TWI666381B - 用於維護離岸風力渦輪機的裝置及船隻 - Google Patents

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利波里歐 莫斯里
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Abstract

本發明提供一種用於維護一離岸風力渦輪機(10)之維護裝置(1)，該裝置適合於壓靠該風力渦輪機之塔架(10a)且沿著該風力渦輪機之該塔架(10a)行進，且該維護裝置(1)包括： 一維護平台(2)，其包含一較佳地U形凹口(2a)使得該風力渦輪機(10)之該塔架可穿透至該凹口(2a)中；及 行進構件(3)，其用於使該維護平台(2)沿著該風力渦輪機之該塔架(10a)行進，該行進構件包括複數個馬達驅動式履帶(30)，該複數個馬達驅動式履帶(30)配置於該維護平台下面，使得在將該風力渦輪機之該塔架置於該凹口中、其中該風力渦輪機之該塔架之垂直縱向軸垂直於該維護平台之作業平面(2b)時，具有軌道(30a)之該等履帶(30)適合於壓靠該風力渦輪機之該塔架且沿著該風力渦輪機之該塔架行進。 本發明亦提供一種風力渦輪機維護船隻(100)，其裝配有本發明之用於一離岸風力渦輪機(10)之一維護裝置(1)。

Description

用於維護離岸風力渦輪機的裝置及船隻
本發明係關於用於維護一離岸風力渦輪機之一維護裝置，且該維護裝置適合於壓靠風力渦輪機之塔架並適合於沿著風力渦輪機之塔架行進，並且本發明亦係關於使用一風力渦輪機來維護船隻之一維護方法，該風力渦輪機維護船隻裝配有本發明之用於維護一離岸風力渦輪機之一維護裝置。 術語「離岸風力渦輪機」在本文中用於意指固定至海底或浮動在海上之一風力渦輪機。 用於安裝風力渦輪機之構件之使用可擴展至維護該等構件且技術構件取決於風力渦輪機係靜止還是浮動而不同： 對於固定至海底或浮動之風力渦輪機，現有技術使用自起升駁船或半潛式駁船以用於維護目的。然而，此等構件之可得性及/或其調動之高成本限制了其使用。 需要解決之技術問題係在水面上方100米(m)至150 m之高度處對一風力渦輪機之設備之一部分(諸如輪轂、一葉片、齒輪、一交流發電機或一機艙) (該部分需要自風力渦輪機之頂部移除)執行維護，取決於風力渦輪機之功率該設備之重量可係5 (公制)公噸(t)至150 t之範圍中之任何重量。 依據CN 202879746已知用於沿著塔架滑動之一液壓系統，該液壓系統依據EP 2 319 755、EP 3 019 433及EP 2 219 986係用於舉起風力渦輪機組件之航海構件。
本發明之一目標係提供一經改良維護裝置，該經改良維護裝置不需要大航海構件(諸如一自起升或半潛式駁船)但可與適合於快速調動之一單一服務船隻一起使用。 為此，本發明提供一種用於維護一離岸風力渦輪機之維護裝置，該裝置適合於壓靠該風力渦輪機之塔架及沿著該風力渦輪機之塔架行進，且該維護裝置包括： -一維護平台，其包含一凹口，其包含一凹口、較佳地包含一U形凹口，該U形凹口界定適合於分別置於該風力渦輪機之該塔架之兩兩側上之兩個分支，使得該風力渦輪機之該塔架可穿透至該凹口中，該風力渦輪機之該塔架之垂直縱向軸垂直於該維護平台之頂部表面之作業平面；及 -行進構件，其用於使該維護平台沿著該風力渦輪機之該塔架沿該風力渦輪機之該塔架之該垂直縱向軸向方向行進，該行進構件包括配置於該維護平台下面之複數個馬達驅動式履帶，使得在將該風力渦輪機之該塔架置於該凹口中、其中該風力渦輪機之該塔架之該垂直縱向軸垂直於該維護平台之該作業平面時，具有軌道之該等履帶適合於壓靠該風力渦輪機之該塔架且沿著該風力渦輪機之該塔架行進。 可理解，當維護裝置以一方式移動使得將風力渦輪機之塔架接納於該凹口內時，維護平台及其形成之兩個分支在垂直於風力渦輪機之塔架之垂直縱向軸之一水平面中延伸。 更特定而言，該等履帶適合於被致動至以下位置中： -其中在垂直於該風力渦輪機之該塔架之該垂直縱向軸的一水平面中之剖面中該等履帶相對較接近地靠在一起之一位置，使得該等履帶之軌道中之所有軌道皆壓靠風力渦輪機之該塔架以使得可能沿著塔架平移行進； -或者其中在垂直於該風力渦輪機之該塔架之該垂直縱向軸的一水平面中之剖面中該等履帶相對較遠離之一解嚙合位置，在該位置中軌道中之至少某些軌道移動遠離其他軌道以便使維護裝置能夠朝向該塔架或遠離該塔架移動。 