CN102322409A - 一种海上风机运输安装平台及其变幅装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种变幅装置，设于海上风机运输安装的平台上，包括：主动变幅机构，其具有水平支撑台、和位于水平支撑台上方并用以竖直固定风机的水平横梁、以及处于二者之间且平行设置的第一撑杆和第二撑杆；水平横梁和水平支撑台水平且平行设置；第一撑杆和第二撑杆的两端均分别铰接于水平横梁和水平支撑台，各铰接轴平行；还包括变幅驱动装置，驱动第一撑杆和第二撑杆在同一平面内摆动。该变幅装置的主动变幅机构为平行四边形机构，变幅时，水平横梁始终处于水平状态，与其竖直定位的风机能够始终处于竖直状态，无需其他工程船舶辅助工作，即可完成风机的稳定吊移和精准安装。本发明还公开一种设有上述变幅装置的海上风机运输安装平台。

Description

一种海上风机运输安装平台及其变幅装置

技术领域

本发明涉及工程机械技术领域，特别涉及一种用于海上风机安装的变幅装置。本发明还涉及一种海上风机运输安装平台。

背景技术

海上风力发电技术是在适当的海域上建设风力发电场，将风力发电机(下文简称为风机)组安装在风力发电场的风机基础上，通过风机将风能转换为电能的技术。

风机一般包括风机塔筒、机舱和叶轮。机舱内安装有发电机和齿轮箱，齿轮箱的主轴伸出机舱的外部，叶轮安装于主轴上。风机塔筒的底端设有用于与风机基础连接的法兰，机舱安装于风机塔筒的顶端，则叶轮在风力作用下旋转，齿轮箱工作，带动机舱内的发电机运转产生电能，实现对风能到电能的转换。

现有的海上风机整体安装施工方法是利用运输船将组装好的风机整体运输到预定风场，再用大型起重船将整台风机吊起，在两个拖轮的辅助牵拉下使风机保持垂直和稳定并使风机塔筒与风机基础的中心对中。此种施工方法对于船舶的吊高要求较高，需要与其他工程船舶作极为精准的配合，而实际上，拖轮辅助牵拉的方式难以保证风机始终处于垂直和稳定状态，尤其海上工况较差时，稳定性更差，施工效率也较低。

因此，如何改进风机运输安装的设备，提高风机运输的平稳性、安装定位的精准性，是本领域技术人员需要解决的技术问题。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的为提供一种设于海上风机运输安装平台上的变幅装置，该变幅装置在运输安装风机时，无需其他船舶辅助牵拉，即可使风机始终保持竖直的状态，稳定性较高，可以提高施工效率。本发明的另一目的是提供一种包括上述变幅装置的海上风机运输安装平台。

为达到本发明的第一目的，本发明提供一种变幅装置，设于海上风机运输安装的平台上，包括：

主动变幅机构，其具有水平支撑台、和位于所述水平支撑台上方并用以竖直固定风机的水平横梁、以及处于二者之间且平行设置的第一撑杆和第二撑杆；所述水平横梁和所述水平支撑台水平且平行设置；所述第一撑杆和所述第二撑杆的两端均分别铰接于所述水平横梁和所述水平支撑台，各铰接轴平行；

变幅驱动装置，驱动所述第一撑杆和所述第二撑杆在同一平面内摆动。

优选地，所述主动变幅机构还包括设于所述平台上的底座，所述水平支撑台位于所述底座上并相对于所述底座回转。

优选地，所述水平横梁竖直设置导向架，所述导向架内设有相对于所述导向架升降的滑架，所述变幅装置还包括驱动所述滑架升降的升降驱动装置，以及与所述滑架固定并用以抱举所述风机的抱举装置，所述抱举装置固定于所述滑架的下端，所述滑架的上端设有所述风机的第一护持装置。

优选地，还包括：

配重架，用以置放所述主动变幅机构的配重；

从动变幅机构，具有配重支撑杆，所述配重支撑杆的一端铰接于所述水平支撑台，另一端铰接于所述配重架；

主从联动机构，具有第一连杆、第二连杆和第三连杆；所述水平支撑台上设有联动支撑杆，所述第二连杆铰接所述联动支撑杆，且所述第二连杆的两端分别铰接所述第一连杆和所述第三连杆的一端；所述第一连杆另一端铰接所述第一撑杆或所述第二撑杆；所述第三连杆的另一端铰接所述配重支撑杆；

所述从动变幅机构和所述主从联动机构中的各铰接轴均与所述主动变幅机构中的各铰接轴平行。

优选地，所述第一撑杆包括两主撑杆，两所述主撑杆分别铰接于所述导向架的两侧；所述导向架置于所述水平横梁的一端，且所述导向架靠近两所述主撑杆；所述第二撑杆与所述水平支撑台的铰接点位于两所述主撑杆的中心轴线上。

