一種風機抱舉裝置及移動式水上作業平臺的製作方法

2023-12-01 12:45:11

專利名稱：一種風機抱舉裝置及移動式水上作業平臺的製作方法
技術領域：
本發明涉及海上風機安裝技術領域，尤其涉及一種用於移動式水上作業平臺的風 機抱舉裝置。本發明還涉及一種移動式水上作業平臺。
背景技術：
海上風力發電技術是在適當的海域上建設風力發電場，將一個或多個風機安裝在 風力發電場的風機基礎上，通過風機將風能轉換為電能的技術。風機一般包括風機塔筒，風 輪和機艙，機艙內安裝有發電機、齒輪箱、主軸。風機塔筒的底端安裝於風力發電場的風機 基礎，風輪和機艙安裝在風機塔筒的頂端，風輪能夠在風力作用下旋轉，帶動機艙的發電機 運轉產生電能，實現對風能到電能的轉換。一般來講，風機各部分具有很大的重量，如風機機艙的整體重量高達300噸；機艙 內的齒輪箱、發電機等較大部件的單個重量也能夠高達60噸不等；因此，在預定海域安裝 風機已經成為海上風力發電場建設的重要組成部分。目前，在風力發電場安裝風機的可選方案主要有以下兩種。第一種方案是分體式安裝，風機塔筒、機艙、葉片等多個風機部分被運送到組裝碼 頭，用載運船將風機各部分運載到海上預定海域的風電發電場；在風電發電場，用移動式水 上作業平臺作為基礎，現場吊裝風機的各部分，完成風機的安裝。這種方案存在以下不足， 移動式海上作業平臺吃水深度較深，不能在潮間帶或淺海作業；而且現有的移動式海上作 業平臺的支腿結構無法在淤泥海岸使用。第二種方案是整體式安裝，將整颱風機在碼頭裝配完畢後，通過載運船將風機整 體輸送到預定海域的風力發電場，然後利用大型起重船將整颱風機吊裝。採用這種方式安裝風機時，起重船處於漂浮狀態，船舶的穩定性較差，採用起重船 的高長吊臂從風機頂端吊裝風機時，船體的晃動將給風機帶來放大的晃動效果，風機始終 處於晃動狀態，使得風機塔筒底端的安裝部位很難與風力發電場的風機基礎的安裝部位對 齊，使得風機的安裝十分困難。因此，在風機整體進行吊裝的過程中，對起重船的穩定性要 求較高，這就導致風機的安裝只能在風平浪靜時作業，作業時間受天氣影響較大。而且，大型起重船非風機安裝專用，起重船的使用或租借費用非常高，進而導致風 機安裝費用較高。另外，大型起重船還具有吃水較深的特點，從而在灘涂或淺海區域無法應 用大型起重船進行吊裝作業，從而使得該方式的應用受到安裝區域的限制。

發明內容
本發明的第一個目的是提供一種風機抱舉裝置，該風機抱舉裝置可用於移動式水 上作業平臺，可將裝配好的整颱風機按照風機的安裝狀態固定在移動式水上作業平臺上， 移動式水上作業平臺移動至風力發電場的風機基礎位置時，該風機抱舉裝置移動至與風機 基礎對齊位置即可實現風機的安裝。本發明的第二個目的是提供一種移動式水上作業平臺。
為了實現上述第一個目的，本發明提供了一種風機抱舉裝置，用於移動式海上作 業平臺，包括第一立柱、第二立柱、橫梁提升裝置、不少於一個的橫梁以及用於卡緊風機塔 筒的抱緊器；所述第一立柱和所述第二立柱並排設置，且所述第一立柱和所述第二立柱的 相對面均設有供所述橫梁滑動的導向槽；所述抱緊器設置在所述橫梁上，所述橫梁的兩端 分別卡位於所述第一立柱和所述第二立柱的導向槽內；所述橫梁提升裝置固定在所述第一 立柱或所述第二立柱上，且該橫梁提升裝置的提升端連接所述橫梁。優選的，所述橫梁的數量為不少於兩個，相鄰所述橫梁通過連接柱固定連接。優選的，所述橫梁包括與所述第一立柱連接的橫梁第一部和與所述第二立柱連接 的橫梁第二部，在所述橫梁第一部和所述橫梁第二部之間安裝所述抱緊器。