CN213566364U - 用于海上多个风机整机运输及安装作业的单柱桅杆式装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种用于海上多个风机整机运输及安装作业的单柱桅杆式装置，包括底座、桁架平台、筒架、上运动补偿卡箍以及下运动补偿卡箍，底座固定于船舶甲板面，底座内固定安装有筒架，筒架的顶部通过回转支撑环与桁架平台管道固定连接，上运动补偿卡箍固定于桁架平台的两侧，下运动补偿卡箍固定于船舶甲板面上。本实用新型使风机海上快速、高效、安全的运输及安装成为可能。本实用新型的使用实现了风机可在陆地或近岸组装调试，从而大幅减小海上调试工作，缩短海上组装周期并增加安全性。运动补偿卡箍、抱紧器的应用，可稳定、高效、安全地将风电机组安装到风机基座上，极大地缩短了风电场建设周期，降低风电场开发成本。
Description
技术领域
本实用新型涉及海上风电机整机运输及安装技术领域，尤其涉及一种用于海上多个风机整机运输及安装作业的单柱桅杆式装置。
背景技术
目前，海上风电技术日益进步，海上风电开发已成当下新能源技术开发与利用的主要形式之一。与陆上风机不同的是，海上风机的安装是以安装船作为工具进行作业。但现有的风机安装系统随着风机的大型化、海况条件的复杂化，已不能满足现实要求。
传统海上风机的安装主要的两种形式有自升式安装平台（或船）的分体式安装及浮吊与其他船只联合作业的整体式安装。分体式安装是将塔筒、机舱、叶片依次组装到预先安装的风电基础之上，再进行风电机组的海上调试。分体式安装是目前国内外大型风场建设的主要安装方式，这种方式需要专业的风机安装船，如自升式风机安装船，安装费用比浮吊联合作业的整体安装方式低。但其海上施工比较复杂难度较大，安装效率低，施工周期较长。
浮吊联合作业的整体式安装中，风机叶片、机舱及塔筒在岸基完成组装与调试工作，再整机运输至风场海域进行安装。整体安装方法需要运用大型运输驳船和大型起重船，安装成本较高；另一方面，由于浮吊安装船将会受到海浪、环境载荷等影响产生晃动，当风机上下运动的幅值较大时，垂直方向的运动可能引起风机与安装船的碰撞，使得风机与海上风机基础无法平稳对接。
在整体式安装过程中使用本实用新型具有整机运输安装功能的安装架，可以避免起重船的使用，使安装成本降低，同时在整个安装过程很好地控制风机运动问题，避免与风机基础发生碰撞，实现了风机整机装载、运输及安装的方法，既解决了吊高限制问题，又提高安装效率，使施工周期大幅缩短。
本实用新型的风机安装装置的应用，将减少安装船起重机的配备，降低风机安装成本，加快施工进度。同时有效地解决了传统安装船对大功率风机安装时起重机吊高不足，海上作业复杂、难度大，对海况要求较高，海上作业时间较长等问题，使海上风电场开发成本大幅降低。
实用新型内容
为克服目前海上分体式安装与整体式安装的局限性与缺陷，提高海上风电场开发的经济性与安全性，进一步缩短海上风电场安装周期与设备调试周期。本实用新型提供了一种用于海上多个风机整机运输及安装作业的单柱桅杆式装置，可实现海上风电机组的整体运输与安装，通过风机设备安装前岸上的充分调试，保证了风机后期运行的可靠性；实现快速和安全的风机整机运输与安装，大幅缩短海上风电场建设周期及成本。
为实现上述目的，本实用新型通过以下技术方案实现：一种用于海上多个风机整机运输及安装作业的单柱桅杆式装置，包括底座、桁架平台、筒架、上运动补偿卡箍以及下运动补偿卡箍，所述底座固定于船舶甲板面，所述底座内固定安装有筒架，所述筒架的顶部通过回转支撑环与桁架平台管道固定连接，所述上运动补偿卡箍固定于桁架平台的两侧，所述下运动补偿卡箍固定于船舶甲板面上。
进一步地，所述上运动补偿卡箍为框架结构，所述上运动补偿卡箍的前端外形为多边形，所述上运动补偿卡箍的每条边结构中间设有滚轮。
进一步地，所述上运动补偿卡箍的高度位于风机重心的上方。
