CN109703704A - 一种海上风机承台主动补偿登乘装置及使用方法 - Google Patents

一种海上风机承台主动补偿登乘装置及使用方法 Download PDF

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李智
吴加文
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Abstract

本发明公开了一种海上风机承台主动补偿登乘装置及使用方法,包括设置于海上风机承台前侧的登乘甲板,登乘甲板的前侧设置有升降扶梯机构,升降扶梯机构沿其长度方向的一端与登乘甲板铰合连接,升降扶梯机构沿其长度方向的另一端为悬臂端可绕其铰接处进行摆转,登乘甲板的底部安装有用于驱动升降扶梯机构进行升降运动的升降驱动机构,升降驱动机构传动连接于升降扶梯机构的右侧,升降驱动机构与升降扶梯机构之间设置有伸缩传动机构,本发明提供了一种海上风机承台主动补偿登乘装置,登乘更加轻松省力,且可有效避免失坠伤的安全隐患,可有效避免被海水腐蚀,减少维护费用。

Description

一种海上风机承台主动补偿登乘装置及使用方法
技术领域
本发明涉及海上风能设备技术领域,具体为一种海上风机承台主动补偿登乘装置及使用方法。
背景技术
风能的开发对缓解能源压力、促进环境保护具有重大意义,海上风能利用率更高,正逐渐发展成为主流能源。欧洲海上风电已经进入大规模开发阶段,中国海上风电场建设也正在拉开序幕。
海上风力发电机组经常需要维修和保养,因为风浪原因,不可避免的存在海面起伏,人员从运维船舶上到风机平台时安全得不到保障,迫切需要一个安全的登乘装置能够消除波浪起伏影响,保障运维的生命和财产安全。
现有技术中,如附图1所示,建造于海面上的海上风机承台(100)为圆柱台结构,其一侧固定设置有钢爬梯(200),人员通过攀爬钢爬梯(200)从运维船舶上到风机平台,这种风机承台登乘方式具有包括以下缺陷:
(1)钢爬梯(200)一般依附于海上风机承台(100)的侧壁建造,坡度较陡,攀爬过程费时费力,且失足坠落安全隐患较大;
(2)为便于不同潮位时人员顺利从运维船舶上到风机平台,钢爬梯(200)一般设置为足够伸入最低潮位海床面水下的长度,即钢爬梯(200)的底端一部分常年浸泡于海水中,即使建造时采取了一定防腐防锈措施,但是由于浸泡时间的无限推延,钢爬梯(200)终将被海水腐蚀,进而产生维护费用支出。
发明内容
本发明的目的在于提供一种海上风机承台主动补偿登乘装置,以解决上述现有技术中的风机承台登乘方式钢爬梯坡度较陡、攀爬过程费时费力,且失足坠落安全隐患较大,和钢爬梯终将被海水腐蚀,进而产生维护财力支出的问题。
为了实现上述的技术特征,本发明的目的是这样实现的:一种海上风机承台主动补偿登乘装置,它包括设置于海上风机承台侧壁上的登乘甲板,所述登乘甲板上安装有用于登承的升降扶梯机构,所述升降扶梯机构沿其长度方向的一端与所述登乘甲板铰合连接,所述升降扶梯机构沿其长度方向的另一端为悬臂端,并可绕其铰接处进行转动;所述登乘甲板的底部安装有用于驱动升降扶梯机构进行升降运动的升降驱动机构,所述升降驱动机构设置于升降扶梯机构的侧面,所述升降驱动机构与升降扶梯机构之间设置有伸缩传动机构。
所述升降扶梯机构包括两个对称布置的连杆座,所述连杆座的底部固定有侧连接板,所述侧连接板的侧向截面为倒置的等腰钝角三角形结构;相邻两个所述侧连接板底部及侧边之间分别连接有扶梯下连杆和扶梯上连杆,所述扶梯下连杆和扶梯上连杆相互平行且长度相等,位于前后两侧的所述扶梯上连杆顶部固定焊接有扶手架,位于前后两侧的所述扶梯下连杆和扶梯上连杆之间设置有若干自调平踏板,所述自调平踏板沿扶梯下连杆和扶梯上连杆的长度方向等距阵列排布,所述自调平踏板的侧向截面大小为所述连杆座的侧连接板的侧向截面左侧一半。
