CN114960398B - 一种海上风电场登乘廊桥及其使用方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种海上风电场登乘廊桥及其使用方法，所述海上风电场登乘廊桥包括基础单元、登乘单元、固定单元和控制单元，所述登乘单元与所述基础单元通过第一被动补偿结构连接；所述登乘单元与所述固定单元通过第二被动补偿结构连接；所述第一被动补偿结构和第二被动补偿结构用于在所述固定单元与所述风机固定连接后，对所述运维船的运动进行被动补偿，稳定所述登乘单元。采用上述技术方案，可对运维船艏摇、横摇、纵摇及升沉运动进行被动补偿，保障人员安全，提高登乘效率，增加换乘作业的窗口时间，提升运维通达率。

Description

一种海上风电场登乘廊桥及其使用方法

技术领域

本发明涉及海上风电运维技术领域，特别是涉及一种海上风电场登乘廊桥及其使用方法。

背景技术

随着国内海上风电向规模化发展，海上风电场的运维工作日益繁重。由于海 上环境复杂，在高海况的波浪、风等因素影响下，海上风电运维作业危险性高，作 业窗口期减少，降低海上风电场可利用率，海上风电运维通达已经成为制约海上风 电场提质增效的重要因素。目前，国内海上风电场主要集中在近浅海，大部分运维 船舶尺度小、抗风浪性能差，通常采用顶靠风机基础靠船设施的方式进行作业人员换乘，效率低，风险高，国外的运维船专用登乘设备结构复杂、价格高，售后服务 难以保证，因此，为海上风电运维作业提供安全可靠、经济适用的专用登乘廊桥是 迫切需要解决的问题。

发明内容

为解决上述问题，本发明提供一种海上风电场登乘廊桥及其使用方法，可对运 维船艏摇、横摇、纵摇及升沉运动进行被动补偿，保障人员安全，提高登乘效率。

本发明采用的技术方案是：一种海上风电场登乘廊桥，包括基础单元、登乘单 元、固定单元和控制单元；

所述登乘单元设置在所述基础单元上，用于在运维船与风机之间形成登乘廊桥；

所述固定单元一端与所述登乘单元连接，用于与所述风机固定连接和脱离连接；

所述控制单元用于控制所述登乘单元的伸展方向和高度，并控制所述固定单元与所述风机固定连接和脱离连接；

所述登乘单元与所述基础单元通过第一被动补偿结构连接；

所述登乘单元与所述固定单元通过第二被动补偿结构连接；

所述第一被动补偿结构和第二被动补偿结构用于在所述固定单元与所述风机 固定连接后，对所述运维船的运动进行被动补偿，稳定所述登乘单元；

其中，所述第一被动补偿结构包括登乘平台支座、廊桥支架、横摇缓冲弹簧和 支撑平台；

所述支撑平台一端与所述登乘平台支座铰接，所述支撑平台的上部通过多个横摇缓冲弹簧与所述登乘单元的底部连接；

所述廊桥支架一端与登乘单元的底部固定连接，另一端与所述支撑平台通过转动轴承连接。

进一步的，所述第一被动补偿结构还包括回转基座和俯仰油缸；

所述回转基座设置在所述基础单元上，所述回转基座可在所述基础单元上水平旋转；

所述登乘平台支座固定在所述回转基座上；

所述俯仰油缸一端通过铰连接支撑平台的底部，另一端通过铰连接所述登乘平台支座或者回转基座。

进一步的，所述第二被动补偿结构包括廊桥伸缩梯、伸缩弹簧和伸缩弹簧导轨；

所述廊桥伸缩梯近端与所述登乘单元滑动连接，远端与所述固定单元连接；

所述伸缩弹簧导轨一端与所述廊桥伸缩梯固定连接；

所述伸缩弹簧设置在所述伸缩弹簧导轨上，所述伸缩弹簧的一端与所述登乘单元固定连接，另一端与所述廊桥伸缩梯固定连接。

进一步的，所述支撑平台的上部通过多个横摇缓冲弹簧与所述登乘单元的底部连接，包括：

所述支撑平台中轴线与所述登乘单元中轴线竖直投影重合；所述横摇缓冲弹簧的数量为偶数个且为4个或4个以上，所述多个横摇缓冲弹簧沿所述支撑平台的中轴线左右对称布置，所述支撑平台中轴线和所述登乘单元中轴线与所述登乘单元的 伸展方向一致。

