CN102161375A - 风电机组设备运输安装船及其应用 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种风电机组设备运输安装船，包括：船体部分，其上设有至少一个开口部，开口部被构造成用于容纳风电机组设备并适于在风电机组设备带有基础部分时使其在运输及安装过程中通过所带基础部分浮置于水面上；吊机部分，其装设于开口部周围用以将风电机组设备吊装放置于开口部内并在运输及安装过程中为其提供扶稳力。它可用于将待安装风电机组设备从码头运输至指定位置并进行安装，或对指定位置的已安装风电机组设备进行迁徙或拆除以将其运输至目的地。本发明能充分利用风电机组基础部分的自浮能力，全方位、有效地解决风电机组设备整体运输和安装问题，从而实现在陆基上进行整体建造及调试、在例如海洋等水体上进行运输和安装的一体化作业。

Description

风电机组设备运输安装船及其应用
【技术领域】
本发明涉及一种船及其应用，尤其涉及一种风电机组设备运输安装船及其应用。
【背景技术】
目前，风力发电机组(或者简称为“风电机组”)大多仍采用打入式桩基础，尽管桩基础技术已较为成熟，但是它存在着安装时间较长、设备费用较高等缺点，并且由于环境恶劣而致使桩基础的施工非常困难，所取得的经济效益并不理想。随着例如筒型基础等新型基础在风电应用技术方面逐步地完善，其工程实际应用数量也将取得突破性进展，因此将筒型基础等作为基础部分的风电机组在陆基上进行建造、调试、运输及安装工作，就能够最大限度地基于陆基完成大量相关作业，从而缩短安装时间，提高安装效率并可将风电机组设备的性能调试至最佳，所以需要提供一种专用的风电机组设备运输安装船来有效地实现体积较大、重量相当可观的风电机组设备的运输以及安装工作。
在专利公开号为CN101927815A的中国专利申请中公开了一种风力发电机组运输吊装船，它包括船体、多个固定支架、第一滑轨、第二滑轨、风电机组、缓冲装置、回转吊车和卷扬装置等组成部分。然而，该风力发电机组运输吊装船的整体结构较为复杂，并且不能有效解决将体积、重量均较大的风电机组设备运输到指定地点并进行安装的问题。
此外，在专利公开号为CN101927815A的中国专利申请中公开了一种专用工程船，其包括一平板船体，并且在该平板船体上有滑动设置且具有多方向自由度的叉接装置或者机械手，该叉接装置或者机械手的端部带有空挡尺寸与风电机组塔筒尺寸相配合的叉头，并且叉头的叉齿上还带有能够与风电机组裙挡相连接的螺纹孔。上述的专用工程船同样不具备特别是针对已带有基础部分的风电机组整机的运输及安装能力。
【发明内容】
有鉴于此，根据本发明的一个方面，其目的在于提供一种风电机组设备运输安装船，以有效解决现有技术中存在的上述诸多问题，尤其能够在带有基础部分的风电机组整机重量超过船体部分设计荷载和/或吊机部分起重能力的情形下通过巧妙地利用风电机组基础部分的浮力运输而具备运输、安装、迁移或拆除风电机组设备的能力。
此外，根据本发明的另一个方面，其目的还在于提供上述风电机组设备运输安装船的应用，以更好地满足在特别是海洋等水体上进行风电机组设备的运输、安装、迁移或拆除操作的现实需要。
为实现上述发明目的，本发明采用的技术方案如下：
一种风电机组设备运输安装船，其包括：
船体部分，其上设置有至少一个开口部，所述开口部被构造成用于容纳风电机组设备并适于在所述风电机组设备带有基础部分时使其在运输及安装过程中通过所带基础部分浮置于水面上；以及
吊机部分，其装设于所述开口部周围，用以将所述风电机组设备吊装放置于所述开口部内并且在运输及安装过程中为所述风电机组设备提供扶稳力。
在上述的风电机组设备运输安装船中，优选地，所述开口部设置于所述船体部分的前部、后部和/或侧部。
在上述的风电机组设备运输安装船中，优选地，所述开口部的横截面形状呈C字形。
在上述的风电机组设备运输安装船中，优选地，所述开口部大小介于25m到60m之间。
