CN116374796B - 海上风机整体吊装工装及吊装方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种海上风机整体吊装工装及吊装方法，它属于海洋工程技术领域，其解决现有技术中海上风机吊装困难，结构复杂，无法单吊钩实现吊装，适用性差的问题。它主要包括海上吊机，所述海上吊机通过吊装装置连接风机，所述的吊装装置包括上部工装、中部工装和下部底板；上部工装通过第二绳索与下部底板的第二吊耳连接，下部底板固定在风机底部，第二绳索上滑动连接有中部工装，所述的中部工装包括锁紧装置，锁紧装置与塔筒配合。本发明既能满足有双吊钩的海上安装平台，也能适用于具有单吊钩的海上安装平台，同时工装上设计有阻尼机构，能大大减缓吊运过程中的摆动，结构简单，便于操作。

Description

海上风机整体吊装工装及吊装方法

技术领域

本发明属于海洋工程技术领域，具体地说，尤其涉及一种海上风机整体吊装工装及吊装方法。

背景技术

目前，海上风机安装主要通过吊机进行安装，安装方式主要分为：分体式安装和整体式安装。分体式安装是在风机安装前，对部分风机部件进行预拼装，利用海上风机安装平台依次在风机基础上装基座上安装风机的塔筒、机舱和叶片等多个部件的安装方式。分体式安装过程复杂，由于需要多次吊装不同部件，需制造适应不同部件的吊装工装，安装效率低，成本也较高。

整体式安装是在陆地上完成风机的组装，然后将整台风机运输到预定海域，利用海上风机安装平台将风机一次性整体安装在安装基座上。这种安装方式过程比较简单，海上作业时间较短，但需要设计适合整体吊装的工装。现有技术中，多采用海上大型起重船双吊钩吊机，吊装工装采用钢结构焊接而成，在吊装过程中，受到风及船体摇晃作用，使风机安装过程中摇摆较大，且不适用于单吊钩的海上安装平台。

目前正缺少一种适用性强，结构简单且可以重复使用的海上风机整体吊装工装。

发明内容

本发明的目的，在于提供一种海上风机整体吊装工装及吊装方法，以解决现有技术中海上风机吊装困难，结构复杂，无法单吊钩实现吊装，适用性差的问题。

本发明是通过以下技术方案实现的：

一种海上风机整体吊装工装，包括海上吊机，所述海上吊机通过吊装装置连接风机，所述的吊装装置包括上部工装、中部工装和下部底板；上部工装通过第二绳索与下部底板的第二吊耳连接，下部底板焊接在风机底部，第二绳索上滑动连接有中部工装，所述的中部工装包括锁紧架，所述的锁紧架上设有包括锁紧座，锁紧座上开设滑槽，锁紧座的内腔滑动连接锁紧轴，锁紧轴上设有驱动杆和弹性件，弹性件与内腔弹性配合，驱动杆通过滑槽伸出内腔并与滑槽配合限位；海上风机的塔筒上焊接有锁紧轴孔，锁紧轴孔与锁紧轴插接配合。

进一步地，所述的上部工装包括平衡板，平衡板的上平面固定第一吊耳，平衡板的下平面固定四个阻尼器，所述的下部底板包括支撑板，支撑板上固定第二吊耳；第一吊耳通过第一绳索连接海上吊机；每个阻尼器下部都固定有连接扣，连接扣通过第二绳索连接下部底板的第二吊耳连接。

进一步地，所述的第一吊耳共四组，分布在平衡板上平面的四角，四个第一吊耳分别通过一根第一绳索连接海上吊机的吊钩；所述的阻尼器分布于平衡板的下平面的四角。

进一步地，所述的第一吊耳包括第一吊装耳板，第一吊装耳板固定在平衡板上，第一吊装耳板上设有上卸扣；第二吊耳包括第二吊装耳板，第二吊装耳板固定在下部底板上，第二吊装耳板上设有下卸扣。

