风电机组维护用吊装装置建模与分析

【摘要】：风能具有清洁、高效、可再生和便于大规模开发及应用等显著优势。但是,由于风电机组的质保期仅为5年,到目前,全球超过质保期的风电机组已超过50000台,风电机组中后期的运行维护将成为保障风力发电效益的核心环节。本文从风电机组的维护工作特点出发,确定以机组关键部件吊装作业为主要任务的吊装装置为研究对象,开展了以下几个方面的研究工作:1)基于桁架结构,建立了吊装平台的空心腹杆系桁架结构模型,该结构模型具有重量轻的优点,保证了吊装系统的安全使用;2)根据导杆机构具有“传力”良好和结构相对简单的优点,将其结构形式应用于设计风电机组吊装装置,在保证吊装装置结构强度和刚度的同时,满足结构简化的要求;3)运用三维CAD设计软件建立了吊装平台的仿真模型,并对模型进行了基于微分方程的线性化处理,得到吊装平台各个关键部件有限元模型;4)对建立的有限元模型添加约束和载荷,进行仿真分析,结果表明,本文建立的吊装平台关键部件的安全性,强度、刚度和应变量均满足吊臂功能实现的基本要求;5)应用Adams仿真平台,对建立的吊装平台的吊臂进行动力学仿真分析,结果表明,吊臂模型能够在极限工况下,吊臂能够实现平稳,精确的完成预定的吊装工作。仿真结果表明,本文设计的风电机组吊装装置能够满足机组在中后期运行维护过程中破损设备的更换以及老旧机组的升级换代工作。该吊装平台具有结构简单,造价低廉,组立、拆卸方便快捷等特点,对于降低运行维护的成本具有十分显著的工程应用价值。 【关键词】：风电机组 维护 吊装装置 建模 分析
【学位授予单位】：新疆农业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2014
【分类号】：TM315
【目录】：

• 摘要3-4
• Abstract4-6
• 第1章 绪论6-13
• 1.1 课题研究的背景和意义6-8
• 1.2 风电机组维护的吊装装置研究现状8-12
• 1.3 存在问题12
• 1.4 研究内容12-13
• 第2章 吊装装置总体设计方案13-26
• 2.1 吊装装置的总体设计方案确定13-17
• 2.2 夹持装置与工作平台选型分析17-20
• 2.3 吊装装置的三维建模20-24
• 2.4 经济性分析24-25
• 2.5 小结25-26
• 第3章 液压变幅系统设计26-37
• 3.1 吊装装置基本工作状况分析26-27
• 3.2 液压变幅系统设计要求27-29
• 3.3 液压变幅系统组成特征29
• 3.4 液压变幅系统基本回路29-34
• 3.5 液压变幅主要参数的确定34-36
• 3.6 小结36-37
• 第4章 关键零部件有限元分析37-52
• 4.1 有限元法概论37
• 4.2 吊装装置关键部件强度分析37-44
• 4.3 吊臂动力学分析44-50
• 4.4 小结50-52
• 第5章 结论与展望52-53
• 5.1 结论52
• 5.2 展望52-53
• 参考文献53-56
• 致谢56-57
• 作者简介57

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