在上述的风电机组设备运输安装船中，优选地，所述基础部分是筒型基础。
在上述的风电机组设备运输安装船中，优选地，所述吊机部分上设置有至少三组用于连接所述风电机组设备的连接件，用以在运输及安装过程中承载所述风电机组设备的荷载并且实现自动调整平衡。
在上述的风电机组设备运输安装船中，优选地，所述连接件是滑轮。
在上述的风电机组设备运输安装船中，优选地，所述吊机部分设置成半开放状。
在上述的风电机组设备运输安装船中，优选地，所述吊机部分与所述基础部分之间、和/或所述开口部与所述基础部分之间设置有防撞保护件。
在上述的风电机组设备运输安装船中，优选地，所述船体部分上还设置有至少一个压载舱，其用于在所述风电机组设备的运输及安装过程中使所述船体部分保持平衡。
在上述的风电机组设备运输安装船中，优选地，所述风电机组设备是风电机组整机、带有基础部分的风电机组整机或者风电机组部件。
一种如以上任一项所述的风电机组设备运输安装船的应用，该风电机组设备运输安装船用于：
通过吊机部分将待安装的风电机组设备放置于船体部分的开口部内，将其从码头运输至指定位置并在该指定位置进行安装；或者
对指定位置的已安装风电机组设备进行迁徙或拆除，以将其运输至目的地。
本发明的有益效果在于：通过在船体上设置例如C字形的开口部，使得本风电机组设备运输安装船能够充分利用风电机组基础部分的自浮能力来提高其运输及安装能力，特别是在带有基础部分的风电机组整机重量超过船体部分设计荷载和/或吊机部分起重能力的情形下，不必由船体直接承托整个风电机组设备的重量而仍然具备运输、安装、迁移或拆除风电机组设备的能力。而且，在运输过程中既可以灵活地利用风电机组基础部分的浮力，也可以通过吊机部分来方便地将带有基础部分的风电机组整机吊离水面进行运输。此外，在本发明中还通过采用诸如滑轮装置等多组连接件来自动调整风电机组的平衡、设置在吊机部分与基础部分之间和/或开口部与基础部分之间的防撞保护件来对它们在运输及安装过程中进行进一步保护，从而可以全方位、有效地解决风电机组设备的整体运输和安装问题，实现风电机组设备在陆基上进行整体建造及调试、在海洋等大型水体上进行运输和安装的一体化作业，以便能够最大限度地缩短安装、拆卸或迁移风电机组设备的时间、提高工作效率并显著降低资金和人力投入成本，同时还可以相当明显地减少船体的燃油动力消耗量，保护海洋和大气环境。
【附图说明】
以下将结合附图和实施例来对本发明的技术方案作进一步的详细描述，这些附图和实施例仅是示例性的而不应对其进行任何限制性的理解。其中：
图1为根据本发明的风电机组设备运输安装船的一个实施例的侧视结构示意图，图中显示出了被放置在船体部分上且带有基础部分的风电机组整机；以及
图2为图1中风电机组设备运输安装船实施例的俯视结构示意图。
附图标记说明：
1船体部分       2吊机部分
3风电机组设备   4水面
10开口部        11连接件
12压载舱        30上部部分
31基础部分      100风电机组设备运输安装船
【具体实施方式】
在下述说明中并且在整个图示部分，相同号码标示相同或相应的部分。另外，应当理解的是，在本文中所提及到的前、后、侧、上、下、左、右等方位用语都是相对于附图中所示意的风电机组设备运输安装船的位置而进行使用的，它们仅是相对概念，并且能够根据风电机组设备运输安装船的所处方位而形成相应的变化。
此外，在本文中所提及到的风电机组设备不仅是指风电机组整机、带有基础部分的风电机组整机，而且也包括了风电机组整机中的某些风电机组部件。如果没有特别之处，在本文中单独提及的风电机组整机仅是指不带有基础部分的风电机组整机。
首先，请参阅图1，在该图中以示意方式显示出了本风电机组设备运输安装船一个实施例的侧视结构。如图1所示，在该风电机组设备运输安装船100的前部和后部分别放置了两台包括上部部分30和基础部分31的风电机组设备3，以下将同时结合图2来进一步具体说明本实施例的风电机组设备运输安装船100的组成结构。为了简化图面以清楚起见，在这些附图中具有相同或类似结构的部件或装置(例如，在图2中图面左、右两侧的多个以实心方块表示出的防撞保护件11)仅使用一个附图标记进行标识。
