CN116714742A - 一种适用于恶劣海况的海上风机施工设备及其方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种适用于恶劣海况的海上风机施工设备及其方法，属于风机安装技术领域，一种适用于恶劣海况的海上风机施工设备，包括运输船、辅助施工浮动平台和风机基础塔，运输船上安装有机械臂和多个吊机，辅助施工浮动平台包括固定平台，固定平台的外壁上固定连接两对浮柱，浮柱包括支杆，支杆的底端固定连接有充气浮板，支杆上滑动连接有活动套，活动套与固定平台之间连接有电动推杆，活动套上固定连接有缓冲气囊，缓冲气囊与充气浮板之间连接有抽气泵，本方案可以实现在复杂海况地区进行风机安装时，可保证风机基础塔在与风机基台对接时的稳定性和准确性，使风机基台在进行吊装过程中不易因风浪影响而发生错位和意外碰撞。
Description
技术领域
本发明涉及风机安装技术领域，特别是涉及一种适用于恶劣海况的海上风机施工设备及其方法。
背景技术
海上风机安装施工包括风机安装平台船就位、风机设备运输船抛锚就位、风机设备吊装、风机设备运输船起锚撤点、风机安装平台船撤点等工序，各个工序均受施工海域的水文气象条件的影响，且由于设备运输船的外形尺寸、吃水、抗风浪能力远不及风机安装平台船，因此涉及设备运输船的工序受水文气象条件影响尤为明显，是海上风机的瓶颈所在。
目前，海上风机安装施工只能选择在海况较好的时期进行，而在涌浪大、流速快的恶劣海况下进行海上风机安装施工尚属空白，目前对于复杂海况地区进行风机安装时，由于恶劣海况导致的风浪影响，吊装船只常常会出现吊装错位和碰撞的情况产生，风机的安装不便。
发明内容
1.要解决的技术问题
针对现有技术中存在的问题，本发明的目的在于提供一种适用于恶劣海况的海上风机施工设备及其方法，本方案可以实现在复杂海况地区进行风机安装时，可保证风机基础塔在与风机基台对接时的稳定性和准确性，使风机基台在进行吊装过程中不易因风浪影响而发生错位和意外碰撞。
2.技术方案
为解决上述问题，本发明采用如下的技术方案。
一种适用于恶劣海况的海上风机施工设备，包括运输船、辅助施工浮动平台和风机基础塔，运输船上安装有机械臂和多个吊机，辅助施工浮动平台包括固定平台，固定平台的外壁上固定连接两对浮柱，浮柱包括支杆，支杆的底端固定连接有充气浮板，支杆上滑动连接有活动套，活动套与固定平台之间连接有电动推杆，活动套上固定连接有缓冲气囊，缓冲气囊与充气浮板之间连接有抽气泵，抽气泵的输入端与充气浮板连接，抽气泵的输出端上连接电磁三通阀，电磁三通阀的一个输出端与缓冲气囊连接，电磁三通阀的另一端上连接有排气阀，缓冲气囊与固定平台之间连接有液压杆，固定平台的中部开设有安装孔，安装孔内转动连接有风机基台，风机基台上固定连接有节段塔筒，风机基础塔的顶端固定连接有与节段塔筒相匹配的法兰环；
本方案可以实现在复杂海况地区进行风机安装时，可保证风机基础塔在与风机基台对接时的稳定性和准确性，使风机基台在进行吊装过程中不易因风浪影响而发生错位和意外碰撞。
进一步的，风机基台包括与法兰环相匹配的法兰接头，法兰接头上固定连接有与节段塔筒相匹配的风机塔筒基座，风机基台与节段塔筒一体化固定，方便后续风机塔筒的对接安装。
进一步的，法兰环上开设有多个均匀分布的槽孔，多个槽孔呈圆周分布，风机基台上开设有多个与槽孔相匹配的插孔。
进一步的，安装孔设有一对与风机基台相匹配的活动夹，活动夹靠近风机基台一端开设有环形滑槽，风机基台的外壁上固定连接有与环形滑槽相匹配的滑环，安装孔的内壁上开设有一对安装槽，安装槽内滑动连接有固定杆，固定杆的一端与风机基台固定连接，固定杆的另一端与安装槽底端之间连接有液压杆，在风机基台安装结束后可将活动夹与风机基台分离，使吊机可将辅助施工浮动平台吊起回收。