进一步地，所述下运动补偿卡箍为框架结构，所述下运动补偿卡箍的前端外形为多边形，所述下运动补偿卡箍的每条边结构中间设有滚轮。
进一步地，还包括抱紧器，所述桁架平台上设有绞车，所述抱紧器通过液压顶撑、钢丝绳与绞车固定连接。
进一步地，所述抱紧器的高度位置位于上运动补偿卡箍与下运动补偿卡箍之间。
进一步地，所述抱紧器的高度位于风机重心的下方，所述抱紧器靠近下运动补偿卡箍。
本实用新型的有益效果：提供了一种用于海上多个风机整机运输及安装作业的单柱桅杆式装置，使风机海上快速、高效、安全的运输及安装成为可能。本实用新型的使用实现了风机可在陆地或近岸组装调试，从而大幅减小海上调试工作，缩短海上组装周期并增加安全性。运动补偿卡箍、抱紧器的应用，可稳定、高效、安全地将风电机组安装到风机基座上，极大地缩短了风电场建设周期，降低风电场开发成本。
附图说明
图1为本实用新型的结构示意图。
其中：1、风机，2、回转支撑环，3、桁架平台，4、风机承载面Ⅰ，5、筒架，6、底座，7、运输支撑基座，8、船舶甲板面，9、上运动补偿卡箍，10、风机塔筒，11、工作面，12、抱紧器，13、风机承载面Ⅱ，14、下运动补偿卡箍。
具体实施方式
下面结合附图描述本实用新型的具体实施方式。
如图1所示，一种用于海上多个风机整机运输及安装作业的单柱桅杆式装置，其主要工作场地为海上风机运输安装船，其作用为风机整机上下船装卸，以及在运输及安装过程中固定风机。
本实用新型的用于海上多个风机整机运输及安装作业的单柱桅杆式装置包括底座6、桁架平台3、筒架5、上运动补偿卡箍9以及下运动补偿卡箍14。底座6固定于船舶甲板面8，底座6内固定安装有筒架5，筒架5的顶部通过回转支撑环2与桁架平台3管道固定连接，回转支撑环2具有顺时针、逆时针旋转功能。
上运动补偿卡箍9固定于桁架平台3的两侧。上运动补偿卡箍9的高度位于风机1重心的上方，有利于保持风机1在运输和安装过程中的稳定，保证安全。下运动补偿卡箍14固定于船舶甲板面8上，不随桁架平台3转动。上运动补偿卡箍9、下运动补偿卡箍14具有水平面内的主动运动补偿功能，通过液压控制前后、左右运动。
其中，上运动补偿卡箍9、下运动补偿卡箍14均为框架结构，由多个液压顶撑完成伸缩、转向。上运动补偿卡箍9、下运动补偿卡箍14的前端外形为多边形，上运动补偿卡箍9、下运动补偿卡箍14的每条边结构中间设有滚轮，以约束风机1。
还包括抱紧器12，抱紧器12的高度位置位于上运动补偿卡箍9与下运动补偿卡箍14之间。抱紧器12在提升风机1过程中，可主动提供垂向运动补偿。抱紧器12处于风机1重心下方，靠近下运动补偿卡箍14。
桁架平台3上设有绞车，抱紧器12通过液压顶撑、钢丝绳与绞车固定连接。绞车控制两侧抱紧器12的升降，进而完成风机1高度的调整。
综上所述，上运动补偿卡箍9、下运动补偿卡箍14具有水平面内的运动补偿，而抱紧器12具有垂直方向的主动运动补偿，本实用新型的用于海上多个风机整机运输及安装作业的单柱桅杆式装置共有5个自由度的运动补偿。
本实用新型的用于海上多个风机整机运输及安装作业的单柱桅杆式装置的具体的使用方法包括以下步骤：
1）整体风机装载上船：在陆地或近岸完成风机1的组装、调试以及并网试验，完整风机1运抵码头后。首先打开下运动补偿卡箍14便于风机塔筒10进入，转动本实用新型装置的桁架平台3使一侧风机承载面Ⅰ4位于工作面11上，启动上运动补偿卡箍9控制风机塔筒10水平方向运动。其次运行抱紧器12锁住风机塔筒10，启动绞车提升抱紧器12进而提起风机1至一定高度，抱紧器12承载风机1的重量。再次转动桁架平台3，将另一侧的风机承载面Ⅱ13转到工作面11，紧接着再次启动另一侧的上运动补偿卡箍9、下运动补偿卡箍14控制风机塔筒10水平方向运动，运行抱紧器12锁住风机塔筒10，启动绞车提升抱紧器12从而提升另一侧风机1至一定高度。最后转动桁架平台3，使风机1处于船舶甲板面8上的运输支撑基座7上方，运行绞车降低风机1高度，风机1底部落在运输支撑基座7上，船舶甲板面8承载风机1重量。经过上述步骤，把风机1上载到停靠在码头的风机1安装船上的程序已告完成，上运动补偿卡箍9、下运动补偿卡箍14在后续运输过程中会被锁定以约束风机1的水平运动。