優選的，所述抱緊器包括各自具有鉸接端和扣合端的第一扣合件、第二扣合件、第 三扣合件和第四扣合件，所述第一扣合件和所述第二扣合件的鉸接端均鉸接於所述橫梁第 一部的內側端，所述第三扣合件和所述第四扣合件的鉸接端均鉸接於所述橫梁第二部的內 側端；所述第一扣合件、第二扣合件、第三扣合件和第四扣合件的外側均設有擺動機構，內 側均設有用於卡緊風機塔筒的支撐機構；位於所述橫梁第一部上的扣合件與位於所述橫梁 第二部上的相鄰扣合件扣合後，相鄰扣合件的扣合端通過鎖緊件鎖定。優選的，所述擺動機構使得第一扣合件、第二扣合件、第三扣合件和第四扣合件能 夠分別繞其鉸接端樞轉。優選的，所述支撐機構能夠伸縮以適應不同直徑的風機塔筒並卡緊風機塔筒。優選的，所述擺動機構為液壓缸。優選的，所述支撐機構為液壓缸或油氣彈簧。優選的，所述鎖緊件為鎖緊銷。優選的，所述橫梁的數量為兩個，每個所述橫梁上的抱緊器在豎直方向對齊。優選的，所述橫梁提升裝置為橫梁提升卷揚，該橫梁提升卷揚固定在所述第一立 柱或所述第二立柱上，且該橫梁提升卷揚的鋼絲繩連接所述橫梁。優選的，還包括風機提升裝置，所述風機提升裝置固定在所述橫梁上，風機提升裝 置的提升端與風機塔筒連接。優選的，所述風機提升裝置為風機提升卷揚，且該風機提升卷揚的鋼絲繩與風機 塔筒連接。優選的，所述橫梁的兩端分別設有導向塊，該導向塊卡位於所述第一立柱或所述 第二立柱的滑槽內。本發明提供的風機抱舉裝置包括不少於一個的橫梁，橫梁在橫梁提升裝置的驅動 下可沿第一立柱、第二立柱上下移動，橫梁上設有用於卡緊風機塔筒的抱緊器。這種結構的 風機抱舉裝置可用於移動式水上作業平臺，抱緊器能夠在水平面內卡緊風機的風機塔筒， 橫梁提升裝置可以將風機連同橫梁一起提升或下放，能將裝配好的整颱風機按照風機安裝 狀態固定，並能實現風機的提升和下放。需要進行風機安裝作業時，將移動式水上作業平臺移至風力發電場的風機基礎位 置，將固定有風機的風機抱舉裝置移至與風機基礎相適應的位置，橫梁提升裝置將橫梁和 風機一起下放，使得風機塔筒的底座的安裝部位與風機基礎的安裝部位對齊，並通過固定 連接件將風機塔筒的底座與風機基礎固定；鬆開抱緊器，風機抱舉裝置離開風機，將移動式水上作業平臺離開風力發電場，即完成風機的安裝作業。這種結構的風機抱舉裝置可將風 機固定在移動式水上作業平臺上，在安裝風機時，風機具有較強的抗風載荷能力，且因風機 的固定位置較低，減小了船體晃動對風機晃動的放大作用，風機不易發生晃動，風機與橫梁 一起提升或下放，提高了風機提升或下放時的穩定性，減小了風機的晃動，可使得風機塔筒 底部的安裝部位與風機基礎的安裝部位準確對齊，安裝較為方便，而且不再需要大型起重 船，可節省安裝成本，移動式水上作業平臺不受吃水深度的限制，可適用於各種海域的風機 安裝。本發明的第二個目的是提供一種移動式水上作業平臺，包括平臺體，不少於一個 的上述的風機抱舉裝置，所述風機抱舉裝置設於所述平臺體的上表面；在驅動裝置的驅動 下，所述風機抱舉裝置沿所述平臺體的縱向或橫向移動。優選的，所述平臺體的上表面設有沿該平臺體長度方向延伸的縱嚮導軌，所述風 機抱舉裝置的第一立柱和第二立柱的底面設有與所述縱嚮導軌相配合的縱向滾輪；在驅動 裝置的驅動下，所述風機抱舉裝置沿所述縱嚮導軌滾動。優選的，所述平臺體的上表面設有沿該平臺體縱向延伸的縱嚮導軌，所述風機抱 舉裝置與所述平臺體之間設有導向託盤，所述導向託盤的底面設有與所述縱嚮導軌相配合 的縱向滾輪，所述導向託盤的上表面設有沿所述平臺體橫向延伸的橫嚮導軌，所述風機抱 舉裝置的第一立柱和第二立柱的底面設有與所述橫嚮導軌相配合的橫向滾輪；在驅動裝置 的驅動下，所述風機抱舉裝置沿所述縱嚮導軌滾動或沿所述橫嚮導軌滾動。