高塔风电吊装履带起重机臂架力学性能研究
发布时间：2020-10-16 20:48
伴随风电产业的蓬勃发展,风电吊装事故也时常发生,使得风电设备和起重机械损毁,甚至发生人员伤亡,造成极大损失。目前,由于我国陆地90米以下高度的风力资源开发已趋于饱和,高塔风力发电成为风电发展新的趋势,风电吊装高度不断上升,再加上风力发电机组向大功率发展,吊装高度的上升和吊装重量的增加使得高塔风电吊装方式越发复杂,危险性更大。为了使履带起重机能够适应复杂的工作环境,安全高效地制定吊装方案,研究高塔风电吊装履带起重机臂架的安全性是面临的工程科学问题。本文以风机的实际吊装案例为背景,使用ANSYS/LS-DYNA建立高塔风电部件吊装时的履带起重机模型,进行吊装动力学研究,对规范指定的三种不同风向下履带起重机吊装机舱、塔筒、叶轮等正常作业工况进行臂架力学性能研究,并对吊装过程中突遇大风和风电部件突然坠落两种非正常作业工况进行臂架力学性能研究,以保证吊装的安全性。由多工况分析结果可得,高塔风电吊装中履带起重机高耸复杂主副臂组合臂架的位移最大处位于塔式副臂顶节头部,模型的应力最大处位于前后撑杆上,故主副臂各结构设计制造时需加强刚度,前后撑杆结构设计制造时需增加强度。履带起重机作业过程中,风载荷对起重机的影响是显而易见的,不同风向的风载荷对履带起重机臂架的影响是不同的。比较正常吊装工况下的三种风向时臂架的位移与应力情况可知,当风向沿起重机侧面方向时,臂架的位移与应力最大,风向沿起重机正前方向时,臂架的位移与应力最小。大部分情形下臂架都处于下挠状态,但也会出现臂架上翘情形,这是由吊装部件重量较轻和风向的综合作用下发生的。在风电吊装中,优先采用风向沿起重机正前方向吊装,其次是风向沿起重机正后方向吊装和风向沿起重机侧面方向吊装。在非正常工况下,主副臂组合臂架会在短时间内发生剧烈的位移和应力变化,主副臂各结构处出现大幅度振动,应力也急剧变大,应避免此种情形发生。
【学位单位】：太原科技大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2018
【中图分类】：TH213.7
【部分图文】：
图 1.1 2000-2015 中国风力发电新增装机量统计图2000-2015 statistics diagram of new installed capacity of China wind power geChina力资源十分丰富，大部分地区平均风速都在每秒 3 米以上，尤原和沿海地区，这些地方一年至少有三分之一的时间都是大风天术的发展，中东部、东南部等低风速地区也迎来了风电发展的发电尚属于新能源范畴，且技术尚未完全成熟，发电成本比火电的快速发展需要国家政策的大力扶持[3]。为了减少化石能源的消护自然环境的目的，我国风电发展规划指出，到 2020 年，风力电量的 6%，这意味着我国风电行业亟需保持持续增长势头。吊装技术是伴随风力发电发展起来的一项配套技术，是通过运用所需要的部件或维护用品由地面运送到高空所需位置的一项机起重机和全地面式起重机为代表的流动式起重机在风力发电场的
履带起重机是将起重作业部分装在履带底盘上，行走依靠履带装置的流动有起重力矩大，吊臂长度大，作业半径大，转弯半径小，可原地转弯，可吊适应恶劣的地面，起重作业时不要打支腿，近距离转场方便，可 360°全方有效满足用户对起重量、作业高度和工作半径的综合要求，在建设行业应用国外履带起重机专业生产代表厂家主要有德国利勃海尔（Liebherr），美国—德马格（Terex Demag），马尼托瓦克（Manitowoc），日本的神钢（KOB中利勃海尔 LR 系列履带起重机系列产品型谱完善，产品质量优秀，技术国场占有率较高，LICCON 控制系统安全可靠，目前已投入市场的最大吨位产品级 LR13000。德马格公司 CC 系列的履带起重机在技术上稍逊于利勃海尔，，再加上进入中国市场时间早，在国内大型高端履带起重机市场中占有一席马尼托瓦克公司历史悠久，1927 年开始生产起重机，产品的主要特点以水动力，发明了独特的环轨型超起装置，能够大幅度提高整机稳定性和承载能
表 2.1 LR 系列履带起重机Tab2.1 LR series crawler crane履带起重机专业生产代表厂家主要有徐工，三一重工，中联重科，抚挖，履带起重机抢占中国市场的同时，国内履带起重机制造企业也加快大型履带发步伐，通过技术创新，采用跨跃式的发展方式，在较短的时间内研制出一中徐工集团成立至今二十多年来始终保持中国工程机械行业排头兵的地位程起重机的龙头企业，其履带起重机产品线为 35-3600 吨级，多个产品填补LR1280 280t×4.3m LR11350 1350t×(14)12mLR1300 300t×4.5m LR1400/2-W(风电) 400t×4.5mR1350/1 350t×(4.9)6m LR 13000 48000 t·mR1400/2 400t×4.5m