更特定而言，該維護平台之該行進構件包括n=3至6個履帶，該n=3至6個履帶經配置以壓靠該風力渦輪機之該塔架同時在垂直於該風力渦輪機之該塔架之該垂直縱向軸的一水平面中之剖面中連續地彼此規律地間隔開。 再更特定而言，複數個該等履帶由具有複數n 個履帶支撐元件之至少一組履帶支撐元件支撐，每一組履帶支撐元件支撐該等履帶中之一各別者，該等履帶支撐元件藉由旋動式鉸接裝置以鉸鏈連接方式連續地彼此連接，該等旋動式鉸接裝置係圍繞垂直於該維護平台之該作業平面之一旋動式軸具有一鉸鏈類型的，以便使在該等履帶壓靠該塔架時能夠由該等履帶跨越比剖面中該風力渦輪機之該塔架之圓周之一半大的該塔架之圓周之一部分來環繞該風力渦輪機之該塔架。 可理解： -當該維護裝置在該塔架上處於適當位置中時，該等鉸鏈類型之旋動式鉸接裝置之該等旋轉軸彼此平行且平行於該塔架之該垂直縱向軸；且 -當履帶支撐元件經鉸接以相對於彼此旋動至一打開或解嚙合位置中時，可能藉由將塔架定位於該凹口中而移動維護裝置，然後藉由將履帶支撐元件相對於彼此旋動至一閉鎖位置中而使履帶壓靠塔架，抵靠塔架支承之履帶組一起圍繞塔架形成一夾具。 再更特定而言，該維護裝置包括具有複數n 個履帶支撐元件之複數p 組履帶支撐元件，每一組履帶支撐元件支撐一各別該履帶，該等履帶支撐元件之該p 組履帶支撐元件與支撐一給定履帶之該p 個該等履帶支撐元件沿垂直於該維護平台之該作業平面之方向連續地彼此間隔開，p 較佳地係範圍2至4中之一整數。 可理解： -每一履帶係由該等履帶支撐元件之各別p 組中之複數p 個該等履帶支撐元件支撐；且 -當該等履帶壓靠該塔架之該周邊時，該等履帶支撐元件之該p 組履帶支撐元件及支撐一給定履帶之該p 個該等履帶支撐元件沿該塔架之縱向方向連續地彼此間隔開。 再更特定而言，該等履帶包含擠壓件構件或適合於與擠壓件構件協同操作，從而使得該等履帶中之每一者差速地沿一徑向方向沿著其長度移動以便使該等履帶壓靠該風力渦輪機之該塔架之一圓錐形狀周邊且在其壓靠該塔架時沿著該風力渦輪機之該塔架之該圓錐形狀周邊行進。 可理解，履帶之該等擠壓件構件允許每一該履帶沿著其長度以與該塔架之周邊表面之圓錐體之尖端處的半角相同之一角度相對於垂線傾斜。 再更特定而言，允許每一該履帶以不同方式沿著其長度徑向移動之該等擠壓件構件包括安裝於支撐該等履帶支撐元件之該p 組履帶支撐元件中之各別者之該等履帶支撐元件上的複數p 個致動器，該p 個致動器沿該履帶之縱向方向連續地彼此間隔開。 再更特定而言，該維護裝置包含額外行進構件，該額外行進構件包括適合於使該維護平台沿著該風力渦輪機之該塔架沿該風力渦輪機之該塔架之該縱向軸向方向行進之槽輪、纜繩及絞車裝置。 更特定而言，一旦維護裝置在風力渦輪機之塔架上處於適當位置中，便藉由各自使其纜繩穿過預先緊固至風力渦輪機之機艙之一對應偏轉器槽輪之恆定拉力絞車來固定該維護裝置。維護平台沿著風力渦輪機之塔架與恆定拉力絞車協同操作地行進以便獲得待移除之部件且然後帶走待移除之部件沿著塔架向下返回並且將部件提供給航海支撐構件以用於處置、儲存及運輸。 再更特定而言，該維護裝置包含較佳地包括一第一鉸接臂起重機之第一夾持與轉遞構件，該等構件安裝於該維護平台上且適合於在該維護裝置抵靠該風力渦輪機之該塔架處於一高位置中時自該風力渦輪機之頂部夾持、舉起該風力渦輪機之該頂部處之設備之一部分且將其移動至該維護平台上。 本發明亦提供一種風力渦輪機維護船隻，其裝配有本發明之且用於維護一離岸風力渦輪機之一維護裝置，該船隻較佳地由適合於快速調動之一單一服務船隻組成，該維護船隻之特徵在於其進一步包含第二夾持與轉遞構件，該等第二夾持與轉遞構件配置於該船隻之一甲板上且適合於在該船隻接近於一離岸風力渦輪機時將該維護裝置自該船隻之該甲板轉遞至該風力渦輪機之一塔架之一低位置中使得該風力渦輪機之該塔架可定位於該凹口中，其中該風力渦輪機之該塔架之該垂直縱向軸垂直於該維護平台之該頂部表面之該作業平面。 