进一步的，所述廊桥支架一端与登乘单元的底部固定连接，另一端与所述支撑 平台通过转动轴承连接，包括：

所述廊桥支架的数量为2个，所述2个廊桥支架的上端分别与所述登乘单元的 底部固定连接，下端分别与所述支撑平台前后两端中部的轴承连接，所述廊桥支架 可绕所述轴承横向转动，或者所述轴承可绕所述支撑平台转动，所述轴承设在所述 支撑平台中轴线上。

进一步的，所述廊桥支架为V形支架，所述V形支架的上端分别与所述登乘单 元的底部的两侧固定连接，所述V形支架的下端与所述支撑平台前后两端中部的轴 承连接。

进一步的，所述支撑平台一端与所述登乘平台支座铰接，包括：

所述支撑平台一端与所述登乘平台支座通过眼板、耳板和销轴连接，所述眼板 和耳板的数量为两个，分别对应设置在所述支撑平台一端面的两侧，所述眼板或耳 板绕所述销轴旋转；

所述俯仰油缸一端通过铰连接支撑平台的底部，包括：所述俯仰油缸一端与所 述支撑平台的连接部远离所述支撑平台与所述登乘平台支座的连接点。

进一步的，所述登乘单元包括登乘梯、登乘平台和廊桥俯仰梯；

所述登乘平台固定设置在所述登乘平台支座上部；

所述登乘梯固定设置在所述登乘平台支座一侧，且所述登乘梯上部与所述登乘平台连通；

所述廊桥俯仰梯设置在所述横摇缓冲弹簧的上部并与所述横摇缓冲弹簧的上 部固定连接；

所述廊桥俯仰梯与所述登乘平台分离设置且上端面高度一致。

进一步的，所述固定单元包括与所述廊桥伸缩梯远端固定连接的舌形平台，所 述舌形平台两侧分别设置有液压系统和抱箍，所述抱箍的内侧弧面与风机基础靠船 柱外侧弧面相同，所述液压系统驱动所述抱箍抱紧或者脱离所述风机基础靠船柱；

所述基础单元固定于风电运维船船首或舷侧甲板上；

所述支撑平台和/或伸缩梯下端活动安装或者可拆卸安装有支撑杆或者支撑架，用于风电运维船脱离风机后固定所述海上风电场登乘廊桥。

依据上述海上风电场登乘廊桥，本发明还提供对应的海上风电场登乘廊桥使用方法，包括以下步骤：

将运维船调整至廊桥与风机基础靠船柱能够搭接距离范围内；

控制所述登乘单元的伸展方向和高度至设定位置；

移动运维船船体使所述风机基础靠船柱进入所述固定单元操作范围内；

控制固定单元与所述风机基础靠船柱固定；

关闭所述登乘单元的伸展方向和高度的位置控制，使所述登乘单元处于被动补偿状态；

进行人员和物资的换乘至换乘完毕；

控制所述登乘单元的伸展方向和高度至设定位置；

控制固定单元与所述风机基础靠船柱脱离；

回转廊桥使登乘单元处于甲板区域适当位置，收放搁置所述廊桥。

本发明的有益效果是：

本发明所述的海上风电场登乘廊桥及其使用方法，填补了国内外相关技术的空白，可以适用于各种复杂海况，实现对运维船艏摇、横摇、纵摇及升沉运动进行被 动补偿，在保证海上风电维护检修人员以及物资的安全换乘的前提下，有效提高登 乘效率，增加换乘作业的窗口时间，提升运维通达率。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施 例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这 些附图获得其它的附图。

