CN108894931A - 塔筒弧段吊点选取方法、位姿调整方法及塔筒的组装方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种塔筒弧段吊点选取方法、位姿调整方法及塔筒的组装方法，吊点选取方法用于调整塔筒弧段的位姿，其包括：确定塔筒弧段的重心，塔筒弧段包括沿周向对称布置的第一半弧段和第二半弧段；确定经过重心、垂直于塔筒弧段沿轴向的两个端面且与第一半弧段和第二半弧段均相交的面为吊点分割面；在每个端面的第一半弧段上选取位于吊点分割面两侧的点为一对副吊点，一对副吊点包括远离第一半弧段的自由端设置的第一副吊点和靠近第一半弧段的自由端设置的第二副吊点；在每个端面上选取吊点分割面与第二半弧段的交点为主吊点，通过调整主吊点的位置使塔筒弧段克服自身重力而转动至预定位姿。本发明使塔筒弧段在翻转过程中不易变形，操作简单。

Description

塔筒弧段吊点选取方法、位姿调整方法及塔筒的组装方法

技术领域

本发明涉及风力发电技术领域，特别是涉及一种塔筒弧段吊点选取方法、位姿调整方法及塔筒的组装方法。

背景技术

随着现代风力发电机组的功率的逐渐提升，塔筒的直径不断增大。为了便于运输塔筒，可以将每个塔筒分为多个塔筒弧段，多个塔筒弧段运输到风力发电现场后，再将多个塔筒弧段组装为一个塔筒。组装过程中，需要将塔筒弧段进行翻转，调整其位姿，使其满足组装要求。

塔筒弧段的翻转一般通过四个吊车配合完成。图1是现有技术中塔筒弧段的位姿调整过程的场景示意图，如图1所示，塔筒弧段100的每个端面由相对设置的第一吊车110和第二吊车120的吊臂吊接，通过控制吊臂的运动来调整塔筒弧段100的位姿。由于塔筒弧段100翻转过程中，第一吊车110和第二吊车120的吊臂交叉作业，塔筒弧段100既要在竖直平面内转动还要在竖直平面内上下平动，很难保证第一吊车110和第二吊车120的吊臂能够同步运动，导致塔筒弧段100在翻转过程中容易发生扭转变形，塔筒的组装质量较差，组装效率较低，并且多个吊车的吊臂来回运动，施工现场占用面积较大，不适合风力发电现场的大规模作业。

发明内容

本发明的一个目的是提供一种塔筒弧段吊点选取方法及位姿调整方法，其可以保证塔筒弧段在翻转过程中不易变形。

本发明的另一个目的是提供一种塔筒的组装方法，其可以提高塔筒的组装质量和组装效率。

第一方面，本发明实施例提供了一种塔筒弧段吊点选取方法，用于调整塔筒弧段的位姿，其包括：确定塔筒弧段的重心，塔筒弧段包括沿周向对称布置的第一半弧段和第二半弧段；确定经过重心、垂直于塔筒弧段沿轴向的两个端面且与第一半弧段和第二半弧段均相交的面为吊点分割面；在每个端面的第一半弧段上选取位于吊点分割面两侧的点为一对副吊点，一对副吊点包括远离第一半弧段的自由端设置的第一副吊点和靠近第一半弧段的自由端设置的第二副吊点；在每个端面上选取吊点分割面与第二半弧段的交点为主吊点，通过调整主吊点在竖直平面内的位置使塔筒弧段克服自身重力而转动至预定位姿。

第二方面，本发明实施例提供了一种塔筒弧段位姿调整方法，其采用如前所述的塔筒弧段吊点选取方法选取吊点，位姿调整方法包括：在塔筒弧段的两个端面上方预定距离处分别固定吊钩；在每个端面上选取第一组吊点，第一组吊点包括位于第一半弧段上的第一副吊点、第二副吊点及位于第二半弧段上的主吊点；在每个端面上选取第二组吊点，第二组吊点与第一组吊点相对于塔筒弧段的对称中心线一一对称设置，第一组吊点包括位于第一半弧段上的主吊点及位于第二半弧段上的第一副吊点、第二副吊点；根据塔筒弧段的翻转方向使用第一组吊点或者第二组吊点；调整每个端面上的主吊点与吊钩之间距离，以使塔筒弧段克服自身重力而翻转至预定位姿。

根据本发明实施例的一个方面，位姿调整方法还包括：将塔筒弧段以初始位姿放置，初始位姿为塔筒弧段沿周向的两个自由端朝下且对称中心线竖直设置，并且吊点分割面与经过重心的竖直线呈第一角度α，第一角度α满足条件：0<α≤90°。

根据本发明实施例的一个方面，根据塔筒弧段的翻转方向使用第一组吊点或者第二组吊点包括：如果塔筒弧段从第二半弧段朝向第一半弧段翻转，则使用第一组吊点。

根据本发明实施例的一个方面，调整每个端面上的主吊点与吊钩之间距离、以使塔筒弧段克服自身重力而翻转至预定位姿包括：如果塔筒弧段从初始位姿翻转至预定位姿的第二角度β满足条件0<β≤α，则在第一副吊点与吊钩之间连接第一吊接装置，在主吊点与吊钩之间连接第二吊接装置；调整第二吊接装置的长度，以使塔筒弧段相对于第一副吊点翻转至预定位姿。

