CN214653097U - 一种用于海上风机叶片吊装的缆风系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种用于海上风机叶片吊装的缆风系统，包括吊机主体机构、升起机构、稳定机构、动力机构；所述吊机主体机构包括吊机大臂；所述升起机构包括风机叶片夹具；所述吊机大臂的上部和下部分别设置有支撑架；所述支撑架的外侧边缘分别设置有导缆孔；所述稳定机构包括若干夹具缆风绳，卷扬机和定滑轮组件；所述夹具缆风绳从卷扬机沿吊机大臂向上延伸，并通过定滑轮组件改变延伸方向，穿过导缆孔，与风机叶片夹具的上部或下部连接；本实用新型本实用新型通过多条夹具缆风绳控制风机叶片夹具的平衡和转向，增强了吊装作业的安全性，成本低，灵活性好，占用空间小，不干扰其他设备工作。

Description

一种用于海上风机叶片吊装的缆风系统

技术领域

本实用新型涉及船舶设备领域，具体为一种基用于海上风机叶片吊装的缆风系统。

背景技术

海上风电作为可再生能源开发利用的重要方向之一,已成为全球风电发展的研究热点, 海上风电已成为各国深入推进能源转型、促进大气污染防治的重要手段之一。我国海上风电发展前景十分广阔，在推进能源结构转型和承担环境保护升级任务中发挥了至关重要的作用，也是我国战略性新兴产业、科技产业和海洋经济发展的重要组成部分。

纵观全球，以英国、德国为代表的欧洲等国正在加快布局，推动远海风电发展。近年来，我国远海风电发展逐渐起步，目前海上风电的发展趋向于大型化、远海化的趋势，相比较于离岸距离较近的海上风电，远海风速更高，对于环境的噪声污染较小；但同时也面临风机架设难度较高，汇集平台建设，交直流输送方式选择等问题。

由于风机趋向于大型化、远海化的发展趋势，叶片长度越来越长(4兆瓦叶片长度70 多米，6.5兆瓦叶片长度90多米)，而且叶片设计上本来就是受到风力后转动，用于发电。因此，风机叶片相较于其他需要吊装的常规设备组件而言，其受风面积与其重量的比值更大，可以说叶片比较“招风”，增加了吊装的难度。

现在施工中用于专门吊装风机匹配的吊机非常少，大部分都是之前油气服务船或者自升式平台，吊机上没有专门的揽风绳系统；另一方面，风电安装平台空间小，且海上吊装受到风速的影响，吊装窗口期短(风速超过10米/秒就不允许吊装)，因此如何在设备安装拆卸便捷、占地面积小、作业速度快的同时保障海上吊装安全便成为重中之重。

实用新型内容

本实用新型的目的是提出一种揽风系统，以包括有多条机械牵引的缆风绳的稳定机构对风机叶片夹具的平衡和转向进行控制，改善了叶片吊装过程中受到风力影响；所述稳定机构便于安装和拆卸，与吊机大臂融为一体，不干扰吊机大臂的正常工作。利用该方案最终能实现灵活、迅速、安全的风机叶片吊装工作，解决背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本实用新型提出了一种用于海上风机叶片吊装的缆风系统，包括吊机主体机构、升起机构、稳定机构、动力机构；所述吊机主体机构用于承重；所述吊机主体机构包括吊机大臂；所述升起机构用于提升被吊装的风机叶片；所述升起机构包括风机叶片夹具；所述动力机构用于提供吊装所需动力；