图1为本发明海上风电场登乘廊桥的总体结构示意图。

图2为本发明海上风电场登乘廊桥登乘状态下的俯视图。

图3为本发明的海上风电场登乘廊桥未连接风机基础靠船柱的三维视图。

图4为本发明的海上风电场登乘廊桥连接风机基础靠船柱时的三维视图。

图5为图1的A处的结构放大图；

图6为廊桥支架的布置示意图。

图7为横摇缓冲弹簧布置示意图。

其中，1、抱箍；2、廊桥伸缩梯；3、廊桥俯仰梯；4、登乘梯；5、登乘平台； 6、登乘平台支座；7、回转基座；8、廊桥支架；9、俯仰油缸；10、支撑平台； 11、横摇缓冲弹簧；12、轴承；13、眼板；14、销轴；15、耳板；16、伸缩弹簧导 轨；17、伸缩弹簧；18、风机基础靠船柱；19、舌形平台。

具体实施方式

为了更好的理解上述技术方案，下面将结合说明书附图以及具体的实施方式对上述技术方案进行详细的说明。

首先说明，本文中出现的术语“和/或”，仅仅是一种描述关联对象的关联关系， 表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和 B，单独存在B这三种情况。另外，本文中字符“/”，一般表示前后关联对象是一 种“或”的关系。

下面结合附图对本申请实施例技术方案的主要实现原理、具体实施方式及其对应能够达到的有益效果进行详细的阐述。

实施例一

请参考附图1-4，本申请实施例提供一种海上风电场登乘廊桥，包括基础单元、 登乘单元、固定单元和控制单元；所述登乘单元设置在所述基础单元上，用于在运 维船与风机之间形成登乘廊桥；所述固定单元一端与所述登乘单元连接，用于与所 述风机固定连接和脱离连接；所述控制单元用于控制所述登乘单元的伸展方向和高度，并控制所述固定单元与所述风机固定连接和脱离连接；所述登乘单元与所述基 础单元通过第一被动补偿结构连接；所述登乘单元与所述固定单元通过第二被动补 偿结构连接；所述第一被动补偿结构和第二被动补偿结构用于在所述固定单元与所 述风机固定连接后，对所述运维船的运动进行被动补偿，稳定所述登乘单元；其中， 所述第一被动补偿结构包括登乘平台支座、廊桥支架、横摇缓冲弹簧和支撑平台；所述支撑平台一端与所述登乘平台支座铰接，所述支撑平台的上部通过多个横摇缓 冲弹簧与所述登乘单元的底部连接；所述廊桥支架一端与登乘单元的底部固定连接， 另一端与所述支撑平台通过转动轴承连接。采用上述的海上风电场登乘廊桥，通过 第一被动补偿结构和第二被动补偿结构，可以在各种复杂海况下，实现对运维船艏 摇、横摇、纵摇及升沉运动进行被动补偿，在保证海上风电维护检修人员以及物资 的安全换乘的前提下，有效提高登乘效率，增加换乘作业的窗口时间，提升运维通达率。

其中，本实施例的基础单元是一个用于放置或者安装登乘廊桥的部件，该部件 可以是现有技术中任何可以固定于维修船船首或侧舷甲板上的结构和设备，登乘廊 桥安装或者放置在其上之后，可以保证登乘廊桥不会在高海况的情况下发生位移和 倒覆。具体的，本实施例的基础单元可以采用锚固的底盘结构，上述底盘结构具有较大的重量，且具有固定结构，如螺栓或者焊接结构与登乘廊桥的底部实现固定， 避免登乘廊桥在使用或者运输途中发生位移，从而发生危害船舶和人员安全的事故。

作为一种实施方式，本发明的海上风电场登乘廊桥包括以下的主要部件：抱箍 1、廊桥伸缩梯2、廊桥俯仰梯3、登乘梯4、登乘平台5、登乘平台支座6、回转 基座7、廊桥支架8、俯仰油缸9、支撑平台10、横摇缓冲弹簧11、轴承12、眼板 13、销轴14、耳板15、伸缩弹簧导轨16、伸缩弹簧17。

