風(fēng)力發(fā)電機(jī)組件吊裝機(jī)的現(xiàn)狀和發(fā)展

新疆農(nóng)業(yè)大學(xué)專業(yè)文獻(xiàn)綜述題目: 風(fēng)力發(fā)電機(jī)組件吊裝機(jī)的現(xiàn)狀和發(fā)展姓名:學(xué)院:機(jī)械交通學(xué)院專業(yè):機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化班級(jí):機(jī)制092學(xué)號(hào):指導(dǎo)教師:職稱： 講師2013年3月1日新疆農(nóng)大學(xué)教務(wù)處制風(fēng)力發(fā)電機(jī)組件吊裝機(jī)的現(xiàn)狀和發(fā)展作者：尹翔指導(dǎo)老師：岳勇摘要：隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)的持續(xù)發(fā)展，能源危機(jī)的陰影正日益困擾著人類的生產(chǎn)和生活，因此人們開(kāi)始把目光投向風(fēng)能這個(gè)取之不盡、用之不竭的清潔能源，若風(fēng)力發(fā)電機(jī)的維護(hù)成本降低，則能有效利用自然資源，實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展。本文就風(fēng)力發(fā)電機(jī)組件維護(hù)中使用的吊裝機(jī)的作用和價(jià)值等方面進(jìn)行了闡述和了解，以及總結(jié)國(guó)內(nèi)外風(fēng)力發(fā)電機(jī)吊裝機(jī)的發(fā)展和現(xiàn)狀。關(guān)鍵詞：吊裝機(jī)；風(fēng)力電機(jī)；風(fēng)電吊機(jī)Winddrivengeneratorhoistingmachineofthepresentsituation

anddevelopmentAuthor:guidanceteacher:Abstract：Withthecontinuousdevelopmentofthenationaleconomy,theenergycrisisintheshadowisincreasinglytroublinghumanproductionandlife,sopeoplebegantolookatthisaswindpower,anunlimitedsupplyofcleanenergy,ifthewindgeneratormaintenancecostreduction,theeffectiveuseofnaturalresourcesandrealizesustainabledevelopment.Thispaperwindgeneratorcomponentsusedinthemaintenanceofthehoistingmachineroleandvaluewasdiscussedandunderstanding,andsummarizesthedomesticandforeignwindgeneratorliftingmachinedevelopmentandthepresentsituation.Keywords:liftingmachine;Windmachine;Windcrane前言風(fēng)能是幫助人類實(shí)現(xiàn)二氧化碳減排、減少對(duì)化石燃料依賴的重要資源。“十二五”期間，國(guó)家將繼續(xù)重點(diǎn)支持風(fēng)電發(fā)展，確保實(shí)現(xiàn)“十二五”末非化石能源在我國(guó)能源供應(yīng)中的占比達(dá)到11.4％的目標(biāo)。要想更好利用風(fēng)能，風(fēng)電機(jī)組是基礎(chǔ)。大型風(fēng)電機(jī)組一般高聳入云，它的關(guān)鍵部件故障維修更是“難于上青天”。漏風(fēng)的發(fā)電機(jī)、受損的增速箱等都會(huì)讓風(fēng)電機(jī)組的工作效率下降甚至不能正常工作。目前，風(fēng)電機(jī)組頂端的部件安裝均靠大型可移動(dòng)起重機(jī)實(shí)現(xiàn)，同時(shí)這些起重機(jī)也負(fù)責(zé)這些部件的維修服務(wù)。要將這些大型起重機(jī)運(yùn)輸?shù)浆F(xiàn)場(chǎng)比較困難，組裝周期較長(zhǎng)，工作量大，租賃費(fèi)用也相當(dāng)昂貴。