1、大唐新能源大连海派风电场齿轮箱更换工程施工方案沈阳华生建设工程有限公司2016 年 3 月 31 日大唐新能源大连海派风电场齿轮箱更换工程目 录1 工程概况及特点 11.1 编制依据 12 工程概况 12.1 工程名称 12.2 主要工程量 12.3 工程特点 13.施工准备及条件 14.施工方案 34.1 拆卸方案 34.2 安装方案 9主要施工机具 295.附录 30大唐新能源大连海派风电场齿轮箱更换工程01 工程概况及特点1.1 编制依据1.1.1起重机安全规程(GB6067)1.1.2华锐 1.5KW 系列风力发电机组安装手册（通用部分） 1.1.3华锐 1.5KW 系列风力发电机组安
2、装手册（塔架部分） 1.1.4电力建设安全工作规程 （2003 版）1.1.5高空作业机械安全规则(JGJ5099-98)1.1.6电力工程建设现场施工技术管理安全工作规程与质量监督检查、验收及工程建设标准强制性条文1.1.7起重工操作规程1.1.8电力设备安装与检修标准强制性条文实施手册2 工程概况2.1 工程名称大唐新能源大连海派风电场齿轮箱更换工程2.2 主要工程量叶轮的拆卸和安装，机舱上盖的拆卸和安装，齿轮箱的拆卸及安装等。2.3 工程特点华锐 1.5KW 型是国产风机，本次吊装的特点是所用吊车是大吨位的汽车吊。针对本工程的特点，我公司拟采用以下主要机械设备：A)拆卸：现场用 65t
3、汽车吊和 500t 汽车吊拆卸叶轮和机舱盖、齿轮箱。B)安装：现场用 500t 汽车吊和 65t 汽车吊配合吊装。3.施工准备及条件A)协调当地关系，规划吊车及运输平板车进场路线,通往安装现场的道路要清理平整，路面须适合运输卡车、拖车和主吊车的移动和停放。松软的土地上应压实后方可进入设备车辆，防止车辆下陷。风机安装人力、起重机械、吊索具，检测合格，具备施工条件，安装工器具准备完全。B)吊装作业现场评估作业条件并规划吊车摆放位置和叶轮及齿轮箱摆放位置。大唐新能源大连海派风电场齿轮箱更换工程1华锐风机更换齿轮箱的拆卸和吊装，需要使用 500t 汽车吊（杆长 78.6m）为主吊，65t 汽车吊为辅吊
4、，如作业现场场地足够，摆放位置建议如（图1.2.1）所示。叶轮风机平台图 1.2.1C)准备工具、吊具、工桩。D)拆除叶轮。E)摘除联轴器。F)拆除齿轮箱附件：传感器、叶轮碳刷刷架、齿轮箱小爬梯、油管、齿轮箱接线盒及线缆等。 （注意，将冷却油管拆下后用抹布将借口堵上，防止漏油） G)拆除高速刹车卡钳及液压泵。H)拆除机舱盖，四角各留两颗螺栓。(注意，拆除机舱盖同时需要将机舱盖上水冷管同时拆除)I)抽出轮毂滑环电缆。J)拆除机舱底部横梁。K)施工前施工技术交底、施工方案和措施的落实到位。500t 汽车吊50t汽车吊大唐新能源大连海派风电场齿轮箱更换工程24.施工方案4.1 拆卸方案4.1.1 叶
5、轮拆卸叶轮总重量约为 37t，叶轮拆卸采用一辆 500t 汽车吊做主力吊机，辅助吊车为 65t 汽车吊。500t 汽车吊在 87T 配重（满配重）+超起，主臂 78.6m 工况下，16m 作业半径额定起重量是 43t，承载率为 90.69%。实际施工中，主臂伸出高度要小于 78.6m，起重能力会比标准工况要大，因此完全满足本次工程的需要。施工方法：首先将风机偏航到合适的位置，将叶轮锁定到有一只叶片垂直向下并且齿轮箱吊耳处于水平位置的状态，同时保证齿轮箱吊具安装孔在上面，再将三只叶片变桨到-90，断开风机轮毂主控电源；然后拆掉相关电气设备，同时外部吊装人员利用吊笼安装叶轮吊具，准备拆卸叶轮。A）
