个连接吊柱3c对称地垂直固定在吊耳板3a上，且各连接吊柱3c的端部螺纹连接固定有环形限位帽，以防止吊带滑脱连接吊柱3c；在本实施例中，移动式吊耳3采用合金钢q335b制作而成，其最大工作行程与轨道槽4的长度相适应，优选为2.8m。在实际应用中，轨道板3b上涂抹润滑油脂，以减少其与轨道槽4之间的摩檫力，进而减少二者之间的磨损。
22.液压伸缩油缸2以其活塞杆朝向梁体后端的方式水平固定在梁体的前部顶面上；液压伸缩油缸2的活塞杆杆端垂直固定在连接板3d的板面中心处，以驱动移动式吊耳3运动；当液压伸缩油缸2的活塞杆初始处于缩回状态，移动式吊耳3位于轨道槽4前侧端，当液压伸缩油缸2的活塞杆逐渐伸长时，移动式吊耳3沿轨道槽4移动，直至到达轨道槽4后侧端。在该工装中，液压伸缩油缸2带动移动式吊耳3沿工装本体1两侧的轨道槽4往复移动；以液压伸缩油缸2作为将液压能转变为机械能的、做直线往复运动的液压执行元件，利用其工作时无传动间隙、运行平稳的特点，实现调节作为主吊点的移动式吊耳3相对于工装本体1的位置。
23.根据待吊装叶轮的尺寸，翻身吊钩9可选择地挂设在工装本体1上的任意一个翻身吊钩调整吊柱7上，对应地，卷扬机11固定在工装本体1后端底面上；具体地，参见图4，翻身吊钩9包括吊钩挂板9a、定滑轮9c、动滑轮9d和吊钩9e；吊钩挂板9a的板面上部开设有吊钩挂孔9b、下部固定有定滑轮9c，且定滑轮9c的中轴线与卷扬机11上钢丝绳滚筒的中轴线垂直于梁体侧壁并位于同一水平面上；动滑轮9d通过动滑轮架可转动地设置在定滑轮9c的下
方，吊钩9e铰接在动滑轮架的底部；吊装钢丝绳的一端固定在定滑轮9c上、另一端依次绕过动滑轮9d和定滑轮9c，而后水平延伸至卷扬机11出，并成卷缠绕在卷扬机的钢丝绳滚筒上；在实际使用时，通过卷扬机11收、放吊装钢丝绳，以控制吊钩9e的匀速上提和匀速下放。
24.固定吊装板10设置在卷扬机11邻侧，且位于卷扬机11与翻身吊钩9之间；固定吊装板10为一块竖直固定在工装本体1底面上的板体，其上垂直穿设有固定吊柱，且固定吊柱的端部均螺纹连接固定有环形限位帽；具体地，固定吊装板10优选采用合金钢q335b焊接制作并通过吊带实现吊具与叶轮主吊点的连接，且固定吊柱的中心点所在垂直线也是叶轮翻身完成后起升力与被吊物重力的作用线；使用时，固定吊装板10作为工装的固定吊点，翻身吊钩9作为工装的活动吊点，分别通过吊带或吊绳与待吊装的叶轮的两侧进行连接，而后，通过控制翻身吊钩9与固定吊装板10上的吊带或吊绳底端齐平，实现利用工装水平吊装叶轮；通过控制翻身吊钩9上提至固定吊装板10上的吊带或吊绳底端上方，实现利用工装逐渐倾斜吊装叶轮直至完成翻身。
25.在实际应用中，吊机的吊钩通过吊带与移动式吊耳3连接，考虑到该工装在吊装叶轮前、后，以及叶轮的整个翻身过程中，工装的重心点总是处于变化之中，因此，为了保证叶轮的平稳吊装和翻身，工装本体1上轨道槽4的开设位置、固定吊装板10的设置位置、以及翻身吊钩调整吊柱7设置位置应满足：当移动式吊耳3位于轨道槽4的前端侧或靠近前端侧时，梁体上靠近前端的翻身吊钩调整吊柱7位于移动式吊耳3的中心点正下方；当移动式吊耳3位于轨道槽4的后端侧或靠近前端侧时，固定吊柱位于移动式吊耳3的中心点正下方。基于此，初始状态下，翻身吊钩9根据叶轮的尺寸选择合适的翻身吊钩调整吊柱7，对应地，移动式吊耳3在轨道槽4内移动至其中心点位于翻身吊钩9的中垂线上；随之，叶轮在翻身过程中，移动式吊耳3在轨道槽4内不断改变；最终，当叶轮完成翻身后，移动式吊耳3移动至轨道槽的后端侧附近位置，使移动式吊耳3的中心点位于固定吊柱的正上方；也即在整个翻身过程中，吊机的起升力与其被吊物的重力始终在一条垂直线上，进而保证被吊物体（叶轮）在翻身过程中始终处于平衡状态。