優選的，所述驅動裝置為液壓缸。優選的，所述平臺體上設有不少於一個的錨機。優選的，所述錨機的數量為四個，各所述錨機對稱設置於所述平臺體的側面。優選的，所述平臺體的底部為平底結構。優選的，所述平臺體的側面設有不少於一個的桶形支腿。優選的，還包括平臺體提升裝置，該平臺體提升裝置安裝在所述平臺體上，且該平 臺體提升裝置的提升端連接所述桶形支腿。優選的，所述平臺體的端部設有用於與風機基礎卡位的定位槽，所述定位槽的形 狀與所述風機基礎的形狀相適應。優選的，所述平臺體的兩端均設有定位槽。優選的，所述平臺體的側面設有兩個或者兩個以上的吃水深度調節裝置，且成對 稱布置。優選的，所述的吃水深度調節裝置包括氣囊，用於調節所述平臺體的水線面面 積；充氣系統，用於控制所述氣囊的充、放氣；伸縮機構，與所述氣囊連接，用於控制氣囊的 伸縮；固定支座，用於將所述伸縮機構固定在所述的平臺體上。優選的，所述伸縮機構的操控裝置為油缸、氣缸或電推桿之一；所述伸縮機構包括 多個依次連接的伸縮單元；所述伸縮單元為伸縮節，所述伸縮節為平行四邊形的四連杆結 構形式。優選的，所述的平臺體設置動力系統而具有自航能力，或者不設置動力系統，能由 拖輪牽引航行。這種移動式水上作業平臺上安裝有上述的風機抱舉裝置，風機抱舉裝置在驅動裝置的驅動下，可沿平臺體縱向或橫向移動。在碼頭把風機塔筒、風輪、機艙等部件裝配成整 颱風機，採用吊裝設備將風機吊裝至平臺體的上表面，風機塔筒的底端朝下，且風機塔筒呈 豎直狀，風機抱舉裝置的抱緊器卡緊風機塔筒；將移動式水上作業平臺運輸至海上風力發 電場，使得移動式水上作業平臺的端部與風力發電場的風機基礎對齊，風機提升裝置將風 機提升至目標高度，移動風機抱舉裝置至風機基礎的風機安裝位置，橫梁提升裝置將橫梁 和風機一起下放，使得風機塔筒底端的安裝部位與風機基礎的安裝部位對齊，將風機與風 機基礎固定連接；鬆開抱緊器，風機抱舉裝置離開風機，將移動式水上作業平臺離開風力發 電場，即完成風機的安裝作業。這種結構的移動式水上作業平臺通過風機抱舉裝置可將風機固定，風機並可隨風 機抱舉裝置縱向或橫向移動，該移動式式海上作業平臺既可以運輸風機，又可以作為安裝 風機的工作檯。安裝風機時，風機由風機抱舉裝置固定，能夠承受較大的風載荷，且風機的 固定位置較低，風機隨橫梁一起提升或下放，可以減小船體晃動對風機晃動的放大作用，風 機不易晃動，易於風機塔筒底部安裝部位與風機基礎的安裝部位的準確定位，安裝較為方 便，不再需要大型起重船，可節省安裝成本，而且移動式海上作用平臺不受吃水深度的限 制，可適用於各種海域的風機安裝。


圖1為本發明所提供的風機抱舉裝置的一種具體實施方式
的結構示意圖；圖2為圖1中橫梁的結構示意圖；圖3為圖1中抱緊器處於張開狀態時的結構示意圖；圖4為圖1中抱緊器處於扣合狀態時的結構示意圖；圖5為本發明所提供的移動式水上作業平臺的一種具體實施方式