風(fēng)電機(jī)組頂端離地面有70m?105m，這個(gè)高度風(fēng)速較大，起重機(jī)易受風(fēng)速影響，經(jīng)常出現(xiàn)因風(fēng)速高而無(wú)法正常工作的情況。近年來(lái)風(fēng)力發(fā)電產(chǎn)業(yè)迅速增長(zhǎng)，使可使用的起重機(jī)資源越來(lái)越緊張。考慮到國(guó)內(nèi)風(fēng)電市場(chǎng)前期的快速擴(kuò)張，風(fēng)電機(jī)組相關(guān)配套件質(zhì)量和性能尚不夠成熟，在設(shè)備運(yùn)營(yíng)3?5年后設(shè)備故障問(wèn)題將凸顯。自提升高位智能起重機(jī)，可替代大型起重機(jī)采用自提升的方式到達(dá)塔筒頂部，將自身固定在風(fēng)電機(jī)組塔筒外壁上，利用系統(tǒng)自帶的吊臂吊裝機(jī)組內(nèi)部質(zhì)量大、體積大的一些部件，本方案設(shè)計(jì)吊裝的主要部件是齒輪增速箱、發(fā)電機(jī)等。[8]1國(guó)內(nèi)外風(fēng)力起重機(jī)的發(fā)展情況國(guó)際現(xiàn)狀歐洲作為工程起重機(jī)的發(fā)源地，也是經(jīng)濟(jì)非常發(fā)達(dá)的地區(qū)，代表輪式起重機(jī)的最高水平，最負(fù)盛名的生產(chǎn)企業(yè)有利勃海爾、德馬克，同時(shí)還有森內(nèi)博根、德國(guó)格魯夫多田野?法恩、波塔恩、奧米格、里格、PPM等著名企業(yè)，該地區(qū)主要現(xiàn)狀為：主要生產(chǎn)全地面起重機(jī)、履帶式起重機(jī)，緊湊型輪胎起重機(jī)，也生產(chǎn)少量汽車起重機(jī)。其中全路面起重機(jī)、履帶起重機(jī)以中大噸位為主；緊湊型輪胎起重機(jī)則以小噸位為主；汽車起重機(jī)一般為通用底盤(pán)組裝全地面上車，即以改裝為主。其產(chǎn)品技術(shù)先進(jìn)、性能高、可靠性高，產(chǎn)品遍布全球。美國(guó)工程起重機(jī)相對(duì)落后于歐洲水平。近年來(lái)，通過(guò)收購(gòu)和合并的手段，先是格魯夫收購(gòu)了歐洲老牌起重機(jī)企業(yè)克虜伯公司，然后特雷克斯收購(gòu)了德國(guó)德馬克；隨后，馬尼托瓦克兼并了包括美國(guó)格魯夫公司在內(nèi)的國(guó)內(nèi)大部分工程起重機(jī)企業(yè)，使美國(guó)工程起重機(jī)行業(yè)得以蓬勃發(fā)展。目前該地區(qū)主要生產(chǎn)輪胎起重機(jī)、履帶式起重機(jī)、全路面起重機(jī)和汽車起重機(jī)。主要生產(chǎn)企業(yè)為馬尼托瓦克，特點(diǎn)是技術(shù)較先進(jìn)、性能較高、可靠性能高，其中汽車底盤(pán)技術(shù)和全路面技術(shù)領(lǐng)先于歐洲，產(chǎn)品主要銷往美州地區(qū)和亞太地區(qū)。[7]我國(guó)現(xiàn)狀1.2.1從市場(chǎng)方面看中國(guó)工程起重機(jī)取得了長(zhǎng)足的發(fā)展，我國(guó)2003年工程起重機(jī)的銷售量近9000臺(tái)，比北美、西歐和日本的需求總和還要大，中國(guó)已經(jīng)成為世界起重機(jī)的中心。但另一方面，雖然年產(chǎn)銷量巨大，但所生產(chǎn)的起重機(jī)是很單一的汽車起重機(jī)產(chǎn)品，履帶式起重機(jī)的產(chǎn)量全年不到100臺(tái)，而汽車起重機(jī)的產(chǎn)量也集中在12噸到扔噸的噸位區(qū)間內(nèi)，35噸以上的起重機(jī)全年總量也只在500臺(tái)左右。主要生產(chǎn)廠家為徐重、浦沅、北起、長(zhǎng)起、泰起、蚌起和錦重。近年來(lái)徐重依托區(qū)位優(yōu)勢(shì)、資源優(yōu)勢(shì)和技術(shù)優(yōu)勢(shì)，一度打破了“四大家族”的行業(yè)格局，使產(chǎn)量和市場(chǎng)占有率一度飚升，同時(shí)依靠技術(shù)創(chuàng)新引領(lǐng)行業(yè)發(fā)展。雖然我國(guó)曾于上世紀(jì)引進(jìn)了德國(guó)和日本的先進(jìn)技術(shù)，但由于國(guó)內(nèi)配套件水平跟不上以及國(guó)內(nèi)工藝水平跟不上等原因，即使是同樣的技術(shù)，由于工藝水平和配套水平的差異，造成產(chǎn)品實(shí)物水平與國(guó)外存在著很大的區(qū)別。