26.增压式油箱5和柴油发电机6并排固定在工装本体1的后端顶面上，液压泵12固定在工装本体1的后端底面上；具体地，增压式油箱5通过增压腔与液压泵12内置地蓄压器相连，以避免由于液压泵供压压力短时下降造成增压压力不足而产生气穴，导致油缸做功减小或出现故障；液压泵12从增压式油箱5中吸入油液，形成压力油并排出送至液压伸缩油缸2；液压泵12的出油端通过出油管路与液压伸缩油缸2的进油口连接并形成连通，液压泵12的进油端通过进油管路与液压伸缩油缸2的回油口连接并形成连通；柴油发电机6分别与卷扬机11和液压泵12连接，具体地，柴油发电机6为液压泵12供电，还可以根据吊具、工况不同调整液压泵12的工作频率，驱动液压伸缩油缸2进行动作；与此同时，柴油发电机6为卷扬机供电，以调整翻身吊钩9的上提和下放，实现翻身吊钩9与液压伸缩油缸2的联动控制，保证翻身过程始终处于平衡状态。
27.参见图5，为了便于控制该工装的吊装和翻身作业，该工装还配置有远程控制手柄；该远程控制手柄自带锂电池，采用无线遥控控制（》150m）方式，利用无线电信号，并按照现有的无线遥控器样式设计，其顶部为信号增强天线，控制面板上设有十个按键和一个指示灯；具体地，十个按键包括：急停按键，即任何工况下发生紧急状况都可按下急停按键，该
工况会立即停止动作；开关按键，即用于启动遥控器，实现对叶轮翻身吊具的控制；联动控制按键，即用于实现双作用液压油缸装置与翻身吊钩的联动控制，按下后液压油缸和翻身吊钩的动作会同步进行；联动脱离按键，即用于实现双作用液压油缸装置与翻身吊钩的联动脱离；翻身按键，即按下联动控制后再按此键，双作用液压油缸装置与翻身吊钩将同步匀速动作，停止动作复按；恢复按键，即吊具摘钩以后联动控制在为未脱离前可以按下恢复实现双作用液压油缸装置与翻身吊钩回到工作前状态，停止动作复按；进行程按键，即单独用来控制油缸中活塞杆的前进，停止动作复按；退行程按键，即单独用来控制油缸中活塞杆的后退，停止动作复按；收回按键，即单独用来控制钢丝绳的上升，停止动作复按；释放按键，即单独用来控制钢丝绳的释放，停止动作复按；指示灯内设有红色灯泡和绿色灯泡；其中，工作状态显示绿色；故障状态显示红色；信号增强天线用于增强信号发射强度及增大回收信号的面积，以便于不间断的控制机械运动。
28.采用该大容量风力发电机组叶轮单吊点式翻身工装实现单吊机完成叶轮吊装和翻身的具体施工方法如下：s1、吊机将主吊钩头移动到单吊点式翻身工装上方，施工人员利用两条吊带将单吊点式翻身工装与吊机连接，具体为，将两条环形吊带的一侧分别套在移动式吊耳上两块吊耳板的吊柱上、另一侧共同套在主吊钩头上；而后吊机起升，直至将单吊点式翻身工装缓慢起升至距离主甲板面0.5m高度处，并观察吊具状态；确定吊具状态正常后，指挥吊机将单吊点式翻身工装吊运至叶轮上方；施工人员利用另外两条环形吊带将单吊点式翻身工装与叶轮连接，具体为，利用一条环形吊带将翻身吊钩与叶轮的翻身吊点连接，利用另一条环形吊带将固定式吊装板与叶轮的主吊点连接；s2、吊机继续起升，直至将叶轮缓慢起升至距离主甲板面0.5m高度处，并观察叶轮状态：1）若叶轮起升后状态异常，则重新下放至主甲板上调整单吊点式翻身工装；2）若叶轮状态正常，则继续起升，直至叶轮水平起升至可翻身高度；s3、控制卷扬机放出钢丝绳下放翻身吊钩使叶轮翻转直至完成翻身，并同时控制液压泵驱动液压伸缩油缸向外伸出带动移动式吊耳移动至新的工装重心位置，以使翻身吊钩和双作用液压伸缩油缸装置处于联动状态，直至叶轮完成翻身；吊机水平移动，使翻身的叶轮吊运至机舱发电机组合体处，缓慢下放，完成叶轮与机舱发电机组合体的对接安装；在上述翻身过程中，钢丝绳下放与液压缸活塞杆顶推吊耳（此过程重心实时变化），两动作同步匀速进行，此时，叶轮姿态逐渐改变，同时观察钢丝绳受力状态；当钢丝绳下放至不受力时，液压缸活塞杆也达到最大行程，叶轮翻身完成。
