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用于风电机组的吊装防干涉双重验证模型构建方法 

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摘要:本发明公开了一种用于风电机组的吊装防干涉双重验证模型构建方法,包括数学计算验证模型和尺规作图验证模型;本发明数学计算验证模型计算获得主吊车的作业半径;通过逆向思维建立的尺规作图验证模型,合理地采用了最大值界定计算法,定量化精准确定了机舱的偏转角度、机械站位中心点、各部件吊装时对应的作业半径等关键数据,从而使得风电机组设备能够安全、快速、精准地安装就位,解决了重型大叶轮吊装难度高的问题,且结构严谨、合理、安全可靠、方便计算操作。

主权项:1.用于风电机组的吊装防干涉双重验证模型构建方法,,包括数学计算验证模型和尺规作图验证模型,其特征在于:所述数学计算验证模型包括以下步骤,SP1、根据已经确定使用的主吊车构建其安装后的主吊车侧视简图;确定主吊回转中心点O,根据已经确定使用的主吊车的技术参数以主吊回转中心点O为基准,确定主吊臂杆根铰接点A、主吊臂杆的最高点B和主吊副臂杆的端点C,且所述主吊回转中心点O与所述主吊臂杆根铰接点A在同一水平线上,将点O、点A、点B、点C依次利用直线连接,即为所述主吊车侧视简图;SP2、确定所述主吊副臂杆的最高点C在所述主吊回转中心点O与所述主吊臂杆根铰接点A连线延长线上的投影点为投影点N,所述主吊副臂杆的最高点C、所述投影点N在地面上的投影重合点为投影点G,所述投影点N与所述投影点G间的距离为所述主吊臂杆根铰接点A到地面的垂直距离,将点A和点N、点C和点N、点N和点G分别利用直线连接,结合步骤SP1的直线连接获得的线段有线段OA、线段AB、线段BC、线段CN、线段AN和线段NG;延长线段AB,线段AB的延长线与线段BC间的夹角α为延长的主吊臂杆与主吊副臂杆间的夹角;线段OA、线段AB、线段BC、线段AN和线段NG的长度、夹角α的角度均可通过查询主吊车的性能手册获得;SP3、用直线连接点A和C获得线段AC,并获得ΔABC和RTΔANC,利用三角函数能够求得线段AC的长度,公式1为, 式中,∠ABC=180°-α,∠ABC为主吊臂杆与主吊副臂杆间的夹角,线段AB、线段BC的长度均可通过查询主吊车的性能手册获得;SP4、结合∠ABC的数值,利用三角函数求得∠BAC,公式2为, 式中,线段BC的长度通过查询主吊车的性能手册获得,线段AC的长度通过步骤SP3计算获得;SP5、在RTΔANC中,利用勾股定理能够得线段AC的计算公式,公式3为, 结合公式1和公式3,获得计算线段CN的公式4为, 线段CN的长度为主吊车该工况下作业半径ON所对应的吊装高度;SP6、结合公式4,根据三角函数反推获得公式5为, SP7、延长线段AB和线段NC相较于点M,并获得RTΔANM,在RTΔANM中,通过公式6可计算∠MAN的度数,公式6为。M4V=BAC+C4V结合公式6、公式2和公式5,得公式7, 整理后的公式8,MV=ON-OA×Tg∠MANSP8、根据叶轮机组安装图确定轮毂安装后外端的顶点P,过点P的水平线与主吊臂杆的交点为Q点,用直线连接P点与Q点获得线段PQ和RTΔQPM,且RTΔQPM与RTΔANM为相似三角形,根据相似三角形等比例计算线段PQ的长度,公式9为, 