进一步的，缓冲气囊完全膨胀时，缓冲气囊与风机基础塔之间的间距为10-15cm。
进一步的，固定平台的顶端固定连接有安全护栏，固定平台上开设安装贯穿孔，贯穿孔内安装有活动门，固定平台的底端固定连接有与活动门相匹配的折叠梯。
进一步的，固定平台的底端固定连接有与风机基础塔相匹配的缓冲环。
进一步的，辅助施工浮动平台内装载有平台控制系统，平台控制系统包括安装在固定平台内的控制器，液压杆、电动推杆和抽气泵305均与控制器电性连接。
一种适用于恶劣海况的海上风机施工设备，具体施工方法包括：
S1，将运输船航行至风机基础塔附近并进行停驻；
S2，将对充气浮板进行充气后，风机安装技术人员进入固定平台并做好安全保护措施；
S3，通过吊臂将辅助施工浮动平台投入风机基础塔处海域，使两对浮柱将风机基础塔包围，且固定平台悬于风机基础塔的上方，此时固定平台上的技术人员控制抽气泵工作，使充气浮板中的气体转移至缓冲气囊内，使缓冲气囊膨胀；
S4，由于充气浮板中的气体减少，充气浮板的浮力减小，辅助施工浮动平台逐渐下沉，直至固定平台与风机基础塔靠近；
S5，固定平台与风机基础塔靠近后，抽气泵停止工作，此时缓冲气囊处于膨胀状态，在辅助施工浮动平台受到风浪作用时，通过两对缓冲气囊进行缓冲，减少辅助施工浮动平台受风浪作用而产生的晃动；
S6，最后固定平台上的技术人员远程控制吊机对节段塔筒夹持后进行调整，使风机基台与风机基础塔上的法兰环匹配，开启抽气泵和排气阀，使充气浮板内的气体通过排气阀完全排出，此时辅助施工浮动平台完全下降，直至固定平台与风机基础塔接触；
S7，最后技术人员即可在风机基台与固定平台之间安装锚固栓和焊接固定，然后在节段塔筒上依次吊装风机的其他部件即可完成风机的安装。
进一步的，S3步骤中辅助施工浮动平台投入水中后，技术人员可通过控制电动推杆调节缓冲气囊相对水面的距离，使辅助施工浮动平台下沉过程中缓冲气囊不易与水面接触，缓冲气囊不与水面接触，避免缓冲气囊的浮力作用影响辅助施工浮动平台下沉的速度。
3.有益效果
相比于现有技术，本发明的优点在于：
(1)本方案可以实现在复杂海况地区进行风机安装时，可保证风机基础塔在与风机基台对接时的稳定性和准确性，使风机基台在进行吊装过程中不易因风浪影响而发生错位和意外碰撞。
(2)安装孔设有一对与风机基台相匹配的活动夹，活动夹靠近风机基台一端开设有环形滑槽，风机基台的外壁上固定连接有与环形滑槽相匹配的滑环，安装孔的内壁上开设有一对安装槽，安装槽内滑动连接有固定杆，固定杆的一端与风机基台固定连接，固定杆的另一端与安装槽底端之间连接有液压杆，在风机基台安装结束后可将活动夹与风机基台分离，使吊机可将辅助施工浮动平台吊起回收。
(3)法兰环上开设有多个均匀分布的槽孔，多个槽孔呈圆周分布，风机基台上开设有多个与槽孔相匹配的插孔，风机基台包括与法兰环相匹配的法兰接头，法兰接头上固定连接有与节段塔筒相匹配的风机塔筒基座，风机基台与节段塔筒一体化固定，方便后续风机塔筒的对接安装。
(4)S3步骤中辅助施工浮动平台投入水中后，技术人员可通过控制电动推杆调节缓冲气囊相对水面的距离，使辅助施工浮动平台下沉过程中缓冲气囊不易与水面接触，缓冲气囊不与水面接触，避免缓冲气囊的浮力作用影响辅助施工浮动平台下沉的速度。
附图说明
图1为本发明的风机安装完成时的立体图；
图2为本发明的剖视图；
图3为图2中A处的结构示意图；
图4为本发明支杆处的部分剖视图；
图5为本发明风机安装完成时正视图；
图6为本发明风机安装完成时俯视图；
图7为本发明风机安装时的结构示意图。
图中标号说明：
1风机基础塔、2固定平台、3浮柱、301支杆、302充气浮板、303活动套、304缓冲气囊、305抽气泵、4风机基台、5节段塔筒、6活动夹、7缓冲环。