进一步地，所述的弹性件包括弹簧，弹簧的一端连接锁紧轴的限位环，一端连接内腔的限位凸起，弹性件、限位环以及限位凸起弹性配合。

进一步地，所述的锁紧架上设有导向槽和第一导向孔，锁紧架连接横板，横板上设有第二导向孔，导向槽与解锁驱动块上的滑块滑动连接限位配合，解锁驱动块包括驱动板，驱动板固定连接侧支撑架，侧支撑架上固定有限位块，限位块与驱动杆配合；所述的驱动板上设有通孔，第二绳索依次贯穿导向孔和通孔，第二绳索上设有锁紧挡块，锁紧挡块与驱动板接触配合。

进一步地，所述的滑槽形状为L形，L形滑槽包括轴向槽和周向槽，帮助驱动杆限位。

一种海上风机整体吊装方法，使用海上风机整体吊装工装，包括以下步骤：

S1：将海上风机在陆上码头整体安装，在风机的塔筒上焊接锁紧轴孔，在风机的塔筒底部焊接下部底板，下部底板上焊接第二吊耳；

S2：将第二绳索一端连接在上部工装底部，另一端先贯穿中部工装后与下部底板上的第二吊耳连接；再将中部工装的锁紧轴插接于S1中的锁紧轴孔中，并通过驱动杆和滑槽配合进行限位；

S3：将S2装配的风机运输至安装平台附近，使用海上吊机通过第一绳索连接上部工装，将整个风机吊起，移至安装平台上并固定；

S4：将连接在下部底板的第二吊耳上的绳索解锁，此时的驱动杆处于限位状态，将驱动杆脱离限位，锁紧轴孔在弹性件的作用下退回至锁紧座的内腔中；

S5：海上吊机继续上移，使中部工装完全脱离风机，完成工装的回收，进而完成吊装过程。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1、本发明提供一种海上风机整体吊装工装，既能满足有双吊钩的海上安装平台，也能适用于具有单吊钩的海上安装平台，同时工装上装设有阻尼器，能大大减缓吊运过程中的摆动，同时能解决不同吊装绳索受力不均的问题，实现对整体风机的稳定吊运，此外工装可自动与风机脱离，能大大提高安装效率。

2、本发明可重复使用，在降低成本的同时，也大大提高了吊运过程的安全性。

附图说明

图1是本发明的主视图；

图2是本发明的右视图；

图3是本发明的上部工装放大图；

图4是本发明的中部工装俯视图；

图5是本发明的中部工装锁紧位置放大图；

图6是本发明的中部工装解锁位置放大图；

图7是本发明的锁紧座剖面图；

图8是本发明的解锁驱动块示意图。

图中：1、上部工装；10、平衡板；11、阻尼器；12、连接扣；13、第一吊装耳板；14、第一吊耳；2、中部工装；20、锁紧架；21、第一导向孔；22、导向槽；23、第二导向孔；3、下部底板；4、第二绳索；5、第一绳索；6、海上吊机；7、海上风机；71、塔筒；72、锁紧轴孔；73、横板；8、解锁驱动块；81、驱动板；82、侧支撑架；83、限位块；84、滑块；9、锁紧装置；91、滑槽；92、驱动杆；93、内腔；94、锁紧轴；95、弹性件；96、端盖；97、锁紧座；98、限位环；99、限位凸起；101、锁紧挡块。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步地描述说明。

实施例1、一种海上风机整体吊装工装，如图1所示，包括海上吊机6，所述海上吊机6通过吊装装置连接风机，如图2所示，所述的吊装装置包括上部工装1、中部工装2和下部底板3；上部工装1通过第二绳索4与下部底板3的第二吊耳连接，下部底板3焊接在风机底部，第二绳索4上滑动连接有中部工装2，如图4所示，所述的中部工装2包括锁紧装置9，锁紧装置9包括锁紧架20，所述的锁紧架20上设有三个锁紧座97，三个锁紧座97周向分布，锁紧座97上开设滑槽91，如图7所示，锁紧座97的内腔93滑动连接锁紧轴94，锁紧座97上设有端盖96，防止锁紧轴94弹出，锁紧轴94上设有驱动杆92和弹性件95，弹性件95与内腔93弹性配合，驱动杆92通过滑槽91伸出内腔93并与滑槽91配合限位；海上风机7的塔筒71上焊接有锁紧轴孔72，锁紧轴孔72与锁紧轴94插接配合。