同時(shí)，近期我國(guó)起重機(jī)市場(chǎng)以個(gè)體用戶為主，各生產(chǎn)廠家不斷完善產(chǎn)品系列，不斷提高產(chǎn)品作業(yè)性能，而相對(duì)忽視了對(duì)產(chǎn)品可靠性的改進(jìn)（受國(guó)家基礎(chǔ)工業(yè)的限制），對(duì)結(jié)構(gòu)創(chuàng)新、新技術(shù)的運(yùn)用推廣相對(duì)較少，嚴(yán)重減慢了我國(guó)工程起重機(jī)行業(yè)技術(shù)進(jìn)步的步伐。目前我國(guó)工程起重機(jī)產(chǎn)品以滿足國(guó)內(nèi)市場(chǎng)為主，部分銷往非洲、中東、南美、澳州和前蘇聯(lián)市場(chǎng)。[2]1.2.2從產(chǎn)品類型上看我國(guó)工程起重機(jī)行業(yè)在94~99年是發(fā)展低谷，5年中行業(yè)幾個(gè)主要的生產(chǎn)廠家，苦練內(nèi)功，積極組織產(chǎn)品變型和換代，在產(chǎn)品外觀上下功夫。從卯年以來(lái)，隨經(jīng)濟(jì)建設(shè)新一輪啟動(dòng)，工程起重機(jī)市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)格局發(fā)生巨大變化，各企業(yè)不斷調(diào)整思路、更新觀念、轉(zhuǎn)換機(jī)制、提高核心競(jìng)爭(zhēng)力，努力開(kāi)發(fā)產(chǎn)品，開(kāi)拓市場(chǎng)。產(chǎn)品重心也從8t、12t向Mt、251>50中大噸位發(fā)展，25增速最快，產(chǎn)量不斷翻新，基本占據(jù)主導(dǎo)地位。50t產(chǎn)品由于需求面較廣，技術(shù)逐漸成熟，也大批量進(jìn)入市場(chǎng)。目前國(guó)內(nèi)主要產(chǎn)品系列，汽車起重機(jī)為8t、12t16t20t25t35t50t、65t、80t1001全地面起重機(jī)為25t50t125t160t和履帶起重機(jī)為35t50t100t150t。從產(chǎn)品整體技術(shù)風(fēng)格上看下車有全頭和半頭兩種不同風(fēng)格，多年來(lái)半頭車因總體布置的方便性及價(jià)格因素一直被廣泛采用。但近年來(lái)隨著物質(zhì)條件的改善，人們的生活條件和質(zhì)量提高，操作方便舒適可靠逐漸成為用戶關(guān)注的焦點(diǎn)，中大噸位向全頭方向發(fā)展。上車操縱從傳統(tǒng)的機(jī)械操作向液比例和電液比例方向發(fā)展，起重吊臂也從傳統(tǒng)的三節(jié)向四節(jié)五節(jié)方向發(fā)展，產(chǎn)品的起重性能和起重高度有了較大提高,產(chǎn)品的外觀和可靠性有了較大幅度提高。1.2.4從我國(guó)工程起重機(jī)行業(yè)技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)上來(lái)看國(guó)內(nèi)工程機(jī)械產(chǎn)品近十年來(lái)隨著技術(shù)的引進(jìn)消化吸收，有了長(zhǎng)足的進(jìn)步，產(chǎn)品性能可靠性外觀都有較大幅度的提高，但同國(guó)外工程機(jī)械比較來(lái)看，還存在較大差距，就工程起重機(jī)而言，今后的發(fā)展主要表現(xiàn)在如下幾個(gè)方面：①整機(jī)性能：由于先進(jìn)技術(shù)和新材料的應(yīng)用，同種型號(hào)的產(chǎn)品，整機(jī)重量要輕20%左右。隨著結(jié)構(gòu)分析應(yīng)用和先進(jìn)設(shè)備的使用，結(jié)構(gòu)形式更加合理；②高性能、高可靠性的配套件，選擇余地大、適應(yīng)性好，性能得到充分發(fā)揮；③電液比例控制系統(tǒng)和智能控制顯示系統(tǒng)的推廣應(yīng)用；④操作更方便、舒適、安全，保護(hù)裝置更加完善；⑤向吊重量大、起升高度、幅度更大的大噸位方向發(fā)展。[10]世界風(fēng)力發(fā)電現(xiàn)狀由于歐美國(guó)家風(fēng)能資源豐富，工業(yè)技術(shù)水平領(lǐng)先，相對(duì)的也在風(fēng)力發(fā)電領(lǐng)域占絕對(duì)優(yōu)勢(shì)。