29.s4、叶轮对接安装完成后，当叶轮达到可松钩条件，控制液压泵驱动液压伸缩油缸缩回带动移动式吊耳恢复至初始位置，并人工拆除索具，控制卷扬机快速回收钢丝绳，吊机吊运单吊点式翻身工装回船并放置回船舶甲板存放位置。
30.将该工装实际应用于8mw机型的叶轮翻身安装施工过程中，其中，8mw机型每支叶片重约40t，叶轮重约80t，叶轮总重约200t。经过实际施工作业，该工装成功辅助风机安装施工作业，成功实现单吊机的叶轮翻身、安装的高效作业。

技术特征：
1.一种大容量风力发电机组叶轮单吊点式翻身工装，其特征在于，包括工装本体（1）、液压伸缩油缸（2）、移动式吊耳（3）、增压式油箱（5）、柴油发电机（6）、吊装钢丝绳（8）、翻身吊钩（9）、固定吊装板（10）、卷扬机（11）和液压泵（12）；其中，工装本体（1）包括水平设置的条形梁体，且在位于梁体后部的对侧梁壁上沿梁体的长度方向对称地开设有两条轨道槽（4）；在位于轨道槽（4）前端侧下方的梁体上间隔设置有多根翻身吊钩调整吊柱（7），各翻身吊钩调整吊柱（7）垂直穿设并固定在梁壁上；移动式吊耳（3）底端设置有轨道板，使其通过轨道板装配在梁体两侧的轨道槽（4）内，并能够沿轨道槽（4）在梁体的长度方向上往复移动；液压伸缩油缸（2）以其活塞杆朝向梁体后端的方式水平固定在梁体前部的顶面上；液压伸缩油缸（2）的活塞杆杆端垂直固定在移动式吊耳（3）上；翻身吊钩（9）挂设在任一翻身吊钩调整吊柱（7）上，卷扬机（11）间隔设置在翻身吊钩（9）邻侧，吊装钢丝绳（8）设置在卷扬机（11）上，其一端与翻身吊钩（9）的滑轮组相连，以通过卷扬机（11）收、放吊装钢丝绳（8），控制翻身吊钩（9）上提和下放；固定吊装板（10）间隔且竖直设置在位于轨道槽（4）后端侧下方的梁体上，其上垂直穿设有固定吊柱；增压式油箱（5）、柴油发电机（6）和液压泵（12）均布置在固定在梁体后端侧；增压式油箱（5）通过增压腔与液压泵（12）相连；液压泵（12）与液压伸缩油缸（2）连接；柴油发电机（6）分别与卷扬机（11）和液压泵（12）连接。2.根据权利要求1所述的大容量风力发电机组叶轮单吊点式翻身工装，其特征在于，移动式吊耳（3）由两块吊耳板（3a）、一块连接板（3d）和四个连接吊柱（3c）构成；其中，吊耳板（3a）由竖直设置的吊柱固定板和自吊柱固定板底边沿水平方向延伸形成的轨道板（3b）构成；两块吊耳板（3a）以二者吊柱固定板平行于梁壁、且轨道板相对的方式对称设置在梁体两侧，二者的轨道板（3b）分别内嵌在梁体两侧的轨道槽（4）内；连接板（3d）垂直固定在两块吊耳板（3a）的内侧板面之间，使两块吊耳板（3a）连接固定为一体；四个连接吊柱（3c）均匀布设在两块吊耳板（3a）的外侧板面上，每块吊耳板（3a）上的两个连接吊柱（3c）对称地垂直固定在吊耳板（3a）上。3.根据权利要求1所述的大容量风力发电机组叶轮单吊点式翻身工装，其特征在于，翻身吊钩（9）包括竖直设置的吊钩挂板（9a），其上沿吊钩挂板（9a）的中垂线间隔设有吊钩挂孔（9b）和定滑轮（9c），定滑轮（9c）下方设有动滑轮（9d），动滑轮（9d）可转动地设置在动滑轮架上，动滑轮架底端铰接吊钩（9e）；翻身吊钩（9）通过吊钩挂孔（9b）穿设在翻身吊钩调整吊柱（7）上，卷扬机（11）以其钢丝绳滚筒的中轴线与定滑轮（9c）的中轴线位于同一水平面的方式固定在梁体上；吊装钢丝绳（8）的一端固定在定滑轮（9c）上、另一端依次绕过动滑轮（9d）和定滑轮（9c），而后水平延伸至卷扬机（11）出，并成卷缠绕在卷扬机的钢丝绳滚筒上。