优选地，所述变幅驱动装置为变幅油缸，所述变幅油缸的两端分别铰接所述水平支撑台和所述水平横梁，各铰接轴与所述主动变幅机构的各铰接轴平行。

优选地，所述第一连杆、所述第二连杆和所述第三连杆的数目均为两根，且沿两所述主撑杆的中心轴线对称设置；两所述第一连杆的一端分别铰接两所述主撑杆，另一端分别铰接两所述第二连杆的一端；两所述第二连杆的另一端分别铰接两所述第三连杆的一端；两所述第三连杆的另一端分别铰接两所述配重支撑杆。

优选地，所述配重支撑杆的数目为四根，两两平行且对称设置，对称的中心轴线与两所述主撑杆的中心轴线平行；两所述配重支撑杆铰接于所述配重架的一侧，另两所述配重支撑架铰接于所述配重架的另一侧。

优选地，所述第一护持装置具有水平设置且相嵌套的导向外套和导向内套、驱动所述导向内套相对于所述导向外套伸缩的第一驱动装置，以及连接并伸出所述导向内套的扶持杆，所述导向外套竖直铰接于所述滑架的上端，所述滑架的上端设有驱动所述导向外套水平转动的第二驱动装置；且所述第一护持装置的数目至少为两个。

优选地，所述扶持杆通过十字铰接轴与所述导向内套铰接；还包括水平铰接于所述导向内套并于水平位置支撑所述扶持杆的扶持板，以及驱动所述扶持板竖直转动的第三驱动装置。

优选地，所述第三驱动装置包括摆动油缸和两摇杆，所述摆动油缸的一端铰接于所述导向内套的侧壁，另一端与两所述摇杆的一端均铰接，两所述摇杆的另一端分别铰接于所述导向内套和所述扶持板。

优选地，所述第一驱动装置和所述第二驱动装置均为油缸，所述第一驱动装置设于所述导向内套与所述导向外套之间。

优选地，所述滑架的上端面设有固定套，所述导向外套设于所述固定套内并竖直铰接。

本发明提供的变幅装置，由于主动变幅机构为平行四边形机构，故变幅过程中，水平横梁的角度始终不变，处于水平状态，则与其竖直定位的风机在吊移过程中能够始终处于竖直状态。安装时，便于风机塔筒与风机安装基础的对中，以及风机塔筒法兰孔与风机安装基础法兰孔的精准配合，而且不受海上施工工况影响，状态稳定。此外，该变幅装置无需其他工程船舶作辅助工作，即可完成风机的稳定吊移和精准安装，施工效率高且施工成本较低。

在进一步的技术方案中，水平支撑台可以回转，主动变幅机构仅需于单侧变幅，变幅幅度较小，故整个变幅装置的高度远远低于现有技术中起吊风机的大型起重机的变幅机构高度，设备具有更高的稳定性。

在进一步的技术方案中，设置导向架，其内部设置相对于导向架升降的滑架，风机通过抱举装置与滑架竖直定位，则当主动变幅机构将风机置于风机安装基础的上方时，通过升降驱动装置驱动滑架下移，以便塔筒法兰孔与风机基础法兰孔的对接，操作精度较高，且便于调节。

在进一步的技术方案中，还设置了从动变幅机构和主从联动机构，从动变幅机构控制配重的变幅，主从联动机构实现风机和配重同时向远离或靠近水平支撑台中心的方向运动。则该结构可以实现配重与风机保持实时平衡，在变幅和回转过程中，减小水平支撑台所承受的弯矩；同时，可以使风机和配重收回至最小的回转半径状态，回转无需占用甲板上的太多空间，减小回转支撑的受力。

为达到本发明的另一目的，本发明还提供一种海上风机运输安装平台，包括平台本体，其甲板上具有置放风机的固定架，以及移动风机至风机安装基础处的变幅装置，所述变幅装置为上述任一项所述的变幅装置。

