CN105064427A - 一种海上风机及其调平装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种海上风机及其调平装置。该调平装置包括：安装部件，所述安装部件用于安装在海上风机的塔筒上；冲击锤，所述冲击锤设置于所述安装部件上，用于在上下方向锤击风机基础。相对于现有技术，本发明仅需进行一次调平作业，提高了调平效率，节约了安装成本。

Description

一种海上风机及其调平装置

技术领域

本发明主要涉及风力发电技术领域，具体地说，涉及一种海上风机及其调平装置。

背景技术

与陆上风机相比，海上风机的重量更大，因而需要更大的安装设备，而陆上的大型安装设备又不能投入使用，只能依靠安装船只进行安装，价格昂贵。目前的海上风机安装方式主要包括分体安装和海上整体安装。安装时，将风机局部或整体安装好后，再将风机连接至风机基础。

海上风机基础在吊装风机之前，都已装好调平，将风机塔筒安装至基础上后，由于风机本身的重量较大，可能影响基础的相对位置，因此需再次调用专门的调平设备，重新调平，增加了安装成本。

前述整个安装过程包含两个阶段：基础安装调平、风机塔筒跟基础连接后再次调平。由于经历两个调平阶段，降低了安装效率。

此外，海上风电基础发生倾斜的情况主要有两种：一种是在施工下沉作业过程中，另一种是在使用过程中。针对基础施工下沉倾斜时的调平作业，主要有以下几种方式：

1)在基础翘起位置作用竖直载荷：当基础发生倾斜后，在基础顶部翘起区域增加载荷，载荷方式可以是石料、成箱的废弃建筑混凝土等，以促使翘起端下沉。

2)利用海上挖掘机对翘起位置下方泥土进行挖掘工作，挖掉一部分泥土，以实现基础的调平工作。

3)利用自身压力施加负压调平：此方法仅适用于基础内部有封闭环境(分仓)的结构，通过基础不同分仓压力，形成负压下沉的工作环境，实现调平。

4)高压气举破土：在基础的侧壁下端施加高压气举破土，对基础翘起位置，在筒壁内布置吹沙管道，输送高压气对土体内部造成气爆效应，吹开土体，实现调平。

对于第一种方式，竖直载荷大小难以确定，过程中倾斜变化情况也难以控制；对于第二种方式，挖掘泥土方量难以控制，易产生多挖致使另一边翘起；对于第三种方式，只能针对基础有内仓结构，负压值不易控制；对于第四种方式，需预先配置管道，增加额外工作量。

针对基础使用过程倾斜时的调平作业，主要有以下几种方式：

1)注浆调平：在基础下沉端注浆，实现调平。

2)筒内高压充气调平：此方法只针对基础内部有封闭内仓结构，与负压下沉工序相反，此方法是向筒仓内高压充气，增大筒内压强，顶升压力克服重力、摩擦力，将基础顶出。

对于前述第一种方式，仅适应于相对软弱的土质，且操作复杂，增加额外成本；对于前述第二种方式，仅适应于基础有内仓结构，且充压压力值不好控制。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种海上风机调平装置，可解决现有技术中安装成本高、安装效率低、调平过程不易控制的缺陷或至少其中之一。

本发明的海上风机调平装置，包括：

安装部件，所述安装部件用于安装在海上风机的塔筒上；

冲击锤，所述冲击锤设置于所述安装部件上，用于在上下方向锤击风机基础。

进一步地，还包括位置调节装置，所述位置调节装置设置于所述安装部件上，用于调节所述冲击锤的位置。

进一步地，所述位置调节装置包括第一伸缩部和第一连杆，其中：

所述第一伸缩部的第一端铰接于所述安装部件上，第二端铰接于所述第一连杆上；

所述第一连杆的第一端铰接于所述安装部件上，第二端连接所述冲击锤。

进一步地，所述第一连杆位于所述第一伸缩部的上方。

进一步地，所述冲击锤铰接于所述第一连杆上的第一铰点，所述位置调节装置还包括设置于所述第一连杆上的第二伸缩部，所述第二伸缩部用于调整所述冲击锤相对于所述第一连杆的摆动位置。