参考图1和图2，在本实施例中，风电机组设备运输安装船100包括船体部分1和吊机部分2。其中，在船体部分1的前部和后部分别设置了两个开口部10，并且将这些开口部10构造成能够容纳风电机组设备3，并且适于使得带有基础部分31(例如，采用现有技术中的筒型基础形式)的风电机组设备3在运输及安装过程中能够通过所带的基础部分31浮置在水面4之上。如此，显然在由于带有基础部分31的风电机组设备3的整体重量超出船体部分1的设计荷载、或/和超出吊机部分2的起重能力时，就可以将置于开口部10内的基础部分31浮置在水面4上，通过水体提供的相当可观的浮力作用而使得船体部分1、吊机部分2不必承托风电机组设备3的全部载荷而彻底解决因为超载而无法运输和安装的问题。当然，在不涉及超载问题的情形下，也能够通过以上方式来有效降低船体部分1、吊机部分2的负载压力，从而提升它们的使用寿命，并且减少船体的燃油动力消耗、减少危害物排放以保护海洋和大气环境。还应当理解，在运输及安装过程中既可以充分利用风电机组基础部分31的浮力作用，然而在风电机组设备运输安装船100上也可以通过吊机部分2将带有基础部分31的风电机组设备3吊离水面4进行运输，这在某些场合下可能是需要的，例如由于特殊要求而不希望基础部分31在安装前受到水体浸泡等。
对于吊机部分2而言，它是对应于上述开口部10进行设置的并将其装设在开口部10的周围，通过吊机部分2来将风电机组设备3吊装放置于开口部10的内部，同时在运输及安装过程中也通过吊机部分2来为风电机组设备3提供扶稳力，确保对其进行安全、可靠地运装。
在优选的情形下，正如图2所显示出的，可以将开口部10的横截面形状设置成C字形，并将其大小设置在25m到60m之间。当然，需要指出的是，上述的C字形形状并非是绝对限制性的，而实际上可以是由诸如多种类型的圆弧线、直线或者不规则线段所构成的大致呈C字形的形状，或者是其他的任何能够满足上述要求的形状。
再请参考图2，在图面左侧的吊机部分2上设置了三组连接件11(例如，采用滑轮等结构形式)，它们是被设置用来将风电机组设备3连接到吊机部分2上，并且在运输及安装过程中通过这些连接件11来承载风电机组设备3的荷载，同时基于三点构成一平面的原理还能通过它们在运输时实现自动调整平衡。应当理解，可以根据实际应用场合或者使用需要而灵活设定上述连接件11的具体数量，例如在图2中图面右侧的吊机部分2上即设置了四组以实心方块示意性表示出的连接件11。
为了便于将风电机组设备3吊装并平移放置进开口部10中，如图2所示，在优选的情况下将吊机部分2设置成半开放状。而且，为了在运输或安装过程中避免或消减吊机部分2与基础部分31之间可能发生的碰撞、摩擦，还在它们之间增设了防撞保护件(未示出)，这样的防撞保护件可以同时或单独设置在吊机部分2和基础部分31上。而更优选地，也可以在开口部10与基础部分31之间设置有防撞保护件(未示出)。作为示范性地举例，上述的防撞保护件可以采用诸如橡胶、塑料垫、织物等具有弹性或柔性性能的材料制成。
在本实施例中，还在船体部分1上特别设置了压载舱12，这样的压载舱12是被设置船体部分1上的适宜位置，从而能够在需要时借助其使得风电机组设备运输安装船100在运输及安装过程中可以保持船体部分1的平衡。举例而言，例如当仅需要运输安装一台风电机组设备3时，就可以通过向上述的压载舱12内压注水来实现并保证船体的整体平衡。毫无疑问，压载舱12的具体设置数目、位置都可以根据实际需要而进行灵活地设置、调整，并且在不需要投入使用时可以保持空置。
通过以上示例性的详细说明，本发明的风电机组设备运输安装船100显然具备了众多的结构特点和优点，因此可以将它作为一种不同于现有技术的多用途船进行使用。