优选地，所述平台本体的甲板上设有轨道，所述底座具有沿所述轨道移动的行走装置。

优选地，所述固定架的上端设有固定所述风机的第二护持装置，下端设有移动所述风机的底座滑车，所述底座滑车沿所述轨道移动。

优选地，所述平台具有伸出所述平台本体的悬臂梁，所述悬臂梁沿所述轨道方向延伸，其一端与所述平台本体水平铰接，还具有驱动所述悬臂梁转动的第四驱动装置。

由于上述变幅装置具有上述技术效果，具有该变幅装置的海上风机运输安装平台也具有相同的技术效果。

在进一步的技术方案中，平台本体上设有轨道，变幅装置设有可以沿轨道移动的行走装置，则变幅装置可以移动至风机置放处，提取风机，使风机的运输安装更为简便。

附图说明

图1为本发明所提供海上运输安装平台一种具体施方式的结构示意图；

图2为图1中变幅装置运输风机的结构示意图；

图3为图2中变幅装置的结构示意图；

图4为图3中主动变幅机构的结构示意图；

图5为图3中从动变幅机构的结构示意图；

图6为图3中变幅装置处于展开状态的结构简图；

图7为图6中变幅装置处于收起状态的结构简图；

图8为图2中导向架与第一护持装置的结构示意图；

图9为图8中A部位的局部放大示意图；

图10为图8中第一护持装置的结构示意图；

图11为图10中第一护持装置的扶持板处于收起状态的结构示意图；

图12为图10的轴向剖视图。

具体实施方式

本发明的核心为提供一种设于海上风机运输安装平台上的变幅装置，该变幅装置在运输安装风机时，无需其他船舶辅助牵拉，即可使风机始终保持竖直的状态，稳定性较高，可以提高施工效率。本发明的另一核心是提供一种包括上述变幅装置的海上风机运输安装平台。

为了使本领域的技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步的详细说明。为便于理解，将变幅装置结合海上风机运输安装平台进行描述。

请参考图1至图4，图1为本发明所提供海上运输安装平台一种具体施方式的结构示意图；图2为图1中变幅装置运输风机的结构示意图；图3为图2中变幅装置的结构示意图；图4为图3中主动变幅机构的结构示意图。

该发明提供的变幅装置5，设于海上风机运输安装平台上，如图1所示，可以于平台本体1的左右两侧各设置两个桩腿2，在进行风机4安装时，桩腿2的底端插入海底，平台本体1沿桩腿2上升，脱离水面，使风机4整体运输安装平台处于水平稳定状态，变幅装置5即可将位于平台本体1甲板上的风机4移动至风机安装基础(图中未示出)上进行安装。此外，平台本体1上设置有分别固定在平台本体1的左右两侧的架体，两侧架体中间留有较大的空间，两侧架体的一端通过连接架连接成一个整体的运输固定架3；在该运输固定架3的上方设有用于固定风机塔筒中部的风机第二护持装置31；在其下方的平台本体1的中间设有用于与风机塔筒下方的连接法兰连接的底座32；底座32可以固定于平台上，也可以是滑车结构，可以在运输固定架3的内侧设置沿平台本体1纵向延伸的轨道11，底座32为滑车结构时，可以沿轨道11滑动。

本发明提供的变幅装置包括主动变幅机构51，其具有水平支撑台514、和位于水平支撑台514上方并用以竖直固定风机4的水平横梁511，水平横梁511和水平支撑台514二者均处于水平状态，且平行设置。主动变幅机构51还具有平行设置于水平支撑台514和水平横梁511之间的第一撑杆513和第二撑杆512。第一撑杆513和第二撑杆512的两端均分别铰接于水平横梁511和水平支撑台514，各铰接轴平行，即主动变幅机构51中的第一撑杆513、第二撑杆512、水平横梁511，以及水平支撑台514组成平行四边形机构。

本发明还设有变幅驱动装置，用以驱动第一撑杆513和所述第二撑杆512在同一平面内摆动，相应地，水平横梁511相对于水平支撑台514作水平移动，而风机4竖直固定于水平横梁511上，则风机4在变幅过程中始终处于竖直状态。变幅驱动装置可以是变幅油缸59，如图4所示，变幅油缸59的数目为多个，变幅油缸59的两端分别铰接于水平横梁511以及水平支撑台514。

此外，该具体实施方式中，水平横梁511上竖直设置导向架515，且导向架515内设有滑架54，滑架54可沿导向架515上下移动，从而实现对风机4的提升或下降，滑架54和导向架515之间的升降可通过卷扬装置或油缸实现(未图示)。在抱举或安装风机的过程中滑架54顶部装有第一护持装置58，可将风机4上部扶稳，在滑架54下方固定有风机抱举装置55，可将风机4抱紧并可使风机4旋转和平动微调位置，实现精确对位安装。风机抱举装置55可以是如下结构：具有承重梁和吊篮，承重梁上部固定于滑架54上，承重梁具有中央圆环，吊篮通过多个吊杆(各吊杆的两端分别铰接于承重梁和吊篮，吊篮相对于承重梁可以转动)悬挂于中央圆环的下方，风机4的塔筒置于中央圆环和吊篮内，中央圆环和吊篮的一侧可以打开(也可以两侧打开，基于刚性需求，优选为单侧打开)，则风机4的塔筒可以移入风机抱举装置55内；吊篮上设有多个压板，当滑架54沿导向架515上升时，压板通过摩擦自锁的原理抱紧风机塔筒；而且吊篮和承重梁之间还设有扭转油缸和平动油缸，可以驱动吊篮相对于承重梁的周向转动或平动。