实施例2、一种海上风机整体吊装工装，如图3所示，上部工装1包括平衡板10，平衡板10的上平面固定第一吊耳14，平衡板的下平面固定四个阻尼器11，四个阻尼器11分布于平衡板的四个角，阻尼器11可以减缓吊运过程中的摆动，所述的下部底板3包括支撑板，支撑板上固定第二吊耳，第一吊耳14通过第一绳索5连接海上吊机6，每个阻尼器11下部都固定有连接扣12，连接扣12通过第二绳索4连接下部底板3的第二吊耳连接；

第一吊耳14共四组，分布在平衡板上平面的四角，四个第一吊耳14分别通过一根第一绳索5连接海上吊机6的吊钩；所述的阻尼器11分布于平衡板10的下平面的四角；

第一吊耳14包括第一吊装耳板13，第一吊装耳板13固定在平衡板10上，第一吊装耳板13上设有上卸扣；第二吊耳包括第二吊装耳板，第二吊装耳板固定在下部底板3上，第二吊装耳板上设有下卸扣；

弹性件95包括弹簧，弹簧的一端连接锁紧轴94的限位环98，一端连接内腔93的限位凸起99，弹性件95、限位环98以及限位凸起99弹性配合；

锁紧架20上设有两个导向槽22和两个第一导向孔21，锁紧架20连接横板73，横板73上开设两个第二导向孔23，导向槽22在锁紧架20上对称设置，如图5所示，导向槽22与解锁驱动块8上的滑块84滑动连接限位配合，如图8所示，解锁驱动块8包括驱动板81，驱动板81固定连接侧支撑架82，侧支撑架82上固定有限位块83，限位块83与驱动杆92配合；四根第二绳索4贯穿第一导向孔21和第二导向孔23与下部底板3的第二吊耳连接，驱动板81上设有通孔，其中两根第二绳索4依次贯穿第一导向孔21和通孔与第二吊耳连接，所述的两根第二绳索4上设有锁紧挡块101，锁紧挡块101与驱动板81接触配合，锁紧挡块101在上提过程中，如图6所示，锁紧挡块101跟随第二绳索4上升到与解锁驱动块8的驱动板81贴合，带动解锁驱动块8上升，限位块83带动驱动杆92上升使锁紧轴94旋转，驱动杆92解除限位状态，在弹簧的作用下使锁紧轴94缩回，使锁紧轴94与锁紧轴孔72自动解锁；

滑槽91形状为L形，L形滑槽91包括轴向槽和周向槽，在未锁紧前，弹簧处于自由状态，驱动杆92处于轴向滑槽91内，需要锁紧时，转动驱动杆92，驱动杆带动锁紧轴94向外移动，使得锁紧轴94与锁紧轴孔72插接，此时驱动杆92置于周向滑槽91内，处于限位状态；

其它与实施例1相同。

实施例3、一种海上风机整体吊装方法，使用海上风机整体吊装工装，包括以下步骤：

S1：将海上风机7在陆上码头整体安装，在风机的塔筒71上焊接锁紧轴孔72，在风机的塔筒71底部焊接下部底板3，下部底板3上焊接第二吊耳；

S2：将第二绳索4一端连接在上部工装1的底部，另一端先贯穿中部工装2，将中部工装2的锁紧轴94插接于S1中的锁紧轴孔72中，并通过驱动杆92和滑槽91配合进行限位；后与下部底板3上的第二吊耳连接；

S3：将S2装配的风机运输至安装平台附近，使用海上吊机6通过四根第一绳索5连接上部工装1，将整个风机吊起，移至安装平台上并固定；

S4：将连接在下部底板3的第二吊耳上的绳索解锁，此时的驱动杆92处于限位状态，将驱动杆92脱离限位，锁紧轴孔72在弹性件95的作用下退回至锁紧座97的内腔93中；

S5：海上吊机6继续上移，使中部工装2完全脱离风机，完成工装的回收，进而完成吊装过程。

在S4中，可采用机械结构自动解锁，在第二绳索4上固定锁紧挡块101，在回收时，第二绳索4在海上吊机6的作用下上移，通过锁紧挡块101推动解锁驱动块8，解锁驱动块8的限位块83推动驱动杆92，使得驱动杆92脱离限位，进而完成自动解锁。

Claims (5)

