專利名稱：一種海上風(fēng)電機(jī)組分體吊裝裝置及安裝方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種風(fēng)電機(jī)組分體吊裝裝置及安裝方法，尤其是涉及一種海上風(fēng)電機(jī)組分體吊裝裝置及安裝方法。
背景技術(shù)：
風(fēng)電機(jī)組的吊裝方法是指機(jī)組構(gòu)件的吊裝方法，分為分體吊裝法和整體吊裝法兩種。陸上風(fēng)電場(chǎng)通常具有良好的作業(yè)場(chǎng)地條件，現(xiàn)階段基本采用大型履帶吊或大型汽車吊分體吊裝法。海上風(fēng)電場(chǎng)受海上氣候、潮汐、波浪、水深、海床地質(zhì)等條件限制，相比陸上風(fēng)電機(jī)組的吊裝，情況要復(fù)雜得多。與陸上風(fēng)電機(jī)組吊裝相比，海上風(fēng)電機(jī)組吊裝缺少穩(wěn)定的吊裝平臺(tái)，安裝在船舶上的起重設(shè)備由于浮力、波浪、風(fēng)力等因素容易搖晃，很難滿足精確的對(duì)位連接要求。為此，現(xiàn)階段，采用自升船(或半潛船)分體安裝法是通過樁腿插入海床、沉底等方法與海床固定來(lái)獲得穩(wěn)定的吊裝平臺(tái)，相應(yīng)地，對(duì)海水深度、海床地質(zhì)條件就有了一定要求；采用大型浮吊的整體吊裝法，通過減少海上連接的工作量及大型船舶穩(wěn)定性較好的特點(diǎn)來(lái)滿足海上安裝的要求，相應(yīng)地，又對(duì)浮吊船舶的起重性能及風(fēng)電場(chǎng)附近預(yù)組裝港口碼頭有較高的要求。上述兩種吊裝方法使用的自升船或大型浮吊造價(jià)均不菲，租賃費(fèi)用特別高昂，而且數(shù)量稀缺，安裝成本一直居高不下，難于滿足海上風(fēng)電大規(guī)模開發(fā)建設(shè)的需要。無(wú)論海上陸上，風(fēng)電機(jī)組一般均具有較高的塔筒結(jié)構(gòu)，后期維護(hù)，特別是需要檢修、更換大型損壞部件時(shí)，仍需使用大型的起重設(shè)備。建設(shè)階段可以通過機(jī)組的成批安裝來(lái)分?jǐn)偞笮推鹬卦O(shè)備的使用費(fèi)。但在運(yùn)行維護(hù)期，為單臺(tái)機(jī)組的維護(hù)而單獨(dú)租用大型起重設(shè)備，很不經(jīng)濟(jì)。受限于一般起重設(shè)備的起重特性，超高塔筒的吊裝通常非常困難，需要使用超級(jí)起重設(shè)備或特殊的安裝方法進(jìn)行吊裝，費(fèi)用也非常高昂。據(jù)此，如果能避免使用昂貴的大型起重設(shè)備，又能方便、安全、經(jīng)濟(jì)地實(shí)現(xiàn)風(fēng)電機(jī)組、超高塔筒結(jié)構(gòu)，特別是海上風(fēng)電機(jī)組的吊裝及后期維護(hù)吊運(yùn)，將具有重大的現(xiàn)實(shí)意義和經(jīng)濟(jì)價(jià)值。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明設(shè)計(jì)了一種海上風(fēng)電機(jī)組分體吊裝裝置及安裝方法，其解決的技術(shù)問題是現(xiàn)有海上風(fēng)電機(jī)組分體吊裝裝置及方法存在安裝穩(wěn)定性差、成本高、吊裝精度低、風(fēng)險(xiǎn)較大以及安裝時(shí)間長(zhǎng)等缺陷。為了解決上述存在的技術(shù)問題，本發(fā)明采用了以下方案:
一種海上風(fēng)電機(jī)組分體吊裝裝置，其特征在于:包括位于海中的海上風(fēng)電基礎(chǔ)承臺(tái)
