CN117842277A - 一种用于海上风电作业的艏部起锚设备及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于海上风电作业的艏部起锚设备，包括船体，所述船体右侧设置有船艏，且船艏上表面设置有艏甲板，所述船体左侧设置有船艉，且船艉上表面设置有艉甲板，并且船艉底部设置有螺旋桨，所述船体中间上方设置有船舱，且船舱位于船艏和船艉之间，所述船艏表面后侧设置有运维吊机，且运维吊机上方连接安装有第一机臂和第二机臂，并且第二机臂末端安装有吊爪，所述船艏上方均设置有两个锚机，且锚机内部连接安装有锚链本体，所述锚链本体右侧贯穿于通槽，且锚链本体末端固定安装有锚头。该用于海上风电作业的艏部起锚设备安装阶段起锚抛锚作业、拖带、设备零部件运输一体化，减少拖船的起锚使用从而减轻人力，节约起锚时间。

Description

一种用于海上风电作业的艏部起锚设备及方法

技术领域

本发明涉及海上风电运维技术领域，具体为一种用于海上风电作业的艏部起锚设备及方法。

背景技术

近年来，全球海上风电新增装机容量保持年均12％左右的增长幅度，累计装机容量预计从2014年的8770MW增至2024年的57980MW。目前，我国是全球第四大海上风电国，占据全球海上风电8.4％的市场份额，海上风机基础及风机的安装、维护等技术需要专业的海上风电安装船来实现。海上浮吊作业需要通过锚泊定位系统实现，一般风电场有几十到上百台风电机组组成，在风电安装船完成单桩吊装后，需要重新起锚，并借助拖船移动到新的船位再次抛锚，进行安装作业，但是现有的艏部起锚设备在使用时，还存在一定的问题：

如公开号为CN110217346B的一种基于多点锚泊定位系统来拖移海上风电安装船的方法，其技术方案为：本发明通过综合各项因素建立多点锚泊定位系统，锚绳起抛艇按照指定顺序依次将各根定位锚绳从当前位置起锚并航行至指定位置后抛锚，通过依次调整各根锚绳的泊距进而拖动海上风电安装船，保障海上风电安装船安装作业的顺利进行。本发明通过自身的起抛锚作业及系泊缆的收放配合有效解决了海上风电场桩基安装作业过程中的转场移船作业需求，但是现有的海上风电作业运维船舶在抛锚起锚需要使用拖船对风电作业运维船进行锚链的连接，再由拖船驶出风电作业运维船定点进行抛锚，同时起锚同时需要拖船移动其操作麻烦，浪费时间，消耗人力，且拖船的长度深度无法在深海进行作业。

鉴于此，针对上述问题，深入研究，遂有本案产生。

针对上述问题，在原有海上风电安装船的基础上进行创新设计。

发明内容

本发明的目的在于提供一种用于海上风电作业的艏部起锚设备及方法，以解决上述背景技术中提出拖船起锚耗时耗力且无法在深海进行作业的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种用于海上风电作业的艏部起锚设备，包括船体，所述船体右侧设置有船艏，且船艏上表面设置有艏甲板，所述船体左侧设置有船艉，且船艉上表面设置有艉甲板，并且船艉底部设置有螺旋浆，所述船体中间上方设置有船舱，且船舱位于船艏和船艉之间，所述船艏表面后侧设置有运维吊机，且运维吊机上方连接安装有第一机臂和第二机臂，并且第二机臂末端安装有吊爪，所述船艏上方均设置有两个锚机，且锚机内部连接安装有锚链本体，所述锚链本体右侧贯穿于通槽，且锚链本体末端固定安装有锚头。

优选的，所述船体长度大于拖船长度，且艏甲板和艉甲板长度同时增加，并且艉甲板长度大于艏甲板长度，所述船舱内部空间增加，且船舱内部添加多种功能船室。

采用上述技术方案，船体长度加长同时艏甲板和艉甲板长度同时增加，可增加一定的运输空间，由于艏甲板进行作业重量较大，通过加长艏甲板保持船体的平衡，便于海水风电作业部件运输工作，同时为船员提供更多住宿生活空间。