具体实施方式
本实施例1将结合公开的附图，对技术方案进行清楚、完整地描述，使本公开实施例的目的、技术方案和有益效果更加清楚。显然，所描述的实施例是本公开的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于所描述的本公开的实施例，本领域普通技术人员在无需创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本公开保护的范围。
除非另外定义，本公开使用的技术术语或者科学术语应当为本公开所属技术人员所理解的常规意义。本公开中使用的“第一”、“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的组成部分。“包括”等类似的词语意指出现该词前面的元件或者物件涵盖出现在该词后面列举的元件或者物件及其等同，而不排除其他元件或者物件。“上”、“下”、“内”、“外”等仅用于表示相对位置关系，当被描述对象的绝对位置改变后，则该相对位置关系也可能相应地改变。
实施例：
请参阅图1-6，一种适用于恶劣海况的海上风机施工设备，包括运输船、辅助施工浮动平台和风机基础塔1，运输船上安装有机械臂和多个吊机，辅助施工浮动平台包括固定平台2，固定平台2的顶端固定连接有安全护栏，固定平台2上开设安装贯穿孔，贯穿孔内安装有活动门，固定平台2的底端固定连接有与活动门相匹配的折叠梯，方便保护固定平台2上技术人员的安全。固定平台2的底端固定连接有与风机基础塔1相匹配的缓冲环7，用于减少固定平台2与风机基础塔1接触时产生的冲击力。固定平台2的外壁上固定连接两对浮柱3，浮柱3包括支杆301，支杆301的底端固定连接有充气浮板302，充气浮板302上设有充气接口，支杆301上滑动连接有活动套303，活动套303与固定平台2之间连接有电动推杆，活动套303上固定连接有缓冲气囊304，相邻两个缓冲气囊304之间连接有防浪板。
请参阅图3，固定平台2的中部开设有安装孔，安装孔内转动连接有风机基台4，风机基台4上固定连接有节段塔筒5，风机基础塔1的顶端固定连接有与节段塔筒5相匹配的法兰环；风机基台4包括与法兰环相匹配的法兰接头，法兰接头上固定连接有与节段塔筒5相匹配的风机塔筒基座，风机基台4与节段塔筒5一体化固定，方便后续风机塔筒的对接安装，法兰环上开设有多个均匀分布的槽孔，多个槽孔呈圆周分布，风机基台4上开设有多个与槽孔相匹配的插孔。安装孔设有一对与风机基台4相匹配的活动夹6，活动夹6靠近风机基台4一端开设有环形滑槽，风机基台4的外壁上固定连接有与环形滑槽相匹配的滑环，安装孔的内壁上开设有一对安装槽，安装槽内滑动连接有固定杆，固定杆的一端与风机基台4固定连接，固定杆的另一端与安装槽底端之间连接有液压杆，在风机基台4安装结束后可将活动夹6与风机基台4分离，使吊机可将辅助施工浮动平台吊起回收。
请参阅图4，缓冲气囊304与充气浮板302之间连接有抽气泵305，缓冲气囊304完全膨胀时，缓冲气囊304与风机基础塔1之间的间距为10-15cm。抽气泵305的输入端与充气浮板302连接，抽气泵305的输出端上连接电磁三通阀，电磁三通阀的一个输出端与缓冲气囊304连接，电磁三通阀的另一端上连接有排气阀，当缓冲气囊304完全膨胀后，充气浮板302内的气体通过排气阀排出，缓冲气囊304与固定平台2之间连接有液压杆；
辅助施工浮动平台内装载有平台控制系统，平台控制系统包括安装在固定平台2内的控制器，液压杆、电动推杆和抽气泵305均与控制器电性连接。
请参阅图1-5和图7，一种适用于恶劣海况的海上风机施工方法，具体施工方法包括：
S1，将运输船航行至风机基础塔1附近并进行停驻；
S2，将对充气浮板302进行充气后，风机安装技术人员进入固定平台2并做好安全保护措施；