1.一种海上风机整体吊装工装，包括海上吊机（6），所述海上吊机（6）通过吊装装置连接风机，其特征在于：所述的吊装装置包括上部工装（1）、中部工装（2）和下部底板（3）；所述的上部工装（1）包括平衡板（10），平衡板（10）上设有第一吊耳（14）和阻尼器（11），所述的下部底板（3）包括支撑板，支撑板上设有第二吊耳；第一吊耳（14）通过第一绳索（5）连接海上吊机（6）；阻尼器（11）上设有连接扣（12），连接扣（12）通过第二绳索（4）与下部底板（3）的第二吊耳连接，下部底板（3）固定在风机底部，第二绳索（4）上滑动连接有中部工装（2），所述的中部工装（2）包括锁紧架（20），所述的锁紧架（20）上设有导向槽（22）和第一导向孔（21），锁紧架（20）连接横板（73），横板（73）上设有第二导向孔（23），导向槽（22）与解锁驱动块（8）上的滑块（84）滑动连接限位配合，解锁驱动块（8）包括驱动板（81），驱动板（81）固定连接侧支撑架（82），侧支撑架（82）上固定有限位块（83），限位块（83）与驱动杆（92）配合；所述的驱动板（81）上设有通孔，第二绳索（4）依次贯穿第一导向孔（21）和通孔，第二绳索（4）上设有锁紧挡块（101），锁紧挡块（101）与驱动板（81）接触配合，所述的锁紧架（20）上设有锁紧座（97），锁紧座（97）上设有滑槽（91），锁紧座（97）的内腔（93）滑动设有锁紧轴（94），锁紧轴（94）上设有驱动杆（92）和弹性件（95），弹性件（95）与内腔（93）弹性配合；所述的弹性件（95）包括弹簧，弹簧的一端连接锁紧轴（94）的限位环（98），一端连接内腔（93）的限位凸起（99），弹性件（95）、限位环（98）以及限位凸起（99）弹性配合；驱动杆（92）与滑槽（91）配合限位；海上风机（7）的塔筒（71）上焊接有锁紧轴孔（72），锁紧轴孔（72）与锁紧轴（94）配合限位。

2.根据权利要求1所述的海上风机整体吊装工装，其特征在于：所述的第一吊耳（14）共四组，分布在平衡板（10）上平面的四角，四个第一吊耳（14）分别通过第一绳索（5）连接海上吊机（6）的吊钩；所述的阻尼器（11）分布于平衡板（10）的下平面的四角。

3.根据权利要求2所述的海上风机整体吊装工装，其特征在于：所述的第一吊耳（14）包括第一吊装耳板（13），第一吊装耳板（13）固定在平衡板上，第一吊装耳板（13）上设有上卸扣；第二吊耳包括第二吊装耳板，第二吊装耳板固定在下部底板（3）上，第二吊装耳板上设有下卸扣。

4.根据权利要求1所述的海上风机整体吊装工装，其特征在于：所述的滑槽（91）形状为L形。

5.一种海上风机整体吊装方法，其特征在于：使用权利要求1-4任意一项所述的海上风机整体吊装工装，包括以下步骤：

S1：将海上风机（7）在陆上整体安装，在风机的塔筒（71）上焊接锁紧轴孔（72），在风机的塔筒（71）底部焊接下部底板（3），下部底板（3）上焊接第二吊耳；

S2：将第二绳索（4）一端连接在上部工装（1）的底部，另一端先贯穿中部工装（2），将中部工装（2）的锁紧轴（94）插接于S1中的锁紧轴孔（72）中，并通过驱动杆（92）和滑槽（91）配合进行限位；后与下部底板（3）上的第二吊耳连接；

S3：将S2装配的风机运输至安装平台附近，使用海上吊机（6）通过第一绳索（5）连接上部工装（1），将整个风机吊起，移至安装平台上并固定；

S4：将连接在下部底板（3）的第二吊耳上的绳索解锁，此时的驱动杆（92）处于限位状态，将驱动杆（92）脱离限位，锁紧轴孔（72）在弹性件（95）的作用下退回至锁紧座（97）的内腔（93）中；

S5：海上吊机继续上移，使中部工装完全脱离风机，完成工装的回收，进而完成吊装过程。