CN206317990U - 一种大吨位海上风电安装平台 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种大吨位海上风电安装平台，包括船体、升降机构、吊机、甲板和固桩室，所述甲板设置于所述船体的顶端，所述甲板为方形设置，所述固桩室设置于所述甲板的两侧上，所述升降机构安装于所述固桩室上；所述升降机构包括升降装置、固定环梁、桩腿和桩靴，所述桩腿套插于所述固定环梁内，所述升降装置安装于所述固定环梁上，所述桩靴设置于所述桩腿的下端，所述桩腿安装于所述固桩室的底端，所述吊机安装于所述固桩室的顶端；该平台集海上风电设备运输、打桩、安装、调试和维护作业等多功能于一体，具有建造成本低、可靠性高、承载能力大、维护成本低和作业条件适应性强等优点，市场前景可观。

Description

一种大吨位海上风电安装平台

技术领域

本实用新型涉及海洋工程技术的技术领域，具体涉及一种大吨位海上风电安装平台。

背景技术

为实现节能减排的目标，我国正在大力发展清洁能源，海上风力发电就是其中重要的能源之一。与陆地相比，海上风力发电具有环境影响小，风况优于陆地、风湍流强度小、风切变小、各种干扰限制少及海上风电场不占用土地等优点。海上风电无疑是今后风电发展的趋势。海上风电将是“十三五”风电发展的核心，未来两年内将有44个海上风电项目投产，共计1052万千瓦装机容量。可以预见，即使是保守估计，未来五年我国海上风电场建设和运维市场将达数百亿级规模。

目前国内外海上风电场建设中，专用的风电安装平台或船舶较少，多采用在海上油气钻采领域使用的自升式平台或起重船来完成，同时需要生活供给船进行配合，整个过程动用船只多，定位困难，效率低；海工装备制造已基本转移到亚洲，但由于海洋工程高技术壁垒，国内企业基本没有设计能力，主要承接低端制造为主。除此之外，高端海工装备及其配套设备基本由国外垄断，其价值要远高于船体的价值，而目前看来我国在海工配套装备方面仍然涉足很少。海上风电场施工难点之一是风电机组的安装，不仅需满足吊高、吊重要求，还需保证安装时少受风浪流环境条件的影响，以保证作业时间和效率。

实用新型内容

本实用新型的目的在于针对现有技术中的不足之处，提供一种大吨位海上风电安装平台，该平台集海上风电设备运输、打桩、安装、调试和维护作业等多功能于一体，具有建造成本低、可靠性高、承载能力大、维护成本低和作业条件适应性强等优点，其设计及建造工艺均处于国内领先水平。

为达此目的，本实用新型采用以下技术方案：

一种大吨位海上风电安装平台，包括船体、升降机构、吊机、甲板和固桩室，所述甲板设置于所述船体的顶端，所述甲板为方形设置，所述固桩室设置于所述甲板的两侧上，所述升降机构安装于所述固桩室上；

所述升降机构包括升降装置、固定环梁、桩腿和桩靴，所述桩腿套插于所述固定环梁内，所述升降装置安装于所述固定环梁上，所述桩靴设置于所述桩腿的下端，所述桩腿安装于所述固桩室的底端，所述吊机安装于所述固桩室的顶端。

更进一步地，还设置有风电夹具装置，所述风电夹具装置包括移动夹具和固定横架，所述固定横架的两端分别连接于两两所述固桩室的一侧，所述移动夹具安装于所述固定横架上。

更进一步地，所述升降装置包括升降滑座、升降导轨、升降油缸和插销机构，所述升降导轨设置于所述桩腿的外侧，所述升降导轨设有若干个销孔，所述升降油缸安装于所述固定环梁上，所述升降滑座设置于所述升降油缸的活塞杆端一端上；所述升降滑座通过插销机构活动卡接于所述升降导轨上。

更进一步地，还设有锁销装置，所述锁销装置设置于所述固定环梁与所述升降导轨对应的一侧，所述锁销装置包括锁销轴，所述锁销轴与所述销孔相适配。

更进一步地，所述桩腿包括四个工作面和四个非工作面，两个所述工作面之间设置一个所述非工作面，所述工作面和非工作面分别两两相对；所述工作面的厚度大于所述非工作面的厚度。