所述自调平踏板和所述连杆座的底部均开设有铰接孔,所述铰接孔与所述扶梯下连杆侧面的销轴结构铰合连接,所述自调平踏板和所述连杆座的侧连接板上均开设有水平腰圆槽,所述水平腰圆槽与所述扶梯上连杆侧面的销轴构成滑动配合连接。
所述升降驱动机构包括固设于所述登乘甲板底部的驱动安装箱,所述驱动安装箱的后侧壁固定安装有驱动电机、减速器和丝杆轴承座,所述驱动电机的输出轴通过联轴器与所述减速器的输入轴相连,所述丝杆轴承座设置在所述减速器的侧面。
所述伸缩传动机构包括伸缩套筒,所述伸缩套筒的左侧壁通过铰链铰接有固定连杆,所述固定连杆的另一端通过安装板垂直固接于所述升降扶梯机构的扶梯下连杆的底部,所述伸缩套筒的右侧开设有台阶光孔,所述台阶光孔的右侧大径端内过盈安装有套筒螺母,所述伸缩套筒的右端通过螺钉固定安装有螺母端盖,所述螺母端盖的左侧凸台与所述套筒螺母的右侧壁相抵接并将其压紧固定,所述套筒螺母的内腔螺接有伸缩丝杆,所述伸缩丝杆的左端位于所述台阶光孔的左侧小径端内,所述伸缩丝杆的右端贯穿升降驱动机构的驱动安装箱的左侧壁,并经过丝杆轴承座辅助支撑后与减速器的左侧动力输出轴通过联轴器传动连接。
所述台阶光孔的左侧小径端一侧壁开设有衡压孔。
所述登乘甲板的底部与海上风机承台的侧壁之间设置有加强支撑杆。
所述升降驱动机构的安装高度高于海床面最高高潮位。
任意一项所述海上风机承台主动补偿登乘装置的使用方法,其特征在于它包括以下步骤:
Step1:登乘使用时,先将运维船行驶至升降扶梯机构的左侧升降端下方停稳;
Step2:启动升降驱动机构,通过升降驱动机构驱动伸缩传动机构;
Step3:再由伸缩传动机构带动升降扶梯机构,进而使得升降扶梯机构2的左侧下降运动,直至靠近运维船的甲板上时停止驱动电机转动;
Step4:此时驱动电机中的各个自调平踏板随之上下错开,形成阶梯结构;
Step5:运维人员即可如同爬行普通台阶一样顺着升降扶梯机构从运维船舶上到风机平台。
所述Step2的具体操作方法为通过外部电控设备驱动升降驱动机构中的驱动电机,使驱动电机通过减速器减速传动后带动伸缩传动机构中的伸缩丝杆旋转,伸缩丝杆与套筒螺母螺接配合,当伸缩丝杆按指定转向转动时,伸缩套筒随之左右平移,当伸缩套筒右移时,伸缩套筒的左端通过固定连杆将升降扶梯机构绕着连杆座逆时针旋转,进而使得升降扶梯机构的左侧下降运动,直至靠近运维船的甲板上时停止驱动电机转动。
本发明有如下有益效果:
1、升降扶梯机构使用时坡度较小,且升降扶梯机构上的踏板为自调平踏板,可始终保持水平状态,使得运维人员可如同爬行普通台阶一样顺着升降扶梯机构从运维船舶上到风机平台,更加轻松省力,且可有效避免失坠伤的安全隐患。
2、升降扶梯机构使用时通过升降驱动机构驱动下降至指定靠近运维船甲板高度处,实现登乘高度主动补偿,闲置时又可收并至登乘甲板高度,使用和闲置状态下均与海水相隔绝,可有效避免被海水腐蚀,进而产生维护财力支出的问题。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。
图1为现有技术中的海上风机承台结构示意图。
图2为本发明海上风机承台结构示意图。
图3为本发明海上风机承台结构俯视示意图。
图4为本发明海上风机承台登乘机构使用状态下结构示意图。
图5为本发明海上风机承台登乘机构闲置状态下结构示意图。
图6为本发明升降扶梯机构结构示意图。
图7为本发明升降扶梯机构结构简图。
图8为本发明升降驱动机构结构示意图。
图9为本发明伸缩传动机构结构示意图。
图10为本发明加强支撑杆安装结构示意图。
图中:100-海上风机承台,200-钢爬梯,1-登乘甲板,2-升降扶梯机构,3-升降驱动机构,4-伸缩传动机构;
201-连杆座,202-扶梯下连杆,203-扶梯上连杆,204-扶手架,205-自调平踏板,206-铰接孔,207-水平腰圆槽;