根据本发明实施例的一个方面，调整每个端面上的主吊点与吊钩之间距离、以使塔筒弧段克服自身重力而翻转至预定位姿包括：如果塔筒弧段从初始位姿翻转至预定位姿的第二角度β满足条件90<β≤180°，则在第一副吊点与吊钩之间连接第一吊接装置，在主吊点与吊钩之间连接第二吊接装置；调整第二吊接装置的长度，以使塔筒弧段相对于第一副吊点翻转第一角度α；将第一吊接装置从第一副吊点取下，并更换至第二副吊点；继续调整第二吊接装置的长度，以使塔筒弧段相对于第二副吊点翻转至预定位姿。

根据本发明实施例的一个方面，根据塔筒弧段的翻转方向使用第一组吊点或者第二组吊点包括：如果塔筒弧段从第一半弧段朝向第二半弧段翻转，则使用第二组吊点。

根据本发明实施例的一个方面，调整每个端面上的主吊点与吊钩之间距离、以使塔筒弧段克服自身重力而翻转至预定位姿包括：如果塔筒弧段从初始位姿翻转至预定位姿的第二角度β满足条件0<β≤α，则在第一副吊点与吊钩之间连接第一吊接装置，在主吊点与吊钩之间连接第二吊接装置；调整第二吊接装置的长度，以使塔筒弧段相对于第一副吊点翻转至预定位姿。

根据本发明实施例的一个方面，调整每个端面上的主吊点与吊钩之间距离、以使塔筒弧段克服自身重力而翻转至预定位姿包括：如果塔筒弧段从初始位姿翻转至预定位姿的第二角度β满足条件90<β≤180°，则在第一副吊点与吊钩之间连接第一吊接装置，在主吊点与吊钩之间连接第二吊接装置；调整第二吊接装置的长度，以使塔筒弧段相对于第一副吊点翻转第一角度α；将第一吊接装置从第一副吊点取下，并更换至第二副吊点；继续调整第二吊接装置的长度，以使塔筒弧段相对于第二副吊点翻转至预定位姿。

根据本发明实施例的一个方面，第二吊接装置包括倒链装置，通过调整倒链装置的链条的长度来调整第二吊接装置的长度。

根据本发明实施例的一个方面，第二吊接装置进一步包括绳索，绳索设置于倒链装置的一端或两端，通过调整倒链装置的链条的长度来调整第二吊接装置的长度。

根据本发明实施例的一个方面，吊钩包括主吊钩和副吊钩，第一吊接装置连接至副吊钩，第二吊接装置包括绳索或链条，主吊钩设置有导引轴，绳索或链条缠绕于导引轴上，通过控制导引轴的转动来调整第二吊接装置的长度。

另一方面，本发明实施例还提供了一种塔筒的组装方法，组装方法包括：N个塔筒弧段中的每个塔筒弧段均采用如前所述的塔筒弧段的位姿调整方法调整各自的位姿，以使N个塔筒弧段围合成整个塔筒，其中，N为大于或者等于3的整数。

本发明实施例提供的塔筒弧段吊点选取方法及位姿调整方法，第一方面，塔筒弧段在翻转过程中仅具有绕其轴向转动的一个自由度，不易发生变形；第二方面，在塔筒弧段的每个端面上设置主吊点、第一副吊点和第二副吊点，根据翻转过程中塔筒弧段的吊点分割面是否经过一竖直平面而确定是否将第一副吊点更换至第二副吊点，从而使塔筒弧段能够在0～360°的范围内均可翻转，满足塔筒弧段的位姿调整要求，操作简单；第三方面，塔筒弧段在位姿调整过程中，吊车的吊钩固定而不需要来回运动，节约了风力发电施工现场的占地面积。

另外，本发明实施例提供的塔筒的组装方法，采用如前所述的塔筒弧段的位姿调整方法调整各塔筒弧段的位姿，各塔筒弧段不易变形，提高了塔筒的整体组装质量和组装效率。

附图说明

下面将参考附图来描述本发明示例性实施例的特征、优点和技术效果。

图1是现有技术中塔筒弧段的位姿调整过程的场景示意图；

图2是本发明实施例提供的一种塔筒弧段吊点选取方法的工作原理示意图；

图3是本发明实施例提供的一种塔筒弧段吊点选取方法的流程框图；

图4是图3所示的塔筒弧段吊点选取方法中一个端面上的各吊点的位置示意图。

图5是本发明实施例提供的一种塔筒弧段位姿调整方法中塔筒弧段采用第一组吊点并处于初始位姿时的一种场景示意图；

图6是图5所示的塔筒弧段采用第一组吊点中的第一副吊点翻转至预定位姿的场景示意图；

图7是图5所示的塔筒弧段采用第一组吊点中的第一副吊点翻转至第一角度α的场景示意图；

图8是图7所示的塔筒弧段将第一组吊点中的第一副吊点更换为第二副吊点后继续翻转的场景示意图；

图9是图8所示的塔筒弧段翻转至预定位姿的场景示意图；

图10是图5所示的塔筒弧段采用第二组吊点并处于初始位姿时的一种场景示意图；

图11是图10所示的塔筒弧段采用第二组吊点中的第一副吊点翻转至预定位姿的场景示意图；

图12是图5所示的塔筒弧段采用第一组吊点并处于初始位姿时的另一种场景示意图；

图13是本发明实施例提供的一种塔筒的组装方法中各塔筒弧段处于初始位姿时的场景示意图；

图14是采用本发明实施例提供的一种塔筒的组装方法将塔筒组装后的场景示意图。

其中，

100-塔筒弧段；110-第一吊车；120-第二吊车；

1-第一吊点1；1’-第二吊点；2，2’-主吊点；3-端面；4-第一吊绳；5-第二吊绳；G-重心；

10-第一半弧段；20-第二半弧段；11，11’-第一副吊点；12，12’-第二副吊点；30-吊钩；31-主吊钩；32-副吊钩；40-第一吊接装置；50-第二吊接装置；51-倒链装置；52，53-绳索；α-第一角度；β-第二角度；