(I)、中轉(zhuǎn)平臺(tái)(4)、多個(gè)可組合的塔筒、機(jī)艙(7)、輪轂(8)、葉片(12)、塔筒自升起重機(jī)(6)以及浮吊船(5)，海上風(fēng)電基礎(chǔ)承臺(tái)(I)上設(shè)有基礎(chǔ)塔筒(2)，浮吊船(5)裝載多個(gè)可組合的塔筒、中轉(zhuǎn)平臺(tái)(4)、機(jī)艙(7)、輪轂(8)、葉片(12)和塔筒自升起重機(jī)(6)并且通過浮吊將其安裝在海上風(fēng)電基礎(chǔ)承臺(tái)(I)上，中轉(zhuǎn)平臺(tái)(4)位于海上風(fēng)電基礎(chǔ)承臺(tái)(I)與浮吊船(5)之間中轉(zhuǎn)放置安裝部件，塔筒自升起重機(jī)(6)將多個(gè)可組合的塔筒搭接在基礎(chǔ)塔筒(2)并沿著安裝好的塔筒垂直移動(dòng)，機(jī)艙(7)、輪轂(8)以及葉片(12)也通過塔筒自升起重機(jī)(6)的吊運(yùn)，安裝在組合后的塔筒頂部。進(jìn)一步,塔筒自升起重機(jī)(6)包括起重系統(tǒng)、自升系統(tǒng)、固定系統(tǒng)、機(jī)臺(tái)(62)、平衡梁吊具(67)、塔筒吊具(68)、葉片專用夾具、液壓系統(tǒng)、供電系統(tǒng)、控制系統(tǒng)以及操作系統(tǒng)。進(jìn)一步，起重系統(tǒng)主要由臂架、變幅油缸、液壓卷?yè)P(yáng)機(jī)、鋼絲繩一滑輪組以及底座組成。進(jìn)一步，自升系統(tǒng)主要由液壓卷?yè)P(yáng)機(jī)、鋼絲繩一滑輪組組成。一種海上風(fēng)電機(jī)組分體吊裝裝置的安裝方法，包括以下步驟:步驟1、吊裝前準(zhǔn)備:由浮吊或運(yùn)輸駁船將風(fēng)電機(jī)組的機(jī)艙、塔筒、帶兩個(gè)葉片的輪轂、葉片等部件運(yùn)輸至風(fēng)電機(jī)組安裝承臺(tái)處；由浮吊吊裝第一節(jié)塔筒到基礎(chǔ)承臺(tái)上；步驟2、安裝塔筒自升起重機(jī):利用浮吊將塔筒自升起重機(jī)套入已安裝好的基礎(chǔ)塔筒(2)并固定，通電、檢查、調(diào)試塔筒自升起重機(jī)；步驟3、吊裝機(jī)組塔筒:用浮吊將下一節(jié)塔筒吊運(yùn)至承臺(tái)上的中轉(zhuǎn)平臺(tái)，再操作自升起重機(jī)吊裝此塔筒至已安裝的塔筒上方，安裝法蘭螺栓完成固定；步驟4、塔筒自升起重機(jī)爬升:利用塔筒自升起重機(jī)上的自升機(jī)構(gòu)將自升起重機(jī)爬升至新安裝好的塔筒的頂部，并固定；重復(fù)步驟3、4完成全部塔筒的吊裝，直至將塔筒自升起重機(jī)上升至塔筒的頂部并固定；步驟5、吊裝機(jī)艙:用浮吊將機(jī)艙吊運(yùn)至中轉(zhuǎn)平臺(tái)；操作自升起重機(jī)起吊機(jī)艙到塔筒頂部，通過吊裝輔助繩將機(jī)艙轉(zhuǎn)向后在塔筒頂部就位，連接法蘭螺栓固定；風(fēng)電機(jī)組機(jī)艙通電調(diào)試，并完成機(jī)艙180度掉頭；步驟6、吊裝輪轂:利用浮吊將帶兩個(gè)葉片的輪轂吊運(yùn)至中轉(zhuǎn)平臺(tái)；操作自升起重機(jī)起吊輪轂就位，連接法蘭螺栓完成輪轂的固定；步驟7、吊裝葉片:起吊最后一片葉片就位，連接法蘭螺栓固定，至此完成風(fēng)電機(jī)組的吊裝；步驟8、自升起重機(jī)的拆除:將自升起重機(jī)重從塔筒頂部降落至第一節(jié)塔筒并固定；用浮吊拆除塔筒自升起重機(jī)。該海上風(fēng)電機(jī)組分體吊裝裝置及安裝方法與傳統(tǒng)海上風(fēng)電機(jī)組分體吊裝裝置及安裝方法相比，具有以下有益效果:
(I)本發(fā)明在對(duì)海上風(fēng)電機(jī)組進(jìn)行吊裝時(shí)，吊裝用的塔筒自升起重機(jī)由于附著在機(jī)組塔筒上，充分利用了基礎(chǔ)承臺(tái)自身的穩(wěn)定性，解決了海上風(fēng)電機(jī)組吊裝的最大困難，即吊裝平臺(tái)的穩(wěn)定性問題，吊裝精度高，風(fēng)險(xiǎn)小，可靠性好。(2)本發(fā)明相比海上風(fēng)電機(jī)組整體吊裝法和自升起重船分體吊裝法，本發(fā)明的方法不受水深、海床地質(zhì)、配套港口等條件的限制，適用性更好。