目前世界上裝機(jī)容量最大的國(guó)家是美國(guó)，其次是德國(guó)丹麥印度。工業(yè)革命以來(lái)，發(fā)達(dá)國(guó)家對(duì)風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的研制取得了巨大進(jìn)展：1987年美國(guó)研制出單機(jī)容量為3.2MW的水平軸風(fēng)力大電機(jī)組，安裝于夏威夷群島。同年加拿大研制出單機(jī)容量為4.0MW的立軸達(dá)里厄風(fēng)力大電機(jī)組，安裝于魁北克省。不久之后，單機(jī)容量在100KW以上的水平軸風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的研究開(kāi)發(fā)及生產(chǎn)在歐洲的丹麥、德國(guó)、荷蘭等國(guó)取得了飛速發(fā)展。到90年代，單機(jī)容量在100-200KW的機(jī)組已在中型和大型風(fēng)電場(chǎng)中成為主導(dǎo)機(jī)型。世界風(fēng)電總裝機(jī)容量1997年底為746萬(wàn)KW，1998年底為1015萬(wàn)KW，1999年底為1393萬(wàn)KW，2000年達(dá)1845萬(wàn)KW，2001年達(dá)2493萬(wàn)KW，2002年達(dá)3112KW，年均增長(zhǎng)率在30%以上。世界能源委員會(huì)預(yù)計(jì)，全世界到2020年風(fēng)力發(fā)電裝機(jī)容量可達(dá)1.8億-4.7億KW。[11]中國(guó)風(fēng)力發(fā)電現(xiàn)狀中國(guó)是發(fā)展中國(guó)家，十分重視在經(jīng)濟(jì)發(fā)展的同時(shí)保護(hù)環(huán)境，因此也十分重視對(duì)風(fēng)能資源的開(kāi)發(fā)利用。在20世紀(jì)60年代開(kāi)始研究有使用價(jià)值的新型風(fēng)力機(jī)，70年代后在裝機(jī)容量、制造水平及發(fā)展規(guī)模上都具有突破性發(fā)展。到2004年底，中國(guó)并網(wǎng)風(fēng)電裝機(jī)容量為76.4萬(wàn)KW。中國(guó)已建成43個(gè)風(fēng)電廠，安裝了1291臺(tái)風(fēng)力發(fā)電機(jī)組，掌握咯風(fēng)電廠運(yùn)行管理的技術(shù)和經(jīng)驗(yàn)，培養(yǎng)和鍛煉了一批風(fēng)電設(shè)計(jì)和施工的技術(shù)人才，為風(fēng)電的大規(guī)模開(kāi)發(fā)和利用奠定了良好的基礎(chǔ)。[4]2002年，我國(guó)率先開(kāi)始了新型垂直軸風(fēng)力發(fā)電機(jī)的研究，由部隊(duì)通訊部牽頭，上海某公司為研發(fā)主體，西安軍電、西安交大、同濟(jì)大學(xué)、復(fù)旦大學(xué)等高校的多位專家配合，在短短的一年時(shí)間里就生產(chǎn)出了首臺(tái)新型垂直軸風(fēng)力發(fā)電機(jī)。并在不到5年的時(shí)間里將功率擴(kuò)展至200W?100KW，處于世界領(lǐng)先地位。2008年以來(lái)，國(guó)內(nèi)風(fēng)電建設(shè)的熱潮達(dá)到了白熱化的程度。 2009年，中國(guó)（不含臺(tái)灣地區(qū)）新增風(fēng)電機(jī)組10129臺(tái)，容量13803.2MW，同比增長(zhǎng)124%；累計(jì)安裝風(fēng)電機(jī)組21581臺(tái)，容量25805.3MW。2009年，臺(tái)灣地區(qū)新增風(fēng)電機(jī)組37臺(tái)，容量77.9MW；累計(jì)安裝風(fēng)電機(jī)組227臺(tái)，容量436.05MW。[3]2.國(guó)內(nèi)外起重機(jī)的發(fā)展趨勢(shì)國(guó)內(nèi)工程機(jī)械產(chǎn)品近十年來(lái)隨著技術(shù)的引進(jìn)、消化、吸收，有了長(zhǎng)足的進(jìn)步，產(chǎn)品性能、可靠性、外觀都有較大幅度的提高，但同國(guó)外工程機(jī)械比較來(lái)看，還存在較大差距，就工程起重機(jī)而言，今后的發(fā)展主要表現(xiàn)在如下幾個(gè)方面：①整機(jī)性能：由于先進(jìn)技術(shù)和新材料的應(yīng)用，同種型號(hào)的產(chǎn)品，整機(jī)重量要輕20%左右。