CN103850885A - 风力发电机的离岸安装方法及其组接结构 - Google Patents

风力发电机的离岸安装方法及其组接结构 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种风力发电机的离岸安装方法及其组接结构，可先于一第一地点完成一风力发电机的预组，再通过一船体将该预组的风力发电机运送至该第二地点进行组接安装，而可大幅缩短该风力发电机的设置时间，且于运送过程中，可将该风力发电机的塔柱向下穿过底座，以大幅降低该风力发电机的高度，缩短力臂的长度。以此，不仅可有效减缓风浪带来的晃动，以提升运送的稳定性，且使本发明可使用吨位较小的船体来运送，以达到节省成本的效果。

Description

风力发电机的离岸安装方法及其组接结构
技术领域
本发明与一种风力发电机的安装方法及结构有关，特别是指一种风力发电机的离岸安装方法及其组接结构。
背景技术
风力发电因为具有取之不尽用之不竭、不会排放废气或产生其他废料以及建置成本低等优点，所以在众多再生能源中一枝独秀，被喻为最可能取代石化燃料的明日之星，其中，就风力发电机的设置地点而言，由于海上风性较陆地具有风期长、风速高、风力平稳、不受遮敝以及对环境景观影响较小等优势，因此离岸安装逐渐成为风力发电的主要趋势。
而在现有的离岸安装方法中，受限于海洋的海象变化快速与不可预测性，为了避免在安装过程中因海象变化而发生安装中断，坊间多是先于岸边完成风力发电机的组装，再利用一驳船托起整组风力发电机并移动至设置地点，最后直接将整组风力发电机降下固定于该设置地点，即可完成安装作业，以此能够大幅缩短该风力发电机的设置时间，以降低海象变化所带来的影响。
然而，因为风力发电机的高度较高，容易受风浪影响而产生晃动所以上述的安装方法不仅需要使用较大吨位的驳船进行载送，且运送过程极不稳定，长久以来多为使用者所诟病。
发明内容
本发明的目的在提供一种风力发电机的离岸安装方法及其组接结构，其可缩短风力发电机的设置时间，并于运送过程中减缓风浪带来的晃动，以达到提升运送稳定性的效果。
为了达到上述目的，本发明提供了一种风力发电机的组接结构，其包含有：
    一底座，其上设有一穿孔，且该底座上还进一步设有一第一组接部；
    一连接件，其一侧对应该第一组接部设有一第二组接部，且该第二组接部可组接于该第一组接部，而该连接件的另一侧则设有一第一连接部；
    一塔柱，其一端对应该第一连接部设有一第二连接部，且该第二连接部可组接于该第一连接部；
    一机舱，其组设于该塔柱；
    一叶轮，其组设于该机舱。
进一步地，其中，该第一组接部为一法兰接面，且具有复数个第一贯孔，而该第二组接部亦为一法兰接面，且具有对应该第一贯孔的第二贯孔，并可通过复数个第一螺栓分别穿设固定于每一组互相对应的该第一贯孔与该第二贯孔，使该第一组接部与该第二组接部相组接固定。
进一步地，其中，该第一连接部为一法兰接面，且具有复数个第一通孔，而该第二连接部亦为一法兰接面，且具有对应该第一通孔的第二通孔，并可通过复数个第二螺栓分别穿设固定于每一组互相对应的该第一通孔与该第二通孔，使该第一连接部与该第二连接部相组接固定。
进一步地，其中，该连接件上还进一步设有至少一定位柱，而该塔柱上则设有对应该定位柱的定位孔，该定位柱穿设定位于该定位孔。
进一步地，其中，还进一步具有复数个缓冲件，该等缓冲件设置于该第一连接部与该第二连接部间。
进一步地，其中，该缓冲件具有一支架，且该支架上交错叠设有复数层橡胶片与复数层铁片。
本发明还提供一种风力发电机的离岸安装方法，在一浅水区域使用以上所述的风力发电机的组接结构进行，并包含有下列步骤：
  A、预组：先将该底座设置于一第一地点，再将该塔柱直接穿设于该底座的穿孔，最后将该机舱组设于该塔柱以及该叶轮组设于该机舱，完成一预组的风力发电机；