具体的，本实施例的所述登乘单元包括登乘梯4、登乘平台5和廊桥俯仰梯3； 所述登乘平台5固定设置在登乘平台支座6上部，而登乘平台支座6固定在所述回 转基座7上；所述登乘梯4固定设置在所述登乘平台支座6一侧，且所述登乘梯4 上部与所述登乘平台5连通。

本实施例的固定单元包括与所述廊桥伸缩梯2远端固定连接的舌形平台19， 舌形平台19前端具有一定的弧度，可以减轻在登乘过程中与风机基础靠船柱18发 生碰撞，所述舌形平台19两侧分别设置有液压系统和抱箍1，所述抱箍1的内侧 弧面与风机基础靠船柱18外侧弧面相同，所述液压系统驱动所述抱箍1抱紧或者 脱离所述风机基础靠船柱18。

在固定单元的抱箍1抱紧风机基础靠船柱18，将登乘廊桥与风机基础靠船柱18 固定后，本实施例的海上风电场登乘廊桥通过被动补偿结构实现对运维船艏摇、横 摇、纵摇及升沉运动进行被动补偿，从而使得登乘廊桥处于一种动态稳定的状态， 方便人员和物资的快速换乘。

具体的，本实施例登乘廊桥的被动补偿结构主要包括第一被动补偿结构和第二被动补偿结构。

其中，本实施例的第一被动补偿结构包括回转基座7、登乘平台支座6、俯仰 油缸9、廊桥支架8、横摇缓冲弹簧11和支撑平台10；

上述第一被动补偿结构至少包括以下三个被动补偿单元，

第一个被动补偿单元是回转基座7，所述回转基座7设置在所述基础单元上， 所述回转基座7可在所述基础单元上水平旋转；具体的，回转基座7可以通过旋转 轴、旋转座等机械结构安装在基础单元上，使得回转基座7可以在基础单元上进行 一定角度的水平旋转，从而可以使得在登乘廊桥与风机基础靠船柱18固定过程中， 通过旋转回转基座7的角度，使得登乘廊桥与风机基础靠船柱18实现水平方向上 的对应，从而方便进一步的对接和固定作业。

需要指出的是，上述回转基座7的旋转应当具有一定的驱动装置，该驱动装置 可以安装在回转基座7本体上，也可以安装在其他的位置。上述驱动装置在驱动回 转基座7旋转实现登乘廊桥与风机基础靠船柱18连接后，回转基座7进入被动补 偿状态，可以通过一定的结构实现回转基座7在水平面上进行自由旋转，即此时回转基座7处于被动旋转状态，驱动装置与回转基座7之间实现机械脱离或者无驱动 力状态。

由于登乘廊桥与风机基础靠船柱18连接后，随着风浪的作用，装载登乘廊桥 的运维船会发生前后方向的移动，即所谓的船舶艏摇，上述回转基座7的被动旋转 状态或者自由旋转状态下，可以使得回转基座7在基础单元的带动下可以依据船舶 艏摇进行角度旋转，使得运维船与风机基础靠船柱18之间保持连接的同时，避免艏摇引起登乘廊桥的整体结构在水平方向上发生扭曲或者弯折，进而导致登乘廊桥 的结构件发生疲劳或者断裂，从而提高了登乘廊桥的稳定性和耐用度，进而提高登 乘廊桥的使用效率并降低使用成本。

第二个被动补偿单元是俯仰油缸9，所述俯仰油缸9一端通过铰连接支撑平台 10的底部，另一端通过铰连接所述登乘平台支座6或者回转基座7。

上述俯仰油缸9的连接结构使得俯仰油缸9可以通过伸缩调整，使得登乘廊桥 与风机基础靠船柱18的连接部位实现竖直方向上的对应，从而方便随后的对接连 接作业。俯仰油缸9为支撑平台10、廊桥梯道提供支撑，同时用于调整廊桥梯道姿态。本发明中，廊桥梯道与风机基础靠船柱18对接手动操作阶段，俯仰油缸9 要具有足够的压力，使得俯仰油缸9能够为梯道提供可靠支撑，完成对接操作；当 廊桥梯道与风机基础靠船柱18完成对接，抱箍1抱紧风机基础靠船柱18后，俯仰 油缸9要具有能够支撑支撑平台10及廊桥梯道重量的压力，以避免抱箍1意外脱 落，导致支撑平台10、廊桥梯道突然下坠，造成其他结构损坏。