A₁-第1个塔筒弧段；A₂-第2个塔筒弧段；A₃-第3个塔筒弧段；A_N-第N个塔筒弧段；a-第一自由端端面；b-第二自由端端面；d1，d2，d3-箭头。

在附图中，相同的部件使用相同的附图标记。附图并未按照实际的比例绘制。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明的实施方式作进一步详细描述。以下实施例的详细描述和附图用于示例性地说明本发明的原理，但不能用来限制本发明的范围，即本发明不限于所描述的实施例。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上；术语“上”、“下”、“左”、“右”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有预定的方位、以预定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

为了更好地理解本发明，下面结合图2至14根据本发明实施例的塔筒弧段吊点选取方法、位姿调整方法及塔筒的组装方法进行详细描述。

塔筒弧段一般通过两个吊点吊接，在位姿调整过程中应避免发生变形，为了实现这个目的，可以使塔筒弧段仅具有绕其轴向转动的一个自由度。根据物体重力方向总是竖直向下的原理，当塔筒弧段上的一个吊点受到的拉力与塔筒弧段自身的重力平衡时，另一个吊点受到的拉力为零，尤其拉力为零的吊点位于塔筒弧段的上方、而另一个吊点位于下方时，塔筒弧段将处于不稳定状态。因此，吊点的选取十分重要。

图2是本发明实施例提供的一种塔筒弧段吊点选取方法的工作原理示意图。

参阅图2，塔筒弧段具有沿轴向的两个端面3，每个端面3上设置有多个安装孔，吊点的位置确定后，可以在每个端面3上对应于吊点的安装孔内设置吊具，以将塔筒弧段吊接至某一吊接点。

在塔筒弧段的每个端面3上任意选取第一吊点1和第二吊点1’，如图2所示，在第一吊点1与某一吊接点之间连接第一吊绳4，在第二吊点1’与某一吊接点之间连接第二吊绳5。为了使塔筒弧段仅具有绕其轴向转动的一个自由度，假设第一吊绳4的长度不变，调整第二吊绳5的长度，以使塔筒弧段沿图2中箭头所示的方向转动。

需要说明的是，图2仅示出了塔筒弧段的一个端面3的结构示意图，另一个端面3也具有相同的结构，并且两个端面3上的第一吊点1和第二吊点1’的位置沿塔筒弧段的轴向一一对应。

当塔筒弧段沿图2所示的箭头方向翻转至图2所示的位置且未到达预定位姿时，第一吊绳4受到的拉力与重心G位于同一竖直平面内，第一吊点1受到的拉力等于塔筒弧段的重力，在第二吊点1’施加的拉力即第二吊绳5受到的拉力等于零，处于接近松弛状态，如果此时外界的自然风或其它外力施加到塔筒弧段上，塔筒弧段的重心G将发生偏移。

如果塔筒弧段的重心G先偏移至第一吊绳4的右侧，塔筒弧段在自身重力的作用下瞬间将拉动第二吊绳5顺时针翻转，产生巨大的冲击力，导致第二吊绳5由接近松弛状态瞬间张紧并失去控制，并且无法沿图2所示的箭头方向继续翻转至预定位姿。

如果塔筒弧段的重心G先偏移至第一吊绳4的左侧，塔筒弧段在自身重力的作用下瞬间将拉动第二吊绳5逆时针翻转，产生巨大的冲击力，导致第二吊绳5由接近松弛状态瞬间张紧并失去控制，并且第一吊绳4与第二吊绳5交叉缠绕，使塔筒弧段在竖直平面内来回摆动，严重的情况下可能会损坏第一吊绳4、第二吊绳5以及其它相关的机器设备，甚至造成人员伤害。

由此，在塔筒弧段上选取吊点时，应避免长度不变的第一吊绳4连接的第一吊点1受到的拉力与塔筒弧段的重心G在同一竖直平面内，尤其应避免第一吊点1位于竖直方向的最下方，导致塔筒弧段无法翻转至预定位姿，或者处于不稳定状态。

需要说明的是，在图2所示的示例中，当第一吊绳4的长度不变时，优选地，塔筒弧段沿图2所示的箭头方向即克服重力的方向翻转。虽然当翻转角度较小时，塔筒弧段可以沿与图2所示的箭头方向相反的方向翻转，但翻转角度较大时，第一吊点1受到的拉力与塔筒弧段的重心G可能在同一竖直平面内，导致塔筒弧段无法翻转至预定位姿，或者处于不稳定状态。翻转角度的允许值与第一吊点1和第二吊点1’在塔筒弧段上的位置有关，不再赘述。