更特定而言，該維護裝置之該等第二夾持與轉遞構件包括一升沉補償平台或與該升沉補償平台協同操作，該升沉補償平台適合於在該船隻經受與海洋之移動相關聯之升沉運動之事件中將該維護裝置保持在沿垂直方向之一恆定高度處。 再更特定而言，該等第二夾持與轉遞構件包含舉起構件、較佳地包含可由一致動器致動之一鉸接臂起重機，該等舉起構件適合於在其所安置之該補償平台上平移移動，該補償平台包括至少一個滑動樑及至少兩個補償致動器，該至少兩個補償致動器適合於在該船隻經受與該海洋之移動相關聯之升沉運動之事件中將該滑動樑保持在沿該垂直方向之一恆定高度處。 再更特定而言，該船隻進一步包含第三夾持與轉遞構件、較佳地包含一鉸接臂起重機，該第三夾持與轉遞構件配置於該船隻之該甲板上且適合於在該維護裝置抵靠該風力渦輪機之該塔架處於該低位置中接近於該船隻時自該維護平台夾持、舉起待修理或替換的該風力渦輪機之該設備之一部分且將其移動至該維護船隻之該甲板上。 本發明亦提供一種使用本發明之一維護船隻來維護一離岸風力渦輪機之方法，該方法之特徵在於執行以下連續步驟： a)將該維護裝置自該維護船隻轉遞至該風力渦輪機之塔架使得該風力渦輪機之該塔架定位於該凹口中位於該兩個分支之間，其中該風力渦輪機之該塔架之垂直縱向軸垂直於該維護平台之頂部表面之作業平面，該等履帶處於一解嚙合位置中，在該解嚙合位置中軌道中之至少某些軌道移動遠離其他軌道以便使該維護裝置能夠被帶至該塔架且相對於該塔架定位；及 b)使該等履帶壓靠該風力渦輪機之該塔架；及 c)致動該維護平台之該行進構件以便使該維護平台沿著該風力渦輪機之該塔架之縱向軸向方向朝向該風力渦輪機之頂部爬上該風力渦輪機之該塔架；及 d)自該維護平台對該風力渦輪機執行維護；及 e)致動該行進構件以便使該維護平台沿著該風力渦輪機之該塔架沿著該風力渦輪機之該塔架之該縱向方向朝向該風力渦輪機之底部向下往回行進；及 f)一旦該維護裝置抵靠該風力渦輪機之該塔架處於一低位置中接近於該維護船隻，便將該風力渦輪機之設備之該部分自該維護平台轉遞至一船隻之甲板上、較佳地轉遞至該維護船隻之甲板上；以及 g)將該等履帶自其壓靠該風力渦輪機之該塔架之位置朝向一解嚙合位置致動，在該解嚙合位置中該等軌道中之至少一部分軌道相對於其他軌道移動以便使該維護裝置能夠移動遠離該塔架。 更特定而言，本發明之方法包括以下特性： -在步驟a)中，使用包括舉起構件、較佳地包括可由一致動器致動之一鉸接臂起重機之第二夾持與轉遞構件來舉起且平移移動該維護裝置，該等舉起構件在其所安置之一補償平台上平移移動，該補償平台包括至少一個滑動樑及至少兩個補償致動器，該至少兩個補償致動器適合於在該船隻經受與海洋之移動相關聯之升沉運動之事件中將該滑動樑保持在沿垂直方向之一恆定高度處；且 -在步驟b)中，該等履帶自一解嚙合位置朝向垂直於該風力渦輪機之該塔架之該垂直縱向軸的一水平面中之剖面中之一相對靠近位置致動，以便使該等履帶之該等軌道中之所有軌道皆壓靠該風力渦輪機之該塔架以使得一旦該等履帶在步驟c)中經致動以旋轉便可能沿著該塔架平移行進； -在步驟d)中，一旦該維護裝置抵靠該風力渦輪機之該塔架處於一高位置中，便較佳地使用配置於該維護平台上之第一夾持與轉遞構件來移除該風力渦輪機之該頂部處之該設備之一部分且將該部分置於該維護平台上以便進行修理或替換；且 -在步驟f)中，使用第三夾持與轉遞構件、較佳地使用配置於一船隻之該甲板上之一鉸接臂起重機來將該風力渦輪機之該設備之該部分自該維護平台轉遞至該船隻之該甲板上、較佳地轉遞至該維護船隻之該甲板上；並且 -在步驟g)中，將該等履帶致動至垂直於該風力渦輪機之該塔架之該垂直縱向軸的一水平面中之剖面中之一相對解嚙合位置中，在該解嚙合位置中該等軌道中之至少某些軌道相對於其他軌道移動以便使該維護裝置能夠移動遠離該塔架。 更特定而言，該風力渦輪機之該頂部處之該設備之該部分係選自一葉片、諸如一轉子之用於致動葉片旋轉之一機械部件、一發電機及一機艙。