在登乘廊桥与风机基础靠船柱18连接后，俯仰油缸9进入被动补偿状态，俯 仰油缸9伸缩过程中通过液压系统调节使油压保持稳定，实现自由俯仰，在此状态 下，俯仰油缸9可以在外力的作用下进行自由俯仰，从而使得登乘廊桥整体也处于 自由俯仰状态。

随着海浪的波峰波谷变化，运维船船体发生纵摇、升沉运动，此时登乘廊桥整 体处于俯仰状态，登乘廊桥在一端与风机基础靠船柱18连接的同时，另一端可以 随着船体上下运动也进行对应的上下运动，避免运维船的上下运动引起登乘廊桥的整体结构在竖直方向上发生扭曲或者弯折，进而导致登乘廊桥的结构件发生疲劳或 者断裂，从而提高了登乘廊桥的稳定性和耐用度，以提高登乘廊桥的使用效率并降 低使用成本。

第三个被动补偿单元是廊桥支架8、横摇缓冲弹簧11和支撑平台10；所述支 撑平台10一端与所述登乘平台支座6铰连接，所述支撑平台10的上部通过多个横 摇缓冲弹簧11与所述登乘单元的底部连接；所述廊桥支架8一端与登乘单元的底 部固定连接，另一端与所述支撑平台10通过轴承12连接。

支撑平台10位于廊桥俯仰梯3正下方，主要为廊桥俯仰梯3提供支撑，通过 前、后廊桥支架8及横摇缓冲弹簧11与廊桥俯仰梯3连接，并使廊桥俯仰梯3保 持相对稳定状态。支撑平台10通过俯仰油缸9与登乘平台支座6或者回转基座7 连接，俯仰油缸9伸缩可以带动支撑平台10、廊桥俯仰梯3俯仰运动，以便于调 整廊桥俯仰梯3姿态。

在本实施例中，参考附图7，所述支撑平台10中轴线与所述登乘单元中轴线 竖直投影重合；所述横摇缓冲弹簧11的数量为偶数个，至少应当设置4个或4个 以上横摇缓冲弹簧11，以便减小单个弹簧的受力，所述多个横摇缓冲弹簧11沿所 述支撑平台10的中轴线左右对称布置，所述支撑平台10中轴线和所述登乘单元中 轴线与所述登乘单元的伸展方向一致。

当运维船系泊在海上时，船体还会发生横摇运动，所谓的横摇，指的是船舶由 于海浪以及海风的作用，发生左右的摇动，采用上述第三个被动补偿单元的补偿结 构，所述廊桥俯仰梯3设置在所述横摇缓冲弹簧11的上部并与所述横摇缓冲弹簧11 的上部固定连接；所述廊桥俯仰梯3与所述登乘平台5分离设置且上端面高度一致， 使得支撑平台10与廊桥俯仰梯3之间形成一种弹性的连接，可以在登乘廊桥在一 端与风机基础靠船柱18连接的同时，横摇缓冲弹簧11通过自身的伸缩对上述船体 的横摇进行被动的补偿，具体的，横摇缓冲弹簧11对廊桥梯道起侧向支撑作用， 与前、后支架一起工作，使得梯道保持稳定，当登乘廊桥处于工作状态时，前端抱 箍与风机基础靠船柱18对接抱紧，梯道与风机靠船柱相对固定，廊桥下部的基座 及支撑平台随运维船横摇运动时，横摇缓冲弹簧11通过伸缩变形，使支撑平台10 和廊桥梯道能够发生一定的相对转动，保持梯道与风机基础靠船柱18位置相对不 变，同时避免梯道扭转变形过大或损坏。由于左右弹簧对称布置，左右两侧弹簧拉伸、压缩方向相反，可提供恢复力矩，有利于使廊桥梯道恢复平衡位置，避免运维船的左右摇动引起登乘廊桥的整体结构在纵向水平方向上发生扭曲，进而导致登乘 廊桥的结构件发生疲劳或者断裂，从而提高了登乘廊桥的稳定性和耐用度，以提高 登乘廊桥的使用效率并降低使用成本。