下面结合附图详细说明本发明实施例提供的一种塔筒弧段吊点选取方法的具体步骤。

图3是本发明实施例提供的一种塔筒弧段吊点选取方法的流程框图，图4是图3所示的塔筒弧段吊点选取方法中一个端面上的各吊点的位置示意图。

请一并参阅图3和图4，本发明实施例提供了一种塔筒弧段吊点选取方法，用于调整塔筒弧段的位姿，吊点选取方法包括：

步骤S1，确定塔筒弧段的重心G，塔筒弧段包括沿周向对称布置的第一半弧段10和第二半弧段20。

步骤S2，确定经过重心G、垂直于塔筒弧段的两个端面3且与第一半弧段10和第二半弧段20均相交的面为吊点分割面P。

步骤S3，在每个端面3的第一半弧段10上选取位于吊点分割面P两侧的点为一对副吊点，一对副吊点包括远离第一半弧段10的自由端设置的第一副吊点11和靠近第一半弧段10的自由端设置的第二副吊点12；

步骤S4，在每个端面3上选取吊点分割面P与第二半弧段20的交点为主吊点2，通过调整主吊点2在竖直平面内的位置使塔筒弧段克服自身重力而转动至预定位姿。

假设塔筒弧段的预定位姿为相对于图4所示的位姿翻转180度，并且通过第一副吊点11和主吊点2将塔筒弧段吊接起来。当塔筒弧段翻转至使吊点分割面P位于竖直平面内时，由于主吊点2受到的拉力与塔筒弧段的重力在竖直方向上平衡，此时可以将第一副吊点11更换至第二副吊点12，使塔筒弧段在竖直方向上不再保持平衡，从而塔筒弧段可以继续翻转至预定位姿。稍后将在本发明实施例提供的一种塔筒弧段位姿调整方法中进一步详细描述。

需要说明的是，吊点分割面P的位置并不局限于图4所示的近似于水平面的位置，只要经过重心G、垂直于塔筒弧段的两个端面3且与第一半弧段10和第二半弧段20均相交的面均可，不再赘述。

本发明实施例提供的塔筒弧段吊点选取方法，通过在塔筒弧段的每个端面3上设置主吊点2和其中一个副吊点11或12以将塔筒弧段吊接，并通过调整主吊点2在竖直平面内的位置使塔筒弧段仅具有绕其轴向转动的一个自由度，不易发生变形。另外，在主吊点2受到的拉力与塔筒弧段的重心在同一竖直平面内时，可以将副吊点的位置从第一副吊点11更换为第二副吊点12，从而使塔筒弧段能够继续翻转，满足塔筒弧段的位姿调整要求。

图5是本发明实施例提供的一种塔筒弧段位姿调整方法中塔筒弧段采用第一组吊点并处于初始位姿时的一种场景示意图。

参阅图5，本发明实施例提供的一种塔筒弧段位姿调整方法，采用如前所述的塔筒弧段吊点选取方法选取吊点，位姿调整方法包括：

步骤S10，在塔筒弧段的两个端面3上方预定距离处分别固定吊钩30；

步骤S20，在每个端面3上选取第一组吊点，第一组吊点包括位于第一半弧段10上的第一副吊点11、第二副吊点12及位于第二半弧段20上的主吊点2。

步骤S30，在每个端面3上选取第二组吊点，第二组吊点与第一组吊点相对于塔筒弧段的对称中心线L分别一一对称设置，第二组吊点包括位于第一半弧段10上的主吊点2’及位于第二半弧段20上的第一副吊点11’、第二副吊点12’。

步骤S40，根据塔筒弧段的翻转方向使用第一组吊点或者第二组吊点。

塔筒弧段的翻转方向以转动角度不超过180°为准，例如，从其中一个端面3看去，如果逆时针翻转需要转动240°的话，可以调整为顺时针转动60°。另外，塔筒弧段需要沿克服自身重力的方向翻转，故可以根据具体的情况选择第一组吊点或者第二组吊点。

步骤S50，调整每个端面上的主吊点2或者2’与吊钩30之间距离，以使塔筒弧段克服自身重力而翻转至预定位姿。

本发明实施例提供的塔筒弧段位姿调整方法，采用如前所述的塔筒弧段吊点选取方法在塔筒弧段的每个端面3上选取对称设置的两组吊点，并根据塔筒弧段的翻转方向不同，相应地选择不同的一组吊点，从而使塔筒弧段在0～360°的范围内均可调整，操作简单。

另外，塔筒弧段在位姿调整过程中吊钩30均固定，吊臂不需要来回运动，仅通过调整每个端面上的主吊点2或者2’与吊钩30之间距离，即可使塔筒弧段克服自身重力而翻转至预定位姿，节约了风力发电施工现场的占地面积。

下面结合附图进一步详细描述塔筒弧段位姿调整方法的具体步骤。

再次参阅图5，本发明实施例提供的塔筒弧段位姿调整方法还包括：

步骤S9，将塔筒弧段以初始位姿放置，初始位姿为塔筒弧段沿周向的两个自由端朝下且对称中心线L竖直设置，并且吊点分割面P与经过重心G的竖直线呈第一角度α，第一角度α满足条件：0<α≤90°。

需要说明的是，步骤S9可以在步骤S10之前进行，也可以在步骤S10之后进行，不作限制。另外，塔筒弧段的初始位姿并不限于图5所示的位姿，可以根据具体的适用场合而定。下面以图5所示的初始位姿为例描述塔筒弧段位姿调整方法的具体步骤。