301-驱动安装箱,302-驱动电机,303-联轴器,304-减速器,305-丝杆轴承座;
401-伸缩套筒,402-铰链,403-固定连杆,404-安装板,405-台阶光孔,406-套筒螺母,407-螺母端盖,408-伸缩丝杆,409-衡压孔。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的实施方式做进一步的说明。
实施例1:
请参阅图1-10,一种海上风机承台主动补偿登乘装置,它包括设置于海上风机承台100侧壁上的登乘甲板1,所述登乘甲板1上安装有用于登承的升降扶梯机构2,所述升降扶梯机构2沿其长度方向的一端与所述登乘甲板1铰合连接,所述升降扶梯机构2沿其长度方向的另一端为悬臂端,并可绕其铰接处进行转动;所述登乘甲板1的底部安装有用于驱动升降扶梯机构2进行升降运动的升降驱动机构3,所述升降驱动机构3设置于升降扶梯机构2的侧面,所述升降驱动机构3与升降扶梯机构2之间设置有伸缩传动机构4。通过上述结构的登乘装置,升降扶梯机构使用时坡度较小,且升降扶梯机构上的踏板为自调平踏板,可始终保持水平状态,使得运维人员可如同爬行普通台阶一样顺着升降扶梯机构从运维船舶上到风机平台,更加轻松省力,且可有效避免失坠伤的安全隐患。
进一步的,所述升降扶梯机构2包括两个对称布置的连杆座201,所述连杆座201的底部固定有侧连接板,所述侧连接板的侧向截面为倒置的等腰钝角三角形结构;相邻两个所述侧连接板底部及侧边之间分别连接有扶梯下连杆202和扶梯上连杆203,所述扶梯下连杆202和扶梯上连杆203相互平行且长度相等,位于前后两侧的所述扶梯上连杆203顶部固定焊接有扶手架204,位于前后两侧的所述扶梯下连杆202和扶梯上连杆203之间设置有若干自调平踏板205,所述自调平踏板205沿扶梯下连杆202和扶梯上连杆203的长度方向等距阵列排布,所述自调平踏板205的侧向截面大小为所述连杆座201的侧连接板的侧向截面左侧一半。通过上述的升降扶梯机构2采用平行四边形结构,保证了在其升降过程中,自调平踏板205始终处于水平状态,进而方便登乘人员使用,保证了其安全性。
进一步的,所述自调平踏板205和所述连杆座201的底部均开设有铰接孔206,所述铰接孔206与所述扶梯下连杆202侧面的销轴结构铰合连接,所述自调平踏板205和所述连杆座201的侧连接板上均开设有水平腰圆槽207,所述水平腰圆槽207与所述扶梯上连杆203侧面的销轴构成滑动配合连接。通过采用上述的水平腰圆槽207保证了由扶梯下连杆202和扶梯上连杆203所构成的平行四边形结构能够正常的转动,而且使得自调平踏板205能够始终处于水平状态,保证了登乘人员的安全性。
进一步的,所述升降驱动机构3包括固设于所述登乘甲板1底部的驱动安装箱301,所述驱动安装箱301的后侧壁固定安装有驱动电机302、减速器304和丝杆轴承座305,所述驱动电机302的输出轴通过联轴器303与所述减速器304的输入轴相连,所述丝杆轴承座305设置在所述减速器304的侧面。通过升降驱动机构3能够给伸缩传动机构4提供动力,通过外部电控设备驱动升降驱动机构3中的驱动电机302,使驱动电机302通过减速器304减速传动后带动伸缩传动机构4中的伸缩丝杆408旋转。
进一步的,所述伸缩传动机构4包括伸缩套筒401,所述伸缩套筒401的左侧壁通过铰链402铰接有固定连杆403,所述固定连杆403的另一端通过安装板404垂直固接于所述升降扶梯机构2的扶梯下连杆202的底部,所述伸缩套筒401的右侧开设有台阶光孔405,所述台阶光孔405的右侧大径端内过盈安装有套筒螺母406,所述伸缩套筒401的右端通过螺钉固定安装有螺母端盖407,所述螺母端盖407的左侧凸台与所述套筒螺母406的右侧壁相抵接并将其压紧固定,所述套筒螺母406的内腔螺接有伸缩丝杆408,所述伸缩丝杆408的左端位于所述台阶光孔405的左侧小径端内,所述伸缩丝杆408的右端贯穿升降驱动机构3的驱动安装箱301的左侧壁,并经过丝杆轴承座305辅助支撑后与减速器304的左侧动力输出轴通过联轴器303传动连接。