更进一步地，还设置有生活区和工作区，所述生活区设置于所述甲板的中上部，所述生活区包括卧室区和活动区，所述卧室区设置于所述活动区的一侧，所述卧室区的外侧还设置有挡雨窗，所述挡雨窗的上沿端还设有挡雨板块，所述挡雨板块包括挡雨安装部和挡雨弯曲部，所述挡雨弯曲部设置于所述挡雨安装部的一侧；

所述活动区的其余三侧均设置有走廊，所述走廊的一侧安装有防护栏，所述防护栏包括主防护栏和辅防护栏，所述辅防护栏竖直设置于所述主防护栏的一侧，所述工作区分布于所述生活区的四周。

更进一步地，还设置有压载空舱，所述压载空舱设置于所述船体的内部。

优选地，所述吊机为800吨重型绕桩吊机。

优选地，所述桩腿设置的数量为四个，相应地，所述桩靴设置的数量为四个。

更进一步地，还设置有PLC控制模块，所述PLC控制模块电连接所述升降机构。

本实用新型的有益效果：1.本实用新型的海上风电安装平台，与传统采用起重船和其他浮式装备进行海上风电安装作业相比，采用自升式的升降机构和安装平台的整体布局设计，实现大型重量大的风电设备运输、打桩、安装和维护作业等功能，此平台具有安全可靠，适应性强，灵活性高和工作稳定等特点，更适合于风电机组的安装和运维工作；2.此平台配置有800吨重型绕桩吊机用于风机模块吊装；采用液压插销式桩腿，用以保证作业稳定和安装精度；3.所述甲板空间大，能搭载便携式或模块式海上施工设备；操作机动、灵活，可快速避开不良海况条件，通用性好，可承接如海上工程设备吊装、辅助打桩、海上维修等不同类型的作业。此海上风电安装平台的工作效率高，承载能力大，维护成本低，作业条件适应性强，市场前景可观。

附图说明

下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。

图1是本实用新型的一个实施例的海上风电安装平台的整体结构侧视图；

图2是本实用新型的一个实施例的海上风电安装平台的整体结构俯视图；

图3是本实用新型的一个实施例的升降机构的整体结构示意图。

其中：固定环梁1、桩腿2、升降装置3、升降导轨21、销孔22、升降滑座31、升降油缸32、插销机构33、锁销装置4、船体5、桩靴6、吊机7、甲板8、固桩室9、移动夹具101、固定横架102、生活区11。

具体实施方式

下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本实用新型的技术方案。

一种大吨位海上风电安装平台，如图1-3所示，包括船体5、升降机构、吊机7、甲板8和固桩室9，所述甲板8设置于所述船体5的顶端，所述甲板8为方形设置，所述固桩室9设置于所述甲板8的两侧上，所述升降机构安装于所述固桩室9上；

所述升降机构包括升降装置3、固定环梁1、桩腿2和桩靴6，所述桩腿2套插于所述固定环梁1内，所述升降装置3安装于所述固定环梁1上，所述桩靴6设置于所述桩腿2的下端，所述桩腿2安装于所述固桩室9的底端，所述吊机7安装于所述固桩室9的顶端。

本实用新型通过设置有升降机构，当船体把风电组件及设备等零件放在所述甲板8上进行运输，当运输到适当的作业位置时，所述船体浮在海面上，此时通过设定的升降系统控制所述升降机构，所述桩腿2会向下延伸直到海底面，所述桩靴6与海底表面接触，使得整个船体5稳固定位于海上；当所述桩靴6稳定于海底上时，通过升降系统所述桩腿2向上延伸，把整体船体5举身起来，便于把风电设备进行安装和维护，可快速避开不良海况条件，所述升降机构固定于所述固桩室9稳定牢靠；

设置所述甲板8，所述甲板8为方形设置，所述甲板8有足够的组装空间和运输空间，能搭载便携式或模块式海上施工设备，提高安装平台的工作效率，该平台的整体结构尺寸需满足一次性3台6MW风机的运输、吊装工作；设置吊机7，所述吊机7用于风机模块的吊装，操作机动、灵活，工作稳定，承重负荷能力强；此平台不但可以满足目前国内主力的3-4MW风机的安装和维护，也可以满足目前世界主流的5-6MW的海上风机的安装维护，为未来国内风机的升级换代预留了安装维护能力的空间。通过采用该海上风电安装平台的整体布局，有助于实现大型重量大的风电设备运输、打桩、安装和维护作业等功能，此平台受环境影响小，安全可靠，适应性强，工作效率高，市场前景可观。