结合式8可计算获得线段PQ的长度;SP9、根据风机设备厂家技术资料获得叶轮吊点至轮毂顶部的距离L1,若PQ-L1≥500mm,则证明所选主吊车的作业半径ON满足叶轮吊装防抗杆安全要求;所述尺规作图验证模型包括以下步骤,SP1,、根据风电机组设备厂家技术资料,按比例缩小绘制风电机组的塔架、机舱和轮毂的机组侧视简图,并在所述机组侧视简图上标注轮毂外端顶点A,即步骤SP8中的P点、叶轮重心在顶面投影点B,、塔架竖立后重心在顶面的投影点C,、机舱重心在顶面投影点D、叶片变桨轴承9点钟方位点E、叶片变桨轴承端面圆心点F,标注机舱中心线到地面的距离H;根据风电机组设备厂家技术资料,按比例缩小绘制风电机组的塔筒、机舱和轮毂的机组俯视简图,并在所述机组俯视简图上对应标注出点A,、点B,、点C,、点D、点E和点F,延长叶片根部外沿使之与点A,与点D的连线垂直交于点G,,标注叶片根部向叶尾方向延伸的一个起重臂宽度的距离L2;SP2,、根据已经确定使用的主吊车,按照风电机组的缩小比例绘制主吊臂杆的最大外形臂杆俯视简图,在所述臂杆俯视简图的一顶点上标注点J,另一顶点上标注点I,且使点J与点I位于同一水平线上;以点J为圆心,以安全距离为半径绘制圆1;以点I为圆心,以点B,与点F的距离+安全距离为半径绘制圆2;SP3,、叶片根部外沿向叶尾方向延伸后会与圆1相切与点K,而延长叶片根部外沿的另一方向与点A,与点D的连线垂直交于点G,,连接点K与点G,获得圆1的一条切线G,K,通过点G,做切线G,K的垂线,延长该垂线会与圆2相切,切点为点L,获得圆2的一条切线G,L,即切线G,K⊥切线G,L;SP4,、在SP1,步骤中,延长叶片根部外沿使之与点A,与点D的连线垂直交于点G,,而点B,与点C,均位于点A,与点D的连线上,因此,切线G,L实质与A,与点D的连线重合,即点B,、点C,均位于切线G,L的延长线上,根据风电机组设备厂家技术资料即可获得点B,与点G,的距离、点B,与点C,的距离、点C,与点D的距离,并依此在切线G,L的延长线上对应标注点B,、点C,与点D;SP5,、将步骤SP1,中的机组俯视简图与步骤SP1中的主吊车侧视简图相结合,以机舱中心线到线段ON的垂直距离为H确定机舱的位置,并使线段CN的延长线通过点B,,即获得风电机组及主吊车的组合侧视简图;在所述组合侧视简图上标注主吊车的作业半径R1,作业半径R1实际为所述数学计算验证模型中的线段ON,机舱中心线与主吊臂杆前沿交点位置的回转半径为R2,在所述组合侧视简图上标注回转半径R2;SP6,、将步骤SP1,中的机组俯视简图中标注点J与标注点I的中点标注为点N,,点N,为偏转前机舱正面朝向主吊臂杆时,机舱的中心线与主吊臂杆的交点在机组俯视简图对应的点,偏转后机舱中心线与点D、点L的连线重合;在点N,的正下方以H距离对应的尺寸确认一点,以确认的点为起点,以回转半径R2对应的尺寸确认一点O,,点O,即为主吊车的回转中心;SP7,、分别用直线连接点O,和点D、点O,和点C,、点O,和点B,,∠O,C,L即为机舱的偏转角度,点O,和点D的距离即为机舱吊装时主吊车的作业半径R3,点O,和点C,的距离即为塔架吊装时主吊车的作业半径R4,点O,和点D距离即为叶片吊装主吊车的作业半径R5,用于验证施工是否满足规范;SP8,、叶片在吊装过程中至少会有位移量S的偏移,结合步骤SP1,中点E和点F的位置,位移量S的计算公式10为,S=EF×sin∠O,G,L,核实位移量S>叶片根部法兰直径的12,即满足叶片安装施工的安全要求。

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百度查询: 中国电建集团核电工程有限公司 用于风电机组的吊装防干涉双重验证模型构建方法

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