所述吊机大臂的上部和下部分别设置有第一支撑架和第二支撑架；所述第一支撑架、第二支撑架的外侧末端分别设置有第一导缆孔、第二导缆孔；

所述稳定机构包括若干夹具缆风绳，以及与所述夹具缆风绳一一对应的卷扬机和定滑轮组件；

所述卷扬机设置在吊机大臂底部，包括第一卷扬机和第二卷扬机；

所述定滑轮组件包括第一定滑轮组件和第二定滑轮组件；所述第一定滑轮组件、第二定滑轮组件分别设置在吊机大臂上与第一上导缆孔、第二导缆孔相同高度处；

所述夹具缆风绳包括第一缆风绳和第二缆风绳；所述第一缆风绳从第一卷扬机沿吊机大臂向上延伸，并通过第一定滑轮组件改变延伸方向，穿过第一导缆孔，在吊装工作时与风机叶片夹具的上部连接；所述第二缆风绳从第二卷扬机沿吊机大臂向上延伸，并通过第二定滑轮组件改变延伸方向，穿过第二导缆孔，在吊装工作时与风机叶片夹具的下部连接；其目的在于，使夹具缆风绳在通过第一导缆孔或第二导缆孔之前沿吊机大臂方向延伸，避免其在吊机大臂工作时牵绊到其他设备从而产生干扰。

较佳地，所述夹具缆风绳与风机叶片夹具的连接位置在水平方向上至少包括所述风机叶片夹具的两端，其目的在于安装风机叶片时精确控制其朝向。

较佳地，所述吊机主体机构为桅杆式起重机构，其目的在于减小占地面积方便作业。

进一步地，所述吊机大臂为格构式桅杆，其目的在于减小其受风面积的同时利用其中空内部为所述稳定机构提供安装空间，使所述稳定机构与所述吊机大臂融为一体，减小设备占地面积的同时避免夹具缆风绳对吊机大臂的工作造成干扰。

进一步地，所述第一支撑架、第二支撑架为三角架，所述三角架分别通过三角架抱箍与所述吊机大臂固定，以便于安装和拆卸。

进一步地，所述第一支撑架、第二支撑架分别在吊机大臂的两侧设置有两个，其目的在于向所述风机叶片夹具提供更多方向的牵引力，加强对风机叶片在吊装工作中的平衡性的控制。

进一步地，所述定滑轮组件通过定滑轮支撑梁架设在所述吊机大臂上。

进一步地，所述吊机大臂底部分别设置有用于放置第一卷扬机、第二卷扬机的第一卷扬机底座、第二卷扬机底座；所述第一卷扬机底座设置在高于所述第二卷扬机底座处；所述第一卷扬机、第二卷扬机沿吊机大臂方向的投影位置各不相同，以避免各夹具缆风绳之间互相干扰。

较佳地，所述吊机大臂底部设置有挂钩抱箍，所述挂钩抱箍用于挂放闲置的夹具缆风绳的末端。

与现有技术相比，本实用新型具有如下有益效果：

1、本实用新型通过多条夹具缆风绳控制风机叶片夹具的平衡和转向，防止叶片碰撞造成事故或经济损失，增强了吊装作业的安全性。

2、本实用新型无需风机叶片吊装的专用吊机，而可以在常规的海上作业吊机上进行改装，安装和拆卸便捷，成本较低，灵活性较好。

3、本实用新型的稳定机构设置在吊机大臂上，与吊机大臂融为一体，减小占用空间；吊装作业时吊机大臂需要随时抬臂及旋转，而本实用新型不会干扰吊机大臂或者其他设备的工作。

附图说明

图1为本实用新型实施例的结构示意图；

图2为本实用新型实施例的第一支撑架的结构示意图；

图3为本实用新型实施例的第二支撑架的结构示意图；

图4为本实用新型实施例的俯视图；

图5为本实用新型实施例对风机叶片朝向的调节方法的示意图；

图6为本实用新型实施例的夹具缆风绳在闲置状态时的挂放方式的示意图；

图中：1、第一支撑架；2、第二支撑架；3、定滑轮组件；4、定滑轮支撑梁；5、第一卷扬机底座；6、第二卷扬机底座；7、三角架抱箍；8、吊机大臂；9、第一导缆孔；10、第二导缆孔；11、卷扬机底座抱箍；12、卷扬机；13、挂钩抱箍；14、夹具缆风绳；141、第一缆风绳；142、第二缆风绳；15、风机叶片夹具；16、风机叶片；17、风机主体；18、吊机基座；19、主甲板；H1、卷扬机切换高度；H2、叶片安装高度。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。