优选的，所述船体高度空间增加，且船体底部深度大于拖船深度。

采用上述技术方案，该船体可运作于较深海域进行风电运维作业，同时可兼顾遇到海况较差的环境，解决拖船跟随遇到深海或者海况较差无法跟随的困难。

优选的，所述船艏型线设置平滑，且船艏右侧构成顶推结构。

采用上述技术方案，船体右侧的船艏型线平滑提供海上救援救助能力，可通过船艏位置放置救生绳救生艇等绳索，便于船艏的救生运输，提高船舶的安全性。

优选的，所述艏甲板上方后侧固定安装有底座平台，且底座平台上方固定安装有运维吊机，并且运维吊机通过液压机连接安装有第一机臂构成升降转动结构。

采用上述技术方案，运维吊机位于船体右侧的艏甲板上方后侧，且运维吊机通过安装的液压机带动第一机臂进行部件运输的移动，增加其运维作业的范围。

优选的，所述第一机臂末端连接安装有第二机臂，且第二机臂末端固定安装有吊爪，并且第二机臂与第一机臂连接处构成转动结构。

采用上述技术方案，第二机臂作为第一机臂的增长部分，可根据风电作业需求转动保持第一机臂和第二机臂水平从而加大作业范围，其作业完毕后转动进行弯折时可收纳防止占用艏甲板较多空间，减少对船体海水移动时受到的压力。

优选的，所述艏甲板底部设置有锚链舱，且锚链舱贯穿于锚链舱，所述锚链舱上端前后均安装有两个锚机，且锚机左侧安装有刹停机，所述刹停机左侧安装有控制器，且控制器左侧安装有开关。

采用上述技术方案，风电作业运维船舶自身安装有锚机从而解决拖船带动抛锚起锚的操作步骤，锚机设备均通过开关启动控制器，刹停机便于对锚链本体起到固定作用，防止其松动造成不必要的危险事故。

优选的，所述锚机内侧连接那左右滚轮，且滚轮外侧缠绕安装有锚链本体，所述锚链本体左端位于锚链舱，且锚链本体右端贯穿位于限位器内部，所述限位器右侧下方开设有通槽，且通槽贯穿于船体右侧前后侧，并且通槽末端均设置有锚孔。

采用上述技术方案，锚机启动时带动滚轮转动，进而锚链本体带动锚头可向左或向右移动，锚头从通槽内部贯穿至锚孔后向下进入海水里触碰底部进行抓地从而实现抛锚，反向启动锚机带动锚链本体回收进而可以起锚使得锚头脱离海底。

优选的，所述锚机右侧安装有止动器，且止动器连接于锚链本体左侧，所述锚链本体末端固定连接安装锚头，且锚头设置为大抓力锚，所述锚机均前后安装有两个，且锚头均位于船体前后两侧。

采用上述技术方案，由于海上风电作业船舶承载力较大，需要两个锚机实现船体前后侧的抛锚或起锚作业，从而保证海上风电作业船舶的平稳，且同时采用大抓力锚便于深海处海底泥土较硬难以抓紧，提高船体的平稳度。

优选的，所述用于海上风电作业的艏部起锚设备的方法如下：

S1，将船体的船艏位置驾驶至锚头位置上方，保证锚链本体与水平面大于40°角；

S2，关闭止动器和刹停机，启动锚机反向转动滚轮，进而滚轮带动锚链本体回缩向上提升脱离海底线；

S3，锚链本体向上提升带动锚头从通槽移动至限位器，锚链本体收纳于锚链舱进行储存。

采用上述技术方案，海上风电安装阶段起锚抛锚作业、拖带、设备零部件运输一体化，减少拖船的起锚使用从而减轻人力，节约起锚时间。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：该用于海上风电作业的艏部起锚设备及方法，