一方面，步骤S40中，根据塔筒弧段的翻转方向使用第一组吊点或者第二组吊点包括：

步骤S41，如果塔筒弧段从第二半弧段20朝向第一半弧段10翻转，如图5中所示的箭头方向，则使用第一组吊点。

图6是图5所示的塔筒弧段采用第一组吊点中的第一副吊点翻转至预定位姿的场景示意图。

请一并参阅图5和图6，步骤S50中，调整每个端面上的主吊点2与吊钩30之间距离、以使塔筒弧段克服自身重力而翻转至预定位姿包括：

步骤S51，如果塔筒弧段从初始位姿翻转至预定位姿的第二角度β满足条件0<β≤α，则在第一副吊点11与吊钩30之间连接第一吊接装置40，在主吊点2与吊钩30之间连接第二吊接装置50。

步骤S52，调整第二吊接装置50的长度，以使塔筒弧段相对于第一副吊点11翻转至预定位姿。

第二吊接装置50的长度调整可以由操作人员手动缓慢操作来实现，拉力的大小和速度相对容易控制，提高了塔筒弧段翻转的稳定性，防止塔筒弧段在翻转过程中产生较大的变形。

例如，假设塔筒弧段的初始位姿如图5所示，塔筒弧段的吊点分割面P与经过重心G的竖直线呈第一角度α，第一角度α为90°，塔筒弧段从第二半弧段20朝向第一半弧段10翻转，即沿图5所示的箭头方向翻转，并且从初始位姿翻转至预定位姿的第二角度β为60°，则将第一吊接装置40设置于第一副吊点11与吊钩30之间，将第二吊接装置50设置于主吊点2与吊钩30之间，只需要缩短两个第二吊接装置50的长度，使塔筒弧段相对于第一副吊点11翻转60°即可。

图7是图5所示的塔筒弧段采用第一组吊点中的第一副吊点翻转至第一角度α的场景示意图，图8是图7所示的塔筒弧段将第一组吊点中的第一副吊点更换为第二副吊点后继续翻转的场景示意图，图9是图8所示的塔筒弧段翻转至预定位姿的场景示意图。

请一并参阅图5、图7至图9。步骤S50中，调整每个端面上的主吊点2与吊钩30之间距离、以使塔筒弧段克服自身重力而翻转至预定位姿包括：

步骤S511，如果塔筒弧段从初始位姿翻转至预定位姿的第二角度β满足条件90<β≤180°，则在第一副吊点11与吊钩30之间连接第一吊接装置40，在主吊点2与吊钩30之间连接第二吊接装置50，如图5所示。

步骤S521，调整第二吊接装置50的长度，以使塔筒弧段相对于第一副吊点11翻转第一角度α，如图7所示。

步骤S531，将第一吊接装置40从第一副吊点11取下，并更换至第二副吊点12，如图8所示。

步骤S541，继续调整第二吊接装置50的长度，以使塔筒弧段相对于第二副吊点12翻转至预定位姿，如图9所示。

例如，假设塔筒弧段的初始位姿如图5所示，塔筒弧段的吊点分割面P与经过重心G的竖直线呈第一角度α，第一角度α取90°，塔筒弧段从第二半弧段20朝向第一半弧段10翻转，即沿图5所示的箭头方向翻转，并且从初始位姿翻转至预定位姿的第二角度β为120°，则首先需要缩短第二吊接装置50的长度，使塔筒弧段相对于第一副吊点11翻转第一角度α即90°，此时吊点分割面P位于一竖直平面，塔筒弧段在竖直方向处于平衡状态。主吊点2受到的拉力即第二吊接装置50受到的拉力等于塔筒弧段的重力，第一副吊点11受到的拉力即第一吊接装置40受到的拉力为零。如果继续缩短或者伸长第二吊接装置50的长度，塔筒弧段将在该竖直平面内上下平动而不再翻转，如图7所示。

然后，将每个端面3上的第一吊接装置40从第一副吊点11取下，并连接至第二副吊点12。由于此时第一吊接装置40受到的拉力为零，故可以很容易地将第一吊接装置40从第一副吊点11取下。当将第一吊接装置40连接至第二副吊点12时，由于第一吊接装置40的总长度不变，故需要略微调整第二吊接装置50的长度和塔筒弧段的角度，以便于将第一吊接装置40连接至塔筒弧段的第二副吊点12上，如图8所示。此时第一吊接装置40与第二吊接装置50均受拉力，从而与塔筒弧段的重力保持平衡。

最后，伸长第二吊接装置50的长度，使塔筒弧段相对于第二副吊点12翻转第二角度β即120°至预定位姿，如图9所示。

另一方面，步骤S40中，根据塔筒弧段的翻转方向使用第一组吊点或者第二组吊点包括：

步骤S411，如果塔筒弧段从第一半弧段10朝向第二半弧段20翻转，则使用第二组吊点。

图10是图5所示的塔筒弧段采用第二组吊点并处于初始位姿时的一种场景示意图，图11是图10所示的塔筒弧段采用第二组吊点中的第一副吊点翻转至预定位姿的场景示意图。

请一并参阅图10和图11，步骤S50中，调整每个端面上的主吊点2’与吊钩30之间距离、以使塔筒弧段克服自身重力而翻转至预定位姿包括：

步骤S51’，如果塔筒弧段从初始位姿翻转至预定位姿的第二角度β满足条件0<β≤α，则在第一副吊点11’与吊钩30之间连接第一吊接装置40，在主吊点2’与吊钩30之间连接第二吊接装置50。