进一步的,所述台阶光孔405的左侧小径端一侧壁开设有衡压孔409。通过衡压孔409用于台阶光孔405的左侧小径端内腔气流进出,确保台阶光孔405的左侧小径端内腔气压与外部大气压强相一致。
进一步的,所述登乘甲板1的底部与海上风机承台100的侧壁之间设置有加强支撑杆5。起到辅助支撑作用,提高装置稳固性。
进一步的,所述升降驱动机构3的安装高度高于海床面最高高潮位。通过上述的高度保证了海水无法达到升降驱动机构3的高度,确保升降驱动机构3完全与海水相隔绝。进而对其起到保护作用。
实施例2:
任意一项所述海上风机承台主动补偿登乘装置的使用方法,其特征在于它包括以下步骤:
Step1:登乘使用时,先将运维船行驶至升降扶梯机构2的左侧升降端下方停稳;
Step2:启动升降驱动机构3,通过升降驱动机构3驱动伸缩传动机构4;
Step3:再由伸缩传动机构4带动升降扶梯机构2,进而使得升降扶梯机构2的左侧下降运动,直至靠近运维船的甲板上时停止驱动电机302转动;
Step4:此时驱动电机2中的各个自调平踏板205随之上下错开,形成阶梯结构;
Step5:运维人员即可如同爬行普通台阶一样顺着升降扶梯机构2从运维船舶上到风机平台。
所述Step2的具体操作方法为通过外部电控设备驱动升降驱动机构3中的驱动电机302,使驱动电机302通过减速器304减速传动后带动伸缩传动机构4中的伸缩丝杆408旋转,伸缩丝杆408与套筒螺母406螺接配合,当伸缩丝杆408按指定转向转动时,伸缩套筒401随之左右平移,当伸缩套筒401右移时,伸缩套筒401的左端通过固定连杆403将升降扶梯机构2绕着连杆座201逆时针旋转,进而使得升降扶梯机构2的左侧下降运动,直至靠近运维船的甲板上时停止驱动电机302转动。
上述实施例用来解释说明本发明,而不是对本发明进行限制,在本发明的精神和权利要求的保护范围内,对本发明做出的任何修改和改变,都落入本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种海上风机承台主动补偿登乘装置,其特征在于:它包括设置于海上风机承台(100)侧壁上的登乘甲板(1),所述登乘甲板(1)上安装有用于登承的升降扶梯机构(2),所述升降扶梯机构(2)沿其长度方向的一端与所述登乘甲板(1)铰合连接,所述升降扶梯机构(2)沿其长度方向的另一端为悬臂端,并可绕其铰接处进行转动;所述登乘甲板(1)的底部安装有用于驱动升降扶梯机构(2)进行升降运动的升降驱动机构(3),所述升降驱动机构(3)设置于升降扶梯机构(2)的侧面,所述升降驱动机构(3)与升降扶梯机构(2)之间设置有伸缩传动机构(4)。
2.根据权利要求1所述的一种海上风机承台主动补偿登乘装置,其特征在于:所述升降扶梯机构(2)包括两个对称布置的连杆座(201),所述连杆座(201)的底部固定有侧连接板,所述侧连接板的侧向截面为倒置的等腰钝角三角形结构;相邻两个所述侧连接板底部及侧边之间分别连接有扶梯下连杆(202)和扶梯上连杆(203),所述扶梯下连杆(202)和扶梯上连杆(203)相互平行且长度相等,位于前后两侧的所述扶梯上连杆(203)顶部固定焊接有扶手架(204),位于前后两侧的所述扶梯下连杆(202)和扶梯上连杆(203)之间设置有若干自调平踏板(205),所述自调平踏板(205)沿扶梯下连杆(202)和扶梯上连杆(203)的长度方向等距阵列排布,所述自调平踏板(205)的侧向截面大小为所述连杆座(201)的侧连接板的侧向截面左侧一半。