即该结构的风机抱举装置55可以将风机4抱紧，还可以作小幅度的周向转动和水平移动，以便于实现风机4塔筒法兰孔与风机基础法兰孔的精确对位。同时，滑架54的上端设有风机4的第一护持装置58，与风机抱举装置55共同实现风机4的竖直定位。

当然，抱举装置55还可以是其他具有同样功能的结构，比如，在风机塔筒上固定一套吊装用的工装，滑架54通过多根钢丝绳与吊装工装连接，在该工装与滑架之间装旋转和平动油缸。这种结构也可以实现抱举和精确定位的功能，但在塔筒上增加了吊装工装，且拆装较复杂，效率次于上述结构。

上述实施例采用抱举装置55定位风机4，提高了风机4安装的灵活性和精确度，且固定风机4的方式易于实现。当然，对于本发明，也可以采取其他工装将风机4相对于水平横梁511竖直定位。

本发明提供的变幅装置，由于主动变幅机构51为平行四边形机构，故摆动过程中，水平横梁511的角度始终不变，处于水平状态，则与其竖直定位的风机4在吊移过程中能够始终处于竖直状态。安装时，便于风机塔筒与风机安装基础的对中，以及风机塔筒法兰孔与风机安装基础法兰孔的精准配合，而且不受海上施工工况影响，状态稳定。此外，该变幅装置5无需其他工程船舶作辅助工作，即可完成风机的稳定吊移和精准安装，施工效率高且施工成本较低。

此外，在进一步的技术方案中，平台上设有底座56，水平支撑台514位于底座56之上，相对于底座56回转，底座56与水平支撑台514之间设有回转支承(图中未示出)，如图1所示，主动变幅机构51变幅，向左倾斜，导向架515朝向风机4存放的位置，风机4移至导向架515中定位后，主动变幅机构51向回转中心变幅，变幅至较小回转半径状态时，水平支撑台514可以转动180°，风机4随之旋转180°，朝向平台本体1的头部，主动变幅机构51向右倾斜，通过一定范围内的变幅，将风机4移至风机安装基础的上方，可以调整风机4与风机安装基础的距离和高度。因此，由于变幅装置5设置了水平支撑台514，主动变幅机构51仅需于单侧变幅，变幅幅度较小，故整个变幅装置5的高度远远低于现有技术中起吊风机4的大型起重机的变幅机构高度，设备具有更高的稳定性；此外，为了保证抱举装置55的刚性，抱举装置55和导向架515、滑架54最好设计为单侧开口的结构，因此，要求变幅装置5可以回转180°才能安装两台以上风机4，水平支撑台514能够回转即可实现此目的。

在设置水平支撑台514时，优选将导向架515设于水平横梁511的一端，如图4所示，导向架515靠近风机4置放位置时，导向架515与水平支撑台514的最远距离较大，较小的变幅即可实现导向架515的落下，操作稳定可靠，且提升风机4的过程中，不易与水平支撑台514发生干涉；导向架515靠近风机安装基础侧(图1中为靠近平台头部的位置)时，变幅后可以达到较远的距离处，从而增加风机4运行的范围，提高安装定位的灵活性。图4中，导向架515靠近第一撑杆513处，则第一撑杆513较之于第二撑杆512而言，为主要承重杆，故将第一撑杆513设置为两个主撑杆，加强承压性能，第二撑杆512主要起到平衡主动变幅机构51的作用。

请参考图5至图7，图5为图3中从动变幅机构的结构示意图；图6为图3中变幅装置处于展开状态的结构简图；图7为图6中变幅装置处于收起状态的结构简图。

在进一步的技术方案中，为防止变幅装置5的倾覆，还设置配重57，用以平衡风机4的重量，配重57置于配重架532上。在优选的技术方案中，设置了从动变幅机构53。从动变幅机构53，具有配重支撑杆531，配重支撑杆531的一端铰接于水平支撑台514，另一端铰接于配重架532，即配重架532可以在竖直平面内摆动，以改变配重57与水平支撑台514回转中心的距离。

此外，设置了主从联动机构52，用以驱动从动变幅机构53的变幅。主从联动机构52具有第一连杆521、第二连杆522和第三连杆524。水平支撑台514上设有联动支撑杆523，第二连杆522铰接支撑于联动支撑杆523，图3中所示第二连杆522的中部铰接于联动支撑杆523，第二连杆522的两端分别铰接第一连杆521和第三连杆524的一端；第一连杆521另一端铰接第一撑杆513或第二撑杆512(第一撑杆513和第二撑杆512的变幅动作一致)；第三连杆524的另一端铰接配重支撑杆531；且从动变幅机构53和主从联动机构52中的各铰接轴均与主动变幅机构51中的各铰接轴平行。