进一步地，所述位置调节装置还包括第二连杆和第三连杆，其中：

所述第二伸缩部的第一端、第二连杆的第一端、第三连杆的第一端铰接于同一点；

所述第二伸缩部的第二端铰接于所述第一连杆上的第二铰点；

所述第二连杆的第二端铰接于所述第一连杆上的第三铰点；

所述第三连杆的第二端铰接于所述冲击锤上。

进一步地，所述第三铰点位于所述第一铰点与所述第二铰点之间的位置。

进一步地，所述第二伸缩部、第二连杆和第三连杆位于所述第一连杆的上方。

进一步地，所述安装部件包括抱箍，所述抱箍用于套设于所述塔筒的外壁。

本发明的另一个方面，还提供一种海上风机，包括塔筒和风机基础，所述塔筒上设置有安装部，所述安装部用于安装前述任一项的海上风机调平装置。

本发明的海上风机调平装置，包括安装部件、冲击锤，通过使冲击锤在上下方向锤击风机基础，可实现风机整体的调平。本发明将塔筒对接在风机基础之后，才进行调平作业，该作业只需进行一次，相对于现有技术需经历二个调平阶段而言，提高了调平效率。

此外，本发明的调平装置专门针对海上风机的作业情况量身定做，其结构简单，操作方便，并且不需要使用其它的调平装置，节约了安装成本。

附图说明

构成本发明的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1是本发明一实施例的海上风机调平装置在安装时的状态图。

附图标记说明：

安装部件-1塔筒-2

冲击锤-3第一伸缩部-4

第一连杆-5第二伸缩部-6

第二连杆-7第三连杆-8

第一铰点-H1第二铰点-H2

第三铰点-H3

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。本发明的“上下”是以海上风机在使用状态时的方位为基准。

图1所示是本发明一实施例的海上风机调平装置在安装时的状态图，该实施例的调平装置用于在风机的塔筒2跟风机基础对接后，实现风机整体的位置调平，保证其在正常的位置运行。

该海上风机调平装置包括安装部件1、冲击锤3。安装部件1用于安装在海上风机的塔筒2上，优选为可拆卸的安装方式，在调平作业完成后，可将调平装置整体从塔筒2上拆除。

该安装部件1可具有多种可能的结构，如通过螺栓固定安装、卡扣连接等。优选该安装部件1包括抱箍，该抱箍用于套设于塔筒2的外壁。该抱箍可实现打开和闭合的状态，并可通过塔筒2的锥度实现自锁，其数量可以设置为一个或几个。

冲击锤3设置于安装部件1上，用于在上下方向锤击风机基础。该冲击锤3主要通过自身重力、外加驱动力等方式对风机基础实施锤击，其可具有多种结构。该冲击锤3可直接或间接设置在安装部件1上，本发明并不受限于此。

本发明根据风机基础的平面度检测结果，确定冲击锤3的锤击方向及程度。风机基础可具有不同的结构，优选其为支腿式基础，包括至少三个支腿，冲击锤3用于锤击其支腿。

为了驱动冲击锤3的锤击动作，该冲击锤3可自带驱动部件，或者另外附加驱动部件。该冲击锤3的动作可以是连续的上下振动冲击，并可以采用如电动冲击、气动冲击、液压冲击、弹簧冲击等方式，相应地驱动部件可具有多种可能的结构。通过冲击锤的启停，可以及时准确控制调平的过程，相对于现有技术的施加重物、挖土、气压控制、注浆等方式而言，保证调平效果，具有易于控制的优点。

为了调节冲击锤相对于塔筒的位置，优选还包括位置调节装置，该位置调节装置设置于安装部件上，可以在前后、左右、上下中一个或多个维度调节冲击锤的位置。

在图1所示的实施例中，位置调节装置至少包括第一伸缩部4和第一连杆5，其中：第一伸缩部4的第一端铰接于安装部件1上，第二端铰接于第一连杆5上；第一连杆5的第一端铰接于安装部件1上，第二端连接冲击锤3。

第一伸缩部4可以提供直线驱动力，采用机械动力或液压动力均可，优选第一伸缩部4为油缸。该第一伸缩部4可驱动第一连杆5绕安装部件1摆动，进而实现冲击锤3的位置调整。前述各部件可具有多种可能的相对位置，为了优化空间布局，优选第一连杆5位于第一伸缩部4的上方。

冲击锤3可固定于前述第一连杆5上，优选冲击锤3铰接于第一连杆5上的第一铰点H1，前述位置调节装置还包括设置于第一连杆5上的第二伸缩部6，第二伸缩部6用于调整冲击锤3相对于第一连杆5的摆动位置，进而可实现冲击锤3更多维度的位置调整。