图1示出了本实施例的结构，包括吊机主体机构、升起机构、稳定机构、动力机构；吊机主体机构用于承重，包括吊机大臂8和吊机基座18，吊机大臂8设置在吊机基座18 上，吊机基座18设置在海上吊装作业船舶的主甲板19上；动力机构用于提供吊装所需动力；升起机构用于提升被吊装的风机叶片16；升起机构包括主钢丝绳、主滑轮组、风机叶片夹具15，主钢丝绳的一端与动力机构连接，通过主滑轮组后，另一端与风机叶片夹具 15连接；在本实施例中，吊机主体机构为桅杆式起重机构，吊机大臂8为格构式桅杆。

吊机大臂8的上部和下部分别设置有第一支撑架1和第二支撑架2；图2和图3分别示出了本实施例的第一支撑架1、第二支撑架2的结构，第一支撑架1、第二支撑架2为三角架，所述三角架分别通过三角架抱箍7与吊机大臂8固定，以便于安装和拆卸。第一支撑架1、第二支撑架2的外侧末端分别设置有第一导缆孔9、第二导缆孔10；进一步地，第一支撑架1、第二支撑架2分别在吊机大臂8的两侧设置有两个。本领域技术人员可以根据需要设置第一支撑架1和第二支撑架2的高度。

稳定机构包括若干夹具缆风绳14，以及与夹具缆风绳14一一对应的卷扬机12和定滑轮组件3；

卷扬机12设置在吊机大臂8底部，包括第一卷扬机和第二卷扬机；

定滑轮组件3包括第一定滑轮组件和第二定滑轮组件；第一定滑轮组件、第二定滑轮组件分别设置在吊机大臂8上与第一导缆孔9、第二导缆孔10相同高度处；

夹具缆风绳14包括第一缆风绳141和第二缆风绳142；第一缆风绳141从第一卷扬机沿吊机大臂8向上延伸，并通过第一定滑轮组件改变延伸方向，穿过第一导缆孔9，在吊装工作时与风机叶片夹具15的上部连接；第二缆风绳142从第二卷扬机沿吊机大臂8向上延伸，并通过第二定滑轮组件改变延伸方向，穿过第二导缆孔10，在吊装工作时与风机叶片夹具15的下部连接；其目的在于，使夹具缆风绳14在通过第一导缆孔9或第二导缆孔10之前沿吊机大臂8方向延伸，避免其在吊机大臂8工作时牵绊到其他设备从而产生干扰。

在一个较佳的实施例中，夹具缆风绳14与风机叶片夹具15的连接位置在水平方向上至少包括风机叶片夹具15的两端，其目的在于安装风机叶片16时精确控制其朝向。

在一个较佳的实施例中，定滑轮组件3通过定滑轮支撑梁4架设在吊机大臂8上。

在一个较佳的实施例中，吊机大臂8底部分别设置有用于放置第一卷扬机、第二卷扬机的第一卷扬机底座5、第二卷扬机底座6；第一卷扬机底座5设置在高于第二卷扬机底座6处；第一卷扬机底座5、第二卷扬机底座6分别通过卷扬机底座抱箍11固定在吊机大臂8上；如图4所示，各台第一卷扬机、第二卷扬机沿吊机大臂8方向投影所得的位置各不相同，以避免各夹具缆风绳14之间互相干扰。

在一个较佳的实施例中，吊机大臂8底部不干扰到其他设备工作的位置设置有挂钩抱箍13，挂钩抱箍13用于挂放闲置的夹具缆风绳14的末端。

本实施例的运行方法如下：在风机叶片16的吊装过程中，风机叶片16受到风力作用而易发生晃动，通过卷扬机12拉动夹具缆风绳14，对风机叶片夹具15产生不同方向的牵引力，从而保证风机叶片16的平衡；在风机叶片16从主甲板19上提升至卷扬机切换高度H1的过程中，以第二缆风绳142的牵引为主，第一缆风绳141起辅助作用；而在风机叶片16从卷扬机切换高度H1提升至叶片安装高度H2的过程中，则切换至以第一缆风绳 141的牵引为主；本领域技术人员可以根据需要设置卷扬机切换高度H1的具体数值，一般地，卷扬机切换高度H1与第二支撑架2的高度相近；