结合图6和图7分析，当主动变幅机构51由展开状态收起时，即图6中所示的变幅油缸59缩回驱动主动变幅机构51向右变幅时，第一撑杆513和第二撑杆512向右摆动，图6中第一撑杆513、变幅油缸59与导向架515的铰接点b、n以及第二撑杆512和水平横梁511的铰接点c摆动至图7中的b’、n’、c’位置处；第一撑杆513在导向架515的带动下绕铰接点a(与水平支撑台514的铰接点)沿顺时针转动一定角度，第二撑杆512绕铰接点d(与水平支撑台514的铰接点)沿顺时针转动同样角度，变幅油缸59绕其与水平支撑台514的铰接点o转动一定角度；此时，第一连杆521和第一撑杆513的铰接点e绕铰接点a摆动至图7中的e’处，第一连杆521的的左端上移并顺时针转动，第一连杆521与第二连杆522的铰接点f运动至图7中f’点处；此时第二连杆522在第一连杆521的推动下绕铰接点g(第二连杆522和联动支撑杆523的铰接点)顺时针旋转某一角度，将第二连杆522与第三连杆524的铰接点h旋转至图7中的h’处；第三连杆524被第二连杆522带动向左运动并转动，第三连杆524与配重支撑杆531的铰接点i运动至图7中的i’处；使从动变幅机构53中的配重支撑杆531绕铰接点j(配重支撑杆531与水平支撑台514的铰接点)转动，则配重支撑杆531与配重架532的铰接点k运动至图7中的k’处；另一配重支撑杆531绕铰接点m转动，铰接点l运动至l’，此时，两配重支撑杆531处于垂直于水平支撑台的角度，实现最佳支撑效果，运输时，可以使变幅装置5处于图7中所示的收起状态，在最佳支撑状态下运输风机4，保持稳定。

图7中，再驱动第一撑杆513和第二撑杆512向左摆动时，与上述过程恰好相反，拉动配重支撑杆531向右摆动，即主从联动机构52实现了风机4和配重57同时向远离或靠近水平支撑台514中心的方向运动。则该结构可以实现配重与风机4保持实时平衡，在变幅和回转过程中，减小水平支撑台514所承受的弯矩；同时，可以使风机4和配重57收回至最小的回转半径状态，回转无需占用甲板上的太多空间，减小回转支撑的受力。

为了加强配重57的稳定性，配重支撑杆531的数目可以为四根，两两平行且对称设置，对称的中心轴线与两主撑杆(第一撑杆513)的中心轴线平行；两配重支撑杆531铰接于配重架532的一侧，另两配重支撑架531(图中未示出)铰接于配重架532的另一侧。如图5所示，具有四根竖直放置的配重支撑杆531，该结构可以较为稳定地支撑配重支撑架532。

针对上述实施方式，第一连杆521、第二连杆522和第三连杆524的数目可以均为两根，两第一连杆521的一端分别铰接两主支撑杆，另一端分别铰接两第二连杆522的一端；两第二连杆522的两一端分别铰接两第三连杆524的一端；两第三连杆524的另一端分别铰接两配重支撑杆531。该种结构采取双侧支撑和联动的方式，结构更加稳定，受力更加均衡。

此外，底座56可以具有沿轨道11移动的行走装置。则主动变幅装置5在提取风机4时，首先，可以沿轨道11移至风机4置放处，主动变幅机构51变幅展开，将导向架515落下，抱举装置55抱举风机4的塔筒，然后，变幅提升风机4(防止移动过程中风机4拖地，主动变幅机构51处于收起状态)，并移至风机安装基础处(图1中即向平台的头部移动)，再将水平支撑台514旋转180°，则风机4朝向风机基础安装侧，主动变幅机构51变幅，使风机4位于风机安装基础的正上方，进行初步对中，需要时，可以通过升降以及周向旋转等调节，使风机塔筒法兰孔与风机基础法兰孔完全对中，最后实施安装连接，即完成一次安装；安装完毕后，主动变幅装置5脱离风机4，重新返回风机4置放处，水平支撑台514回转180°，依上述顺序再重新运输安装。在平台本体1的甲板上设置轨道11后，风机4的运输安装较为简便。

需要说明的是，根据风机安装基础位置的不同，水平支撑台514可以根据实际需要回转一定角度，并不限于上述的180°。

该实施例中，风机4的提取由变幅装置5行走至固定架3处实现，实际上，固定架3设置的底座32为滑车结构时，也可以由底座32可以带动风机4移动至变幅装置5处，同时设置滑车结构的底座32和变幅装置5的行走装置时，二者配合使用，则可以更加灵活地起吊风机4，适合多台风机4的运输安装。当然，变幅装置5的变幅高度足够大时，也可以直接变幅提取风机4，此种实施方式的效果显然次于上述行走方式。

