2.4　风轮（轮毂）

风轮是将风能转化为机械能的风力部件，由叶片和轮毂组成。叶片是使风轮旋转并产生气动力的部件；轮毂是风电机组的主要部件，用于安装风轮叶片或叶片组件于风轮轴上，如图2.4所示。

2.4.1　类型和技术特性

2.4.1.1　类型

目前，国内叶轮主要分两类：水平轴风轮，风轮的旋转轴与风向平行，主要分类包括单叶片、双叶片、三叶片和多叶片等，其中三叶片风轮应用最为广泛；垂直轴风轮，风轮的旋转轴垂直于地面或者气流方向。

2.4.1.2　技术特性

1.水平轴三叶片风轮特点

水平轴三叶片风轮的缺点是在风向转变时须随风摆动，造成结构复杂，能量损耗大，噪声大，设计转速较低，发电机变速比较大。优点是3片叶片制作方便，并且机械强度高。

2.垂直轴风轮特点

垂直轴风轮的优点是不需要随着风向摆动，电机位置固定，运转稳定，噪声小。但现有垂直轴风电机组虽然不受风向影响，风轮有一半时间处于逆风周期。

2.4.2　施工安全技术

2.4.2.1　风轮施工

（1）安装现场的工作人员应佩戴安全装备，如安全鞋、安全帽、工作服、防护手套、听觉防护（需要时）、防护镜（需要时）、安全带等。

（2）高空作业的现场地面不允许停留闲杂人员，不可向下抛掷任何物体，也不可将任何物体遗漏在高空作业现场。

（3）安全防护区应有警告标志。

（4）吊装物应固定牢靠，防止坠落，发生意外。

（5）大型零部件在运输时应采取有效措施，保证运输的安全；应提出对道路宽度、最小转弯半径、最大承载力的要求，应考虑当地的道路高度。

（6）在平均风速大于10m/s时和雷雨气候下不允许吊车工作。

（7）应有风电机组和吊车在吊装现场吊装中的位置图。

2.4.2.2　风轮组装

（1）组装前轮毂应保持清洁，安装平台应放置水平。

（2）轮毂与安装平台可靠固定后方可进行叶轮叶片组装，叶片吊点应设在叶片起吊标示位，并应有防护措施。

（3）叶片根部的0°标记位与轮毂叶片轴承的0°标记位应保持一致。

（4）叶片连接螺栓、螺母、垫片安装正确，应分多次对称拧紧螺栓至规定力矩。

（5）叶片安装后应采用专用支架支撑叶片，支持点在支撑标示位。

（6）风轮组装后不能立即安装的应有防倾覆、防位移措施。

2.4.2.3　风轮吊装

（1）风轮吊装应使用检验合格的吊具。

（2）吊装前，应检查叶片引雷线连接良好，叶片各接闪器至根部引雷线阻值不应大于该风力发电机组的规定值，检查吊具与叶轮是否固定牢靠。

（3）起吊时至少有两根导向绳，导向绳长度和强度应足够；应有足够人员拉紧导向绳，保证起吊方向。

（4）吊装风轮时，应在叶尖设置导向绳，防止发生转动、磕碰受损，导向绳的长度和强度应满足制造厂家要求，应注意叶尖不能碰着地面和塔架，以免损伤叶尖。

（5）风轮吊离地面1.5～1.8m时，安装叶轮定位导向销。

（6）轮毂法兰对正后，按要求安装好连接螺栓，并紧固至设计力矩。

（7）风轮吊装时，风速不应该高于该机型安装技术规定，未明确相关吊装风速的，风速超过8m/s时，不宜进行风轮吊装。

（8）遇有大雾、雷雨天气，或者照明不足时，有可能出现指挥人员看不清各工作地点，或起重机驾驶员看不见起重指挥人员的指令等情况，不宜进行吊装工作。

2.4.2.4　风轮场内外运输

（1）风电机组设备运输前，应根据设备防冲击、振动、防潮、抗变形等方面的要求，采用合理的方式进行绑扎固定。

（2）应编制风电机组设备的装车和卸车作业专项技术方案，作业时应设专人。

（3）叶片、轮毂运输时，应固定牢靠和设置警示标志；在运输、装卸过程中，应对叶片的薄弱部位、螺栓和配合面加以特别保护。

2.4.3　运行安全技术

2.4.3.1　风轮运行

（1）风速超过12m/s时，不应在机舱外和轮毂内工作。

（2）进入轮毂或风轮上工作，首先必须将风轮可靠锁定；锁定风轮时，风速不应高于风电机组规定的最高允许风速。进入变桨距风电机组轮毂内工作时，必须将变桨机构可靠固定。

（3）严禁在风轮转动的情况下插入锁定销，禁止锁定销未完全退出插孔前松开制动器。

（4）手动启动风电机组前风轮上应无结冰、积雪现象；停运叶片结冰的风电机组，应采用远程停机的方式。

2.4.3.2　叶片检查

（1）检查叶片的表面、根部和边缘有无损坏，检查一级装配区域有无裂缝。

（2）检查叶片内部有无异物。

（3）根据力矩表抽样紧固叶片螺栓。

（4）检查叶片初始安装角是否改变。

（5）检查叶片表面附翼有无损坏。

（6）检查叶片的接地系统是否正常。

（7）检查定桨距系统的叶尖制动系统是否正常。

2.4.3.3　轮毂检查

（1）检查轮毂表面有无腐蚀。

（2）根据力矩表抽样紧固主轴法兰与轮毂装配螺栓。

（3）当发现螺栓不符合要求时应予以更换。

（4）检查叶片和风轮的锁定系统是否正常。

2.4.3.4　风轮检修

（1）风电机组检修作业时，必须保持通信畅通，随时保持各作业点、监控中心之间的联络。

（2）风电机组检修作业时，车辆宜停泊在塔架上风向并与塔架保持20m及以上的安全距离。

（3）严禁在风轮转动的情况下插入锁定销，禁止锁定销未完全退出插孔前松开制动器。

（4）拆除能够造成风轮失去制动的部件前，应首先锁定风轮。

（5）进入轮毂或在风轮工作，应首先将风轮可靠锁定，不得在高于风电机组规定的最高允许风速时锁定风轮；进入变桨距风电机组轮毂内工作，还必须将变桨机构可靠锁定。

（6）维修叶片使用的吊篮，应符合《高处作业吊篮》（GB 19155—2017）的技术要求。工作温度低于-20℃时禁止使用吊篮，当工作处阵风风速大于8.3m/s时，不应在吊篮上工作。

2.4.4　标准依据

风电机组风轮施工及运行必须遵照的相关标准及规范见表2.3。