Page 139 - 新能源风力发电技术与自动化技术研究

第三章 风力发电机组设计与优化

叶片增长对整个风轮系统的重心影响较大，由于吊座方式主要靠螺栓与轮
毂本体连接，重心的偏移会导致螺栓受力状态的变化，影响螺栓安全系数。根
据 GB/T 26079—2010 梁式吊具要求，B 类吊索具设计时连接件设计安全系数

≥3.6，而通过螺栓将风轮系统与吊座连接的吊装形式，螺栓既受拉应力，又在风
轮系统翻身时受到旋转的扭矩。若螺栓强度不够，就有可能在吊装过程中发生安
全风险，针对常规吊座以 130t 额载的风轮系统吊装为例。综上，随着风轮直径
的变大，重心前移越来越大，而轮毂本体受尺寸限制，无法增大螺栓规格和数量，

导致吊座形式的风轮吊装受到一定限制。
（三）单叶片吊装
单叶片吊装即是先完成轮毂与主轴的安装，然后进行空中叶片拼装。随着风
电行业的发展，陆上风机正在步入大功率、大叶片时代，兜吊和吊座形式安装对

吊车吨位要求较高，单叶片吊装将成为主流。单叶片吊具分为全回转式和水平式
吊具。全回转式吊具是通过夹持装置将叶片固定在吊具上，在叶片拼装过程中，
可以通过吊具自身的调整来满足叶片拼装，不需要主机做任何的改造。全回转式
吊具吊高要求高，且存在叶片滑落的危险。水平式吊具结构简单、通用性强，不

存在叶片滑落风险，是目前应用最为广泛的单叶片吊装方式。水平式单叶片吊具
分为夹持式和兜吊式两种。水平式单叶片吊装，在拼装完成一支或者两支叶片时，
风轮系统存在较大的偏载，人工是无法进行盘车的，需要盘车机构进行盘车。盘
车机构由液压系统、驱动机构和控制系统组成，驱动机构作用于机组传动链系统

的某个位置，以液压为动力驱动风轮系统顺时针或者逆时针旋转，满足单叶片水
平安装。
单叶片吊装相对于传统方式的吊装有以下优势：吊装平台减小；吊车起重重
量减小；运维便捷。以陆上 2.2MW 机组为例，传统风轮系统地面组装，吊装平

台约 40m×40m，相较之下，单叶片吊装平台只需要 30m×35m 即可满足需要，
面积可减少 34%，在山地风场等类似作业空间需求严苛的地区应用前景非常广阔。
风轮系统整体吊装时，起重机性能必须满足吊装重量 75t，采用单叶片只需满足
传动链 50t 的吊装需求即可。相较之下，单叶片吊装对起重机性能的需求有更大

的选择优势，吊装吨位约 30% 的降幅，在高塔筒吊装上将有着不可取代的优势。
以往现场风机叶片出现故障需维修时，需要将风轮整体拆卸吊装到地面，更换新
叶片后整体吊装。有了单叶片吊装技术后，可以直接拆除损坏叶片进行空中更换，

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