1、设置有起锚抛锚作业的双锚机，所述锚机右侧安装有止动器，且止动器连接于锚链本体左侧，所述锚链本体末端固定连接安装锚头，且锚头设置为大抓力锚，所述锚机均前后安装有两个，且锚头均位于船体前后两侧，由于海上风电作业船舶承载力较大，需要两个锚机实现船体前后侧的抛锚或起锚作业，从而保证海上风电作业船舶的平稳，且同时采用大抓力锚便于深海处海底泥土较硬难以抓紧，提高船体的平稳度，减少拖船的起锚使用从而减轻人力；

2、船艏部型线平滑，所述船艏型线设置平滑，且船艏右侧构成顶推结构，船体右侧的船艏型线平滑提供海上救援救助能力，可通过船艏位置放置救生绳救生艇等绳索，便于船艏的救生运输，提高船舶的安全性；

3、增加了船体长度和型深，所述船体长度大于拖船长度，且艏甲板和艉甲板长度同时增加，并且艉甲板长度大于艏甲板长度，所述船舱内部空间增加，且船舱内部添加多种功能船室，所述船体高度空间增加，且船体底部深度大于拖船深度，船体长度加长同时艏甲板和艉甲板长度同时增加，可增加一定的运输空间，由于艏甲板进行作业重量较大，通过加长艏甲板保持船体的平衡，便于海水风电作业部件运输工作，同时为船员提供更多住宿生活空间，该船体可运作于较深海域进行风电运维作业，同时可兼顾遇到海况较差的环境，解决拖船跟随遇到深海或者海况较差无法跟随的困难。

附图说明

图1为本发明正面主视结构示意图；

图2为本发明锚机正面结构示意图；

图3为本发明锚头正面结构示意图；

图4为本发明艏甲板俯视结构示意图；

图5为本发明运维吊机正面结构示意图；

图6为本发明船体俯视结构示意图；

图7为本发明船艉侧面结构示意图。

图中：1、船体；2、船艏；3、艏甲板；4、船艉；5、螺旋浆；6、艉甲板；7、船舱；8、底座平台；9、运维吊机；10、第一机臂；11、第二机臂；12、吊爪；13、锚机；14、锚链舱；15、开关；16、控制器；17、刹停机；18、滚轮；19、锚链本体；20、锚头；21、止动器；22、限位器；23、通槽；24、锚孔。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1-7，本发明提供一种技术方案：

一种用于海上风电作业的艏部起锚设备，包括船体1，船体1右侧设置有船艏2，且船艏2上表面设置有艏甲板3，船体1左侧设置有船艉4，且船艉4上表面设置有艉甲板6，并且船艉4底部设置有螺旋浆5，船体1中间上方设置有船舱7，且船舱7位于船艏2和船艉4之间，船艏2表面后侧设置有运维吊机9，且运维吊机9上方连接安装有第一机臂10和第二机臂11，并且第二机臂11末端安装有吊爪12，船艏2上方均设置有两个锚机13，且锚机13内部连接安装有锚链本体19，锚链本体19右侧贯穿于通槽23，且锚链本体19末端固定安装有锚头20。

船体1长度大于拖船长度，且艏甲板3和艉甲板6长度同时增加，并且艉甲板6长度大于艏甲板3长度，船舱7内部空间增加，且船舱7内部添加多种功能船室。船体1高度空间增加，且船体1底部深度大于拖船深度。船体1长度加长同时艏甲板3和艉甲板6长度同时增加，可增加一定的运输空间，由于艏甲板3进行作业重量较大，通过加长艏甲板3保持船体1的平衡，便于海水风电作业部件运输工作，同时为船员提供更多住宿生活空间。该船体1可运作于较深海域进行风电运维作业，同时可兼顾遇到海况较差的环境，解决拖船跟随遇到深海或者海况较差无法跟随的困难。

