在風電場設備安裝中三種型式起重機性能比較

風電場中風力發(fā)電機組的安裝，目前施工單位多采用履帶起重機或汽車起重機進行吊裝。輪胎起重機隨著各項技術的發(fā)展，也開始得以應用。三種起重機在風電機組安裝過程中有其不同的特點，因此有必要對三種起重機進行比較，為用戶合理選型提供決策依據(jù)。下面簡述履帶起重機、輪胎起重機、汽車起重機的結構及特點，從起重能力、作業(yè)效率、通過性能和使用經(jīng)濟性等方面對三者進行對比。
 

三種型式起重機的特點

履帶起重機

履帶起重機是將起重機作業(yè)部分安裝在履帶底盤上，依靠履帶裝置行走的流動式起重機。履帶起重機具有起重能力強、接地比壓小、轉彎半徑小、爬坡能力強、吊裝不需支腿、能帶載行駛等特點，目前國內(nèi)發(fā)展較快，是風電設備安裝采用最多的一種起重機。

輪胎起重機

輪胎起重機是把起重機構安裝在加重型輪胎和輪軸組成的特制底盤上的一種全回轉式起重機，其上部構造與履帶式起重機基本相同，為了保證安裝作業(yè)時機身的穩(wěn)定性，起重機設有4個可伸縮的支腿。在平坦地面上可不用支腿進行小起重量吊裝及吊物低速行駛。它由上車和下車兩部分組成。

新大方重工科技有限公司生產(chǎn)的輪胎式起重機是針對單機功率3MW以下(含3MW)風電設備吊裝作業(yè)研制開發(fā)的一種新型自行式全液壓起重機。該機在結構設計和制造工藝上都有所創(chuàng)新，經(jīng)實踐特點是將提升、變幅、回轉及作業(yè)裝置安裝在輪式底盤上，行走橋采用液壓懸掛裝置、獨立轉向、車架液壓調(diào)平;整車采用液壓驅動，通過微電腦進行控制，轉向模式有常規(guī)轉向、原位回轉、橫行、蟹行等多種模式，整機運行靈活，可在較小場地內(nèi)短時間準確對位。

汽車起重機

汽車起重機是以經(jīng)過改裝的通用汽車底盤或用于安裝起重機的專用底盤為運行部分，車橋多數(shù)采用彈性懸掛。汽車起重機在行駛狀態(tài)和起重作業(yè)狀態(tài)分別使用不同的駕駛室。它具有行駛速度快、機動性強的特點，適用于長距離地迅速轉換作業(yè)場地。
 

三種起重機在風電場使用對比

在風電安裝過程中因輪胎起重機、履帶起重機、汽車起重機各有其特點及優(yōu)勢，因此有必要對3種吊裝設備在風電機組吊裝中的性能進行分析。

起重能力對比

風電場風機設備主要由底座、塔筒、機艙、輪轂、葉片、箱式變壓器及電氣部分組成。以吉林長嶺腰井子風電場1.5MW風電機組為例，主要設備機艙重68t，塔筒分3節(jié)，最重為下節(jié)55t，塔筒3節(jié)立起后總高度達80m。風機安裝對起吊設備的起重能力要求較高。

附圖為德馬格CC2500型500t履帶起重機(96m主臂工況)、新大方QLY2150型輪胎起重機和利勃海爾LTM1500-500型500t汽車起重機(主臂47.3m，副臂21m，塔式工況)的起重性能特性曲線。

從圖中可以看出汽車起重機起重能力明顯低于履帶起重機和輪胎起重機，500t汽車起重機尚不能完全滿足吊裝風電場最重設備，需增大噸位。后兩者整體相差不大，在小幅度范圍大噸位吊裝優(yōu)勢明顯。而汽車起重機整體曲線下降較緩，適應于吊裝噸位變化不大的物件。目前國內(nèi)1.0MW以上風電機組安裝中，多采用履帶起重機、輪胎起重機作為吊裝塔筒、機艙、輪轂葉片的主力機型，而汽車起重機多作為輔助吊裝使用。
 

作業(yè)效率對比

由于風電場多設置于丘陵、山地、草原、灘涂等人煙稀少地域，進行風電項目施工具有施工場地小、流動性大、工期短、長時間在大風環(huán)境下作業(yè)等特點，因此風電設備安裝對起重機作業(yè)效率有較高的要求。

履帶起重機、輪胎起重機可以帶較重負荷行走，而汽車起重機不具備帶載行走的能力。輪胎起重機還具有橫行、直行、蟹行和8字轉向等多種行走模式，在施工場地上機動靈活，對位準確;在安裝風電機組時，由于輪胎起重機采用4支腿支撐于地面進行吊裝，抗傾覆能力強，更適應于在大風環(huán)境下工作。從現(xiàn)場使用看，輪胎起重機從對位、伸支腿、整車調(diào)平進入工作狀態(tài)需1.5h，而履帶起重機進入場地施工，須對現(xiàn)有的工作場地進行平整、壓實，并鋪墊鋼板后才能進入工作狀態(tài)，須時間為6~7h。輪胎起重機通常1~2天就可以完成1臺1.5MW風機的安裝工作，一般較履帶起重機節(jié)省近1天時間。

性能對比

風電場安裝區(qū)域及周圍路面多為狹窄壓實土路或碎石路面。輪胎起重機、汽車起重機輪緣外最大距離低于4.5m，5m寬土路就可滿足使用要求;而大型履帶起重機兩履帶之間寬度多在10 m以上，轉場需要分解、裝車、卸車、安裝和調(diào)試，轉場費用高，通過性能低。輪胎起重機下車底盤采用液壓獨立懸掛、獨立轉向系統(tǒng)，車輪可在±200mm的范圍內(nèi)依路面情況自行調(diào)整，具有滿足凸凹不平路面的通行能力。

此外，輪胎起重機行走時，副臂收起并固定于主臂下方，整機重心較低，而且行走驅動采用全輪驅動，爬坡能力強，可達30%的坡度，能較好適應丘陵、山地風電設備安裝的需要。

使用經(jīng)濟性對比

同等吊裝風電機組工況下，輪胎起重機售價約是大型履帶起重機的一半，履帶起重機約為汽車起重機的70%~80%。而且后期使用中，輪胎起重機維護費用也遠低于履帶、汽車起重機;因此輪胎起重機使用經(jīng)濟性較高。國內(nèi)目前使用履帶起重機較多，主要因其制造廠家較多，技術相對成熟，租用較為方便。

通過對3種起重機在風電場設備安裝中的性能比較，可以看出，履帶起重機和輪胎起重機在起重能力、作業(yè)效率和使用經(jīng)濟性上明顯高于汽車起重機，在通過性能方面輪胎起重機占據(jù)較大優(yōu)勢。目前履帶起重機在風電場建設中是主力機型，隨著技術的發(fā)展，輪胎起重機在風電場設備安裝上也已占據(jù)一席之地，將來始終存在二者競爭的局面。