更进一步地，还设置有风电夹具装置，所述风电夹具装置包括移动夹具101和固定横架102，所述固定横架102的两端分别连接于两两所述固桩室9的一侧，所述移动夹具101安装于所述固定横架102上。

通过设置所述风电夹具装置，可通过所述移动夹具101夹取风电机组零件，有效安装风电装置，所述风电机组包括风机塔筒、风机机头和风机叶片，所述固定横架102起到安装固定所述移动夹具101的作用，移动夹具101可在所述固定横架102上进行往复运动，夹取风电机组，便于所述吊机7进行安装，稳定可靠，可把所需安装的风机组件等零件放置在所述甲板8上，操作过程简单快捷，从而提高安装风电机组的工作效率，缩短了安装时间，同时也能够将风机塔筒、风机机头及风机叶片一体化安装，从而提高安装精度，缩短海上施工时间，减少施工费用。

更进一步地，如图3所示，所述升降装置3包括升降滑座31、升降导轨21、升降油缸32和插销机构33，所述升降导轨21设置于所述桩腿2的外侧，所述升降导轨21设有若干个销孔22，所述升降油缸32安装于所述固定环梁1上，所述升降滑座31设置于所述升降油缸32的活塞杆端一端上；所述升降滑座31通过插销机构33活动卡接于所述升降导轨21上。

所述升降装置3的升降滑座31上设有所述插销机构33，所述插销机构33设有与所述销孔22相适配的插销轴，从而将所述插销轴插入所述桩腿2的所述销孔22，然后所述升降油缸32带动所述升降滑座31沿所述升降导轨21纵向运动，即可带动所述桩腿2纵向运动。可设置多个所述升降油缸32，可提高所述升降装置3的举升能力，而且可平衡载荷，提高所述升降油缸32的运行可靠性。

所述升降机构为液压插销式连续升降。所述升降机构为升降系统所控制的，所述升降系统为液压插销式平台升降系统，其广泛用于各种需要频繁升降的平台和作业船舶，升降油缸32在平台升降时具有一定的液压缓冲作用，升降到位后自动插销锁定平台，极大地提高平台的安全性能，所述液压插销式平台升降系统具有寿命长、升降机构体积小，重量轻等优点，便于进行伸缩合拢；所述升降系统还具备平台倾斜保护、失电失压自锁等功能，安全性高，同时具有操作便捷、自动化程度高、举升力大、适应力强、维护方便等特点，可实现快速的收放桩功能，同时升降速度达24米/小时，节约平台站立时间，缩短安装风机的窗口期。

更进一步地，还设有锁销装置4，所述锁销装置4设置于所述固定环梁1与所述升降导轨21对应的一侧，所述锁销装置4包括锁销轴，所述锁销轴与所述销孔22相适配。

设置有所述锁销装置4，用于锁紧所述桩腿2和对所述桩腿2实现径向约束固紧作用。固定平台时所述锁销装置4的锁销轴和所述升降装置3的插销轴均插入对应的所述销孔22，而其他作业过程开始时，所述锁销装置4的锁销轴插入所述销孔22和收回所述升降装置3的插销轴，以便于调节所述升降油缸32伸缩。所述锁销装置4承载能力强，可单独承载海上平台的最大载荷，保证载荷的均匀分布。所述插销机构33和所述锁销装置4的材料均为合金钢，强度大，低温韧性强，有效抵抗海上复杂多变的环境。

更进一步地，所述桩腿2包括四个工作面和四个非工作面，两个所述工作面之间设置一个所述非工作面，所述工作面和非工作面分别两两相对；所述工作面的厚度大于所述非工作面的厚度。

所述桩腿2的结构为八边形桩腿2，便于装配，提高空间利用率，从而提高平台安装运行的可靠性，所述工作面的厚度大于所述非工作面的厚度，提高工作面的使用寿命，同时采用八边形的所述桩腿2，提高了所述桩腿2的牢固性和抵抗性，有助于所述桩腿2抗击海底的冲击力等多变环境，以及提高所述桩腿2的承载负荷能力，采用海上平台的插销式连续升降系统的所述桩腿2，其升降速度为24米/小时，升降能力为5000吨/腿，支撑力为举升能力的2倍，升降速度快，升降能力强，该设计的桩腿2适用于重载的海上平台，快速升降平台，可提高作业的效率和安全性。