船艏2型线设置平滑，且船艏2右侧构成顶推结构。船体1右侧的船艏2型线平滑提供海上救援救助能力，可通过船艏2位置放置救生绳救生艇等绳索，便于船艏2的救生运输，提高船舶的安全性。

艏甲板3上方后侧固定安装有底座平台8，且底座平台8上方固定安装有运维吊机9，并且运维吊机9通过液压机连接安装有第一机臂10构成升降转动结构。第一机臂10末端连接安装有第二机臂11，且第二机臂11末端固定安装有吊爪12，并且第二机臂11与第一机臂10连接处构成转动结构。运维吊机9位于船体1右侧的艏甲板3上方后侧，且运维吊机9通过安装的液压机带动第一机臂10进行部件运输的移动，增加其运维作业的范围。第二机臂11作为第一机臂10的增长部分，可根据风电作业需求转动保持第一机臂10和第二机臂11水平从而加大作业范围，其作业完毕后转动进行弯折时可收纳防止占用艏甲板3较多空间，减少对船体1海水移动时受到的压力。

艏甲板3底部设置有锚链舱14，且锚链舱14贯穿于锚链舱14，锚链舱14上端前后均安装有两个锚机13，且锚机13左侧安装有刹停机17，刹停机17左侧安装有控制器16，且控制器16左侧安装有开关15。锚机13内侧连接那左右滚轮18，且滚轮18外侧缠绕安装有锚链本体19，锚链本体19左端位于锚链舱14，且锚链本体19右端贯穿位于限位器22内部，限位器22右侧下方开设有通槽23，且通槽23贯穿于船体1右侧前后侧，并且通槽23末端均设置有锚孔24。锚机13右侧安装有止动器21，且止动器21连接于锚链本体19左侧，锚链本体19末端固定连接安装锚头20，且锚头20设置为大抓力锚，锚机13均前后安装有两个，且锚头20均位于船体1前后两侧。风电作业运维船舶自身安装有锚机13从而解决拖船带动抛锚起锚的操作步骤，锚机13设备均通过开关15启动控制器16，刹停机17便于对锚链本体19起到固定作用，防止其松动造成不必要的危险事故。锚机13启动时带动滚轮18转动，进而锚链本体19带动锚头20可向左或向右移动，锚头20从通槽23内部贯穿至锚孔24后向下进入海水里触碰底部进行抓地从而实现抛锚，反向启动锚机13带动锚链本体19回收进而可以起锚使得锚头20脱离海底。由于海上风电作业船舶承载力较大，需要两个锚机13实现船体1前后侧的抛锚或起锚作业，从而保证海上风电作业船舶的平稳，且同时采用大抓力锚便于深海处海底泥土较硬难以抓紧，提高船体1的平稳度。

用于海上风电作业的艏部起锚设备的方法如下：

S1，将船体1的船艏2位置驾驶至锚头20位置上方，保证锚链本体19与水平面大于40°角；

S2，关闭止动器21和刹停机17，启动锚机13反向转动滚轮18，进而滚轮18带动锚链本体19回缩向上提升脱离海底线；

S3，锚链本体19向上提升带动锚头20从通槽23移动至限位器22，锚链本体19收纳于锚链舱14进行储存。

海上风电安装阶段起锚抛锚作业、拖带、设备零部件运输一体化，减少拖船的起锚使用从而减轻人力，节约起锚时间。

本说明书中未作详细描述的内容属于本领域专业技术人员公知的现有技术。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (10)