6、在向上的 2 个叶片上安装吊带。在叶尖处通过叶尖护袋各固定一根导向绳。B）在向下的 1 个叶片上安装吊带，应尽量拉紧吊带，防止吊带向上滑动，损坏叶片，后缘用护具保护。C）拆卸前须将齿轮箱绑扎牢固。D）主吊车慢慢向上，当载重量接近叶轮总重时，保持吊车位置，并快速的拆掉叶轮与发电机连接螺栓，然后吊车缓慢下降，当竖直向下的叶片距地面 1m左右时，辅助吊车配合将叶轮由垂直状态慢慢倾斜，并保证叶尖不能接触到地面，直到叶轮成水平状态，稳定放置在工装上面。E）用泡沫块将三只叶片固定好。F）拆下吊带和导向绳。4.1.2 机舱上盖拆卸机舱盖总重约 0.5 吨，机舱盖拆卸采用一辆 500t 汽车吊做主力吊机。50
7、0t汽车吊主臂高度伸出 78.6 米的工况满足吊装高度要求。A) 使用吊笼将盖机舱专用吊具安装好。B) 施工人员将 500T 汽车吊吊钩挂在专用吊具上，并且将牵引绳安装好。C) 将安装螺栓按顺序拆除并且收集好。大唐新能源大连海派风电场齿轮箱更换工程3D) 汽车吊将机舱盖吊离机舱，平稳落于地面。（注：在拆除叶轮的过程中，由于要拆卸风机的首次吊装时间同拆卸时间的间隔较长，会出现个别连接螺栓锈蚀导致无法使用力矩扳手拆卸，需利用气割工具将其割段。采取气割作业前需做好安全防护措施，将作业区域周围满铺防火棉，并将作业点的油污处理干净，安排专人持灭火器随时准备对起火隐患进行及时处理。 ）4.1.3 拆除齿轮
8、箱A)拆除齿轮箱固定部分之前，首相要用 M30 工桩螺栓将齿轮箱固定在主机架上，固定螺栓最少 5 颗，安装在齿轮箱左右和上部固定孔中，将固定工桩螺栓用 290N 力矩预紧。 （图 2.1.1）图 2.1.1B)用 5MXT 液压力矩扳手将齿轮箱两侧楔块上的 75mm 固定螺栓卸下。C)用 3MXT 液压力矩扳手将齿轮箱两侧楔块上的 46mm 固定螺栓卸下。注意：未拆掉 75mm 固定螺栓之前不可以先卸下两侧 46mm 螺栓，否则将无法拆卸 75mm 螺栓。46mm 未挂吊带前不可全部卸下，每侧各留两个，防止楔块脱落。 （图 2.3.1）M30 工桩螺栓工桩螺栓安装孔大唐新能源大连海派风电场齿轮
9、箱更换工程4图 2.3.1D)在齿轮箱加紧法兰楔块上安装 M13 吊环，2T 卸扣和 3T 吊带，缓缓增加吊车起重力至吊带微微张紧，卸下剩余 46mm 螺栓。 （图 2.4.1）用撬杠将楔块撬出。 （图 2.4.2）由于楔块上有凸台，且凸台上有减噪用弹性支承，在提升吊钩过程中要将楔块饭庄，以免破坏弹性支承。将楔块吊出机舱妥善安置。图 2.4.175mm 固定螺栓46mm 固定螺栓3T 吊带2T 卸扣M13 吊环大唐新能源大连海派风电场齿轮箱更换工程5图 2.4.2E)在齿轮箱夹紧法兰上挂好 M24 吊环、25T 卸扣和 6T 吊带。用 5MXT 液压扳手将夹紧法兰上 75mm 螺栓卸松，缓缓增
10、加吊车起重力至吊带微微张紧，卸下夹紧法兰上所有 75mm 螺栓，将夹紧法兰向外拖出约 20CM。 （图 2.5.1）图 2.5.1F)在齿轮箱中部的两个吊点挂好专用的 M48 旋转吊环、25T 卸扣和 30T 吊带，在齿轮箱前部吊点挂好 8T 卸扣和 5T 手拉葫芦。增加吊车其中李至 23T 左右，调整手拉葫芦至里阿联微微张紧，用大棘轮扳手和 46mm 套筒头将齿轮箱固定螺栓卸下。 （图 2.6.1）6T 吊带M24 吊环25T 卸扣大唐新能源大连海派风电场齿轮箱更换工程6图 2.6.1G)齿轮箱是从主机架前端抽出，需要慢慢调整手拉葫芦调整齿轮箱角度，角度合适后，将齿轮箱从主机架内抽出，在地面