例如，可以将本发明的风电机组设备运输安装船100用来通过使用吊机部分2将所需数量的待安装风电机组设备放置在船体部分1的开口部10内，并且将所运载的风电机组设备从码头运输到指定位置，然后在该指定位置进行安装操作。
此外，还可以使用本发明的风电机组设备运输安装船100来对已安装在指定位置的风电机组设备进行迁徙或拆除，从而将其运输到目的地。
正如前所述的，在以上关于本发明的风电机组设备运输安装船100的应用中，所运输及安装的风电机组设备应当做宽泛地理解，即其可以是不带有基础部分的风电机组整机、带有基础部分的风电机组整机、或者风电机组整机中的某些风电机组部件。
以上列举了若干具体实施例来详细阐明本发明的风电机组设备运输安装船及其应用，这些个例仅供说明本发明的原理及其实施方式之用，而非对本发明的限制，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，本领域的普通技术人员还可以做出各种变形和改进。例如，可以将前述的开口部10改设在船体部分1的侧部，或者同时设置在其前部、后部和侧部以便能一次性地运载更多数量的风电机组设备。又如，只要基础部分31能够提供浮力支持就完全可以采用非筒型基础的其他形式的基础部分。再如，在某些应用场合下，也可以省略前述的连接件11和/或防撞保护件。因此，所有等同的技术方案均应属于本发明的范畴并为本发明的各项权利要求所限定。

Claims (12)

1.一种风电机组设备运输安装船，其特征在于，所述风电机组设备运输安装船包括：
船体部分，其上设置有至少一个开口部，所述开口部被构造成用于容纳风电机组设备并适于在所述风电机组设备带有基础部分时使其在运输及安装过程中通过所带基础部分浮置于水面上；以及
吊机部分，其装设于所述开口部周围，用以将所述风电机组设备吊装放置于所述开口部内并且在运输及安装过程中为所述风电机组设备提供扶稳力。
2.根据权利要求1所述的风电机组设备运输安装船，其特征在于，所述开口部设置于所述船体部分的前部、后部和/或侧部。
3.根据权利要求1所述的风电机组设备运输安装船，其特征在于，所述开口部的横截面形状呈C字形。
4.根据权利要求3所述的风电机组设备运输安装船，其特征在于，所述开口部大小介于25m到60m之间。
5.根据权利要求1所述的风电机组设备运输安装船，其特征在于，所述基础部分是筒型基础。
6.根据权利要求1-5中任一项所述的风电机组设备运输安装船，其特征在于，所述吊机部分上设置有至少三组用于连接所述风电机组设备的连接件，用以在运输及安装过程中承载所述风电机组设备的荷载并且实现自动调整平衡。
7.根据权利要求6所述的风电机组设备运输安装船，其特征在于，所述连接件是滑轮。
8.根据权利要求1-5中任一项所述的风电机组设备运输安装船，其特征在于，所述吊机部分设置成半开放状。
9.根据权利要求1-5中任一项所述的风电机组设备运输安装船，其特征在于，所述吊机部分与所述基础部分之间、和/或所述开口部与所述基础部分之间设置有防撞保护件。
10.根据权利要求1-5中任一项所述的风电机组设备运输安装船，其特征在于，所述船体部分上还设置有至少一个压载舱，其用于在所述风电机组设备的运输及安装过程中使所述船体部分保持平衡。
11.根据权利要求1-5中任一项所述的风电机组设备运输安装船，其特征在于，所述风电机组设备是风电机组整机、带有基础部分的风电机组整机或者风电机组部件。
12.一种如权利要求1-11中任一项所述的风电机组设备运输安装船的应用，其特征在于，所述风电机组设备运输安装船用于：
通过吊机部分将待安装的风电机组设备放置于船体部分的开口部内，将其从码头运输至指定位置并在该指定位置进行安装；或者
对指定位置的已安装风电机组设备进行迁徙或拆除，以将其运输至目的地。
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