2．1）固定式基础风机安装：固定式基础风机基座预先安装在风场机位，海上风机整体运输安装船将指定风机1运输至机位附近，启动绞车提升抱紧器12使风机1脱离运输支撑基座7，抱紧器12承担风机1重量，转动本实用新型装置的桁架平台3使待装风机1位于工作面内11，启动绞车降低风机1高度使其底部穿过下运动补偿卡箍14，将船体缓慢驶向风机基座。待风机塔筒10的底端到达风机基座上方后，停稳安装船。启动上运动补偿卡箍9、下运动补偿卡箍14，利用上运动补偿卡箍9、下运动补偿卡箍14、抱紧器12控制风机塔筒10的运动，使其摇摆幅度在较小范围内，将风机1快速、平稳安装到风机基座上，安装螺栓将风机1与风机基座连接，完成风机1安装工作。
2．2）浮式基础风机安装：浮式基础风机基座预先就位，系泊缆预先连接到浮式风机基础上，具备安装条件后开始安装基座作业，其余工作同步骤2．1）。
Claims (7)
1.用于海上多个风机整机运输及安装作业的单柱桅杆式装置，其特征在于：包括底座、桁架平台、筒架、上运动补偿卡箍以及下运动补偿卡箍，所述底座固定于船舶甲板面，所述底座内固定安装有筒架，所述筒架的顶部通过回转支撑环与桁架平台管道固定连接，所述上运动补偿卡箍固定于桁架平台的两侧，所述下运动补偿卡箍固定于船舶甲板面上。
2.根据权利要求1所述的用于海上多个风机整机运输及安装作业的单柱桅杆式装置，其特征在于：所述上运动补偿卡箍为框架结构，所述上运动补偿卡箍的前端外形为多边形，所述上运动补偿卡箍的每条边结构中间设有滚轮。
3.根据权利要求2所述的用于海上多个风机整机运输及安装作业的单柱桅杆式装置，其特征在于：所述上运动补偿卡箍的高度位于风机重心的上方。
4.根据权利要求1所述的用于海上多个风机整机运输及安装作业的单柱桅杆式装置，其特征在于：所述下运动补偿卡箍为框架结构，所述下运动补偿卡箍的前端外形为多边形，所述下运动补偿卡箍的每条边结构中间设有滚轮。
5.根据权利要求1所述的用于海上多个风机整机运输及安装作业的单柱桅杆式装置，其特征在于：还包括抱紧器，所述桁架平台上设有绞车，所述抱紧器通过液压顶撑、钢丝绳与绞车固定连接。
6.根据权利要求5所述的用于海上多个风机整机运输及安装作业的单柱桅杆式装置，其特征在于：所述抱紧器的高度位置位于上运动补偿卡箍与下运动补偿卡箍之间。
7.根据权利要求6所述的用于海上多个风机整机运输及安装作业的单柱桅杆式装置，其特征在于：所述抱紧器的高度位于风机重心的下方，所述抱紧器靠近下运动补偿卡箍。
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Cited By (2)
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|---|---|---|---|---|
| CN114872844A (zh) * | 2022-05-31 | 2022-08-09 | 中国华能集团清洁能源技术研究院有限公司 | 一种直立柱风机运输船和海上风机安装设备 |
| CN114933255A (zh) * | 2022-05-13 | 2022-08-23 | 海洋石油工程股份有限公司 | 一种海上风机整体提升安装方法 |
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2020
- 2020-09-29 CN CN202022187456.7U patent/CN213566364U/zh active Active
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