11、上防止齿轮箱放置架或者 4 快长约 1m 的枕木，将齿轮箱妥善安置。（注：齿轮箱抽出过程中要特别注意，不要将齿轮箱管路与主机架发生碰撞。 ）4.1.4 齿轮箱附件的拆卸A)油冷系统的拆卸拆除油冷系统管路时，要准备足够的毛巾。一方面齿轮箱内会残留少量润滑油，拆卸过程中会有泄露，需要及时擦除，减少对环境造成的污染，另一方面，油管拆开后要将管头及时封堵，防止异物进入管路。B)叶轮锁装置的拆卸（1）用 8 磅大锤和 M12 铁杆，将锁紧盘上的定位销砸出（图 3.2.1）图 3.2.125T 卸扣8T 卸扣大唐新能源大连海派风电场齿轮箱更换工程7（2）叶轮锁紧盘共四片，在锁金盘上挂好 M16 吊环、3T
12、 吊带和 2T 卸扣，慢慢增加吊起重力至吊带微微张紧。用 13mm 内六角扳手卸下锁紧盘固定螺栓，将锁紧盘摘下。C)摘除齿轮箱夹紧法兰（1）在齿轮箱夹紧法兰上安装 M24 吊环、25T 卸扣和 6T 吊带。（2）在齿轮箱轮毂安装盘上挂 6T 吊带。（3）将齿轮箱吊起，将齿轮箱轮毂安装盘上的 6T 吊带挂在辅吊车的主吊钩上，辅吊起重至吊带张紧，放松齿轮箱前部吊点的手拉葫芦至完全不吃力。（4）将齿轮箱前部吊点的 8T 卸扣卸下，将齿轮箱加紧法兰的吊带挂在辅吊车的辅钩上。（5）辅吊车的辅钩慢慢起钩，至夹紧法兰不在压在齿轮箱上，将加紧法兰推出至齿轮箱前部吊点外（6）重新将 8T 卸扣装上，手拉葫芦拉至
13、微微吃力（7）辅吊车的主吊放松，将齿轮箱轮毂安装盘上的吊带摘下，将齿轮箱夹紧法兰摘下。 （图 3.3.1）（图 3.3.1）(注意：在抽出夹紧法兰时，由于齿轮箱前端有转字锁固定装置，在该处应让法兰中心偏移到转子锁一侧，待转子锁侧法兰脱出后才能将另一侧抽出。在拆卸夹紧法兰时注意不要碰坏法兰与齿轮箱的弹簧板。)（图 3.3.2）大唐新能源大连海派风电场齿轮箱更换工程8（图 3.3.2）D)拆除齿轮箱后端高速刹车盘。4.2 安装方案4.2.1 新齿轮箱的安装A)安装齿轮箱侧板弹簧用清洗剂清洁夹紧楔块、齿轮箱与夹紧法兰以及主机架的接触面，彻底清除锈迹与污渍，直至露出金属光泽为止。在弹簧板没有字的一面涂
14、抹专用胶水（横向纵向各均匀涂抹 3-4 趟即可） ，涂好后立即将安装，安装时要贴近法兰面外沿，弹簧板需要用卡兰加紧一分钟左右。 （图 4.1.1）图 4.1.1法兰中心偏移到转子锁一侧，待转子锁侧法兰脱出后才能将另一侧抽出大唐新能源大连海派风电场齿轮箱更换工程9B）新齿轮箱吊装及安装（1）检查齿轮箱上弹簧板是否安装牢固，根据前述方法挂好齿轮箱吊具，将齿轮箱吊起，从主机架前端穿入。（2）用 5T 手拉葫芦调整齿轮箱角度，知道齿轮箱固定螺栓孔与主机架的螺栓孔对正，用 M30 的工桩螺栓将齿轮箱固定。 （固定螺栓最少 5 个，安装在齿轮箱最上部的固定空中，用 290Nm 力矩预紧）（3）将加紧法兰套