第二伸缩部6可直接连接于冲击锤3上进行驱动，优选还设置有连杆机构，前述位置调节装置还包括第二连杆7和第三连杆8，其中：第二伸缩部6的第一端、第二连杆7的第一端、第三连杆8的第一端铰接于同一点；第二伸缩部6的第二端铰接于第一连杆5上的第二铰点H2；第二连杆7的第二端铰接于第一连杆5上的第三铰点H3；第三连杆8的第二端铰接于冲击锤3上。前述各连杆、第二伸缩部6及冲击锤3整体构成五点铰链机构，优化了动作配合和整体受力。

第二伸缩部6也可采用机械动力或液压动力，优选第二伸缩部6也为油缸。为了优化空间布局，优选第三铰点H3位于第一铰点H1与第二铰点H2之间的位置；此外，第二伸缩部6、第二连杆7和第三连杆8可位于第一连杆5的上方。当然，在以上方位基础上的适当调整与变通，也理应包括在本发明的技术方案之内。

前述实施例的海上风机调平装置的现场调平过程主要包括如下步骤：

1)在风机塔筒2上安装整个调平装置；

2)检测风机基础的平面度；

3)根据检测结果，冲击锤3锤击风机基础(的支腿)，实现调平；

4)单台风机基础调平后，拆除调平装置。

在前述实施例技术方案的基础上，通过使冲击锤3在上下方向锤击风机基础，可实现风机整体的调平。该实施例在将塔筒2对接在风机基础之后，才进行调平作业，该作业只需进行一次，相对于现有技术需经历二个调平阶段而言，提高了调平效率。

此外，该实施例的调平装置专门针对海上风机的作业情况量身定做，其结构简单，操作方便，并且不需要使用其它的调平装置，节约了安装成本。

除了前述实施例的海上风机调平装置外，本发明还公开了一种海上风机，包括塔筒2和风机基础，塔筒2上设置有安装部，安装部用于安装前述的海上风机调平装置。该安装部用于与前述调平装置的安装部件1配合，其可以是专门设置的部件，也可以是塔筒2本身预留的一部分区域。该海上风机的其它结构可参考现有及改进的技术，本文在此不进行赘述。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种海上风机调平装置，其特征在于，包括：

安装部件(1)，所述安装部件(1)用于安装在海上风机的塔筒(2)上；

冲击锤(3)，所述冲击锤(3)设置于所述安装部件(1)上，用于在上下方向锤击风机基础。

2.根据权利要求1所述的海上风机调平装置，其特征在于，还包括位置调节装置，所述位置调节装置设置于所述安装部件(1)上，用于调节所述冲击锤(3)的位置。

3.根据权利要求2所述的海上风机调平装置，其特征在于，所述位置调节装置包括第一伸缩部(4)和第一连杆(5)，其中：

所述第一伸缩部(4)的第一端铰接于所述安装部件(1)上，第二端铰接于所述第一连杆(5)上；

所述第一连杆(5)的第一端铰接于所述安装部件(1)上，第二端连接所述冲击锤(3)。

4.根据权利要求3所述的海上风机调平装置，其特征在于，所述第一连杆(5)位于所述第一伸缩部(4)的上方。

5.根据权利要求3所述的海上风机调平装置，其特征在于，所述冲击锤(3)铰接于所述第一连杆(5)上的第一铰点(H1)，所述位置调节装置还包括设置于所述第一连杆(5)上的第二伸缩部(6)，所述第二伸缩部(6)用于调整所述冲击锤(3)相对于所述第一连杆(5)的摆动位置。

6.根据权利要求5所述的海上风机调平装置，其特征在于，所述位置调节装置还包括第二连杆(7)和第三连杆(8)，其中：

所述第二伸缩部(6)的第一端、第二连杆(7)的第一端、第三连杆(8)的第一端铰接于同一点；

所述第二伸缩部(6)的第二端铰接于所述第一连杆(5)上的第二铰点(H2)；

所述第二连杆(7)的第二端铰接于所述第一连杆(5)上的第三铰点(H3)；

所述第三连杆(8)的第二端铰接于所述冲击锤(3)上。

7.根据权利要求6所述的海上风机调平装置，其特征在于，所述第三铰点(H3)位于所述第一铰点(H1)与所述第二铰点(H2)之间的位置。

8.根据权利要求6所述的海上风机调平装置，其特征在于，所述第二伸缩部(6)、第二连杆(7)和第三连杆(8)位于所述第一连杆(5)的上方。

9.根据权利要求1-8任一项所述的海上风机调平装置，其特征在于，所述安装部件(1)包括抱箍，所述抱箍用于套设于所述塔筒(2)的外壁。

10.一种海上风机，包括塔筒(2)和风机基础，其特征在于，所述塔筒(2)上设置有安装部，所述安装部用于安装权利要求1-9任一项的海上风机调平装置。