(3)本發(fā)明所使用的塔筒自升起重機(jī)結(jié)構(gòu)緊湊、體積小、造價(jià)大大低于大型浮吊、自升起重船、大型履帶吊的造價(jià)，可以大幅降低風(fēng)電機(jī)組的安裝費(fèi)用。在同一風(fēng)場(chǎng)，就能實(shí)現(xiàn)多臺(tái)機(jī)組的同時(shí)安裝，大大加快風(fēng)電場(chǎng)的安裝進(jìn)度。這對(duì)海上風(fēng)電場(chǎng)來(lái)說，由于滿足海上安裝作業(yè)的時(shí)間非常有限，意義尤其重大。(4)本發(fā)明所使用的塔筒自升起重機(jī)或根據(jù)其原理制造的輕型化設(shè)備可用于海上、陸上風(fēng)電場(chǎng)的后期維護(hù)，降低后期的維護(hù)成本。(5)本發(fā)明可代替超級(jí)起重設(shè)備，吊裝超高的塔筒結(jié)構(gòu)，并對(duì)開發(fā)超高塔身的風(fēng)電機(jī)組提供有效的安裝方法。


圖1:本發(fā)明海上風(fēng)電機(jī)組吊裝準(zhǔn)備階段示意 圖2:本發(fā)明安裝塔筒自升起重機(jī)示意 圖3:本發(fā)明吊裝機(jī)組塔筒示意 圖4:本發(fā)明自升過程示意 圖5:本發(fā)明吊裝機(jī)艙不意 圖6:本發(fā)明吊裝輪轂示意 圖7:本發(fā)明吊裝葉片示意圖1;
圖8:本發(fā)明吊裝葉片示意圖1I ；
圖9:本發(fā)明拆除塔筒自升起重機(jī)示意 圖10:本發(fā)明塔筒自升起重機(jī)結(jié)構(gòu)示意 圖11:本發(fā)明塔筒自升起重機(jī)俯視 圖12:本發(fā)明塔筒自升起重機(jī)主視圖。附圖標(biāo)記說明:
I一海上風(fēng)電基礎(chǔ)承臺(tái)；2—基礎(chǔ)塔筒；3 —自升起重機(jī)固定孔；4一中轉(zhuǎn)平臺(tái)；5—浮吊船；6—塔筒自升起重機(jī)；61—臂架；62—機(jī)臺(tái)；63—伸縮懸臂固定裝置；64—自升卷?yè)P(yáng)機(jī)；65 —自升用鋼絲繩_滑輪組；66—電纜卷筒；67—平衡梁吊具；68—塔筒吊具；7—機(jī)艙；8—輪轂；9一搭接塔筒；10—吊耳；11 一塔筒上自升用掛耳；12—葉片。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合圖1和圖2，對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步說明:
塔筒自升起重機(jī)6包括起重系統(tǒng)、自升系統(tǒng)系統(tǒng)、固定系統(tǒng)、機(jī)臺(tái)62、平衡梁吊具67、塔筒吊具68、葉片專用夾具、液壓系統(tǒng)、供電系統(tǒng)、控制系統(tǒng)以及操作系統(tǒng)。具體來(lái)說:
1.1、起重系統(tǒng)。起重系統(tǒng)主要由臂架、變幅油缸、液壓卷?yè)P(yáng)機(jī)、鋼絲繩一滑輪組以及底座組成，共兩套，對(duì)稱布置在機(jī)臺(tái)的兩側(cè)，可以聯(lián)動(dòng)操作，也可單獨(dú)操作。1.1.1、臂架。臂架可以采用兩節(jié)伸縮箱形或定長(zhǎng)的桁架式臂架。兩節(jié)伸縮臂架的構(gòu)造形式具有結(jié)構(gòu)緊湊、外形美觀的優(yōu)點(diǎn)，定長(zhǎng)桁架式臂架具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、制造方便、重量輕的優(yōu)點(diǎn)。1.1.2、變幅機(jī)構(gòu)。變幅機(jī)構(gòu)采用液壓油缸變幅，可以設(shè)計(jì)成雙油缸或單油缸。變幅機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)主要考慮三鉸點(diǎn)的合理布置位置，達(dá)到變幅油缸推力最小、帶載變幅過程中液壓波動(dòng)最小、臂架自重最輕等優(yōu)化目標(biāo)。1.1.3、液壓卷?yè)P(yáng)機(jī)。液壓卷?yè)P(yáng)機(jī)構(gòu)采用內(nèi)藏式行星減速器多層纏繞卷筒，定量液壓馬達(dá)驅(qū)動(dòng)。制動(dòng)器放在卷筒里面，定量馬達(dá)布置在行星減速器的外面。1.1.4、底座。