  B、移动：利用一船体托起该预组的风力发电机，并通过该船体将该预组的风力发电机移动至一第二地点；
  C、安装：增加船体的压载，使该船体着陆于海床，之后将该底座降下固设于该第二地点，并将该塔柱抽出该底座的穿孔，接着将该连接件的第二组接部组设于该底座的第一组接部，最后将该塔柱的第二连接部组设于该连接件的第一连接部，完成该风力发电机的安装。
本发明还提供一种风力发电机的离岸安装方法，在一深水区域使用以上所述的风力发电机的组接结构进行，并包含有下列步骤：
   A、预组：先将该底座设置于一第一地点，再将该塔柱直接穿设于该底座的穿孔，最后将该机舱组设于该塔柱以及该叶轮组设于该机舱，完成一预组的风力发电机；
   B、移动：利用一船体托起该预组的风力发电机，并通由该船体将该预组的风力发电机移动至一第二地点；
    C、安装：增加该船体的压载以稳固该船体，之后将该底座降下固设于该第二地点，并将该塔柱抽出该底座的穿孔，接着将该连接件的第二组接部组设于该底座的第一组接部，并将该等缓冲件组设于该连接件的第一连接部，最后将该塔柱的第二连接部压抵于该等缓冲件上，且让该连接件的定位柱穿设于该塔柱的定位孔，以通过该等缓冲件所提供的缓冲弹力，将该第二连接部缓缓靠近组设于该第一连接部，完成该风力发电机的安装。
进一步地，其中，该浅水区域的水深小于30公尺，且该第一地点位于一岸边，而该第二地点则位于离该岸边一段距离处。
进一步地，其中，该深水区域的水深大于30公尺，且该第一地点位于一岸边，而该第二地点则位于离该岸边一段距离处。
本发明的风力发电机的离岸安装方法及其组接结构，可先于该第一地点完成该预组的风力发电机，再通过该船体直接将该预组的风力发电机运送至该第二地点进行组接安装，以大幅缩短该风力发电机的设置时间，且于运送过程中，因为该塔柱穿设于该底座的穿孔，所以可大幅降低该风力发电机的高度，以缩短力臂的长度，减缓风浪带来的晃动，如此不仅可提升运送的稳定性，且使本发明可使用吨位较小的船体来运送，以达到节省成本的效果。
附图说明
图1本发明第一较佳实施例的立体图。
图2本发明的第一较佳实施例的局部分解图。
图3本发明的第一较佳实施例的局部剖视图。
图4本发明的第一较佳实施例的步骤流程图。
图5本发明第一较佳实施例的流程示意图，以显示于第一地点完成预组的风力发电机时的状态。
图6本发明第一较佳实施例的流程示意图，以显示将船体移动至平台时的状态。
图7本发明第一较佳实施例的流程示意图，以显示船体托起预组的风力发电机时的状态。
图8本发明第一较佳实施例的流程示意图，以显示船体运送预组的风力发电机至第二地点时的状态。
图9本发明第一较佳实施例的流程示意图，以显示增加船体的压载时的状态。
图10本发明第一较佳实施例的流程示意图，以显示完成风力发电机组装时的状态。
图11本发明第一较佳实施例的流程示意图，以显示释放船体的压载时的状态。
图12本发明第一较佳实施例的流程示意图，以显示驶离船体时的状态。
图13本发明第二较佳实施例的局部分解图。
图14本发明第二较佳实施例的局部剖视图。
图15本发明第二较佳实施例的缓冲件的剖视图。
图16本发明第二较佳实施例的流程示意图，以显示降下底座时的状态。
图17本发明第二较佳实施例的流程示意图，以显示组设连接件与缓冲件时的状态。
图18本发明第二较佳实施例的流程示意图，以显示组设塔柱时的状态。
图19本发明第二较佳实施例的流程示意图，以显示驶离船体时的状态。
图中，100   风力发电机  100′ 预组的风力发电机
10     底座         11 穿孔
12     第一组接部  121     法兰接面
122   第一贯孔
20     连接件        21 第二组接部
211   法兰接面    212     第二贯孔
22     第一连接部  221     法兰接面
222   第一通孔    23 定位柱