更进一步地，还设置有生活区11和工作区，所述生活区11设置于所述甲板8的中上部，所述生活区11包括卧室区和活动区，所述卧室区设置于所述活动区的一侧，所述卧室区的外侧还设置有挡雨窗，所述挡雨窗的上沿端还设有挡雨板块，所述挡雨板块包括挡雨安装部和挡雨弯曲部，所述挡雨弯曲部设置于所述挡雨安装部的一侧；

所述活动区的其余三侧均设置有走廊，所述走廊的一侧安装有防护栏，所述防护栏包括主防护栏和辅防护栏，所述辅防护栏竖直设置于所述主防护栏的一侧，所述工作区分布于所述生活区11的四周。

通过在所述甲板8上设置有所述生活区11和工作区，所述生活区11用于作业人员进行作息生活等活动，所述工作区用于作业人员进行操作海上风电安装平台进行运输、打桩、安装、调试和维护作业等一系列的过程，所述生活区11的卧室区用于作业人员进行作息，通过在所述挡雨窗的上沿端设有挡雨板块，所述挡雨板块的挡雨安装部起到安装所述挡雨窗上的作用，所述挡雨弯曲部有助于抵挡雨水和海水的飞溅进入窗户里，便于作业人员打开窗户观看外部情况；所述活动区用于作业人员进行娱乐等活动，所述活动区外设走廊，以便作业人员观看海景等周边环境，通过设置防护栏，提高人员的安全性，因此通过设置所述生活区11和工作区，便于作业人员可长时间呆在船体5上进行工作和生活，从而提高安装风机设备的工作效率。

更进一步地，还设置有压载空舱，所述压载空舱设置于所述船体5的内部。通过设置有压载空舱，所述压载空舱用于盛放海水，使得船舶稳定便于操作，在不装压载物时，根据水箱和船舶种类的具体情况，这些船舱可盛放淡水、燃油甚至装载货物，另外，在局部舱装载货物时，可以使得部分压载舱装水，调节船舶的浮态，减少船舶和横倾或纵倾，根据海上情况，可向所述压载空舱加载，使所述船体5吃水深度加大，以免引起过大的弯曲力矩与剪切力，降低船体5振动，改善空舱适航性，调节稳定性。

更进一步地，所述吊机7为800吨重型绕桩吊机7。采用所述800吨重型绕桩吊机7，它具备有重心低、自重轻、起升速度快、安全平稳等特点以及灵活高效、环境适应性强等功能，同时满足用于海上风电设备安装和维护、海洋石油生产以及海上打捞等各种海上作业；使用所述吊机7进行风机模块的吊装，安全性高，过程快捷，可吊起大型大吨位的风电组件。

更进一步地，所述桩腿2设置的数量为四个，相应地，所述桩靴6设置的数量为四个。通过设置四个八角型的所述桩腿2在所述船体5的四端上，四个所述桩腿2以稳定整个所述船体5在海面上，提高所述桩腿2的负荷载能力，能固定或举升所述船体5，所述桩腿2为液压插销式桩腿2，用以保证作业稳定和安装精度；所述桩靴6设置于所述桩腿2的下端，所述桩靴6增大了所述桩腿2的支撑面积，起到增大所述船体5的受力面积，从而减少由长期作业所述船体5的重量对于所述桩腿2的磨损，延长所述桩腿2的使用寿命，设置所的桩腿2、桩靴6满足了中国沿海风电场的所有工况。

更进一步地，还设置有PLC控制模块，所述PLC控制模块电连接所述升降机构。设置PLC控制模块，可以通过预设的程序控制所述升降机构运行的时机和行程，使得海上风电安装平台可以自动地、连续地实现所述桩腿2进行升降工作，体现了海上风电安装平台的智能自动化，以提高作业的稳定和安装的精度，通过所述PLC控制模块可使得承接如海上工程设备吊装、辅助打桩、海上维修等不同类型的作业效率得到大大提高。