起重系統(tǒng)的底座結(jié)構(gòu)類似汽車吊的底座，Π”結(jié)構(gòu)，兩面“T”型墻板用于支承臂架、變幅油缸，在墻板的根部焊有加強(qiáng)筋構(gòu)成局部箱形。1.2、自升系統(tǒng)。自升起重機(jī)的自升系統(tǒng)采用鋼絲繩一滑輪組提升機(jī)構(gòu)，共三套，布置在塔筒圓周方向，每套自升卷?yè)P(yáng)系統(tǒng)主要由液壓卷?yè)P(yáng)機(jī)、鋼絲繩一滑輪組組成。1.2.1、液壓卷?yè)P(yáng)機(jī)。液壓卷?yè)P(yáng)機(jī)構(gòu)采用內(nèi)藏式行星減速器多層纏繞雙聯(lián)卷筒，定量液壓馬達(dá)驅(qū)動(dòng)。制動(dòng)器放在卷筒里面，定量馬達(dá)布置在行星減速器的外面。為減少零部件模組，除卷筒長(zhǎng)度外，其他零部件設(shè)計(jì)成和起升系統(tǒng)零部件通用，便于生產(chǎn)和維護(hù)。1.2.2、鋼絲繩一滑輪組。自升系統(tǒng)所采用的鋼絲繩-滑輪組系統(tǒng)由上滑輪組、平衡滑輪組、鋼絲繩等組成。上滑輪組為動(dòng)滑輪組。在每次自升過程前，需利用輔助小卷?yè)P(yáng)機(jī)將上滑輪組先吊至上一節(jié)塔筒頂部的吊耳處并穿銷連接，組成自升系統(tǒng)。為減輕滑輪組的自重，滑輪擬采用尼龍滑輪。輔助小卷?yè)P(yáng)機(jī)用于輔助人工掛裝自升系統(tǒng)上滑輪組，屬于輕便的輔助工具。1.3、固定系統(tǒng)。當(dāng)自升起重機(jī)自升到位后，固定系統(tǒng)用于自升起重機(jī)和塔筒之間的固定，同時(shí)將載荷傳遞給塔筒，自升系統(tǒng)可以不再承載，因此可以在吊裝下一節(jié)塔筒前將臨時(shí)吊耳座拆除，以免影響下一節(jié)塔筒的連接。固定連接系統(tǒng)由三套伸縮懸臂梁裝置組成，沿塔筒圓周布置，其中兩組成90度夾角對(duì)稱布置在臂架方向前部，另一組布置在后部軸線上，組成Y型布置。伸縮懸臂采用箱形截面，前端設(shè)有帶錐形的短軸，懸臂水平伸縮，伸縮機(jī)構(gòu)采用液壓油缸，并設(shè)有限位傳感器，懸臂伸出后，短軸插入塔筒上三個(gè)相應(yīng)的軸孔，用于傳遞上下方向的垂直載荷。起吊時(shí)，前方的兩個(gè)懸臂短軸對(duì)塔筒產(chǎn)生向下的壓力，后方懸臂的短軸對(duì)塔筒產(chǎn)生向上的拉力，以平衡吊重產(chǎn)生的力矩。變幅時(shí)，吊重重心移向塔筒中心，吊重產(chǎn)生的力矩逐步減小，并最終變成三個(gè)軸孔均受壓，此時(shí)塔筒承受的力矩僅為自升起重機(jī)自重產(chǎn)生的力矩。1.4、機(jī)臺(tái)。起重系統(tǒng)、自升系統(tǒng)、固定系統(tǒng)的各裝置均安裝在機(jī)臺(tái)上。機(jī)臺(tái)采用Q345低合金鋼板焊接制造，應(yīng)具有自重輕、剛性好、強(qiáng)度高的特點(diǎn)。機(jī)臺(tái)內(nèi)側(cè)為正八邊形，為便于運(yùn)輸及拆除，分塊制造，前后分塊之間采用液壓銷軸連接，便于吊裝完成后從塔筒上拆除和重新拼接。機(jī)臺(tái)上設(shè)置梯欄結(jié)構(gòu)；