圖1A、圖1B、圖4B及圖5A、圖5B以及圖6展示本發明之一維護裝置1，維護裝置1包括具有具八邊形輪廓之一頂部作業平面2b之一平台2，其中平台2之側中之一者被切口一橫向凹口2a，橫向凹口2a終止於關於平台之垂直軸X1X1'之半圓形狀之一內部輪廓中，當該平台處於圍繞塔架10a之位置中時該軸X1X1'與一風力渦輪機10之該塔架之軸XX'重合，如下文所闡述。橫向凹口2a在平台2之作業平面2b中具有兩個分支2b1及2b2，該兩個分支對稱地分別配置於垂直於軸X1X1'之一軸Y1Y1'之兩側上。 維護平台2支撐設備之各種零件，諸如絞車5c及/或工具4c以及一第一鉸接臂起重機4­1，如下文所闡述。 在圖1C中，可看到維護裝置之一簡化版本，其中維護平台呈現U形之一作業平面2b，該作業平面具有延伸有界定凹口2a之兩個矩形橫向分支2b1、2b2之一半圓部分。 平台2之下側上存在馬達驅動式行進構件3，該行進構件由藉由具有三個疊置履帶支撐件組31a、31b、31c之一群組31支撐的六個履帶30之一組構成，該三組疊置履帶支撐件沿沿著該等履帶30之軸向方向X1X1'彼此間隔開。每一組履帶支撐件31a、31b及31c由藉由鉸鏈型鉸接裝置32連續地彼此連接之六個履帶支撐元件31-1至31-6構成，該等鉸鏈型鉸接裝置關於垂直於作業平面2b且因此平行於縱向軸X1X1'之各別鉸鏈軸鉸鏈連接。端履帶支撐元件31-1及31-6中之至少兩者需要一旋動式鉸鏈使得其可採用： -一打開或解嚙合位置，如圖5A中所展示，其允許維護裝置1平移移動以便將塔架10a同軸地定位於該凹口2a中，使得由其他履帶元件31­2至31­5支撐之履帶30之軌道30a壓靠塔架10a之圓周之一部分，同時覆蓋小於該塔架之圓周之一半的該塔架之圓周之一部分；及 -一閉鎖或支承位置，其中兩個履帶支撐元件31-1及31-6係旋動的使得其支撐之履帶30之軌道30a亦變得抵靠塔架10a之圓周之支承，使得該組軌道構成圍繞塔架10a夾緊之一夾具，當該等履帶壓靠該塔架時，該等軌道覆蓋沿一橫向方向大於塔架之圓周之一半的塔架之圓周之一部分。 在圖6中，可見，履帶支撐元件31­1至31­6亦支撐構成擠壓件構件之致動器33a至33c從而使得每一該等履帶能夠以差速方式沿著其長度徑向移動以使得該等履帶能夠沿著其長度相對於該塔架之軸XX'處於一斜率，藉此使履帶之軌道30a能夠壓靠圓錐形狀之一塔架之圓周及沿著圓錐形狀之一塔架之圓周移動。 在圖6中，履帶中之每一者與來自複數個六個致動器33a、六個致動器33b及六個致動器33c之一各別致動器協同操作，六個致動器33a、六個致動器33b及六個致動器33c由三組疊置履帶支撐元件31a至31c中之每一者之六個履帶支撐元件31­1、31­6支撐。 當履帶30之所有軌道30a壓靠塔架10a時，維護裝置1可藉由驅動該等履帶之軌道旋轉使得其沿著塔架縱向行進而移動。 維護平台2支撐絞車4c，絞車4c經由穿過安裝於風力渦輪機之頂部處之機艙10b之正下方上之偏轉槽輪4a之纜繩4b行動以沿著塔架移動維護裝置1且構成額外行進構件4，從而為主要行進構件3提供安全支持。為將偏轉槽輪4a放置於機艙10b之正下方之適當位置中，將維護裝置1升至風力渦輪機之頂部且使纜繩4b圍繞偏轉器槽輪4a通過，如圖7A中所展示。 在圖2至圖4中，可看見接近於一風力渦輪機10之一維護船隻100，風力渦輪機10具有位於海洋12之水平面上面之一底部周邊作業平台11。維護船隻100之甲板100a支撐具有兩個平行滑動樑6a1、6a2之一升沉補償平台6，該兩個平行滑動樑藉由強化件6a3連接於一起且相對於船隻100之軸YY'對稱地配置。每一側樑6a1、6a2由沿兩個樑之縱向方向YY'間隔開之兩個致動器6b1、6b2支撐。致動器6b1、6b2在其底部端處由安置於甲板100a上之一樑6c支撐，且致動器6b1及6b2之頂部端與每一滑動樑6a1、6a2協同操作，該等滑動樑平行且並排地配置。 每一滑動樑6a1、6a2支撐由一致動器5a鉸接之一臂5b組成之一起重機5，當將維護裝置1配置為凹口2a之軸Y1Y1'與船隻之軸YY' (兩個滑動樑相對於軸YY'對稱地配置)同軸時，兩個起重機5適合於使用纜繩5d與作業平面2b上之絞車5c協同操作地舉起維護裝置1。 圖3A展示在於滑動樑6a1、6a2上將維護裝置1平移移動至樑之端之前使用夾持與轉遞構件5維護裝置1舉起維護裝置1以便接近於風力渦輪機之塔架10a，如圖3B中所展示。 在圖4A中，起重機5再次傾斜以便將塔架10a之軸XX'定位於凹口2a之半圓終止部之軸X1X1'上，履帶處於如圖5A中所展示之打開位置中。此後，致動該等履帶30以佔據閉鎖位置以便壓靠塔架10a，如圖5B及圖4B中所展示。 