的結構示意圖；圖6為圖5中移動式水上作業平臺的主視結構示意圖；圖7為圖5中移動式水上作業平臺的俯視結構示意圖；圖8為圖5中移動式水上作業平臺的左視結構示意圖；圖9為圖5中平臺體的結構示意圖；圖10為圖5中桶形支腿的結構示意圖；圖11為圖5中吃水深度調節裝置的結構示意圖；圖12為圖5中吃水深度調節裝置的伸展狀態和摺疊狀態的示意圖。其中，圖1-圖12中第一立柱1、第二立柱2、橫梁3、橫梁第一部3-1、橫梁第二部3_2、抱緊器4、第 一扣合件4-1、第二扣合件4-2、第三扣合件4-3、第四扣合件4-4、擺動機構4_5、支撐機構 4-6、鎖緊件4-7、橫梁提升裝置5、風機提升裝置6、風機7、連接柱8、導向塊9 ；平臺體11、第一定位槽11-1、第二定位槽11-2、縱嚮導軌11_3、第一風機抱舉裝置 12、第二風機抱舉裝置13、錨機14、桶形支腿15、牽引船16、第一風機17、第二風機18、導 向託盤19、橫嚮導軌19-1、吃水深度調節裝置20、充氣系統20-1、固定支座20_2、伸縮機構 20-3、氣囊 20-4。
具體實施例方式本發明的核心之一是提供一種風機抱舉裝置，該風機抱舉裝置可用於移動式水上 作業平臺，可將裝配好的整颱風機按照風機的安裝狀態固定在移動式水上作業平臺上，移 動式水上作業平臺移動至風力發電場的風機基礎位置時，該風機抱舉裝置移動至與風機基 礎對齊位置即可實現風機的安裝。本發明的第二個核心是提供一種移動式水上作業平臺。下面結合附圖對本發明的內容進行描述，以下的描述僅是示範性和解釋性的，不 應對本發明的保護範圍有任何的限制作用。請參看圖1，圖1為本發明所提供的風機抱舉裝置的一種具體實施方式
的結構示 意圖。如圖1所示，本發明提供的風機抱舉裝置包括第一立柱1、第二立柱2、橫梁提升裝 置5、不少於一個的橫梁3和用於卡緊風機7的風機塔筒的抱緊器4 ；第一立柱1和第二立 柱2並排設置，且第一立柱1和第二立柱2的相對面均設有供橫梁3滑動的導向槽；所述抱 緊器4設置在橫梁3上，橫梁3的兩端分別卡位於第一立柱1和第二立柱2的導向槽內；橫 梁提升裝置5固定在第一立柱1或第二立柱2上，且橫梁提升裝置5的提升端連接橫梁3。在一種具體的實施方式中，如圖2所示，橫梁3的數量為兩個，每個橫梁3上均設 有抱緊器4，相鄰橫梁3通過連接柱8固定連接，使得兩個橫梁3成為一個整體。優選方案中，為了保持風機7處於安裝狀態，即風機7的風機塔筒處於豎直狀，各 橫梁3上的抱緊器4在豎直方向應對齊設置。可以理解，橫梁3的數量可以為一個或多個，相鄰橫梁3通過連接柱固定連接，可 以根據需要任意設置橫梁3的數量。具體地，橫梁3包括與所述第一立柱1連接的橫梁第一部3-1和與所述第二立柱 2連接的橫梁第二部3-2，在橫梁第一部3-1和橫梁第二部3-2之間安裝所述抱緊器。進一步的方案中，請參看圖3、圖4，圖3為圖1中抱緊器處於張開狀態時的結構示 意圖，圖4為圖1中抱緊器處於扣合狀態時的結構示意圖。如圖3、圖4所示，抱緊器4包括各自具有鉸接端和扣合端的第一扣合件4-1、第二 扣合件4-2、第三扣合件4-3和第四扣合件4-4，第一扣合件4-1和第二扣合件4_2的鉸接 端均鉸接於橫梁第一部3-1的內側端，第三扣合件4-3和第四扣合件4-4的鉸接端均鉸接 於橫梁第二部3-2的內側端；第一扣合件4-1、第二扣合件4-2、第三扣合件4-3和第四扣 合件4-4的外側均設有擺動機構4-5，在擺動機構4-5的伸縮驅動下，第一扣合件4-1、第二 扣合件4-2、第三扣合件4-3和第四扣合件4-4能夠繞各自的鉸接端樞轉，從而可以實現張 開和扣合動作；第一扣合件4-1、第二扣合件4-2、第三扣合件4-3和第四扣合件4-4的內 側均設有支撐機構4-5，支撐機構4-5具有伸縮功能，支撐機構被壓縮時，可以適應不同直 徑的風機塔筒並卡緊設於抱緊器4內部的風機塔筒；擺動機構4-5驅動位於所述橫梁第一 部3-1上的扣合件與位於所述橫梁第二部3-2上的相鄰扣合件扣合，即第一扣合件4-1與 第三扣合件4-3扣合，第二扣合件4-2與第四扣合件4-4扣合。第一扣合件4-1、第二扣合 件4-2、第三扣合件4-3和第四扣合件4-4扣合後，第一扣合件4-1的扣合端與第三扣合件 4-3的扣合端、第二扣合件4-2的扣合端與第四扣合件4-4的扣合端均通過鎖緊件4-7鎖 定。具體方案中，擺動機構4-5可以為液壓缸；支撐機構4-6可以為液壓缸或油氣彈簧；鎖 緊件4-7可以為鎖緊銷。