機(jī)臺(tái)上設(shè)置整體吊運(yùn)時(shí)的吊耳和分片吊運(yùn)時(shí)的吊耳。后機(jī)臺(tái)下部設(shè)置支撐腳，便于在運(yùn)輸船甲板上擺放和拼裝。1.5、塔筒吊具。由于風(fēng)電機(jī)組的塔筒高度差較大，如采用上吊點(diǎn)的方式，勢(shì)必需要很長(zhǎng)的臂架來(lái)滿足，對(duì)臂架設(shè)計(jì)帶來(lái)困難。采用下吊點(diǎn)的方式，塔筒頂部可以高于臂架頭部，可以降低對(duì)臂架長(zhǎng)度的要求，也能更好適應(yīng)吊裝不同高度的塔筒。采用下吊點(diǎn)吊裝，需要一套專用吊具來(lái)保證起吊時(shí)塔筒穩(wěn)定。塔筒吊具為半環(huán)型，方便掛拆。半環(huán)型吊具從塔筒外側(cè)就位，不受塔筒高度的影響。吊裝塔筒時(shí)，僅需根據(jù)塔筒高度，決定是否需要更換吊具下的四根吊繩，簡(jiǎn)單方便。由于風(fēng)電機(jī)組每節(jié)塔筒的直徑不同，所以塔筒專用吊具必須設(shè)置伸縮的抱緊裝置，抱緊裝置的伸縮采用自緊設(shè)計(jì)，自緊裝置共有四個(gè)，利用每根吊繩的拉力將抱緊裝置靴體自動(dòng)伸出，抱緊塔筒，塔筒就位后，放落吊具，在彈簧力的作用下，抱緊靴自動(dòng)縮回。吊裝時(shí)，塔筒的重心位置應(yīng)低于吊具上與吊鉤連接的吊掛點(diǎn)位置，保證塔筒穩(wěn)定，防止塔筒傾翻。1.6、平衡梁吊具。吊裝機(jī)艙部件時(shí)采用單吊點(diǎn)，需要一根平衡梁吊具作為過渡，平衡梁吊具的兩端各設(shè)置一個(gè)吊耳，用繩具連接兩個(gè)吊鉤。平衡梁中間下方設(shè)一可轉(zhuǎn)動(dòng)吊叉，用于懸掛機(jī)艙吊索。平衡梁吊具也用于“兔子頭”輪轂和最后一片葉片的吊裝。1.7、葉片專用夾具。最后一片葉片是在輪轂下方安裝的，根據(jù)葉片的重心、形狀等參數(shù)設(shè)計(jì)一葉片專用夾具，在葉片上特定位置夾固連接后再吊裝，以提高安裝效率。1.8、液壓系統(tǒng)。自升起重機(jī)上使用液壓驅(qū)動(dòng)的機(jī)構(gòu)或裝置有:起升系統(tǒng)液壓卷?yè)P(yáng)機(jī)(變量馬達(dá)兩套)、臂架伸縮油缸(兩套)、變幅油缸(兩套)、自升系統(tǒng)液壓卷?yè)P(yáng)機(jī)(定量馬達(dá)兩套)、固定系統(tǒng)懸臂伸縮油缸(四套)。起升系統(tǒng)液壓卷?yè)P(yáng)機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊為變量泵和定量馬達(dá)組成的恒功率系統(tǒng)。恒功率系統(tǒng)能根據(jù)載荷大小自動(dòng)調(diào)節(jié)起升速度，克服定量泵-定量馬達(dá)恒功率系統(tǒng)始終在高壓下工作的缺點(diǎn)，從而提高液壓元件的工作壽命。1.9、安全保護(hù)單元。起重系統(tǒng)的常規(guī)保護(hù)單元:載荷限制器、起重力矩限制器、幅度限制器、起升高度限制器、極限行程限制器等。自升系統(tǒng)的保護(hù)單元包括:載荷限制器、高度限制器(上下極限行程限制器)、 固定系統(tǒng)的保護(hù)單元包括:懸臂伸縮支承裝置行程限制器、抱緊靴壓力傳感器，水平傳
感器等。液壓系統(tǒng)的常規(guī)保護(hù)單元。2.0、供電系統(tǒng)。2.0.1、電源
電源由船用發(fā)電機(jī)組提供:可以從浮吊船電源系統(tǒng)接入，也可設(shè)置一條專用電源駁船，為自升起重機(jī)供電。如果海底電纜已建設(shè)完成，風(fēng)電機(jī)組安裝基礎(chǔ)上有供電電源，則更為簡(jiǎn)便。2.0.2、供電
從基礎(chǔ)電源接入點(diǎn)向自升起重機(jī)供電采用電纜卷筒方式。電纜卷筒安裝在機(jī)臺(tái)上。為防止電纜拉斷，電纜內(nèi)設(shè)有鋼絲繩芯，電纜卷筒采用變頻電機(jī)驅(qū)動(dòng)。2.1、控制系統(tǒng)。
控制系統(tǒng)采用PLC可編程控制器?？刂葡到y(tǒng)設(shè)置無(wú)線通信系統(tǒng)，運(yùn)行數(shù)據(jù)無(wú)線傳送至船上的監(jiān)控系統(tǒng)。2.2、操作系統(tǒng)。自升起重機(jī)上不設(shè)司機(jī)室，采用司機(jī)在機(jī)臺(tái)上有線電控門操作方式。用對(duì)講機(jī)和指揮人員通訊，協(xié)同工作。該海上風(fēng)電機(jī)組分體吊裝裝置安裝方法具體分為:
1:用浮吊將船上的中轉(zhuǎn)平臺(tái)安裝到海上風(fēng)電基礎(chǔ)承臺(tái)I上；
2:用浮吊將船上自升起重機(jī)吊運(yùn)至基礎(chǔ)塔筒上方套入并保持；連接電源，啟動(dòng)懸臂伸縮裝置將短軸插入基礎(chǔ)塔筒上的軸孔中；檢查、調(diào)試自升起重機(jī)，確保自升起重機(jī)可以正常工作；
3:用浮吊將第一節(jié)塔筒吊運(yùn)至中轉(zhuǎn)平臺(tái)；用平臺(tái)上的壓板臨時(shí)壓緊第一節(jié)塔筒下法蘭，防止傾翻；
4:自升起重機(jī)通過用塔筒吊梁起吊第一節(jié)塔筒；通過油缸變幅使得第一節(jié)塔筒就位；第一節(jié)塔筒與基礎(chǔ)塔筒通過連接法蘭螺栓并預(yù)緊，完成第一節(jié)塔筒的安裝；
5:通過變幅、臂架伸縮調(diào)整自升起重機(jī)重心位置以便自升；安裝上滑輪組懸掛支架在第一節(jié)塔筒上部法蘭上；通過輔助小卷?yè)P(yáng)機(jī)將三組自升系統(tǒng)上滑輪組懸掛到上滑輪組懸掛支架上；啟動(dòng)自升卷?yè)P(yáng)機(jī)將自升起重機(jī)升至第一節(jié)塔筒頂部；啟動(dòng)三組懸臂伸縮裝置將懸臂短軸插入第一節(jié)塔筒軸孔；拆除上滑輪組懸掛支架；
6:用浮吊將第二節(jié)塔筒吊運(yùn)至中轉(zhuǎn)平臺(tái)；用平臺(tái)上的壓板臨時(shí)壓緊第二節(jié)塔筒下法蘭，防止傾翻；
7:自升起重機(jī)通過用塔筒吊梁起吊第二節(jié)塔筒；通過起升及油缸變幅使得第二節(jié)塔筒就位；第一節(jié)塔筒與第二節(jié)通過法蘭螺栓連接并預(yù)緊，完成第二節(jié)塔筒的安裝；
8:將臂架位置調(diào)整至吊裝起重機(jī)重心位于塔筒軸線上；安裝上滑輪組懸掛支架到第二節(jié)塔筒上部法蘭上；通過輔助小卷?yè)P(yáng)機(jī)將三組自升系統(tǒng)上滑輪組懸掛到上滑輪組懸掛支架上；啟動(dòng)自升卷?yè)P(yáng)機(jī)將自升起重機(jī)升至第二節(jié)塔筒頂部；啟動(dòng)三組懸臂伸縮裝置將懸臂軸插入第二節(jié)塔筒軸孔；拆除上滑輪組懸掛支架；
9:用浮吊將第三節(jié)塔筒吊運(yùn)至中轉(zhuǎn)平臺(tái)；用平臺(tái)上的壓板臨時(shí)壓緊第三節(jié)塔筒下法蘭，防止傾翻；
10:自升起重機(jī)通過用塔筒吊梁起吊第三節(jié)塔筒；通過起升及油缸變幅使得第二節(jié)塔筒就位；第三節(jié)塔筒與第二節(jié)通過法蘭螺栓連接并預(yù)緊，完成第三節(jié)塔筒的安裝；
11:換機(jī)艙吊梁，調(diào)整臂架幅度以調(diào)整吊裝起重機(jī)重心位置；穿繞小卷?yè)P(yáng)機(jī)鋼絲繩；通過小卷?yè)P(yáng)機(jī)將三組自升系統(tǒng)上滑輪組懸掛到第三節(jié)塔筒頂部吊耳上；啟動(dòng)自升卷?yè)P(yáng)機(jī)將吊裝起重機(jī)升至第三節(jié)塔筒頂部；啟動(dòng)三組懸臂伸縮裝置將懸臂軸插入第三節(jié)塔筒軸孔；
12:用浮吊將機(jī)艙吊運(yùn)至中轉(zhuǎn)平臺(tái)；
13:自升起重機(jī)起吊機(jī)艙；升至第三節(jié)塔筒上方后人工將機(jī)艙水平旋轉(zhuǎn)90° ;通過臂架變幅將機(jī)艙移至第三節(jié)塔筒上方；緩慢落下就位，第三節(jié)塔筒與機(jī)艙通過法蘭螺栓連接并預(yù)緊；將自升起重機(jī)吊臂平放，利用風(fēng)機(jī)自升回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)將風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)180° ;將自升起重機(jī)臂架重新豎起；