圖7A展示朝向風力渦輪機之塔架之頂部行進之維護裝置1。圖7B及圖7C展示被分離且然後被下放至維護裝置1之平台2上的風力渦輪機之一葉片10c。圖7D展示使用船隻100之甲板100a上之一支柱7a之頂部處之一起重機7夾持且轉遞自一吊索7b懸掛之葉片10c，葉片被自維護平台2取下且放置於船隻之甲板100a上。 圖8A至圖8C展示： -當維護裝置1處於塔架10a之頂部時，使用配置於平台2上之一起重機4­1來握持且轉遞風力渦輪機之頂部之轉子10d；然後 -一旦維護裝置向下返回至塔架10a之底部，便使用船隻100之甲板上之起重機7來夾持且轉遞轉子10d。 使用起重機4­1及7執行相同操作以用於收復及維護風力渦輪機之發電機10e，如圖9A及圖9B中可見。 在圖7C、圖7D、圖8C及圖9B中，剛剛維護裝置將裝備風力渦輪機之部件(亦即轉子、發電機及機艙)遞至其之船隻100未必與將維護裝置轉遞至風力渦輪機塔架之船隻100相同。其可係具有一夾持裝置7之一第二船隻，儘管其最佳係維護船隻100。 使用本發明之一維護船隻100來維護一離岸風力渦輪機10之一方法包括以下連續步驟。 a)將該維護裝置1自該維護船隻轉遞至風力渦輪機之塔架10a使得風力渦輪機之塔架定位於該凹口2a中位於該兩個分支2a1、2a2之間，其中風力渦輪機之塔架之垂直縱向軸XX'與該維護平台之頂部表面之軸X1X1'重合，該等履帶處於解嚙合位置中，其中由端支撐元件31-1及31-6支撐之履帶之兩個軌道30a相對於彼此旋動至一打開位置中，以便使維護裝置能夠接近該塔架且相對於該塔架置於適當位置中。 為此，預先使用可藉由一致動器5b致動之一鉸接臂起重機5a藉由一纜繩5c將維護裝置1舉至甲板100a上面。在兩個滑動樑6a1、6a2上平移移動舉起維護裝置1之該起重機5，兩個滑動樑6a1、6a2各自由兩個致動器6b1、6b2支撐以便形成一補償平台6，補償平台6適合用於不管與海洋之移動相關聯之該船隻之升沉運動如何皆將該滑動樑保持於沿垂直方向之一恆定高度處。 b)使由端支撐元件31-1及31-6支撐之該等履帶30抵靠風力渦輪機之該塔架支承。 c)致動該維護平台之該行進構件3以便使該維護平台2沿著風力渦輪機之塔架10a沿著風力渦輪機之塔架之縱向軸向方向XX'朝向風力渦輪機之頂部爬升。 d)當維護裝置1抵靠風力渦輪機之塔架10a處於其高位置中時，使用配置於該維護平台2上之一鉸接臂起重機4­1將需要修理或替換的該風力渦輪機之頂部處之設備10c至10e之一部分移除且置於該維護平台上。 e)致動該行進構件3以便使該維護平台2沿著風力渦輪機之塔架10a沿著風力渦輪機之塔架之縱向軸向方向(XX')朝向風力渦輪機之底部向下往回移動。 f)當維護裝置1抵靠風力渦輪機之塔架10a處於低位置中接近於該維護船隻100時，藉由使用配置於船隻之甲板上之一鉸接臂起重機7來將風力渦輪機設備10c至10e之該部分自該維護平台2轉遞至該維護船隻100之甲板100a上。 g)將該等履帶30自其抵靠風力渦輪機之該塔架支承之位置朝向一解嚙合位置致動，其中將由端支撐元件31-1及31-6支撐之履帶相對於彼此移動至一解嚙合或打開位置中，以便使維護船隻能夠移動遠離且使維護裝置能夠由起重機5負責相對於該塔架取至船隻100上。 更特定而言，維護裝置之整個行進工具由四個至六個履帶列構成，該等履帶列裝配有軌道且能夠承受塔架之軸上之2750千牛頓(kN)至3000 kN之一力。所需速度慢且所要求功率仍然合理(係約200千瓦(kW))。
1‧‧‧維護裝置
2‧‧‧平台/維護平台
2a‧‧‧凹口/橫向凹口/U形凹口
2b‧‧‧頂部作業平面/作業平面
2b1‧‧‧分支/矩形橫向分支
2b2‧‧‧分支/矩形橫向分支
3‧‧‧馬達驅動式行進構件/行進構件
4‧‧‧額外行進構件
4a‧‧‧偏轉槽輪/偏轉器槽輪/槽輪
4b‧‧‧纜繩
4c‧‧‧絞車/工具/絞車裝置
4­1‧‧‧第一鉸接臂起重機/起重機/鉸接臂起重機/第一夾持與轉遞構件
5‧‧‧夾持與轉遞構件/起重機
5a‧‧‧致動器/鉸接臂起重機/舉起構件
5b‧‧‧臂/致動器/舉起構件
5c‧‧‧絞車/工具
6‧‧‧升沉補償平台/補償平台
6a1‧‧‧滑動樑/平行滑動樑/側樑