本实施例中，廊桥支架8的数量为两个，前后各设置一个，每个廊桥支架8一 端与登乘单元的底部固定连接，另一端与所述支撑平台10通过轴承12连接，具体 的，两根廊桥支架8的下端分别与所述支撑平台10前后两端中部的轴承12连接。 轴承12设在所述支撑平台10中轴线上，所述廊桥支架8可绕所述轴承12转动， 或者所述轴承12可绕所述支撑平台10转动；廊桥支架8对廊桥俯仰梯3起到了一 定的支撑和限位的作用，支撑作用主要与横摇缓冲弹簧一起使廊桥俯仰梯3稳定在 支撑平台10上方，限位作用主要是使得廊桥俯仰梯3与支撑平台10相对固定，仅 可绕轴承12横向转动，利用廊桥支架8避免廊桥俯仰梯3发生纵向、垂向、横向 移动，与横摇缓冲弹簧11一起使得廊桥俯仰梯3在左右方向发生一定程度的转动 以对运维船的横摇进行补偿。

为了保证廊桥支架8的强度以及其与登乘单元的连接强度，参考附图6，现场 廊桥支架8可以设置为V形支架，所述V形支架的上端分别与所述登乘单元的底部 的两侧固定连接，所述V形支架的下端与所述支撑平台10前后两端中部的轴承12 连接.

在具体实施中，参考附图5，所述支撑平台10一端与所述登乘平台支座6通 过眼板13、耳板15和销轴14连接，所述眼板13和耳板15的数量为两个，分别 对应设置在所述支撑平台10一端面的两侧，所述眼板13或耳板15绕所述轴销14 旋转。所述俯仰油缸9一端与所述支撑平台10的连接部远离所述支撑平台10与所 述登乘平台支座6的连接点，以使得所述俯仰油缸9可以产生足够的力矩，推动廊 桥的升降。

对于系泊在海上的运维船来说，由于风力、波浪的影响，运维船还会发生一定 的水平位移，使得运维船远离或者靠近某个位置，例如风机。在登乘廊桥与风机基 础靠船柱18连接时，由于风机基础靠船柱18是固定的，上述运维船的位移会对登 乘廊桥产生挤压或者拉扯的作用，进而会损坏登乘廊桥的结构件。

为了避免上述损害的发生，本实施例采用第二被动补偿结构对上述运维船的位移进行被动的补偿。

具体的，本实施例的第二被动补偿结构包括廊桥伸缩梯2、伸缩弹簧17和伸 缩弹簧导轨16；所述廊桥伸缩梯2近端与所述登乘单元滑动连接，远端与所述固 定单元连接；所述伸缩弹簧导轨16一端与所述廊桥伸缩梯固定连接；所述伸缩弹 簧17设置在所述伸缩弹簧导轨16上，所述伸缩弹簧17的一端与所述登乘单元固 定连接，另一端与所述廊桥伸缩梯2固定连接。

通过设置廊桥伸缩梯2、伸缩弹簧17和伸缩弹簧导轨16，使廊桥伸缩梯2能 够在伸缩弹簧17牵引下在一定范围内进行伸缩，从而在登乘廊桥登乘面整体连续、 登乘廊桥的结构件不会受到损害的前提下，可以更好地补偿船体俯仰、升沉运动。并且在船体离开靠船柱时，弹簧伸长产生牵引力，在船体靠近靠船柱时，弹簧缩短 产生推力，又能对运维船起到很好的系留作用。廊桥伸缩梯2可以设置为1段或者 多段，以适应不同长度的系留需求。