15、入齿轮箱，加紧法兰与主机架的安装孔对准后，穿入所有的 75mm 螺栓并用插板手带紧，此时不可用液压力矩扳手预紧，一面两侧楔块的固定螺栓无法安装。（4）安装夹紧楔块，先安装 46mm 螺栓，用液压力矩扳手分两次预紧，第一次 710Nm，第二次 1420Nm。夹紧楔块上的 75mm 螺栓分三次预紧，第一次1900Nm，第二次 4400Nm，第三次 6300Nm。（5）将齿轮箱加紧法兰上的 75mm 螺栓分三次预紧，第一次：1150Nm，第二次 2650Nm，第三次 3800Nm（6）拆除齿轮箱固定螺栓C)安装高速刹车盘安装高刹盘螺栓分两次预紧，第一次：240Nm，第二次：470Nm，安装过程中要注
16、意安装位置和安装尺寸。D)安装叶轮锁盘E)安装油冷系统安装油冷系统中，要求在油管接头处涂抹螺纹密封胶F)安装制动器G)恢复其他附件4.2.2 组齿轮箱输出轴与发电机轴对中A)职责（1） 现场施工单位人员负责现场齿轮箱输出轴与发电机轴在现场对中工作的实施，并对对中工作的质量负责。（2） 对中人员必须保留详细的电子版对中记录，作为安装验收的依据，同时必须填写纸制的对中记录（见附表） 。大唐新能源大连海派风电场齿轮箱更换工程10（3） 调试所现场工程师负责对现场对中工作的技术支持以及监督检查，以保证风电机组传动链运行在最佳状态。B)工作程序首先进行工具准备和人员安排。所用工具：对中仪一套，对中工装一
17、套（3 件含后工装一个，侧工装 2 个），液压千斤顶（10 吨 38mm）一个，勾扳手，力矩扳手一个（1000Nm） ，3/4 寸 36mm 套筒，力矩扳手一个（400Nm） ，1/2 寸 24mm套筒，开口扳手两个（36mm）, 开口扳手一个（46mm）,自制铜板一个，自制垫块（305050）四个，螺栓 2435 四条，棘轮插头 3/4寸 1418 一个，插线板一个。注：宜兴发电机比其它发电机后工装略长如图（标有“5-7”的黄色工装略长）：所需人员：4 人注意：平均风速超过 8 米/秒，不能进行此项工作。首先确认叶片是否处于顺桨状态，测试能否手动盘车，然后手动给液压站打压使高速轴刹车，确保高
18、速轴处于锁定状态。确认联轴器两端面之间的距离在 5880.5mm 范围之内。C)探测器与探测物的安装1）拆除电机高速轴的防护罩，用 V 型夹具将“M”探测器装卡到发电机锁紧套上，通过把 V 型夹具链条的末端挂在 V 型夹具的小勾上固定探测器，假若轴的直径过大，可以使用延长链条。 “S”探测器通过磁座及“一”字卡具吸附在高速轴刹车盘端面，与“M”探测器在一条直线上。大唐新能源大连海派风电场齿轮箱更换工程11实物图如下：M 探测器：紧靠发电机侧联轴器盘固定大唐新能源大连海派风电场齿轮箱更换工程12用工具拧紧锁紧螺栓，但不要过度拧紧，以手转不动为佳；S 探测器：固定在刹车盘2）接好两个探头数据线，打
19、开主机电源，出现下图所示界面大唐新能源大连海派风电场齿轮箱更换工程13按下设置界面的， 可以看到 2 个探头之间的角度偏差。4）根据角度显示调整两个激光探头位置，使两探测器位置使偏差角度不超过 0.3 度：调整 M 探测器或 S 探测器使两探测器发射的激光都打在对方接收窗口大致中间的位置上（尽量在正中央，激光线的角度值尽量调到角度相同） ，使各探测器都能接收到对方发出的激光并锁紧（可通过打开探头两侧的锁紧片来上下调整探头） 。大唐新能源大连海派风电场齿轮箱更换工程14注意：S、M 探头一定要装的稳固，以防对中过程中探头晃动造成盘车后数值跳变。调整后返回对中主界面；选择水平轴对中方式 ，进入对中