30     第一螺栓
40     塔柱         41 第二连接部
411   法兰接面    412     第二通孔
42     定位孔
50     第二螺栓
60     机舱
70     叶轮
80     缓冲件        81 支架
82     橡胶片        83 铁片
200   船体
300   海床
400   平台。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明，以使本领域的技术人员可以更好的理解本发明并能予以实施，但所举实施例不作为对本发明的限定。
如图1、图2和图3所示，为本发明的第一较佳实施例的立体图、局部分解图以及局部放大剖视图，其揭露有一种风力发电机100的组接结构，该组接结构包含有：
一底座10，其上设有一穿孔11，且该底座11上还进一步设有一第一组接部12，于本实施例中，该第一组接部12为一法兰接面121，且具有复数个第一贯孔122。
一连接件20，其一侧对应该第一组接部12设有一第二组接部21，且该第二组接部21可组接于该第一组接部12，于本实施例中，该第二组接部21亦为一法兰接面211，且具有对应该第一贯孔122的第二贯孔212，并可通过复数个第一螺栓30分别穿设固定于每一组互相对应的该第一贯孔122与该第二贯孔212，使该第一组接部12与该第二组接部21相组接固定，此外该连接件20的另一侧则设有一第一连接部22，于本实施例中，该第一连接部22为一法兰接面221，且具有复数个第一通孔222。
 一塔柱40，其一端对应该第一连接部22设有一第二连接部41，且该第二连接部41可组接于该第一连接部22，于本实施例中，该第二连接部41为一法兰接面411，且具有对应该第一通孔222的第二通孔412，并可通过复数个第二螺栓50分别穿设固定于每一组互相对应的该第一通孔222与该第二通孔412，使该第一连接部22与该第二连接部41相组接固定。
一机舱60，其组设于该塔柱40。
一叶轮70，其组设于该机舱60。
如图4所示，为本发明的第一较佳实施例的步骤流程图，图5至图12所示，为本发明的第一较佳实施例的流程示意图，其揭露有一种风力发电机100的离岸安装方法，该离岸安装方法在一浅水区域使用上述风力发电机100的组接结构进行，其中，该浅水区域的水深小于30公尺，而该离岸安装方法则包含有下列步骤：
A、预组：先将该底座10设置于一第一地点，再将该塔柱40直接穿设于该底座10的穿孔11，最后将该机舱60组设于该塔柱40以及该叶轮70组设于该机舱60，完成一预组的风力发电机100′，其中，该第一地点位于一岸边。
B、移动：利用一船体200托起该预组的风力发电机100′，并通过该船体200将该预组的风力发电机100′移动至一第二地点，其中，该第二地点位于离该岸边一段距离处。
C、安装：增加船体200的压载，使该船体200着陆于海床300，之后将该底座10降下固设于该第二地点，并将该塔柱40抽出该底座10的穿孔11，接着将该连接件20的第二组接部21组设于该底座10的第一组接部12，最后将该塔柱40的第二连接部41组设于该连接件20的第一连接部22，完成该风力发电机100的安装。
如图5所示，通过上述风力发电机的离岸安装方法及其组接结构，用户可先于该第一地点设置一平台400，并将该底座10设置于该平台400的顶面，接着再将该塔柱40直接穿设固定于该底座10的穿孔11，并依序将该机舱60组设于该塔柱40以及该叶轮70组设于该机舱60，完成该预组的风力发电机100′。
如图6、图7及图8所示，完成该预组的风力发电机100′后，使用者可趁退潮时，将该船体200如图6所示移动至该平台400处，使该船体200可如图7所示，于涨潮时自然托起该平台400以及设置于该平台400上的预组的风力发电机100′，之后使用者只要将该预组的风力发电机100′固定于该船体200上，便可如图8所示载运该预组的风力发电机100′前往该第二地点。