6a2‧‧‧滑動樑/平行滑動樑/側樑
6a3‧‧‧強化件
6b1‧‧‧致動器/補償致動器
6b2‧‧‧致動器/補償致動器
6c‧‧‧樑
7‧‧‧起重機/夾持裝置/鉸接臂起重機/第三夾持與轉遞構件
7a‧‧‧支柱
7b‧‧‧吊索
10‧‧‧離岸風力渦輪機/風力渦輪機
10a‧‧‧塔架
10b‧‧‧機艙
10c‧‧‧葉片/風力渦輪機設備/設備
10d‧‧‧轉子/設備
10e‧‧‧發電機/設備
11‧‧‧底部周邊作業平台
12‧‧‧海洋
30‧‧‧履帶
30a‧‧‧軌道
31‧‧‧履帶支撐元件組/組/群組
31a‧‧‧疊置履帶支撐件組/組/疊置履帶支撐元件組
31b‧‧‧疊置履帶支撐件組/組/疊置履帶支撐元件組
31c‧‧‧疊置履帶支撐件組/組/疊置履帶支撐元件組
31-1至31-6‧‧‧履帶支撐元件/端履帶支撐元件/端支撐元件
32‧‧‧鉸鏈型鉸接裝置/鉸鏈
33‧‧‧擠壓件構件
33a‧‧‧致動器/擠壓件構件
33b‧‧‧致動器
33c‧‧‧致動器/擠壓件構件
100‧‧‧維護船隻/船隻/風力渦輪機維護船隻
100a‧‧‧甲板
XX'‧‧‧軸/垂直縱向軸/縱向軸向方向/垂直縱向軸向方向
X1X1'‧‧‧垂直軸/軸/縱向軸
在閱讀以非限制性圖解說明之方式並參考附圖做出之以下說明時較佳地顯現本發明之其他特性及優點，在附圖中： 圖1A及圖1B係本發明之一維護裝置1之一側視圖(圖1A)及一平面圖(圖1B)。 圖1C以平面圖展示本發明之一維護裝置1之一較輕變體實施例。 圖2A及圖2B分別係由安置於一船隻之甲板上面之一升沉補償平台6上之夾持與轉遞構件5吊起的本發明之一維護裝置之一側視圖及一平面圖。 圖3A及圖3B展示在一滑動樑6a1上平移移動之前(圖3A)及在滑動樑上平移移動之後(圖3B)的處於被夾持與轉遞構件5吊起之位置中之本發明之維護裝置1。 圖4A及圖4B展示維護裝置1，其中風力渦輪機之塔架10a位於維護平台2中之凹口2a之軸上。 圖5A及圖5B展示圍繞風力渦輪機之塔架10a處於一解嚙合位置中(圖5A)及處於用於使履帶30壓靠風力渦輪機之塔架10a之一位置中(圖5B)之履帶支撐元件31-1至31-6組31。 圖6係展示以直徑對置方式壓靠具有截頭圓錐形狀之一風力渦輪機之塔架10a的兩個履帶之一垂直縱向剖面圖，該兩個履帶展示為處於沿著該塔架之軸XX'之縱向行程中之兩個不同位置中。 圖7A至圖7D展示維護裝置1沿著風力渦輪機之塔架10a之以便移除一葉片10c以用於在維護船隻100之板上進行維護之各種位置。 圖8A至圖8C展示自風力渦輪機之頂部移除轉子10d以用於在船隻之甲板進行修理或維護之各種步驟。 圖9A及圖9B展示用於移除風力渦輪機之頂部處之機艙10b中之發電機10e且將其轉遞至船隻之甲板之各種步驟。

Claims (15)

  1. 一種用於維護一離岸風力渦輪機(10)之維護裝置(1)，該裝置用於壓靠該風力渦輪機之塔架(10a)且沿著該風力渦輪機之該塔架(10a)行進，且該維護裝置(1)包括：一維護平台(2)，其包含一凹口(2a)、其包含一U形凹口(2a)，該凹口(2a)界定兩個分支(2b1、2b2)，該兩個分支(2a1、2a2)用於分別置於該風力渦輪機(10)之該塔架之兩側上，使得該風力渦輪機(10)之該塔架可穿透至該凹口(2a)中，其中該風力渦輪機之該塔架之垂直縱向軸(XX')垂直於該維護平台之一頂部表面之一作業平面(2b)；及行進構件(3)，其用於使該維護平台(2)沿著該風力渦輪機之該塔架(10a)沿該風力渦輪機之該塔架之該垂直縱向軸向方向(XX')行進，該行進構件包括複數個馬達驅動式履帶(30)，該複數個馬達驅動式履帶(30)配置於該維護平台下面，使得在將該風力渦輪機之該塔架置於該凹口中、其中該風力渦輪機之該塔架之該垂直縱向軸垂直於該維護平台之該作業平面(2b)時，具有軌道(30a)之該等履帶(30)用於壓靠該風力渦輪機之該塔架且沿著該風力渦輪機之該塔架行進。
  2. 如請求項1之用於維護一離岸風力渦輪機(10)之維護裝置(1)，其中該維護平台之該行進構件(3)包括n=3至6之複數個履帶(30)，該複數個履帶(30)經配置以壓靠該風力渦輪機之該塔架同時在垂直於該風力渦輪機之該塔架之該垂直縱向軸(XX')的一水平面中之剖面中連續地彼此規律地間隔開。