【参考文献】
本文编号：2843758
【学位单位】：太原科技大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2018
【中图分类】：TH213.7
【部分图文】：
图 1.1 2000-2015 中国风力发电新增装机量统计图2000-2015 statistics diagram of new installed capacity of China wind power geChina力资源十分丰富，大部分地区平均风速都在每秒 3 米以上，尤原和沿海地区，这些地方一年至少有三分之一的时间都是大风天术的发展，中东部、东南部等低风速地区也迎来了风电发展的发电尚属于新能源范畴，且技术尚未完全成熟，发电成本比火电的快速发展需要国家政策的大力扶持[3]。为了减少化石能源的消护自然环境的目的，我国风电发展规划指出，到 2020 年，风力电量的 6%，这意味着我国风电行业亟需保持持续增长势头。吊装技术是伴随风力发电发展起来的一项配套技术，是通过运用所需要的部件或维护用品由地面运送到高空所需位置的一项机起重机和全地面式起重机为代表的流动式起重机在风力发电场的
履带起重机是将起重作业部分装在履带底盘上，行走依靠履带装置的流动有起重力矩大，吊臂长度大，作业半径大，转弯半径小，可原地转弯，可吊适应恶劣的地面，起重作业时不要打支腿，近距离转场方便，可 360°全方有效满足用户对起重量、作业高度和工作半径的综合要求，在建设行业应用国外履带起重机专业生产代表厂家主要有德国利勃海尔（Liebherr），美国—德马格（Terex Demag），马尼托瓦克（Manitowoc），日本的神钢（KOB中利勃海尔 LR 系列履带起重机系列产品型谱完善，产品质量优秀，技术国场占有率较高，LICCON 控制系统安全可靠，目前已投入市场的最大吨位产品级 LR13000。德马格公司 CC 系列的履带起重机在技术上稍逊于利勃海尔，，再加上进入中国市场时间早，在国内大型高端履带起重机市场中占有一席马尼托瓦克公司历史悠久，1927 年开始生产起重机，产品的主要特点以水动力，发明了独特的环轨型超起装置，能够大幅度提高整机稳定性和承载能
表 2.1 LR 系列履带起重机Tab2.1 LR series crawler crane履带起重机专业生产代表厂家主要有徐工，三一重工，中联重科，抚挖，履带起重机抢占中国市场的同时，国内履带起重机制造企业也加快大型履带发步伐，通过技术创新，采用跨跃式的发展方式，在较短的时间内研制出一中徐工集团成立至今二十多年来始终保持中国工程机械行业排头兵的地位程起重机的龙头企业，其履带起重机产品线为 35-3600 吨级，多个产品填补LR1280 280t×4.3m LR11350 1350t×(14)12mLR1300 300t×4.5m LR1400/2-W(风电) 400t×4.5mR1350/1 350t×(4.9)6m LR 13000 48000 t·mR1400/2 400t×4.5m
【参考文献】
相关期刊论文 前10条
1 王同尊;秦义校;张强;刘木南;查铂;张传豹;;一种基于面向对象的桁架臂架建模方法[J];现代制造工程;2015年12期
2 马赛雄;;风电工程风电吊装技术要点分析[J];科技与创新;2015年16期
3 娄近水;李太周;;基于风机主机的风电吊装技术[J];华电技术;2014年12期
4 何川骄;姜书霞;;履带起重机的动态仿真分析[J];建设机械技术与管理;2014年07期
5 马德云;鲁巧稚;南锟;孙迪;左勇志;;风力发电风机吊装事故原因分析[J];建筑技术;2014年04期
6 邓乾旺;高礼坤;;起重机吊装仿真中实时碰撞检测的研究与应用[J];计算机仿真;2013年12期
7 胡玉茹;范卿;曾杨;黄文华;;起重机吊装方案规划三维仿真系统设计与应用[J];建设机械技术与管理;2013年11期
8 冯政钧;秦义校;杨合林;;塔式起重机塔身全载荷工况非线性屈曲分析[J];起重运输机械;2013年06期
9 林远山;吴迪;王欣;高顺德;王秀坤;;起重机吊装路径规划系统设计[J];计算机工程;2013年05期
10 林远山;王欣;吴迪;王秀坤;蔡福海;;移动式起重机吊装路径规划仿真平台设计[J];计算机工程与应用;2012年24期
本文编号：2843758
本文链接：https://www.wllwen.com/jixiegongchenglunwen/2843758.html