如图9以及图10所示，当该船体200抵达该第二地点后，此时使用者只要增加船体200的压载，使该船体200着陆于该海床300，便可将该船体200稳固的定位于该第二地点，以免除海浪的影响，并进而提升作业的安全性，之后使用者只要移除该平台400，让该底座10降下固设于该第二地点，并将该塔柱40抽出该底座10的穿孔11，便可于该底座10与该塔柱40间形成有一间距，可供使用者进一步将预先存放于该船体200上的连接件20组设于该底座10，最后使用者只要再将该塔柱40组设于该连接件20，便可完成该风力发电机100的组装。
如图11以及图12所示，当使用者完成该风力发电机100的组装后，此时使用者只要先如图11所示释放该船体200的压载，使该船体200离开该海床300，再如图12所示驶离该船体200，便可完成该风力发电机100的安装。
以此，使本发明可先于该第一地点完成该预组的风力发电机100′，再通过该船体200直接将该预组的风力发电机100′运送至该第二地点进行组接安装，以大幅缩短该风力发电机100的设置时间，且于运送过程中，因为该塔柱40穿设于该底座10的穿孔11，所以可大幅降低该风力发电机100的高度，以缩短力臂的长度，减缓风浪带来的晃动，如此不仅可提升运送的稳定性，且使本发明可使用吨位较小的船体来运送，以达到节省成本的效果。
如图13、图14以及图15所示，为本发明的第二较佳实施例的局部分解图、局部放大剖视图以及缓冲件的剖视图，该风力发电机100的组接结构与前述第一较佳实施例不同之处在于，该连接件20上还进一步设有至少一定位柱23，而该塔柱40上则设有对应该定位柱23的定位孔42，使该定位柱23可穿设定位于该定位孔42，于本实施例中，该连接件20于该第一连接部22位置处设有二定位柱23，而该塔柱40于该第二连接部41位置处则设有二定位孔42，此外该组接结构还进一步具有复数个缓冲件80，该等缓冲件80设置于该第一连接部22与该第二连接部41间，其中，该缓冲件80如图15所示具有一支架81，且该支架81上交错叠设有复数层橡胶片82与复数层铁片83。
如图16至图19所示，为本发明的第二较佳实施例的流程示意图，其揭露有一种风力发电机100的离岸安装方法，该离岸安装方法在一深水区域使用上述第二较佳实施例所揭示的风力发电机100的组接结构进行，其中，该深水区域的水深大于30公尺，而该离岸安装方法与前述第一较佳实施例不同之处在于，于该安装步骤时，先如图16所示增加该船体200的压载以稳固该船体200，并将该底座10降下固设于该第二地点，且将该塔柱40抽出该底座10的穿孔11，使该底座10与该塔柱40间形成有该间距，之后再如图17所示，将预先存放于该船体200上的连接件20组设于该底座10的第一组接部12，并将该等缓冲件80组设于该连接件20的第一连接部22，接着再如图18所示将该塔柱40的第二连接部41压抵于该等缓冲件80上，且让该连接件20的定位柱23穿设于该塔柱40的定位孔42，以通过该等缓冲件80所提供的缓冲弹力，将该第二连接部41缓缓靠近组设于该第一连接部22，完成该风力发电机100的组装，最后再如图19所示，释放该船体200的压载，并驶离该船体200，便可完成该风力发电机100的安装。
以此，不仅可达到与前述第一较佳实施例相同的提升该风力发电机100运送的稳定性及节省成本的效果，且使本发明应用于深水区域时，能够防止该塔柱40与该连接件20间产生碰撞，并提升安装的稳定性与便利性。
以上所述实施例仅是为充分说明本发明而所举的较佳的实施例，本发明的保护范围不限于此。本技术领域的技术人员在本发明基础上所作的等同替代或变换，均在本发明的保护范围之内。本发明的保护范围以权利要求书为准。

Claims (10)