步骤S52’，调整第二吊接装置50的长度，以使塔筒弧段相对于第一副吊点11’翻转至预定位姿。

例如，假设塔筒弧段的初始位姿如图10所示，塔筒弧段的吊点分割面P与经过重心G的竖直线呈第一角度α，第一角度α为90°，塔筒弧段从第一半弧段10朝向第二半弧段20翻转，即沿图10所示的箭头方向翻转，并且从初始位姿翻转至预定位姿的第二角度β为30°，则将第一吊接装置40设置于第一副吊点11’与吊钩30之间，将第二吊接装置50设置于主吊点2’与吊钩30之间，只需要缩短两个第二吊接装置50的长度，使塔筒弧段相对于第一副吊点11’翻转30°即可，如图11所示。

另外，步骤S50中，调整每个端面上的主吊点2’与吊钩30之间距离、以使塔筒弧段克服自身重力而翻转至预定位姿包括：

步骤S511’，如果塔筒弧段从初始位姿翻转至预定位姿的第二角度β满足条件90<β≤180°，则在第一副吊点11’与吊钩30之间连接第一吊接装置40，在主吊点2’与吊钩30之间连接第二吊接装置50；

步骤S521’，调整第二吊接装置50的长度，以使塔筒弧段相对于第一副吊点11’翻转第一角度α；

步骤S531’，将第一吊接装置40从第一副吊点11’取下，并更换至第二副吊点12’；

步骤S541’，继续调整第二吊接装置50的长度，以使塔筒弧段相对于第二副吊点12’翻转至预定位姿。

由于塔筒弧段从第一半弧段10朝向第二半弧段20翻转的过程与前述塔筒弧段从第二半弧段20朝向第一半弧段10翻转的过程类似，故不再赘述第二角度β满足条件90<β≤180°时的位姿调整过程。

再次参阅图5至图11，第二吊接装置50包括倒链装置51，通过调整倒链装置51的链条的长度来调整第二吊接装置50的长度。第一吊接装置40可以为长度不变的绳索或链条等，第二吊接装置50的倒链装置51包括悬挂钩和链条，链条的一端连接至主吊点2(2’)，链条的另一端通过悬挂钩连接至吊钩30。

作为一种可选的实施方式，如果倒链装置51的链条的长度不足，或者为了减小倒链装置51与主吊点2(2’)或者吊钩30的连接处的摩擦，第二吊接装置50可以进一步包括绳索，绳索设置于倒链装置51的一端或两端。

例如，一段绳索52可以设置于倒链装置51的链条的一端与主吊点2(2’)之间，也可以设置于吊钩30与倒链装置51的悬挂钩之间；或者其中一段绳索52设置于吊钩30与倒链装置51的悬挂钩之间，另一段绳索53设置于倒链装置51的链条的一端与主吊点2(2’)之间，如图5至图11所示。通过调整倒链装置51的链条的长度来调整第二吊接装置50的长度。

倒链装置51可以通过操作人员手动拖拉倒链装置51的链条一端即可调整链条的长度，也可以由操作人员控制点动式电动开关的方法来调整链条的长度。

一般起吊重量较大的吊车仅具有一个吊钩30，上述塔筒弧段的每个端面3吊接的第一吊接装置40和第二吊接装置50可以均连接至同一个吊车的吊钩30，由此，一个塔筒弧段采用两台吊车即可完成塔筒弧段的位姿调整，吊车的数量较少，节约了吊装成本和风力发电施工现场的占地面积。

图12是图5所示的塔筒弧段采用第一组吊点并处于初始位姿时的另一种场景示意图。

参阅图11，对于起吊重量较小的吊车，吊钩30包括主吊钩31和副吊钩32。第一吊接装置40连接至副吊钩32，第二吊接装置50包括绳索或链条，主吊钩31设置有导引轴(图中未示出)，绳索或链条缠相对于于导引轴上，通过控制导引轴的转动来调整第二吊接装置50的长度。当链条缠绕于导引轴上时，导引轴设置有与链条配合的齿形，用于将链条固定并缠绕于导引轴上。

需要说明的是，副吊钩32也可以设置有导引轴，主吊钩31和副吊钩32可以互换使用，即第一吊接装置40连接主吊钩31，第二吊接装置50连接副吊钩32。主吊钩31和副吊钩32同时工作时要避免超载，防止绳索或链条拉断、塔筒弧段坠落等事故发生。

由此，本发明实施例提供的塔筒弧段位姿调整方法，根据翻转过程中塔筒弧段的吊点分割面P是否经过一竖直平面而将第一副吊点11更换至第二副吊点12，并且更换过程中可以由操作人员缓慢操作，进一步防止塔筒弧段发生变形。

图13是本发明实施例提供的一种塔筒的组装方法中各塔筒弧段处于初始位姿时的场景示意图，图14是采用本发明实施例提供的一种塔筒的组装方法将塔筒组装后的场景示意图。

参阅图13，本发明实施例还提供的一种塔筒的组装方法，塔筒包括沿其周向划分的N个塔筒弧段A₁、A₂……A_N，为了将加工好的塔筒弧段运输到风力发电现场进行组装，优选地，一般将N个塔筒弧段以相同的初始位姿叠放在支架上一并运输，如图13所示。