本实用新型的海上风电安装平台，与传统采用起重船和其他浮式装备进行海上风电安装作业相比，采用自升式的升降机构和安装平台的整体布局设计，实现大型重量大的风电设备运输、打桩、安装和维护作业等功能，此平台具有安全可靠，适应性强，灵活性高和工作稳定等特点，更适合于风电机组的安装和运维工作。此平台配置有800吨重型绕桩吊机7用于风机模块吊装；采用液压插销式桩腿2，用以保证作业稳定和安装精度；所述甲板8空间大，能搭载便携式或模块式海上施工设备；操作机动、灵活，可快速避开不良海况条件；通用性好，可承接如海上工程设备吊装、辅助打桩、海上维修等不同类型的作业。此海上风电安装平台的工作效率高，承载能力大，维护成本低，作业条件适应性强，市场前景可观。

以上内容仅为本实用新型的较佳实施例，对于本领域的普通技术人员，依据本实用新型的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，本说明书内容不应理解为对本实用新型的限制。

Claims (10)

1.一种大吨位海上风电安装平台，其特征在于：包括船体、升降机构、吊机、甲板和固桩室，所述甲板设置于所述船体的顶端，所述甲板为方形设置，所述固桩室设置于所述甲板的两侧上，所述升降机构安装于所述固桩室上；

所述升降机构包括升降装置、固定环梁、桩腿和桩靴，所述桩腿套插于所述固定环梁内，所述升降装置安装于所述固定环梁上，所述桩靴设置于所述桩腿的下端，所述桩腿安装于所述固桩室的底端，所述吊机安装于所述固桩室的顶端。

2.根据权利要求1所述的大吨位海上风电安装平台，其特征在于：还设置有风电夹具装置，所述风电夹具装置包括移动夹具和固定横架，所述固定横架的两端分别连接于两两所述固桩室的一侧，所述移动夹具安装于所述固定横架上。

3.根据权利要求1所述的大吨位海上风电安装平台，其特征在于：所述升降装置包括升降滑座、升降导轨、升降油缸和插销机构，所述升降导轨设置于所述桩腿的外侧，所述升降导轨设有若干个销孔，所述升降油缸安装于所述固定环梁上，所述升降滑座设置于所述升降油缸的活塞杆端一端上；所述升降滑座通过插销机构活动卡接于所述升降导轨上。

4.根据权利要求3所述的大吨位海上风电安装平台，其特征在于：还设有锁销装置，所述锁销装置设置于所述固定环梁与所述升降导轨对应的一侧，所述锁销装置包括锁销轴，所述锁销轴与所述销孔相适配。

5.根据权利要求1所述的大吨位海上风电安装平台，其特征在于：所述桩腿包括四个工作面和四个非工作面，两个所述工作面之间设置一个所述非工作面，所述工作面和非工作面分别两两相对；所述工作面的厚度大于所述非工作面的厚度。

6.根据权利要求1所述的大吨位海上风电安装平台，其特征在于：还设置有生活区和工作区，所述生活区设置于所述甲板的中上部，所述生活区包括卧室区和活动区，所述卧室区设置于所述活动区的一侧，所述卧室区的外侧还设置有挡雨窗，所述挡雨窗的上沿端还设有挡雨板块，所述挡雨板块包括挡雨安装部和挡雨弯曲部，所述挡雨弯曲部设置于所述挡雨安装部的一侧；

所述活动区的其余三侧均设置有走廊，所述走廊的一侧安装有防护栏，所述防护栏包括主防护栏和辅防护栏，所述辅防护栏竖直设置于所述主防护栏的一侧，所述工作区分布于所述生活区的四周。

7.根据权利要求1所述的大吨位海上风电安装平台，其特征在于：还设置有压载空舱，所述压载空舱设置于所述船体的内部。

8.根据权利要求1所述的大吨位海上风电安装平台，其特征在于：所述吊机为800吨重型绕桩吊机。

9.根据权利要求1所述的大吨位海上风电安装平台，其特征在于：所述桩腿设置的数量为四个，相应地，所述桩靴设置的数量为四个。

10.根据权利要求1-9中任意一项所述的大吨位海上风电安装平台，其特征在于：还设置有PLC控制模块，所述PLC控制模块电连接所述升降机构。