3.根据权利要求2所述的一种海上风机承台主动补偿登乘装置,其特征在于:所述自调平踏板(205)和所述连杆座(201)的底部均开设有铰接孔(206),所述铰接孔(206)与所述扶梯下连杆(202)侧面的销轴结构铰合连接,所述自调平踏板(205)和所述连杆座(201)的侧连接板上均开设有水平腰圆槽(207),所述水平腰圆槽(207)与所述扶梯上连杆(203)侧面的销轴构成滑动配合连接。
4.根据权利要求1所述的一种海上风机承台主动补偿登乘装置,其特征在于:所述升降驱动机构(3)包括固设于所述登乘甲板(1)底部的驱动安装箱(301),所述驱动安装箱(301)的后侧壁固定安装有驱动电机(302)、减速器(304)和丝杆轴承座(305),所述驱动电机(302)的输出轴通过联轴器(303)与所述减速器(304)的输入轴相连,所述丝杆轴承座(305)设置在所述减速器(304)的侧面。
5.根据权利要求1所述的一种海上风机承台主动补偿登乘装置,其特征在于:所述伸缩传动机构(4)包括伸缩套筒(401),所述伸缩套筒(401)的左侧壁通过铰链(402)铰接有固定连杆(403),所述固定连杆(403)的另一端通过安装板(404)垂直固接于所述升降扶梯机构(2)的扶梯下连杆(202)的底部,所述伸缩套筒(401)的右侧开设有台阶光孔(405),所述台阶光孔(405)的右侧大径端内过盈安装有套筒螺母(406),所述伸缩套筒(401)的右端通过螺钉固定安装有螺母端盖(407),所述螺母端盖(407)的左侧凸台与所述套筒螺母(406)的右侧壁相抵接并将其压紧固定,所述套筒螺母(406)的内腔螺接有伸缩丝杆(408),所述伸缩丝杆(408)的左端位于所述台阶光孔(405)的左侧小径端内,所述伸缩丝杆(408)的右端贯穿升降驱动机构(3)的驱动安装箱(301)的左侧壁,并经过丝杆轴承座(305)辅助支撑后与减速器(304)的左侧动力输出轴通过联轴器(303)传动连接。
6.根据权利要求5所述的一种海上风机承台主动补偿登乘装置,其特征在于:所述台阶光孔(405)的左侧小径端一侧壁开设有衡压孔(409)。
7.根据权利要求1所述的一种海上风机承台主动补偿登乘装置,其特征在于:所述登乘甲板(1)的底部与海上风机承台(100)的侧壁之间设置有加强支撑杆(5)。
8.根据权利要求4所述的一种海上风机承台主动补偿登乘装置,其特征在于:所述升降驱动机构(3)的安装高度高于海床面最高高潮位。
9.权利要求1-8任意一项所述海上风机承台主动补偿登乘装置的使用方法,其特征在于它包括以下步骤:
Step1:登乘使用时,先将运维船行驶至升降扶梯机构(2)的左侧升降端下方停稳;
Step2:启动升降驱动机构(3),通过升降驱动机构(3)驱动伸缩传动机构(4);
Step3:再由伸缩传动机构(4)带动升降扶梯机构(2),进而使得升降扶梯机构2的左侧下降运动,直至靠近运维船的甲板上时停止驱动电机(302)转动;
Step4:此时驱动电机(2)中的各个自调平踏板(205)随之上下错开,形成阶梯结构;
Step5:运维人员即可如同爬行普通台阶一样顺着升降扶梯机构(2)从运维船舶上到风机平台。
10.根据权利要求9所述的海上风机承台主动补偿登乘装置的使用方法,其特征在于,所述Step2的具体操作方法为通过外部电控设备驱动升降驱动机构(3)中的驱动电机(302),使驱动电机(302)通过减速器(304)减速传动后带动伸缩传动机构(4)中的伸缩丝杆(408)旋转,伸缩丝杆(408)与套筒螺母(406)螺接配合,当伸缩丝杆(408)按指定转向转动时,伸缩套筒(401)随之左右平移,当伸缩套筒(401)右移时,伸缩套筒(401)的左端通过固定连杆(403)将升降扶梯机构(2)绕着连杆座(201)逆时针旋转,进而使得升降扶梯机构(2)的左侧下降运动,直至靠近运维船的甲板上时停止驱动电机(302)转动。
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