塔筒的组装方法包括：N个塔筒弧段中的每个塔筒弧段均采用如前所述的塔筒弧段位姿调整方法调整各自的位姿，以使N个塔筒弧段围合成整个塔筒，其中，N为大于或者等于3的整数。为了便于运输，工程上一个塔筒通常包括三个或者四个塔筒弧段。

参阅图14，以塔筒包括沿其周向均匀划分的3个塔筒弧段A₁、A₂、A₃为例进行说明。3个塔筒弧段以图13所示的相同的初始位姿叠放在支架上一并运输，每个塔筒弧段包括沿周向的第一自由端端面a和第二自由端端面b。

塔筒的组装方法的具体步骤如下：

采用如前所述的第一组吊点将第1个塔筒弧段A₁吊接于吊钩，沿图14中箭头d1的方向从初始位姿翻转180°，翻转过程需要将第一副吊点更换至第二副吊点；

采用如前所述的第一组吊点将第2个塔筒弧段A₂吊接于吊钩，沿图14中箭头d2的方向从初始位姿翻转60°，并将第2个塔筒弧段A₂的第一自由端端面a对应于第1个塔筒弧段A₁的第二自由端端面b放置，翻转过程不需要更换第一副吊点；

采用如前所述的第二组吊点将第3个塔筒弧段A₃吊接于吊钩，沿图14中箭头d3的方向从初始位姿翻转60°，并将第3个塔筒弧段A₃的第二自由端端面b对应于第1个塔筒弧段A₁的第一自由端端面a放置，第3个塔筒弧段A₃的第一自由端端面a对应于第2个塔筒弧段A₂的第二自由端端面b放置，翻转过程不需要更换第一副吊点。

由此，3个塔筒弧段依次首尾相连围合成整个塔筒，将3个塔筒弧段两两组装后便完成了整个塔筒的组装。

可以理解的是，塔筒弧段的初始位姿不限于图13所示的初始位姿，则每个塔筒弧段从初始位姿调整至预定位姿的翻转角度也有所不同，不再赘述。

本发明实施例提供的塔筒的组装方法，采用如前所述的塔筒弧段位姿调整方法调整各塔筒弧段的位姿，各塔筒弧段均不易变形，提高了塔筒的整体组装质量和组装效率。

虽然已经参考优选实施例对本发明进行了描述，但在不脱离本发明的范围的情况下，可以对其进行各种改进并且可以用等效物替换其中的部件。尤其是，只要不存在结构冲突，各个实施例中所提到的各项技术特征均可以任意方式组合起来。本发明并不局限于文中公开的预定实施例，而是包括落入权利要求的范围内的所有技术方案。

Claims (13)

1.一种塔筒弧段吊点选取方法，用于调整所述塔筒弧段的位姿，其特征在于，所述吊点选取方法包括：

确定塔筒弧段的重心(G)，所述塔筒弧段包括沿周向对称布置的第一半弧段(10)和第二半弧段(20)；

确定经过所述重心(G)、垂直于所述塔筒弧段沿轴向的两个端面(3)且与所述第一半弧段(10)和所述第二半弧段(20)均相交的面为吊点分割面(P)；

在每个所述端面(3)的所述第一半弧段(10)上选取位于所述吊点分割面(P)两侧的点为一对副吊点，所述一对副吊点包括远离所述第一半弧段(10)的自由端设置的第一副吊点(11)和靠近所述第一半弧段(10)的自由端设置的第二副吊点(12)；

在每个所述端面(3)上选取所述吊点分割面(P)与所述第二半弧段(20)的交点为主吊点(2)，通过调整所述主吊点(2)在竖直平面内的位置使所述塔筒弧段克服自身重力而转动至预定位姿。

2.一种塔筒弧段位姿调整方法，采用权利要求1所述的塔筒弧段吊点选取方法选取吊点，其特征在于，所述位姿调整方法包括：

在塔筒弧段的两个端面(3)上方预定距离处分别固定吊钩(30)；

在每个所述端面(3)上选取第一组吊点，所述第一组吊点包括位于第一半弧段(10)上的第一副吊点(11)、第二副吊点(12)及位于第二半弧段(20)上的主吊点(2)；

在每个所述端面(3)上选取第二组吊点，所述第二组吊点与所述第一组吊点相对于所述塔筒弧段的对称中心线(L)分别一一对称设置，所述第二组吊点包括位于第一半弧段(10)上的主吊点(2’)及位于第二半弧段(20)上的第一副吊点(11’)、第二副吊点(12’)；

根据所述塔筒弧段的翻转方向使用所述第一组吊点或者所述第二组吊点；

调整每个所述端面(3)上的所述主吊点(2，2’)与所述吊钩(30)之间距离，以使所述塔筒弧段克服自身重力而翻转至预定位姿。

3.根据权利要求2所述的位姿调整方法，其特征在于，所述位姿调整方法还包括：

将塔筒弧段以初始位姿放置，所述初始位姿为所述塔筒弧段沿周向的两个自由端朝下且所述对称中心线(L)竖直设置，并且所述吊点分割面(P)与经过所述重心(G)的竖直线呈第一角度α，所述第一角度α满足条件：0<α≤90°。