S3，通过吊臂将辅助施工浮动平台投入风机基础塔1处海域，使两对浮柱3将风机基础塔1包围，且固定平台2悬于风机基础塔1的上方，此时固定平台2上的技术人员控制抽气泵305工作，使充气浮板302中的气体转移至缓冲气囊304内，使缓冲气囊304膨胀；
S4，由于充气浮板302中的气体减少，充气浮板302的浮力减小，辅助施工浮动平台逐渐下沉，直至固定平台2与风机基础塔1靠近至0.5-1M距离。
S5，固定平台2与风机基础塔1靠近后，抽气泵305停止工作，此时缓冲气囊304处于膨胀状态，在辅助施工浮动平台受到风浪作用时，通过两对缓冲气囊304进行缓冲，减少辅助施工浮动平台受风浪作用而产生的晃动，辅助施工浮动平台投入水中后，技术人员可通过控制电动推杆调节缓冲气囊304相对水面的距离，使辅助施工浮动平台下沉过程中缓冲气囊304不易与水面接触，缓冲气囊304不与水面接触，避免缓冲气囊304的浮力作用影响辅助施工浮动平台下沉的速度；
S6，最后固定平台2上的技术人员远程控制吊机对节段塔筒5夹持后进行调整，使风机基台4与风机基础塔1上的法兰环匹配，开启抽气泵305和排气阀，使充气浮板302内的气体通过排气阀完全排出，此时辅助施工浮动平台完全下降，直至固定平台2与风机基础塔1接触；
S7，最后技术人员即可在风机基台4与固定平台2之间安装锚固栓和焊接固定，然后在节段塔筒5上依次吊装风机的其他部件即可完成风机的安装。
本方案可以实现在复杂海况地区进行风机安装时，可保证风机基础塔1在与风机基台4对接时的稳定性和准确性，使风机基台4在进行吊装过程中不易因风浪影响而发生错位和意外碰撞。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式；但本发明的保护范围并不局限于此。任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其改进构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围内。
Claims (10)
1.一种适用于恶劣海况的海上风机施工设备，包括运输船、辅助施工浮动平台和风机基础塔(1)，所述运输船上安装有机械臂和多个吊机，其特征在于：所述辅助施工浮动平台包括固定平台(2)，所述固定平台(2)的外壁上固定连接两对浮柱(3)，所述浮柱(3)包括支杆(301)，所述支杆(301)的底端固定连接有充气浮板(302)，所述支杆(301)上滑动连接有活动套(303)，所述活动套(303)与固定平台(2)之间连接有电动推杆，所述活动套(303)上固定连接有缓冲气囊(304)，所述缓冲气囊(304)与充气浮板(302)之间连接有抽气泵(305)，所述抽气泵(305)的输入端与充气浮板(302)连接，所述抽气泵(305)的输出端上连接电磁三通阀，所述电磁三通阀的一个输出端与缓冲气囊(304)连接，所述电磁三通阀的另一端上连接有排气阀，所述缓冲气囊(304)与固定平台(2)之间连接有液压杆，所述固定平台(2)的中部开设有安装孔，所述安装孔内转动连接有风机基台(4)，所述风机基台(4)上固定连接有节段塔筒(5)，所述风机基础塔(1)的顶端固定连接有与节段塔筒(5)相匹配的法兰环。
2.根据权利要求1所述的一种适用于恶劣海况的海上风机施工设备，其特征在于：所述风机基台(4)包括与法兰环相匹配的法兰接头，所述法兰接头上固定连接有与节段塔筒(5)相匹配的风机塔筒基座。
3.根据权利要求2所述的一种适用于恶劣海况的海上风机施工设备，其特征在于：所述法兰环上开设有多个均匀分布的槽孔，多个槽孔呈圆周分布，所述风机基台(4)上开设有多个与槽孔相匹配的插孔。