进一步地，平台本体1的头部具有伸出平台本体1的悬臂梁6，悬臂梁6沿轨道11方向延伸，其一端与平台本体1水平铰接，由第四驱动装置驱动悬臂梁6在竖直平面内转动，第四驱动装置可以是油缸或卷扬等驱动部件。平台本体1在运输时，可以驱动悬臂梁6转动至收起状态，与平台本体1垂直；平台的桩腿2插入海底，开始安装风机4时，可以驱动悬臂梁6打开至水平状态，则变幅装置5的底座56移至平台的头部后，可以继续运行至悬臂梁6上，从而能够扩大变幅装置5的移动范围。当平台停留位置与风机安装基础的距离较远时，悬臂梁6的设置使变幅装置5仍然能够到达所需位置，进行变幅作业，且不增加平台的体积。

请参考图8至图11，图8为图2中导向架与第一护持装置的结构示意图；图9为图8中A部位的局部放大示意图；图10为图8中第一护持装置的结构示意图；图11为图10中第一护持装置的扶持板处于收起状态的结构示意图；图12为图10的轴向剖视图；

对于上述设置第一护持装置58的实施例，第一护持装置58具体可以具有水平设置且相嵌套的导向外套581和导向内套582、驱动导向内套582相对于导向外套581伸缩的第一驱动装置，以及连接并伸出于导向内套582的扶持杆583，扶持杆583的前端部用以抵触风机的塔筒的外壁，起到扶持作用；第一护持装置58的导向外套581可以竖直铰接于滑架54的上端(不设置滑架54时，也可以直接铰接于导向架515的上端)，即第一护持装置58在水平面内可以转动，滑架54的上端设置驱动导向外套581水平转动的第二驱动装置。第一驱动装置和第二驱动装置均可以是油缸，如图12所示，导向外套581和导向内套582之间设有主作用油缸589，主作用油缸589的伸缩驱动导向内套582相对于导向外套581伸缩；图9中所示导向外套581后端的侧面与旋转驱动油缸542的一端相连，旋转驱动油缸542的另一端铰接于滑架54的上端面，导向外套581可以为由钢板焊接而成的矩形箱体，后端的外侧部焊接与旋转驱动油缸542连接的销耳，当然，销耳与导向外套581和滑架54的竖直铰接点具有一定距离，则旋转驱动油缸542的伸缩可以驱动导向外套581水平转动；导向内套582也可以为由钢板焊接而成的矩形箱体，与导向外套581配合，为扶持杆583的伸出起到导向的作用。

图8中所示的滑架54上端面共设置四个上述第一护持装置58，均布于滑架54两侧壁的上端面。风机4移入滑架54两侧壁之间时，使滑架54入口处的两个第一护持装置58旋转，扩大二者之间的距离，便于风机4的移入，即可以兼容不同直径的风机4，应用范围广；风机4移入后，第一护持装置58开始工作时，旋转驱动油缸542收缩，使各台第一护持装置58的扶持杆583垂直指向风机的塔筒的中心线方向，之后通过主作用油缸59将导向内套582以及扶持杆583向前推出，直至扶持杆583的前端部与风机的塔筒的外壁抵触，达到扶持风机4的塔筒、防止风机4偏移、维持风机4处于竖直状态的目的。风机4安装完毕后，主作用油缸59缩回，收回导向内套582，扶持杆583与风机4的塔筒脱离，旋转驱动油缸542伸出驱动第一护持装置58，使其旋转至适合的角度，以便变幅装置5脱离风机4，此时第一护持装置58完成一次工作周期。图1中安装了四个第一护持装置58，实际上，安装两个或两个以上第一护持装置58，配合使用，也可以实现本发明的目的，在扶持杆583的抵触力作用下，防止风机4偏移即可，当然，均布的四个第一护持装置58为较为优选的方案，可以稳定且平衡地扶持风机4。

第一护持装置58与滑架54竖直铰接时，可以通过固定套541实现。导向外套581置于固定套541中，固定套541可以为由钢板焊接而成的中空方形框架，焊接固定于滑架54的上端面，第一护持装置58的导向外套581竖直铰接于固定套541内。可以在导向外套581的中部设置销孔，通过竖直销轴与固定套541连接，使第一护持装置58在竖直方向上有转动的自由度。设置专门的固定套541连接第一护持装置58，便于第一护持装置58的安装或拆卸。