1.一种风力发电机的组接结构，其特征在于，其包含有：
    一底座，其上设有一穿孔，且该底座上还进一步设有一第一组接部；
    一连接件，其一侧对应该第一组接部设有一第二组接部，且该第二组接部可组接于该第一组接部，而该连接件的另一侧则设有一第一连接部；
    一塔柱，其一端对应该第一连接部设有一第二连接部，且该第二连接部可组接于该第一连接部；
    一机舱，其组设于该塔柱；
    一叶轮，其组设于该机舱。
2.依权利要求1所述的一种风力发电机的组接结构，其特征在于，其中，该第一组接部为一法兰接面，且具有复数个第一贯孔，而该第二组接部亦为一法兰接面，且具有对应该第一贯孔的第二贯孔，并可通过复数个第一螺栓分别穿设固定于每一组互相对应的该第一贯孔与该第二贯孔，使该第一组接部与该第二组接部相组接固定。
3.依权利要求1所述的一种风力发电机的组接结构，其特征在于，其中，该第一连接部为一法兰接面，且具有复数个第一通孔，而该第二连接部亦为一法兰接面，且具有对应该第一通孔的第二通孔，并可通过复数个第二螺栓分别穿设固定于每一组互相对应的该第一通孔与该第二通孔，使该第一连接部与该第二连接部相组接固定。
4.依权利要求1所述的一种风力发电机的组接结构，其特征在于，其中，该连接件上还进一步设有至少一定位柱，而该塔柱上则设有对应该定位柱的定位孔，该定位柱穿设定位于该定位孔。
5.依权利要求4所述的一种风力发电机的组接结构，其特征在于，其中，还进一步具有复数个缓冲件，该等缓冲件设置于该第一连接部与该第二连接部间。
6.依权利要求5所述的一种风力发电机的组接结构，其特征在于，其中，该缓冲件具有一支架，且该支架上交错叠设有复数层橡胶片与复数层铁片。
7.一种风力发电机的离岸安装方法，其特征在于，在一浅水区域使用如权利要求1所述的风力发电机的组接结构进行，并包含有下列步骤：
  A、预组：先将该底座设置于一第一地点，再将该塔柱直接穿设于该底座的穿孔，最后将该机舱组设于该塔柱以及该叶轮组设于该机舱，完成一预组的风力发电机；
  B、移动：利用一船体托起该预组的风力发电机，并通过该船体将该预组的风力发电机移动至一第二地点；
  C、安装：增加船体的压载，使该船体着陆于海床，之后将该底座降下固设于该第二地点，并将该塔柱抽出该底座的穿孔，接着将该连接件的第二组接部组设于该底座的第一组接部，最后将该塔柱的第二连接部组设于该连接件的第一连接部，完成该风力发电机的安装。
8.一种风力发电机的离岸安装方法，其特征在于，在一深水区域使用如权利要求5所述的风力发电机的组接结构进行，并包含有下列步骤：
   A、预组：先将该底座设置于一第一地点，再将该塔柱直接穿设于该底座的穿孔，最后将该机舱组设于该塔柱以及该叶轮组设于该机舱，完成一预组的风力发电机；
   B、移动：利用一船体托起该预组的风力发电机，并通由该船体将该预组的风力发电机移动至一第二地点；
    C、安装：增加该船体的压载以稳固该船体，之后将该底座降下固设于该第二地点，并将该塔柱抽出该底座的穿孔，接着将该连接件的第二组接部组设于该底座的第一组接部，并将该等缓冲件组设于该连接件的第一连接部，最后将该塔柱的第二连接部压抵于该等缓冲件上，且让该连接件的定位柱穿设于该塔柱的定位孔，以通过该等缓冲件所提供的缓冲弹力，将该第二连接部缓缓靠近组设于该第一连接部，完成该风力发电机的安装。
9.依权利要求7所述的一种风力发电机的离岸安装方法，其特征在于，其中，该浅水区域的水深小于30公尺，且该第一地点位于一岸边，而该第二地点则位于离该岸边一段距离处。
10.依权利要求8所述的一种风力发电机的离岸安装方法，其特征在于，其中，该深水区域的水深大于30公尺，且该第一地点位于一岸边，而该第二地点则位于离该岸边一段距离处。
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