作为一种优选的方案，所述支撑平台10和伸缩梯2下端活动安装或者可拆卸 安装有支撑杆或者支撑架，用于运维船脱离风机后支撑固定所述海上风电场登乘廊 桥，以利于航行的安全。

实施例二，

基于实施例一的海上风电场登乘廊桥，在具体使用中，可以采用以下的使用方法，以实现登乘廊桥的系留，具体包括以下步骤：

步骤1，将运维船调整至廊桥与风机基础靠船柱18能够搭接距离范围内；

步骤2，控制所述登乘单元的伸展方向和高度至设定位置；

步骤3，移动运维船船体使所述风机基础靠船柱进入所述固定单元操作范围内；

步骤4，控制固定单元与所述风机基础靠船柱18固定；

步骤5，关闭所述登乘单元的伸展方向和高度的位置控制，使所述登乘单元处 于被动补偿状态；

步骤6，进行人员和物资的换乘至换乘完毕；

步骤7，控制所述登乘单元的伸展方向和高度至设定位置；

步骤8，控制固定单元与所述风机基础靠船柱18脱离；

步骤9，回转廊桥使登乘单元处于甲板区域适当位置，收放搁置所述廊桥，作 业完毕。

需要指出的是，上述方法均可以通过本专利中的控制单元加以控制和实现，其 控制的原理和电气结构均属于现有技术的范围。

本发明上述实施例所公开的海上风电场登乘廊桥及其使用方法，填补了国内外相关技术的空白，可以适用于各种复杂海况，实现对运维船艏摇、横摇、纵摇及升 沉运动进行被动补偿，在保证海上风电维护检修人员以及物资的安全换乘的前提下， 有效提高登乘效率，增加换乘的作业窗口时间，提升运维通达率，对于我国海上风电的开发和运营具有重要的价值。

本领域技术人员在考虑说明书及实践这里公开的发明后，将容易想到本发明的其它实施方案。本申请旨在涵盖本发明的任何变型、用途或者适应性变化，这些变 型、用途或者适应性变化遵循本发明的一般性原理并包括本公开未公开的本技术领 域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的，本发明的真正范围和精神由下面的权利要求指出。

应当理解的是，本发明并不局限于上面已经描述并在附图中示出的精确结构， 并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本发明的范围仅由所附的权利要求 来限制

以上所述仅为本发明的较佳实施例，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 (7)

1.一种海上风电场登乘廊桥，包括基础单元、登乘单元、固定单元和控制单元；

所述登乘单元设置在所述基础单元上，用于在运维船与风机之间形成登乘廊桥；

所述固定单元一端与所述登乘单元连接，用于与所述风机固定连接和脱离连接；

所述控制单元用于控制所述登乘单元的伸展方向和高度，并控制所述固定单元与所述风机固定连接和脱离连接；

其特征在于：

所述登乘单元与所述基础单元通过第一被动补偿结构连接；

所述登乘单元与所述固定单元通过第二被动补偿结构连接；

所述第一被动补偿结构和第二被动补偿结构用于在所述固定单元与所述风机固定连接后，对所述运维船的运动进行被动补偿，稳定所述登乘单元；

其中，所述第一被动补偿结构包括登乘平台支座、廊桥支架、横摇缓冲弹簧和支撑平台；

所述支撑平台一端与所述登乘平台支座铰接，所述支撑平台的上部通过多个横摇缓冲弹簧与所述登乘单元的底部连接；

所述廊桥支架一端与登乘单元的底部固定连接，另一端与所述支撑平台通过转动轴承连接；所述廊桥支架的数量为2个，所述2个廊桥支架的上端分别与所述登乘单元的底部固定连接，下端分别与所述支撑平台前后两端中部的轴承连接，所述廊桥支架可绕所述轴承横向转动，或者所述轴承可绕所述支撑平台转动，所述轴承设在所述支撑平台中轴线上；所述廊桥支架为V形支架，所述V形支架的上端分别与所述登乘单元的底部的两侧固定连接，所述V形支架的下端与所述支撑平台前后两端中部的轴承连接；