隨著結(jié)構(gòu)分析應(yīng)用和先進(jìn)設(shè)備的使用，結(jié)構(gòu)形式更完善。②高性能、高可靠性的配套件，選擇余地大、適應(yīng)性好,性能得到充分發(fā)揮；③電液比例控制系統(tǒng)和智能控制顯示系統(tǒng)的推廣應(yīng)用；④操作更方便、舒適、鏈，保護(hù)裝置更加完善；⑤向吊重量大、起升高度、幅度更大的大噸位方向發(fā)展。[7]國(guó)外工程起重機(jī)從整體情況分析，領(lǐng)先國(guó)內(nèi)KT20年（不同類型產(chǎn)品有所不同）。隨著國(guó)外經(jīng)濟(jì)發(fā)展速度趨于平穩(wěn)，工程起重機(jī)向智能、高性能、靈活、適應(yīng)性強(qiáng)、多功能方向發(fā)展。25t以下基本上不生產(chǎn)，產(chǎn)品向高附加值、大噸位發(fā)展，如利勃海爾公司汽車起重機(jī)基本退出市場(chǎng)，目前市場(chǎng)主導(dǎo)產(chǎn)品為全地面起重機(jī)，最小噸位是35t,而80t和160t是主導(dǎo)產(chǎn)品：格魯夫公司：主導(dǎo)產(chǎn)品是全地面起重機(jī)和輪胎起重機(jī)，最小噸位是25t多田野公司：汽車起重機(jī)只占20%,主導(dǎo)產(chǎn)品是全地面起重機(jī)和輪胎起重機(jī)，最小噸位16to因此行業(yè)配套也與國(guó)內(nèi)有所不同：下車主要是300kflf以上柴油大功率發(fā)動(dòng)機(jī)，與之配套的液力變矩器和自動(dòng)換檔變速箱、12噸級(jí)驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)向橋及越野輪胎。上車：高強(qiáng)度材料、大扭矩的起升機(jī)構(gòu)、回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)、回轉(zhuǎn)支承。液壓系統(tǒng)：變量泵、變量馬達(dá)、電磁換向先導(dǎo)閥及主閥、平衡閥、懸掛系統(tǒng)閥、液壓鎖、液壓缸及管路標(biāo)準(zhǔn)配套件。[6]智能控制系統(tǒng)：力限器顯示控制、記憶通訊及單缸順序伸縮自動(dòng)控制。3.風(fēng)電起吊技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)起重機(jī)械在風(fēng)力發(fā)電場(chǎng)的安裝作業(yè)中起著非常重要的作用。從發(fā)電機(jī)零部件施工現(xiàn)場(chǎng)的那一刻起，安裝的準(zhǔn)備工作就開(kāi)始進(jìn)行了。風(fēng)力發(fā)電行業(yè)不論是在海上還是在陸地上都要進(jìn)行重型起重作業(yè)。在世界新能源技術(shù)發(fā)展的背景下，風(fēng)力發(fā)電也進(jìn)行了快速的發(fā)展，我國(guó)的風(fēng)力發(fā)電技術(shù)也在幾家大型風(fēng)電企業(yè)的帶領(lǐng)下與國(guó)際接軌，一些機(jī)械達(dá)到了國(guó)際領(lǐng)先水平。風(fēng)電起吊技術(shù)作為風(fēng)電機(jī)組安裝、維護(hù)等作業(yè)的附屬機(jī)械在風(fēng)電技術(shù)發(fā)展的大好形勢(shì)下也有了長(zhǎng)足的發(fā)展，由機(jī)械式到液動(dòng)式再到電動(dòng)式，以及到現(xiàn)在的多種工作方式結(jié)合使用，發(fā)展形勢(shì)一片大好，現(xiàn)在更有自動(dòng)式等等。[12]未來(lái)風(fēng)電事業(yè)的發(fā)展是大型化、海洋化。因此，用于風(fēng)電方面的起重機(jī)械應(yīng)該適應(yīng)這種大型化和海洋化的局面，而且智能起吊技術(shù)也成為起吊技術(shù)的又一大研究課題。風(fēng)能資源是大自然賦予人類取之不盡的綠色能源，世界各國(guó)研究人員都在努力尋找各種途徑，能最大限度的利用風(fēng)能。隨著科技的發(fā)展，水平軸風(fēng)力發(fā)電機(jī)和垂直軸風(fēng)力發(fā)電機(jī)相繼問(wèn)世，并都在不同時(shí)期不同地區(qū)發(fā)揮作用。然而如何以最低造價(jià)，最