进一步地，扶持杆583的后端可以通过十字铰接轴584与导向内套582铰接，如图12所示，十字铰接轴584实现扶持杆583与导向内套582在竖直和水平方向铰接，则扶持杆583可以上下摆动，且可以在水平面内摆动。由上述内容可知，安装风机4时，为精准配合风机塔筒法兰孔和风机安装基础法兰孔，抱举装置55可能在竖直方向上有微小的移动，还可能作细小的旋转调整，此时，由于十字铰接轴584，扶持杆583可以作相应的下移，或随风机4作一定的转动，同时，仍能扶持风机4，保证风机4不会偏移。因此，扶持杆583与导向内套582通过十字铰接轴584铰接后，可以随风机4位置调整而作相应的调整，从而确保第一护持装置58所受的作用力不会作用至主作用油缸589上。

该结构下，由于第一护持装置58可以上下移动，还设置水平铰接于导向内套582并于水平位置支撑扶持杆583的扶持板585，以及驱动扶持板585竖直转动的第三驱动装置，使扶持杆583在伸缩的过程中，处于水平状态。如图10所示，扶持板585可以由钢板焊接而成，其前端上方的中部设有月牙形突起5851，作为扶持扶持杆583的支撑座，使扶持杆在伸缩过程中保持水平；扶持板585的一端水平铰接于导向内套582的底部，扶持板585后端上方焊接有销耳，销耳与导向内套582通过销轴连接，实现扶持板585与导向内套582的水平铰接；扶持板585通过摆动油缸586和两摇杆实现摆动，如图10中所示的第一摇杆587和第二摇杆588，摆动油缸586的一端铰接于导向内套582，另一端铰接于第一摇杆587和第二摇杆588的一端，第一摇杆587和第二摇杆588的另一端分别铰接扶持板585和导向内套582，扶持板585前端上方焊接有销耳，导向内套582前端上方的也焊接有销耳，分别用以连接两摇杆的一端，两摇杆与摆动油缸586组成摇杆机构，从而使扶持板585可以上下转动，图10中所示的摇杆机构为两组，导向内套582的两侧各设一组，驱动位于其底部的扶持板585。

图11中所示的扶持板585处于闭合状态，即处于水平状态，扶持杆583支撑于扶持板585的支撑座上(即图中所示的月牙形突起5851)，而保持水平状态。工作时，扶持杆583抵触风机的塔筒外壁后，在摆动油缸586作用下，扶持板585顺时针转动，扶持板585与扶持杆583相脱离，扶持杆583可以不受扶持板585限制，在竖直方向上作一定的摆动；风机4安装完毕后，摆动油缸586驱动扶持板585闭合，重新于水平位置支撑扶持杆583，在主作用油缸589作用下，扶持杆583和导向内套582又可以相对于导向外套581缩回。图11中所示的扶持板585位于导向内套582的底部，实际上，扶持板585也可以位于导向内套582的侧面，以不干涉导向内套582的伸缩为必要，其前端具有伸出至扶持杆583下方的支撑座，同样也可以实现本发明的目的。此外，第三驱动装置也可以是卷扬。

以上对本发明所提供的一种海上风机运输安装平台及其变幅装置进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。

Claims (17)

1.一种变幅装置，设于海上风机运输安装的平台上，其特征在于，包括：

主动变幅机构(51)，其具有水平支撑台(514)、和位于所述水平支撑台(514)上方并用以竖直固定风机(4)的水平横梁(511)、以及处于二者之间且平行设置的第一撑杆(513)和第二撑杆(512)；所述水平横梁(511)和所述水平支撑台(514)水平且平行设置；所述第一撑杆(513)和所述第二撑杆(512)的两端均分别铰接于所述水平横梁(511)和所述水平支撑台(514)，各铰接轴平行；

变幅驱动装置，驱动所述第一撑杆(513)和所述第二撑杆(512)在同一平面内摆动。

2.根据权利要求1所述的变幅装置，其特征在于，所述主动变幅机构(51)还包括设于所述平台上的底座(56)，所述水平支撑台(514)位于所述底座(56)上并相对于所述底座(56)回转。

3.根据权利要求2所述的变幅装置，其特征在于，所述水平横梁(511)竖直设置导向架(515)，所述导向架(515)内设有相对于所述导向架(515)升降的滑架(54)，所述变幅装置(5)还包括驱动所述滑架(54)升降的升降驱动装置，以及与所述滑架(54)固定并用以抱举所述风机(4)的抱举装置(55)，所述抱举装置(55)固定于所述滑架(54)的下端，所述滑架(54)的上端设有所述风机(4)的第一护持装置(58)。

4.根据权利要求1至3任一项所述的变幅装置，其特征在于，还包括：

配重架(532)，用以置放所述主动变幅机构(51)的配重(57)；

从动变幅机构(53)，具有配重支撑杆(531)，所述配重支撑杆(531)的一端铰接于所述水平支撑台(514)，另一端铰接于所述配重架(532)；

主从联动机构(52)，具有第一连杆(521)、第二连杆(522)和第三连杆(524)；所述水平支撑台(514)上设有联动支撑杆(523)，所述第二连杆(522)铰接所述联动支撑杆(523)，且所述第二连杆(522)的两端分别铰接所述第一连杆(521)和所述第三连杆(524)的一端；所述第一连杆(521)另一端铰接所述第一撑杆(513)或所述第二撑杆(512)；所述第三连杆(524)的另一端铰接所述配重支撑杆(531)；