所述第一被动补偿结构还包括回转基座和俯仰油缸；

所述回转基座设置在所述基础单元上，所述回转基座可在所述基础单元上水平旋转；

所述登乘平台支座固定在所述回转基座上；

所述俯仰油缸一端通过铰连接支撑平台的底部，另一端通过铰连接所述登乘平台支座或者回转基座。

2.根据权利要求1所述的一种海上风电场登乘廊桥，其特征在于：

所述第二被动补偿结构包括廊桥伸缩梯、伸缩弹簧和伸缩弹簧导轨；

所述廊桥伸缩梯近端与所述登乘单元滑动连接，远端与所述固定单元连接；

所述伸缩弹簧导轨一端与所述廊桥伸缩梯固定连接；

所述伸缩弹簧设置在所述伸缩弹簧导轨上，所述伸缩弹簧的一端与所述登乘单元固定连接，另一端与所述廊桥伸缩梯固定连接。

3.根据权利要求1所述的一种海上风电场登乘廊桥，其特征在于：

所述支撑平台的上部通过多个横摇缓冲弹簧与所述登乘单元的底部连接，包括：

所述支撑平台中轴线与所述登乘单元中轴线竖直投影重合；所述横摇缓冲弹簧的数量为偶数个且为4个或4个以上，所述多个横摇缓冲弹簧沿所述支撑平台的中轴线左右对称布置，所述支撑平台中轴线和所述登乘单元中轴线与所述登乘单元的伸展方向一致。

4.根据权利要求1所述的一种海上风电场登乘廊桥，其特征在于：

所述支撑平台一端与所述登乘平台支座铰接，包括：

所述支撑平台一端与所述登乘平台支座通过眼板、耳板和销轴连接，所述眼板和耳板的数量为两个，分别对应设置在所述支撑平台一端面的两侧，所述眼板或耳板绕所述销轴旋转；

所述俯仰油缸一端通过铰连接支撑平台的底部，包括：所述俯仰油缸一端与所述支撑平台的连接部远离所述支撑平台与所述登乘平台支座的连接点。

5.根据权利要求1所述的一种海上风电场登乘廊桥，其特征在于：

所述登乘单元包括登乘梯、登乘平台和廊桥俯仰梯；

所述登乘平台固定设置在所述登乘平台支座上部；

所述登乘梯固定设置在所述登乘平台支座一侧，且所述登乘梯上部与所述登乘平台连通；

所述廊桥俯仰梯设置在所述横摇缓冲弹簧的上部并与所述横摇缓冲弹簧的上部固定连接；

所述廊桥俯仰梯与所述登乘平台分离设置且上端面高度一致。

6.根据权利要求2所述的一种海上风电场登乘廊桥，其特征在于：

所述固定单元包括与所述廊桥伸缩梯远端固定连接的舌形平台，所述舌形平台两侧分别设置有液压系统和抱箍，所述抱箍的内侧弧面与风机基础靠船柱外侧弧面相同，所述液压系统驱动所述抱箍抱紧或者脱离所述风机基础靠船柱；

所述基础单元固定于风电运维船船首或舷侧甲板上；

所述支撑平台和/或伸缩梯下端活动安装或者可拆卸安装有支撑杆或者支撑架，用于风电运维船脱离风机后固定所述海上风电场登乘廊桥。

7.一种海上风电场登乘廊桥的使用方法，采用权利要求1-6中任一项所述的海上风电场登乘廊桥，其特征在于包括以下步骤：

将运维船调整至廊桥与风机基础靠船柱能够搭接距离范围内；

控制所述登乘单元的伸展方向和高度至设定位置；

移动运维船船体使所述风机基础靠船柱进入所述固定单元操作范围内；

控制固定单元与所述风机基础靠船柱固定；

关闭所述登乘单元的伸展方向和高度的位置控制，使所述登乘单元处于被动补偿状态；

进行人员和物资的换乘至换乘完毕；

控制所述登乘单元的伸展方向和高度至设定位置；

控制固定单元与所述风机基础靠船柱脱离；

回转廊桥使登乘单元处于甲板区域适当位置，收放搁置所述廊桥。