在提升至叶片安装高度H2后，风机叶片16通常并不是正对着风机主体17上的安装位置，因此需要通过夹具缆风绳14调节其朝向。作为一个示例，图5示出了调节风机叶片16水平偏转角度的方法，将连接在风机叶片夹具15右端的夹具缆风绳14收紧，而放松连接在其左端的夹具缆风绳14，则可以调节风机叶片16的水平偏转角度，使其向逆时针方向偏转；本领域技术人员也可以通过其他的收放方式调节风机叶片16水平或竖直方向的偏转角度；

如图6所示，当吊装完毕或者吊装作业暂停时，待风机叶片夹具15降至主甲板19上后，可以将夹具缆风绳14的与风机叶片夹具15连接的一端通过卸扣挂放在挂钩抱箍13 上，避免其干扰其他作业。

对于本领域技术人员而言，显然本实用新型不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本实用新型的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本实用新型。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本实用新型的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本实用新型内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (9)

1.一种用于海上风机叶片吊装的缆风系统，其特征在于，包括吊机主体机构、升起机构、稳定机构、动力机构；所述吊机主体机构用于承重；所述吊机主体机构包括吊机大臂；所述升起机构用于提升被吊装的风机叶片；所述升起机构包括风机叶片夹具；所述动力机构用于提供吊装所需动力；

所述吊机大臂的上部和下部分别设置有第一支撑架和第二支撑架；所述第一支撑架、第二支撑架的外侧边缘分别设置有第一导缆孔、第二导缆孔；

所述稳定机构包括若干夹具缆风绳，以及与所述夹具缆风绳一一对应的卷扬机和定滑轮组件；

所述卷扬机设置在吊机大臂底部，包括第一卷扬机和第二卷扬机；

所述定滑轮组件包括第一定滑轮组件和第二定滑轮组件；所述第一定滑轮组件、第二定滑轮组件分别设置在吊机大臂上与第一上导缆孔、第二导缆孔相同高度处；

所述夹具缆风绳包括第一缆风绳和第二缆风绳；所述第一缆风绳从第一卷扬机沿吊机大臂向上延伸，并通过第一定滑轮组件改变延伸方向，穿过第一导缆孔，在吊装工作时与风机叶片夹具的上部连接；所述第二缆风绳从第二卷扬机沿吊机大臂向上延伸，并通过第二定滑轮组件改变延伸方向，穿过第二导缆孔，在吊装工作时与风机叶片夹具的下部连接。

2.根据权利要求1所述的用于海上风机叶片吊装的缆风系统，其特征在于，所述夹具缆风绳与风机叶片夹具的连接位置在水平方向上至少包括所述风机叶片夹具的两端。

3.根据权利要求1所述的用于海上风机叶片吊装的缆风系统，其特征在于，所述吊机主体机构为桅杆式起重机构。

4.根据权利要求3所述的用于海上风机叶片吊装的缆风系统，其特征在于，所述吊机大臂为格构式桅杆。

5.根据权利要求4所述的用于海上风机叶片吊装的缆风系统，其特征在于，所述第一支撑架、第二支撑架为三角架，所述三角架分别通过三角架抱箍与所述吊机大臂固定。

6.根据权利要求5所述的用于海上风机叶片吊装的缆风系统，其特征在于，所述第一支撑架、第二支撑架分别在吊机大臂的两侧设置有两个。

7.根据权利要求4所述的用于海上风机叶片吊装的缆风系统，其特征在于，所述定滑轮组件通过定滑轮支撑梁架设在所述吊机大臂上。

8.根据权利要求6所述的用于海上风机叶片吊装的缆风系统，其特征在于，所述吊机大臂的底部分别设置有用于放置第一卷扬机、第二卷扬机的第一卷扬机底座、第二卷扬机底座；所述第一卷扬机底座设置在高于所述第二卷扬机底座处；所述第一卷扬机、第二卷扬机沿吊机大臂方向的投影位置各不相同。

9.根据权利要求1所述的用于海上风机叶片吊装的缆风系统，其特征在于，所述吊机大臂的底部设置有挂钩抱箍，所述挂钩抱箍用于挂放闲置的夹具缆风绳的末端。

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