姜庆华

摘 要：详细阐述了塔筒升降机的发展以及结构形式，并对爬梯导向塔筒升降机在海上风电项目上的优势进行了分析和研究。

关键词：风力发电机;塔筒升降机

Analysis of advantages in Offshore Wind Power projects of ladder guide service lift

Jiang Qinghua

Dongfang Electric Wind Power Co.，Ltd. SichuanDeyang 618000

Abstract：The development and structural form of service lift are described in detail.The advantages of ladder guide service lift in offshore wind power project are analyzed and studied.

Key words：Wind turbine;Service lift

改革开放40年以来，我国风力发电机组的成绩是斐然的。尤其最近几年，风电行业的发展可谓是如火如荼，风力发电机组的装机方式从路上风电到海上风电，单机发电量从1.5兆瓦到10兆瓦，风电场装机容量从5万千瓦到50万千万，我国风电市场规模不断扩大。大规模的风电场带来大规模的维修工作量，塔筒升降机在风电场的应用越来越广泛。

1 塔筒升降机的产生

风力发电机组的设计使用寿命一般为20年或25年，要保证风机在25年之内正常运行，必须定期对风力发电机进行维护和保养，风电机组的维护平台在几十米高的机舱平台上。

风电行业发展初期，风场维护人员进行维护时主要靠人力攀爬至风机机舱平台，再利用机舱平台中的吊车将维护工具吊至机舱平台，然后再进行风机的维护作业。众所周知，风机机舱平台距离地面一般都在几十米以上，人力攀爬风机至少需要20分钟;机舱吊车吊装维护工具时，由于吊装距离高，吊装过程中并无任何支撑点，吊装危险系数高;这种人力攀爬方式风机维护工作，不但工作效率低，而且维护危险性大。随着风电行业的发展，出现了塔筒助力设备--免爬器，维护风机时，维护人员可以乘坐免爬器至机舱平台，工具可以随身携带或采用免爬器运输，攀爬风机只需10分钟左右，塔筒免爬器提高了风机维护工作效率，降低了维护危险性。为了更好地改善风电场维护人员的工作环境，提高维护工作效率，塔筒升降机产生了。维护人员可以携带维修工具乘坐升降机至机舱平台，并且一次性可以提升至少两人至机舱平台，只需5分钟即可到达机舱平台，人员乘坐于升降机轿厢内部，极大地提高了维护工作效率，最大程度上降低了维护危险性。

2 塔筒升降机的主要结构形式

自从塔筒升降机产生以来，经过几年的快速发展，塔筒升降机的结构形式也产生了一系列的变化，按照升降机提升导向方式分为钢丝绳导向升降机、爬梯导向升降机和齿轮齿条式爬梯导向升降机三大类。

（1）钢丝绳导向升降机。钢丝绳导向式升降机利用塔筒设置的钢丝绳作为导向上下运行。主要结构包括两根导向钢丝绳、一根工作钢丝绳和一根安全钢丝绳。两根导向钢丝绳顶部固定在塔筒顶部的吊点横梁上，底部固定在塔筒升降机的起始平台，作为塔筒升降机提升轨道，塔筒升降机沿着轨道运行，可以防止其在运行中发生旋转或摆动，提高了升降机的运行稳定性。一根工作钢丝绳，可以为升降机提供动力，一根安全钢丝绳，用于塔筒升降机防跌落保护。钢丝绳导向升降机优点是适用于顶部直径较小，空间受限制的塔筒内，由于升降机的安装相对更贴近塔筒壁，占用空间小，故可以上升到更高的位置。

（2）爬梯导向升降机。爬梯导向式升降机利用塔筒的爬梯作为导向上下运行。这种升降机巧妙地利用了塔筒内部的爬梯，风电场维护人员可以利用爬梯攀爬塔筒，升降机可以利用爬梯作为升降的导向，一举两得。爬梯导向升降机利用刚性爬梯作为导向，提高了运行稳定性，尤其是采用特殊塑料材质的导向轮，具有表面光滑、振动小以及运行平稳的特点。从逃生安全角度考虑，当遇到紧急情况时，维护人员可以由升降机顶部的备用门直接跨到爬梯上，通过爬梯安全撤离。

（3）齿轮齿条式爬梯导向升降机。齿轮齿条式爬梯导向型升降机是一种更安全可靠的塔筒升降机，齿轮齿条式升降机通过提升系统的齿轮与爬梯式齿条相结合，带动升降机轿厢沿爬梯式齿条上升或下降。爬梯式齿条安装在塔筒内侧壁的固定支架上，與安装在升降机轿厢上的支撑臂导向装置配合，用于对升降机轿厢的升降进行导向。齿轮齿条式升降机具有载重量大，运行平稳，运输物资更方便，安全系数更高等特点，大幅降低风机运维人员的体力消耗，提高风机维护的效率。

3 爬梯导向塔筒升降机在海上风电项目中的优势分析

（1）运行稳定性。爬梯导向升降机沿安装在塔筒壁上的爬梯上下运行，爬梯依靠密布在塔筒壁上的支撑件固定，且爬梯属于硬质型材，升降机依托爬梯为轨道，运行的稳定性非常高，人员在轿厢中的不稳定的动作，也不会导致升降机产生不稳定的摆动，舒适性有很高的保证。

（2）运行轨道防腐。爬梯导向升降机的导向爬梯均采用高强度铝合金制造而成，运用在海洋环境下，防腐性能非常高，使用寿命更长。

（3）运行轨道的维护。爬梯导向升降机的运行轨道为爬梯，爬梯的维护相对简单，且不易出现坏损更换。

（4）逃生的便利性。钢丝绳导向升降机逃生时需要跨空逃生，爬梯导向升降机的逃生直接可从轿厢登入到爬梯上，操作方式更为简单迅速。

（5）布局的合理性。大兆瓦风机塔筒直径变化大，为了保证逃生，钢丝绳导向升降机在每层平台的位置都会变化，本体运行过程是时刻扭转平移的，稳定性会再次降低。若保证稳定性则无法保证逃生距离，如果保证了逃生距离，风机内部布局可能会十分混乱，且升降机的运行稳定性也会受到非常大影响。

4 结论

本文主要对塔筒升降机的产生、结构形式和爬梯导向塔筒升降机在海上风电项目的优势做了详细的介绍，并得出如下结论：

（1）塔筒升降机的产生是风力发电机组发展的必然产物;

（2）爬梯导向塔筒升降机适应海上风电项目的需求;

（3）通过对爬梯导向塔筒升降机在海上风电项目中的优势介绍，对未来海上项目塔筒升降机的选择提供了有利的参考价值。