4.根据权利要求3所述的位姿调整方法，其特征在于，所述根据所述塔筒弧段的翻转方向使用所述第一组吊点或者所述第二组吊点包括：

如果所述塔筒弧段从所述第二半弧段(20)朝向所述第一半弧段(10)翻转，则使用所述第一组吊点。

5.根据权利要求4所述的位姿调整方法，其特征在于，所述调整每个所述端面(3)上的所述主吊点(2，2’)与所述吊钩(30)之间距离、以使所述塔筒弧段克服自身重力而翻转至预定位姿包括：

如果所述塔筒弧段从所述初始位姿翻转至所述预定位姿的第二角度β满足条件0<β≤α，则在所述第一副吊点(11)与所述吊钩(30)之间连接第一吊接装置(40)，在所述主吊点(2)与所述吊钩(30)之间连接第二吊接装置(50)；

调整所述第二吊接装置(50)的长度，以使所述塔筒弧段相对于所述第一副吊点(11)翻转至所述预定位姿。

6.根据权利要求4所述的位姿调整方法，其特征在于，所述调整每个所述端面(3)上的所述主吊点(2，2’)与所述吊钩(30)之间距离、以使所述塔筒弧段克服自身重力而翻转至预定位姿包括：

如果所述塔筒弧段从所述初始位姿翻转至所述预定位姿的第二角度β满足条件90<β≤180°，则在所述第一副吊点(11)与所述吊钩(30)之间连接第一吊接装置(40)，在所述主吊点(2)与所述吊钩(30)之间连接第二吊接装置(50)；

调整所述第二吊接装置(50)的长度，以使所述塔筒弧段相对于所述第一副吊点(11)翻转所述第一角度α；

将所述第一吊接装置(40)从所述第一副吊点(11)取下，并更换至所述第二副吊点(12)；

继续调整所述第二吊接装置(50)的长度，以使所述塔筒弧段相对于所述第二副吊点(12)翻转至所述预定位姿。

7.根据权利要求3所述的位姿调整方法，其特征在于，所述根据所述塔筒弧段的翻转方向使用所述第一组吊点或者所述第二组吊点包括：

如果所述塔筒弧段从所述第一半弧段(10)朝向所述第二半弧段(20)翻转，则使用所述第二组吊点。

8.根据权利要求7所述的位姿调整方法，其特征在于，所述调整每个所述端面(3)上的所述主吊点(2，2’)与所述吊钩(30)之间距离、以使所述塔筒弧段克服自身重力而翻转至预定位姿包括：

如果所述塔筒弧段从所述初始位姿翻转至所述预定位姿的第二角度β满足条件0<β≤α，则在所述第一副吊点(11’)与所述吊钩(30)之间连接第一吊接装置(40)，在所述主吊点(2’)与所述吊钩(30)之间连接第二吊接装置(50)；

调整所述第二吊接装置(50)的长度，以使所述塔筒弧段相对于所述第一副吊点(11’)翻转至所述预定位姿。

9.根据权利要求7所述的位姿调整方法，其特征在于，所述调整每个所述端面(3)上的所述主吊点(2，2’)与所述吊钩(30)之间距离、以使所述塔筒弧段克服自身重力而翻转至预定位姿包括：

如果所述塔筒弧段从所述初始位姿翻转至所述预定位姿的第二角度β满足条件90<β≤180°，则在所述第一副吊点(11’)与所述吊钩(30)之间连接第一吊接装置(40)，在所述主吊点(2’)与所述吊钩(30)之间连接第二吊接装置(50)；

调整所述第二吊接装置(50)的长度，以使所述塔筒弧段相对于所述第一副吊点(11’)翻转所述第一角度α；

将所述第一吊接装置(40)从所述第一副吊点(11’)取下，并更换至所述第二副吊点(12’)；

继续调整所述第二吊接装置(50)的长度，以使所述塔筒弧段相对于所述第二副吊点(12’)翻转至所述预定位姿。

10.根据权利要求5、6、8或9任一项所述的位姿调整方法，其特征在于，所述第二吊接装置(50)包括倒链装置(51)，通过调整倒链装置(51)的链条的长度来调整所述第二吊接装置(50)的长度。

11.根据权利要求10所述的位姿调整方法，其特征在于，所述第二吊接装置(50)进一步包括绳索(52，53)，所述绳索(52，53)设置于所述倒链装置(51)的一端或两端，通过调整倒链装置(51)的链条的长度来调整所述第二吊接装置(50)的长度。

12.根据权利要求5、6、8或9任一项所述的位姿调整方法，其特征在于，所述吊钩(30)包括主吊钩(31)和副吊钩(32)，所述第一吊接装置(40)连接至所述副吊钩(32)；所述第二吊接装置(50)包括绳索或链条，所述主吊钩(31)设置有导引轴，所述绳索或链条缠绕于所述导引轴上，通过控制所述导引轴的转动来调整所述第二吊接装置(50)的长度。

13.一种塔筒的组装方法，其特征在于，所述组装方法包括：

N个塔筒弧段中的每个塔筒弧段均采用如权利要求2至12任一项所述的塔筒弧段位姿调整方法调整各自的位姿，以使所述N个塔筒弧段围合成整个所述塔筒，其中，N为大于或者等于3的整数。