4.根据权利要求3所述的一种适用于恶劣海况的海上风机施工设备，其特征在于：所述安装孔设有一对与风机基台(4)相匹配的活动夹(6)，所述活动夹(6)靠近风机基台(4)一端开设有环形滑槽，所述风机基台(4)的外壁上固定连接有与环形滑槽相匹配的滑环，所述安装孔的内壁上开设有一对安装槽，所述安装槽内滑动连接有固定杆，所述固定杆的一端与风机基台(4)固定连接，所述固定杆的另一端与安装槽底端之间连接有液压杆。
5.根据权利要求4所述的一种适用于恶劣海况的海上风机施工设备，其特征在于：所述缓冲气囊(304)完全膨胀时，所述缓冲气囊(304)与风机基础塔(1)之间的间距为10-15cm。
6.根据权利要求5所述的一种适用于恶劣海况的海上风机施工设备，其特征在于：所述固定平台(2)的顶端固定连接有安全护栏，所述固定平台(2)上开设安装贯穿孔，所述贯穿孔内安装有活动门，所述固定平台(2)的底端固定连接有与活动门相匹配的折叠梯。
7.根据权利要求6所述的一种适用于恶劣海况的海上风机施工设备，其特征在于：所述固定平台(2)的底端固定连接有与风机基础塔(1)相匹配的缓冲环(7)。
8.根据权利要求7所述的一种适用于恶劣海况的海上风机施工设备，其特征在于：所述辅助施工浮动平台内装载有平台控制系统，所述平台控制系统包括安装在固定平台(2)内的控制器，所述液压杆、电动推杆和抽气泵(305)均与控制器电性连接。
9.一种适用于恶劣海况的海上风机施工方法，包括权利要求8所述的海上风机施工设备，其特征在于：具体施工方法包括：
S1，将运输船航行至风机基础塔(1)附近并进行停驻；
S2，将对充气浮板(302)进行充气后，风机安装技术人员进入固定平台(2)并做好安全保护措施；
S3，通过吊臂将辅助施工浮动平台投入风机基础塔(1)处海域，使两对浮柱(3)将风机基础塔(1)包围，且固定平台(2)悬于风机基础塔(1)的上方，此时固定平台(2)上的技术人员控制抽气泵(305)工作，使充气浮板(302)中的气体转移至缓冲气囊(304)内，使缓冲气囊(304)膨胀；
S4，由于充气浮板(302)中的气体减少，充气浮板(302)的浮力减小，辅助施工浮动平台逐渐下沉，直至固定平台(2)与风机基础塔(1)靠近；
S5，固定平台(2)与风机基础塔(1)靠近后，抽气泵(305)停止工作，此时缓冲气囊(304)处于膨胀状态，在辅助施工浮动平台受到风浪作用时，通过两对缓冲气囊(304)进行缓冲，减少辅助施工浮动平台受风浪作用而产生的晃动；
S6，最后固定平台(2)上的技术人员远程控制吊机对节段塔筒(5)夹持后进行调整，使风机基台(4)与风机基础塔(1)上的法兰环匹配，开启抽气泵(305)和排气阀，使充气浮板(302)内的气体通过排气阀完全排出，此时辅助施工浮动平台完全下降，直至固定平台(2)与风机基础塔(1)接触；
S7，最后技术人员即可在风机基台(4)与固定平台(2)之间安装锚固栓和焊接固定，然后在节段塔筒(5)上依次吊装风机的其他部件即可完成风机的安装。
10.根据权利要求9所述的一种适用于恶劣海况的海上风机施工方法，其特征在于：所述S3步骤中辅助施工浮动平台投入水中后，技术人员可通过控制电动推杆调节缓冲气囊(304)相对水面的距离，使辅助施工浮动平台下沉过程中缓冲气囊(304)不易与水面接触。
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Legal Events
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| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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