  3. 如請求項1或請求項2之用於維護一離岸風力渦輪機(10)之維護裝置(1)，其中複數個該等履帶由具有複數n個履帶支撐元件(31-1至31-6)之至少一組履帶支撐元件(31)支撐，每一組履帶支撐元件支撐該等履帶(30)中之一各別者，該等履帶支撐元件(31-1至31-6)藉由旋動式鉸接裝置以鉸鏈連接方式連續地彼此連接，該等旋動式鉸接裝置係圍繞垂直於該維護平台之該作業平面(2b)之一旋動式軸具有一鉸鏈(32)類型的，以便使在該等履帶壓靠該塔架時能夠由該等履帶跨越比剖面中該風力渦輪機之該塔架之圓周之一半大的該塔架之圓周之一部分來環繞該風力渦輪機之該塔架。
  4. 如請求項1或請求項2之用於維護一離岸風力渦輪機(10)之維護裝置(1)，其中該維護裝置(1)包括各自具有複數n個履帶支撐元件(31-1至31-6)之複數p組履帶支撐元件(31、31a至31c)，每一組履帶支撐元件支撐一各別該履帶(30)，該等履帶支撐元件之該p組履帶支撐元件(31、31a至31c)及支撐一給定履帶之該p個該等履帶支撐元件沿垂直於該維護平台(2)之該作業平面(2b)之方向連續地彼此間隔開，p係為範圍2至4中之一整數。
  5. 如請求項1或請求項2之用於維護一離岸風力渦輪機(10)之維護裝置(1)，其中該等履帶(30)包含擠壓件構件(33、33a至33c)或用於與擠壓件構件(33、33a至33c)協同操作，從而使該等履帶中之每一者差速地沿一徑向方向沿著其長度移動以便使該等履帶壓靠該風力渦輪機之該塔架之一圓錐形狀周邊且在其壓靠該塔架時沿著該風力渦輪機之該塔架之該圓錐形狀周邊行進。
  6. 如請求項5之用於維護一離岸風力渦輪機(10)之維護裝置(1)，其中允許每一該履帶沿著其長度以不同方式徑向移動之該等擠壓件構件(33、33a至33c)包括安裝於該等履帶支撐元件之該p組履帶支撐元件(31、31a至31c)中之各別者之該等履帶支撐元件上的複數p個致動器，該p個致動器沿該履帶之縱向方向連續地彼此間隔開。
  7. 如請求項1或請求項2之用於維護一離岸風力渦輪機(10)之維護裝置(1)，其中該維護裝置(1)包含額外行進構件(4)，該額外行進構件(4)包括用於使該維護平台沿著該風力渦輪機之該塔架(10a)沿該風力渦輪機之該塔架之該垂直縱向軸向方向(XX')行進之槽輪(4a)、纜繩(4b)及絞車裝置(4c)。
  8. 如請求項1或請求項2之用於維護一離岸風力渦輪機(10)之維護裝置(1)，其中該維護裝置(1)包含包括一第一鉸接臂起重機之第一夾持與轉遞構件(4-1)，該等構件安裝於該維護平台(2)上且用於在該維護裝置(1)抵靠該風力渦輪機之該塔架(10a)處於一高位置中時自該風力渦輪機之頂部夾持、舉起該風力渦輪機之該頂部處之設備(10c至10e)之一部分且將其移動至該維護平台上。
  9. 一種風力渦輪機維護船隻(100)，其裝配有如請求項1或請求項2之用於維護一離岸風力渦輪機(10)之一維護裝置(1)，該船隻由用於快速調動之一單一服務船隻組成，該維護船隻之特徵在於其進一步包含第二夾持與轉遞構件(5)，該等第二夾持與轉遞構件(5)配置於該船隻之一甲板(100a)上且用於在該船隻接近於一離岸風力渦輪機時將該維護裝置(1)自該船隻之該甲板轉遞至該風力渦輪機之一塔架之一低位置中使得該風力渦輪機之該塔架(10a)可定位於該凹口(2a)中，其中該風力渦輪機之該塔架之垂直縱向軸垂直於該維護平台之頂部表面之作業平面(2b)。
  10. 如請求項9之風力渦輪機維護船隻，其中該維護裝置之該等第二夾持與轉遞構件(5)包括一升沉補償平台(6)或與該升沉補償平台(6)協同操作，該升沉補償平台(6)用於在該船隻經受與海洋之移動相關聯之升沉運動之事件中將該維護裝置(1)保持在沿垂直方向之一恆定高度處。
  11. 如請求項10之風力渦輪機維護船隻，其中該等第二夾持與轉遞構件(5)包含舉起構件(5a、5b)，其包含可由一致動器(5a)致動之一鉸接臂起重機(5b)，該等舉起構件用於在其所安置之該補償平台(6)上平移移動，該補償平台包括至少一個滑動樑(6a1、6a2)及至少兩個補償致動器(6b1、6b2)，該至少兩個補償致動器(6b1、6b2)用於在該船隻經受與該海洋之移動相關聯之升沉運動之該事件中將該滑動樑保持在沿該垂直方向之一恆定高度處。