4.根据权利要求1所述的大容量风力发电机组叶轮单吊点式翻身工装，其特征在于，在各根翻身吊钩调整吊柱（7）、固定吊柱和各根连接吊柱（3c）的端部均螺纹连接固定有环形限位帽。5.根据权利要求1所述的大容量风力发电机组叶轮单吊点式翻身工装，其特征在于，轨道槽（4）的开设位置满足：移动式吊耳（3）能够移动至其中心点位于任一翻身吊钩调整吊柱（7）的正上方，以及移动式吊耳（3）能够移动至其中心点位于固定吊柱的正上方。6.一种采用如权利要求1~5中任一项所述的大容量风力发电机组叶轮单吊点式翻身工装实现施工方法，其特征在于，步骤如下：
s1、根据待吊装叶轮的尺寸，将翻身吊钩（9）挂装在合适的翻身吊钩调整吊柱（7）上，并通过液压伸缩油缸（2）调整移动式吊耳（3）在轨道槽（4）内的位置，使移动式吊耳（3）的中心点位于挂装翻身吊钩（9）的翻身吊钩调整吊柱（7）的正上方；s2、吊机将主吊钩头移动到工装上方，利用两条环形吊带分别连接主吊钩头和工装的移动式吊耳（3）；吊机起升，将工装缓慢起升至距离主甲板面至少0.5m高度处，并观察吊具状态；当吊具状态为正常，吊机将单吊点式翻身工装吊运至叶轮上方，并利用一条环形吊带将翻身吊钩与叶轮的翻身吊点相连接，利用另一条环形吊带将固定吊柱与叶轮的主吊点相连接；s3、吊机继续起升，直至将叶轮缓慢起升至距离主甲板面至少0.5m高度处，并观察叶轮状态：1）若叶轮起升后状态异常，则重新下放至主甲板上，并调节移动式吊耳（3）在轨道槽（4）内的位置；2）若叶轮状态正常，则继续起升，直至叶轮水平起升至可翻身高度；s4、控制卷扬机（11）放出吊装钢丝绳（8），使翻身吊钩（9）逐渐下放；与此同时，持续控制液压伸缩油缸（2）逐渐，以调节移动式吊耳（3）在轨道槽（4）内的位置，使吊机的起升力与其被吊物的重力始终在一条垂直线上，直至叶轮完成翻身；吊机水平移动，将完成翻身的叶轮吊运至机舱发电机组合体处；随后吊机缓慢下放，使叶轮与机舱发电机组合体的对接安装；s5、叶轮对接安装完成后，控制液压伸缩油缸（2）的活塞杆缩回，使移动式吊耳恢复至初始位置；拆除固定吊柱与叶轮主吊点之间的环形吊带，并控制卷扬机（11）收回吊装钢丝绳（8），吊机吊运工装回船并放置回船舶甲板存放位置。7.根据权利要求6所述的施工方法，其特征在于，在步骤s4中，吊装钢丝绳（8）下放与液压伸缩油缸（2）伸出同步匀速进行。

技术总结
本发明公开了一种大容量风力发电机组叶轮单吊点式翻身工装及其施工方法，包括工装本体、液压伸缩油缸、移动式吊耳、增压式油箱、柴油发电机、吊装钢丝绳、翻身吊钩、固定吊装板、卷扬机和液压泵；工装本体包括水平设置的条形梁体，其上设有轨道槽多根间隔设置的翻身吊钩调整吊柱；移动式吊耳通过其底部的轨道板装配在梁体的轨道槽内；液压伸缩油缸的活塞杆与移动式吊耳连接；翻身吊钩挂设在翻身吊钩调整吊柱上，并通过卷扬机收、放吊装钢丝绳实现吊钩的上提和下放；固定吊装板设置在轨道槽后端侧下方并设有固定吊柱；该工装及其施工方法实现了叶轮的单点吊装、翻身作业，不仅提高施工工效，节约施工成本，且摆脱了风机安装船舶因自身限制因素。身限制因素。身限制因素。


技术研发人员：高永生 丁文智 刘小飞 阎玉涛 刘家军 陈志坚 左志民 谢棚辉 高中欢 丁一峰 闫玉洲 于波 运红岩 石坚
受保护的技术使用者：天津港航工程有限公司
技术研发日：2023.09.14
技术公布日：2023/10/20