所述从动变幅机构(53)和所述主从联动机构(52)中的各铰接轴均与所述主动变幅机构(51)中的各铰接轴平行。

5.根据权利要求4所述的变幅装置，其特征在于，所述第一撑杆(513)包括两主撑杆，两所述主撑杆分别铰接于所述导向架(515)的两侧；所述导向架(515)置于所述水平横梁(511)的一端，且所述导向架(515)靠近两所述主撑杆；所述第二撑杆(512)与所述水平支撑台(514)的铰接点位于两所述主撑杆的中心轴线上。

6.根据权利要求5所述的变幅装置，其特征在于，所述变幅驱动装置为变幅油缸(59)，所述变幅油缸(59)的两端分别铰接所述水平支撑台(514)和所述水平横梁(511)，各铰接轴与所述主动变幅机构(51)的各铰接轴平行。

7.根据权利要求6所述的变幅装置，其特征在于，所述第一连杆(521)、所述第二连杆(522)和所述第三连杆(524)的数目均为两根，且沿两所述主撑杆的中心轴线对称设置；两所述第一连杆(521)的一端分别铰接两所述主撑杆，另一端分别铰接两所述第二连杆(522)的一端；两所述第二连杆(522)的另一端分别铰接两所述第三连杆(524)的一端；两所述第三连杆(524)的另一端分别铰接两所述配重支撑杆(531)。

8.根据权利要求7所述的变幅装置，其特征在于，所述配重支撑杆(531)的数目为四根，两两平行且对称设置，对称的中心轴线与两所述主撑杆的中心轴线平行；两所述配重支撑杆(531)铰接于所述配重架(532)的一侧，另两所述配重支撑架(531)铰接于所述配重架(532)的另一侧。

9.根据权利要求3所述的变幅装置，其特征在于，所述第一护持装置(58)具有水平设置且相嵌套的导向外套(581)和导向内套(582)、驱动所述导向内套(582)相对于所述导向外套(581)伸缩的第一驱动装置，以及连接并伸出所述导向内套(582)的扶持杆(583)，所述导向外套(581)竖直铰接于所述滑架(54)的上端，所述滑架(54)的上端设有驱动所述导向外套(581)水平转动的第二驱动装置；且所述第一护持装置(58)的数目至少为两个。

10.根据权利要求9所述的变幅装置，其特征在于，所述扶持杆(58)通过十字铰接轴(584)与所述导向内套(582)铰接；还包括水平铰接于所述导向内套(582)并于水平位置支撑所述扶持杆(58)的扶持板(585)，以及驱动所述扶持板(585)竖直转动的第三驱动装置。

11.根据权利要求10所述的变幅装置，其特征在于，所述第三驱动装置包括摆动油缸(589)和两摇杆，所述摆动油缸(589)的一端铰接于所述导向内套(582)的侧壁，另一端与两所述摇杆的一端均铰接，两所述摇杆的另一端分别铰接于所述导向内套(582)和所述扶持板(585)。

12.根据权利要求11所述的变幅装置，其特征在于，所述第一驱动装置和所述第二驱动装置均为油缸，所述第一驱动装置设于所述导向内套(582)与所述导向外套(581)之间。

13.根据权利要求12所述的变幅装置，其特征在于，所述滑架(54)的上端面设有固定套(541)，所述导向外套(581)设于所述固定套(541)内并竖直铰接。

14.一种海上风机运输安装平台，包括平台本体(1)，其甲板上具有置放风机(4)的固定架(3)，以及移动风机(3)至风机安装基础处的变幅装置(5)，其特征在于，所述变幅装置(5)为权利要求1至13任一项所述的变幅装置(5)。

15.根据权利要求14所述的海上风机运输安装平台，其特征在于，所述平台本体(1)的甲板上设有轨道(11)，所述底座(56)具有沿所述轨道(11)移动的行走装置。

16.根据权利要求15所述的海上风机运输安装平台，其特征在于，所述固定架(3)的上端设有固定所述风机(4)的第二护持装置(31)，下端设有移动所述风机(4)的底座滑车(32)，所述底座滑车(32)沿所述轨道(11)移动。

17.根据权利要求14至16任一项所述的海上风机运输安装平台，其特征在于，所述平台具有伸出所述平台本体(1)的悬臂梁(6)，所述悬臂梁(6)沿所述轨道(11)方向延伸，其一端与所述平台本体(1)水平铰接，还具有驱动所述悬臂梁(6)转动的第四驱动装置。

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