  12. 如請求項9之風力渦輪機維護船隻，其中該風力渦輪機維護船隻進一步包含第三夾持與轉遞構件(7)，其包含一鉸接臂起重機，該等第三夾持與轉遞構件(7)配置於該船隻之該甲板上且用於在該維護裝置抵靠該風力渦輪機之該塔架處於該低位置中接近於該船隻時自該維護平台夾持、舉起待修理或替換的該風力渦輪機之該設備(10c至10e)之一部分且將其移動至該維護船隻之該甲板(100a)上。
  13. 一種使用如請求項9之一維護船隻(100)來維護一離岸風力渦輪機(10)之方法，該方法包括以下連續步驟：a)將該維護裝置(1)自該維護船隻轉遞至該風力渦輪機之塔架(10a)使得該風力渦輪機之該塔架定位於該凹口(2a)中位於該兩個分支(2b1、2b2)之間，其中該風力渦輪機之該塔架之垂直縱向軸垂直於該維護平台之頂部表面之作業平面(2b)，該等履帶(30)處於一解嚙合位置中，在該解嚙合位置中軌道(30a)中之至少某些軌道移動遠離其他軌道以便使該維護裝置能夠被帶至該塔架且相對於該塔架定位；及b)使該等履帶(30)壓靠該風力渦輪機之該塔架；及c)致動該維護平台之該行進構件(3)以便使該維護平台(2)沿著該風力渦輪機之該塔架之垂直縱向軸向方向(XX')朝向該風力渦輪機之頂部爬上該風力渦輪機之該塔架(10a)；及d)自該維護平台對該風力渦輪機執行維護；及e)致動該行進構件(3)以便使該維護平台(2)沿著該風力渦輪機之該塔架(10a)沿著該風力渦輪機之該塔架之該垂直縱向方向(XX')朝向該風力渦輪機之底部向下往回行進；及f)一旦該維護裝置(1)抵靠該風力渦輪機之該塔架(10a)處於一低位置中接近於該維護船隻(100)，便將該風力渦輪機之設備(10c至10e)之該部分自該維護平台(2)轉遞至一船隻之甲板上，即轉遞至該維護船隻(100)之甲板(100a)上；以及g)將該等履帶(30)自其壓靠該風力渦輪機之該塔架之位置朝向一解嚙合位置致動，在該解嚙合位置中該等軌道中之至少一部分軌道相對於其他軌道移動以便使該維護裝置能夠移動遠離該塔架。
  14. 如請求項13之方法，其中：在步驟a)中，使用包括舉起構件(5a至5b)，其包括可由一致動器(5b)致動之一鉸接臂起重機(5a)之第二夾持與轉遞構件(5)來舉起且平移移動該維護裝置，該等舉起構件在其所安置之一補償平台(6)上平移移動，該補償平台包括至少一個滑動樑(6a1、6a2)及至少兩個補償致動器(6b1、6b2)，該至少兩個補償致動器(6b1、6b2)用於在該船隻經受與海洋之移動相關聯之升沉運動之事件中將該滑動樑保持在沿垂直方向之一恆定高度處；且在步驟b)中，該等履帶自一解嚙合位置朝向垂直於該風力渦輪機之該塔架之該垂直縱向軸的一水平面中之剖面中之一相對靠近位置致動，以便使該等履帶之該等軌道(30a)中之所有軌道皆壓靠該風力渦輪機之該塔架以使得一旦該等履帶在步驟c)中經致動以旋轉便可能沿著該塔架平移行進；在步驟d)中，一旦該維護裝置(1)抵靠該風力渦輪機之該塔架(10a)處於一高位置中，便使用配置於該維護平台(2)上之第一夾持與轉遞構件(4-1)來移除該風力渦輪機之該頂部處之該設備(10c至10e)之一部分且將該部分置於該維護平台上以便進行修理或替換；且在步驟f)中，使用第三夾持與轉遞構件(7)，其使用配置於一船隻之該甲板上之一鉸接臂起重機來將該風力渦輪機之該設備(10c至10e)之該部分自該維護平台(2)轉遞至該船隻之該甲板上，即轉遞至該維護船隻(100)之該甲板(100a)上；並且在步驟g)中，將該等履帶致動至垂直於該風力渦輪機之該塔架之該垂直縱向軸的一水平面中之剖面中之一相對解嚙合位置中，在該解嚙合位置中該等軌道中之至少某些軌道相對於其他軌道移動以便使該維護裝置能夠移動遠離該塔架。
  15. 如請求項14之方法，其中該風力渦輪機之該頂部處之該設備之該部分係選自一葉片(10c)、諸如一轉子(10d)之用於致動葉片旋轉之一機械部件、一發電機(10e)及一機艙(10b)。
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