1.一种用于海上风电作业的艏部起锚设备，包括船体(1)，其特征在于：所述船体(1)右侧设置有船艏(2)，且船艏(2)上表面设置有艏甲板(3)，所述船体(1)左侧设置有船艉(4)，且船艉(4)上表面设置有艉甲板(6)，并且船艉(4)底部设置有螺旋浆(5)，所述船体(1)中间上方设置有船舱(7)，且船舱(7)位于船艏(2)和船艉(4)之间，所述船艏(2)表面后侧设置有运维吊机(9)，且运维吊机(9)上方连接安装有第一机臂(10)和第二机臂(11)，并且第二机臂(11)末端安装有吊爪(12)，所述船艏(2)上方均设置有两个锚机(13)，且锚机(13)内部连接安装有锚链本体(19)，所述锚链本体(19)右侧贯穿于通槽(23)，且锚链本体(19)末端固定安装有锚头(20)。

2.根据权利要求1所述的一种用于海上风电作业的艏部起锚设备，其特征在于：所述船体(1)长度大于拖船长度，且艏甲板(3)和艉甲板(6)长度同时增加，并且艉甲板(6)长度大于艏甲板(3)长度，所述船舱(7)内部空间增加，且船舱(7)内部添加多种功能船室。

3.根据权利要求1所述的一种用于海上风电作业的艏部起锚设备，其特征在于：所述船体(1)高度空间增加，且船体(1)底部深度大于拖船深度。

4.根据权利要求1所述的一种用于海上风电作业的艏部起锚设备，其特征在于：所述船艏(2)型线设置平滑，且船艏(2)右侧构成顶推结构。

5.根据权利要求1所述的一种用于海上风电作业的艏部起锚设备，其特征在于：所述艏甲板(3)上方后侧固定安装有底座平台(8)，且底座平台(8)上方固定安装有运维吊机(9)，并且运维吊机(9)通过液压机连接安装有第一机臂(10)构成升降转动结构。

6.根据权利要求5所述的一种用于海上风电作业的艏部起锚设备，其特征在于：所述第一机臂(10)末端连接安装有第二机臂(11)，且第二机臂(11)末端固定安装有吊爪(12)，并且第二机臂(11)与第一机臂(10)连接处构成转动结构。

7.根据权利要求1所述的一种用于海上风电作业的艏部起锚设备，其特征在于：所述艏甲板(3)底部设置有锚链舱(14)，且锚链舱(14)贯穿于锚链舱(14)，所述锚链舱(14)上端前后均安装有两个锚机(13)，且锚机(13)左侧安装有刹停机(17)，所述刹停机(17)左侧安装有控制器(16)，且控制器(16)左侧安装有开关(15)。

8.根据权利要求7所述的一种用于海上风电作业的艏部起锚设备，其特征在于：所述锚机(13)内侧连接那左右滚轮(18)，且滚轮(18)外侧缠绕安装有锚链本体(19)，所述锚链本体(19)左端位于锚链舱(14)，且锚链本体(19)右端贯穿位于限位器(22)内部，所述限位器(22)右侧下方开设有通槽(23)，且通槽(23)贯穿于船体(1)右侧前后侧，并且通槽(23)末端均设置有锚孔(24)。

9.根据权利要求8所述的一种用于海上风电作业的艏部起锚设备，其特征在于：所述锚机(13)右侧安装有止动器(21)，且止动器(21)连接于锚链本体(19)左侧，所述锚链本体(19)末端固定连接安装锚头(20)，且锚头(20)设置为大抓力锚，所述锚机(13)均前后安装有两个，且锚头(20)均位于船体(1)前后两侧。

10.一种用于海上风电作业的艏部起锚设备及方法，其特征在于：所述用于海上风电作业的艏部起锚设备的方法如下：

S1，将船体(1)的船艏(2)位置驾驶至锚头(20)位置上方，保证锚链本体(19)与水平面大于40°角；

S2，关闭止动器(21)和刹停机(17)，启动锚机(13)反向转动滚轮(18)，进而滚轮(18)带动锚链本体(19)回缩向上提升脱离海底线；

S3，锚链本体(19)向上提升带动锚头(20)从通槽(23)移动至限位器(22)，锚链本体(19)收纳于锚链舱(14)进行储存。