20、主界面，探头角度调整合格后，这 2 个信号灯应该是绿色：大唐新能源大连海派风电场齿轮箱更换工程15D)界面图标介绍及使用按下工具图标 进入设置界面。进入以下界面：测量单位与精度 ：状态显示大唐新能源大连海派风电场齿轮箱更换工程16：采样时间 ：软脚测试：角度表示单位 ：补偿值预设：测量方法 ：备注：公差设置：锁屏 ：重新开始：退出 ：总设计点击测量方式图标 进入对中方法选择界面。水平轴对中程序有三种测量法：任意三点法、快捷法与时钟法。三点法 ：三点法需测量三个位置点，每个位置点距离至少 60 度。三点均为手动控制测量；快捷法 ：快捷法对中，只需轴每次旋转一定角度，系统自动计算对中情况。当开始测
21、量第一个点以后，在您转动到其它位置后保持 2 秒，其它点自动记录；时钟法 ：时钟法要求轴每次旋转固定的角度。因此在风机调试过程中，一般不采用时钟法。选择任意三点对中方法或快捷法，并点击 OK 按钮。在风机上对中选择任意三点法。（1） 基本数据输入大唐新能源大连海派风电场齿轮箱更换工程17点击预设图标 ，选择轴样图标输入方式（第二个图标）：选择数据框 输入预设值并保存：预设值：发电机轴在垂直方向上相对于齿轮箱轴的预设值角度和高度为：国产齿箱弹性支撑为：0 度和 1mm（发电机轴要高于齿轮箱轴 1mm） ；进口齿箱弹性支撑为：0 度和 1.5mm（发电机轴要高于齿轮箱轴 1.5mm） ；大唐新能源
22、大连海派风电场齿轮箱更换工程18点击 进入公差预设。对中的公差取决于轴的转速，结果必须达到制造公差范围以内。当没有具体的公差要求时，可使用系统默认值。点击此方框 进行自定义公差。点此箭头 选择需要应用的公差，选好后点击 OK 键。点击 图标，进入下一界面。（2）输入对中测试所需条件首先测量两探测器中心之间的距离和 M 探测器中心到发电机前地脚螺栓中心之间的距离。大唐新能源大连海派风电场齿轮箱更换工程19点击图标 ，输入下面距离：a. 两个探头中心之间的距离 s1；b. S 探头到联轴器中心的距离(默认为 s1/2,以实际测量为准，不能简单的只凭记忆，安装位置不同值可能不同)；c. M 探头到发
23、电机前地脚螺栓中心的距离；d. 发电机前后地脚螺栓中心之间的距离。注：c，d 两项数据也可在对中测试之后，调整界面之前输入。大唐新能源大连海派风电场齿轮箱更换工程20（E）对中测试（1）初始测试要想对中首先要知道两轴之间的偏差是多少，这就需要先对两轴进行测试。首先转动高速轴，取三点对两个轴的轴心初始位置进行测试：第一点：对起始点进行测量，触摸保存图标 ，对测试结果手动保存；第二点：盘轴进行第二点的选取，盘轴期间对中仪显示屏将显示第二点的可选区域，绿色为可选区域，红色为不可选区域（至少转过 30 度，若两探头之间距离小于 200mm 则至少转过 60 度），触摸保存图标，对测试结果手动保存；大唐
24、新能源大连海派风电场齿轮箱更换工程21第三点：方法同第二点。大唐新能源大连海派风电场齿轮箱更换工程22注意：1、盘车时，不要盘高速轴刹车盘，以防受伤。2、盘车时，高速轴下方不要放置杂物，防止影响数据准确性。3、一定要始终保证液压站的压力值，防止高速轴不能及时刹住，伤人或者损坏设备。（2）测试结果测试结束后，对中仪将显示测试结果，并将以下数据作为初始值进行保存。如下图：测试结果显示了两个轴在水平和垂直方向的角度和径向偏差以及发电机地脚螺栓需要调整的值。大唐新能源大连海派风电场齿轮箱更换工程23左侧的图标显示了角度偏差和径向偏差的方向以及是否在误差范围内：在误差范围内（绿色）；在两倍误差范围内（黄