14:用浮吊將葉輪(輪轂及兩葉片)吊運(yùn)至中轉(zhuǎn)平臺(tái)，用壓板臨時(shí)固定，防止傾翻； 15:自升起重機(jī)起吊葉輪(輪轂及兩葉片)，通過起升及變幅使風(fēng)輪就位，葉輪與風(fēng)機(jī)通過法蘭螺栓連接并預(yù)緊，完成葉輪的安裝；
16:將浮吊將最后一片葉片吊運(yùn)至中轉(zhuǎn)平臺(tái)，并臨時(shí)固定葉片，防止傾翻；
17:自升起重機(jī)起吊最后一片葉片，浮吊輔助起吊，通過起升及臂架變幅使得最后一片葉片就位，最后一片葉片與風(fēng)機(jī)通過法蘭螺栓連接并預(yù)緊，完成風(fēng)機(jī)的安裝；
18:取下平衡吊梁，吊裝起重機(jī)的吊鉤收至上極限，轉(zhuǎn)動(dòng)葉輪，調(diào)整葉片位置并獨(dú)立操作臂架變幅機(jī)構(gòu)，使得兩個(gè)臂架都位于輪轂葉片下方，同步調(diào)整臂架長(zhǎng)度以調(diào)整自升起重機(jī)重心位置；
19:啟動(dòng)自升卷?yè)P(yáng)機(jī)反轉(zhuǎn)，將吊裝起重機(jī)慢慢放落，在放落過程中補(bǔ)刷油漆，并安裝塔筒軸孔護(hù)蓋；放落到基礎(chǔ)塔筒軸孔位置后，啟動(dòng)懸臂伸縮裝置將軸插入基礎(chǔ)塔筒軸孔；拔出上滑輪組銷軸，啟動(dòng)輔助小卷?yè)P(yáng)機(jī)將上滑輪組放落，同時(shí)自升卷?yè)P(yáng)機(jī)收回鋼絲繩；
20:用浮吊拆除自升起重機(jī)，并放置到船上以備下一臺(tái)風(fēng)電機(jī)組使用。上面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了示例性的描述，顯然本發(fā)明的實(shí)現(xiàn)并不受上述方式的限制，只要采用了本發(fā)明的方法構(gòu)思和技術(shù)方案進(jìn)行的各種改進(jìn)，或未經(jīng)改進(jìn)將本發(fā)明的構(gòu)思和技術(shù)方案直接應(yīng)用于其它場(chǎng)合的，均在本發(fā)明的保護(hù)范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種海上風(fēng)電機(jī)組分體吊裝裝置，其特征在于:包括位于海中的海上風(fēng)電基礎(chǔ)承臺(tái)(I)、中轉(zhuǎn)平臺(tái)(4)、多個(gè)可組合的塔筒、機(jī)艙(7)、輪轂(8)、葉片(12)、塔筒自升起重機(jī)(6)以及浮吊船(5)，海上風(fēng)電基礎(chǔ)承臺(tái)(I)上設(shè)有基礎(chǔ)塔筒(2)，浮吊船(5)裝載多個(gè)可組合的塔筒、中轉(zhuǎn)平臺(tái)(4)、機(jī)艙(7)、輪轂(8)、葉片(12)和塔筒自升起重機(jī)(6)并且通過浮吊將其安裝在海上風(fēng)電基礎(chǔ)承臺(tái)(I)上，中轉(zhuǎn)平臺(tái)(4)位于海上風(fēng)電基礎(chǔ)承臺(tái)(I)與浮吊船(5)之間中轉(zhuǎn)放置安裝部件，塔筒自升起重機(jī)(6)將多個(gè)可組合的塔筒搭接在基礎(chǔ)塔筒(2)并沿著安裝好的塔筒垂直移動(dòng)，機(jī)艙(7)、輪轂(8)以及葉片(12)也通過塔筒自升起重機(jī)(6)的吊運(yùn)，安裝在組合后的塔筒頂部。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述海上風(fēng)電機(jī)組分體吊裝裝置，其特征在于:塔筒自升起重機(jī)(6)包括起重系統(tǒng)、自升系統(tǒng)、固定系統(tǒng)、機(jī)臺(tái)(62)、平衡梁吊具(67)、塔筒吊具(68)、葉片專用夾具、液壓系統(tǒng)、供電系統(tǒng)、控制系統(tǒng)以及操作系統(tǒng)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述海上風(fēng)電機(jī)組分體吊裝裝置，其特征在于:起重系統(tǒng)主要由臂架、變幅油缸、液壓卷?yè)P(yáng)機(jī)、鋼絲繩一滑輪組以及底座組成。