风力发电起重机关键技术研究

发布时间：2017-05-13 22:07

  本文关键词：风力发电起重机关键技术研究，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：风能是一种绿色的可再生资源，它的储量广泛丰富、无污染具有较好的经济效益，已经成为世界各国21世纪重点发展的可再生能源。近年来，各地风电站、风电场的建设不断增加，形成了一定的产业规模。风力发电机的安装是风电场建设的重要环节，随着相关工程的建设，对起重机的要求逐渐提高，新型起重机的市场需求较大，因此风力发电起重机开始迅速发展，性能不断的得到改进和提高。 本文首先简单介绍了风电起重机的类型和结构，通过对比最终确定方案，借鉴其他起重机的优点确定了主要设计的结构形式；确定了起重机的底盘、支腿方案、吊臂的支撑机构、塔身的结构、伸缩滑轮的结构、卷扬机的选配类型和起重机的反倾装置。同时进行了起升机构和变幅机构的设计计算，包括主卷扬机的卷筒、钢丝绳、滑轮、吊钩组，并对卷筒和吊钩组进行了力学分析。在对起重机的关键技术臂架的研究中应用疲劳寿命软件，利用三维立体软件solidworks建立了风力发电起重机臂架腹杆仿真模型，得到了腹杆臂架节点处的应力图，通过ALGOR.Fatigue软件进行有限元分析，找出风力发电起重机臂架容易出现破坏的问题，进行了两种腹杆结构的寿命分析。然后对风力发电起重机臂架结构进行了动力学分析，模态分析了在三种工况，对风力发电起重机的臂架增加一定程度的载荷，，得出了每种工况下风力发电起重机臂架的相对应的响应频率、振动方式及振动方向，最终得出了臂架设计效果。对风力发电起重机的整体稳定性进行校核，首先对起重机抗倾覆稳定性进行了详细的介绍，并论述了国内外抗倾覆稳定性校核的三种主要方法，按照起重机抗倾覆稳定性的基本原则校核了长桁架臂在最大工作幅度和最小工作幅度下的稳定性，确保该起重机作业的安全可靠。 本文通过对目前广泛使用的风力发电机结构研究，按照常规吊装要求和现场实际工况，通过结构和功能优化，设计了一种型号的风力发电起重机，并重点对起重机的关键技术臂架进行了分析，研究了风力发电起重机长桁架臂架疲劳强度分析和动力学分析，同时研究了风力发电起重机长桁架臂架对起重机整机的稳定性影响。
【关键词】：起重机 风力发电 臂架 疲劳 稳定性
【学位授予单位】：吉林大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2013
【分类号】：TH213;TM614
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 第一章 绪论9-13
• 1.1 引言9
• 1.2 风力发电起重机的产生及其重要性9-11
• 1.3 风力发电起重机的发展现状11
• 1.4 风力发电起重机臂架的研究现状和发展趋势11-13
• 第二章 风力发电起重机的结构设计及计算分析13-33
• 2.1 风力发电起重机方案的确定13-16
• 2.1.1 风力发电起重机的分类及优缺点13-14
• 2.1.2 本方案风力发电起重机的选择14-16
• 2.2 风力发电起重机的结构设计16-20
• 2.2.1 底盘16-18
• 2.2.2 塔身18-19
• 2.2.3 伸缩塔身导向滑轮19
• 2.2.4 变幅机构19-20
• 2.2.5 主卷扬机20
• 2.2.6 反倾装置20
• 2.3 升降机构的设计与动力特性分析计算20-28
• 2.3.1 主卷扬机的设计计算20-21
• 2.3.2 钢丝绳的强度分析21-23
• 2.3.3 卷筒的设计23-25
• 2.3.4 滑轮的设计计算25-26
• 2.3.5 吊钩组26-28
• 2.4 变幅机构的设计与结构分析计算28-31
• 2.4.1 最大变幅力计算28-29
• 2.4.2 变幅机构参数计算29-31
• 2.4.3 变幅机构原动机选择31
• 2.5 整机结构及其主要参数31-33
• 第三章 风力发电起重机长桁架臂架疲劳强度分析33-40
• 3.1 概述33-34
• 3.2 风力发电起重机臂架疲劳计算34-36
• 3.2.1 名义应力法简介34
• 3.2.2 疲劳试验载荷34-35
• 3.2.3 金属材料的 S-N 曲线35
• 3.2.4 疲劳累积损伤理论35-36
• 3.3 风力发电起重机臂架危险节点疲劳分析36-40
• 3.3.1 ALGOR 软件介绍36-37
• 3.3.2 风电起重机臂架危险节点的 ALGOR Fatigue 疲劳分析37-40
• 第四章 风力发电起重机的长桁架臂动态分析40-53
• 4.1 模态分析40-44
• 4.1.1 多自由度系统频率函数40-42
• 4.1.2 自由振动的拉格朗日方程42-44
• 4.2 风力发电起重机臂架在特定工况条件下的模态分析结果44-53
• 4.2.1 第一工况模态分析44-48
• 4.2.2 第二工况模态分析48-49
• 4.2.3 第三工况模态分析49-53
• 第五章 风力发电起重机长桁架臂对整机稳定性的影响分析53-59
• 5.1 整机稳定性校核53-54
• 5.1.1 概述53
• 5.1.2 起重机抗倾覆稳定性的基本原则53-54
• 5.2 长桁架臂对整机稳定性的校核54-59
• 第六章 全文总结59-61
• 参考文献61-65
• 致谢65

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 李勇智;;流动式起重机抗倾覆稳定性的可靠性验算[J];港口装卸;2006年04期

2 谷礼新,郑海斌,彭卫平;塔式起重机起重臂结构和稳定性有限元分析[J];机电工程技术;2005年08期

3 张启君,张忠海,张宏,安时祥,仇国剑;我国轮式起重机的现状与前景[J];建筑机械化;2003年05期

4 丁中立;国外工程起重机发展趋势[J];建筑机械;2000年02期

5 李强;;框架钢梁抗扭转设计探讨[J];山西建筑;2010年22期

6 薛学伟;;全路面起重机助力风电建设[J];建设机械技术与管理;2009年04期

7 徐格宁,杜蜀,李聚轩,王建虎;门式起重机桁架结构的有限元分析[J];起重运输机械;1997年01期

8 宿官礼,孟庆华;QY50汽车起重机回转台有限元分析[J];山东工程学院学报;2001年02期

9 周慎杰,王锡平,李文娟,王凯;履带起重机臂架有限元分析方法[J];山东大学学报(工学版);2005年01期

10 薛桁,朱瑞兆,杨振斌,袁春红;中国风能资源贮量估算[J];太阳能学报;2001年02期

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本文编号：363738