25、色）；超出了误差范围（红色）。在两个连轴器之间的图标显示了两个连轴器之间的状态：在误差范围内；两倍误差范围内；超出了误差范围。根据实际测试情况选择：测试结果在误差范围内，选择保存测试结果图标 ：测试结果超过误差范围，选择调整图标进行调整 。（F）对中调整根据对中测试结果分析哪个方向需要调整。首先用电机尾部工装顶住电机，防止电机后滑（顶的时候，先用手拧紧，再用扳手拧两圈，防止拧的过松或过紧。拧完以后再次检查发电机位置，确认发电机没有发生位移） 。再调整发电机位置，调整顺序是先调垂直方向，再调水平方向。大唐新能源大连海派风电场齿轮箱更换工程24（1） 垂直方向调整将探测器盘到垂直方向(12 点或
26、6 点，通过看水平泡 来确定是否在 12 点或 6 点准确位置 )根据对中仪上显示的偏差确定需要调整的地角，参考方向为发电机向上调整为正，向下调整为负，调整后地脚时，用 1000nm 力矩扳手将所有发电机地脚松开，将前侧底脚两颗螺栓用 36mm 扳手稍微带紧（防止调整过程中发电机左右移动） ，后底脚螺栓用手松开，根据地角位置偏差进行调整。首先要确定需要调整的高度，然后确定是调整后侧弹性支撑（见下图）还是需要加垫片（见下图） ，一般弹性支撑螺母调整量为 0-8mm，如果超过此范围，必须加垫片（防止调整过大损坏弹性支撑） ，一般弹性支撑螺母旋转一圈是触摸屏的 2mm，可以根据这个数据确定螺母需要旋
27、转多少。同理，调整前侧，直到发电机垂直方向的偏差在范围之内。注意：在调整过程中，注意观察对中仪显示屏上显示的调整情况。使主机显示的大唐新能源大连海派风电场齿轮箱更换工程25模型与实物的方向相对应，按图示箭头的大小和方向进行调整，先调节偏差大的那一个,最终使显示屏上的调节液泡 处于中间位置。（2）水平方向调整将探测器盘到水平位置（9 点或 3 点，通过看水平泡来确定是否在 9 点或 3 点准确位置） ，根据对中仪上显示的偏差判定需要调整的方向，然后通过专用工装将水平方向误差调整到公差范围内，调整方法与垂直方向类似，只是工装不同，水平方向是靠调整工装左右移动发电机的（见下图） 。大唐新能源大连海派
28、风电场齿轮箱更换工程26（3） 重新测试选择重新测试图标 ，应用任意三点法重新检测一遍，如果仪表显示的两轴的误差超过允许公差范围，重复上述调整步骤，直到调到合格，并保存调整合格后的测试结果（注意：施工单位必须保留电子版的测试结果，同时填写纸制记录，作为安装验收的依据） 。大唐新能源大连海派风电场齿轮箱更换工程27（G) 调试结束调试结束后，我们需要拧紧发电机地脚螺栓，对发电机进行固定。按下图顺序分两次打标准力矩，第一次预打 500Nm，第二次打到 850Nm。打完 500NM 力矩以后，再次用对中仪检测对中结果是否在允许的范围内，如果超出了范围就要从新对中，如果在范围内再进行第二次打标准力矩 850NM。取下探测器，整理仪表及工具；将高速轴防护罩重新装好，完成作业记录，至此对中工作完成。注意：1、对中过程中一定要把对中前和对中后的结果以电子版的形式进行保存，以便以后查对；2、对中结束后应将转子刹车全部松开，检查液压站是否完全泄压，确保转子处于自由旋转状态。3、对中仪之中的数据要及时拷贝出来保存好，以防存储数据过多导致对中仪反应过慢或者对中数据不准确。