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述海上風(fēng)電機(jī)組分體吊裝裝置，其特征在于:自升系統(tǒng)主要由液壓卷?yè)P(yáng)機(jī)、鋼絲繩一滑輪組以及固定裝置組成。
5.一種海上風(fēng)電機(jī)組分體吊裝裝置的安裝方法，包括以下步驟:步驟1、吊裝前準(zhǔn)備:由浮吊或運(yùn)輸駁船將風(fēng)電機(jī)組的機(jī)艙、塔筒、帶兩個(gè)葉片的輪轂、葉片等部件運(yùn)輸至風(fēng)電機(jī)組安裝承臺(tái)處；由小噸位的浮吊吊裝第一節(jié)塔筒到基礎(chǔ)承臺(tái)上；步驟2、安裝塔筒自升起重機(jī):利用小噸位浮吊將塔筒自升起重機(jī)套入已安裝好的基礎(chǔ)塔筒(2)并固定，通電、檢查、調(diào)試塔筒自升起重機(jī)；步驟3、吊裝機(jī)組塔筒:用浮吊將下一節(jié)塔筒吊運(yùn)至承臺(tái)上的中轉(zhuǎn)平臺(tái)，再操作自升起重機(jī)吊裝此塔筒至已安裝的塔筒上方，安裝法蘭螺栓完成固定；步驟4、塔筒自升起重機(jī)爬升:利用塔筒自升起重機(jī)上的自升機(jī)構(gòu)將自升起重機(jī)爬升至新安裝好的塔筒的頂部，并固定；重復(fù)步驟3、4完成全部塔筒的吊裝，直至將塔筒自升起重機(jī)上升至塔筒的頂部并固定；步驟5、吊裝機(jī)艙:用浮吊將機(jī)艙吊運(yùn)至中轉(zhuǎn)平臺(tái)；操作自升起重機(jī)起吊機(jī)艙到塔筒頂部，通過吊裝輔助繩將機(jī)艙轉(zhuǎn)向后在塔筒頂部就位，連接法蘭螺栓固定；風(fēng)電機(jī)組機(jī)艙通電調(diào)試，并完成機(jī)艙180度掉頭；步驟6、吊裝輪轂:利用浮吊將帶兩個(gè)葉片的輪轂吊運(yùn)至中轉(zhuǎn)平臺(tái)；操作自升起重機(jī)起吊輪轂就位，連接法蘭螺栓完成輪轂的固定；步驟.7、吊裝葉片:起吊最后一片葉片就位，連接法蘭螺栓固定，至此完成風(fēng)電機(jī)組的吊裝；步驟.8、自升起重機(jī)的拆除:將自升起重機(jī)重從塔筒頂部降落至第一節(jié)塔筒并固定；用浮吊拆除塔筒自升起重機(jī)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種海上風(fēng)電機(jī)組分體吊裝裝置及安裝方法，包括位于海中的海上風(fēng)電基礎(chǔ)承臺(tái)、中轉(zhuǎn)平臺(tái)、多個(gè)可組合的塔筒、機(jī)艙、輪轂、葉片、塔筒自升起重機(jī)以及浮吊船，海上風(fēng)電基礎(chǔ)承臺(tái)上設(shè)有基礎(chǔ)塔筒，浮吊船裝載多個(gè)可組合的塔筒、中轉(zhuǎn)平臺(tái)、機(jī)艙、輪轂、葉片和塔筒自升起重機(jī)并且通過浮吊將其安裝在海上風(fēng)電基礎(chǔ)承臺(tái)上，中轉(zhuǎn)平臺(tái)位于海上風(fēng)電基礎(chǔ)承臺(tái)與浮吊船之間中轉(zhuǎn)放置安裝部件，塔筒自升起重機(jī)將多個(gè)可組合的塔筒搭接在基礎(chǔ)塔筒并沿著安裝好的塔筒垂直移動(dòng)，機(jī)艙、輪轂以及葉片也通過塔筒自升起重機(jī)的吊運(yùn)，安裝在組合后的塔筒頂部。
文檔編號(hào)F03D11/04GK103145051SQ20131007943
公開日2013年6月12日 申請(qǐng)日期2013年3月13日 優(yōu)先權(quán)日2013年3月13日
發(fā)明者衛(wèi)少華, 徐一軍, 丁利東, 胡劍平 申請(qǐng)人:杭州國(guó)電大力機(jī)電工程有限公司