本發明提供的抱緊器4用於卡緊風機7的風機塔筒，抱緊器4可以卡死風機塔筒， 也可以不卡死風機塔筒，即風機塔筒也可以在抱緊器4的作用下轉動。橫梁提升裝置5可以為橫梁提升卷揚，具體地，橫梁提升卷揚可以固定在第一立 柱1或第二立柱2上，橫梁提升卷揚的鋼絲繩與風機7的風機塔筒連接。橫梁提升卷揚通 過收緊和放鬆鋼絲繩，可以實現對橫梁3及其固定的風機7的提升和下放。優選方案中，為了實現風機7可以在豎直方向相對於橫梁3進行提升或下放，還包 括風機提升裝置6，風機提升裝置6可以固定在橫梁3上，風機提升裝置6的提升端與風機 7的風機塔筒連接。進一步的方案中，風機提升裝置6可以為風機提升卷揚，該風機提升卷揚固定在 橫梁3上，且該風機提升卷揚的鋼絲繩與風機7的風機塔筒連接。優選方案中，橫梁3的兩端可分別設有導向塊9，導向塊9卡位於第一立柱1或第 二立柱2的導向槽內。這種結構可以減小橫梁3上下移動時的摩擦力，可以快速提升或下 放橫梁3。以下介紹本發明提供的風機抱舉裝置所具有的技術效果。這種結構的風機抱舉裝置可用於移動式水上作業平臺，抱緊器4能夠在水平面內 卡緊風機7的風機塔筒，橫梁提升裝置5可以將風機7連同橫梁3 —起提升或下放，能將裝 配好的整颱風機按照風機安裝狀態固定，並能實現風機7的提升和下放。需要進行風機安裝作業時，將移動式水上作業平臺移至風力發電場的風機基礎位 置，將固定有風機7的風機抱舉裝置移至與風機基礎相適應的位置，橫梁提升裝置5將橫梁 3和風機7 —起下放，使得風機塔筒的底座的安裝部位與風機基礎的安裝部位對齊，並通過 固定連接件將風機塔筒的底座與風機基礎固定；鬆開抱緊器4，風機抱舉裝置離開風機，將 移動式水上作業平臺離開風力發電場，即完成風機的安裝作業。這種結構的風機抱舉裝置可將風機固定在移動式水上作業平臺上，在安裝風機 時，風機具有較強的抗風載荷能力，且因風機的固定位置較低，減小了船體晃動對風機晃動 的放大作用，風機不易發生晃動，風機7與橫梁3 —起提升或下放，提高了風機7提升或下 放時的穩定性，減小了風機7的晃動，可使得風機塔筒底部的安裝部位與風機基礎的安裝 部位準確對齊，安裝較為方便，而且不再需要大型起重船，可節省安裝成本，移動式水上作 業平臺不受吃水深度的限制，可適用於各種海域的風機安裝。本發明還提供了一種移動式 水上作業平臺，以下對其進行詳細介紹。請參看圖5、圖5為本發明所提供的移動式水上作 業平臺的一種具體實施方式
的結構示意圖；同時參看圖6、圖7、圖8，圖6為圖5中移動式 水上作業平臺的主視結構示意圖，圖7為圖5中移動式水上作業平臺的俯視結構示意圖，圖 8為圖5中移動式水上作業平臺的左視結構示意圖。本發明提供的移動式水上作業平臺包括平臺體11、數量不少於一個的風機抱舉裝 置，風機抱舉裝置設於平臺體11的上表面；在驅動裝置的驅動下，風機抱舉裝置可沿平臺 體11的縱向或橫向移動。其中，風機抱舉裝置為上述實施例所述的風機抱舉裝置，在此不 再做詳細介紹。在一種具體的實施方式中，本發明提供的移動式水上作業平臺包括第一風機抱舉 裝置12、第二風機抱舉裝置13，分別設置於平臺體11縱向的兩端，且第一風機抱舉裝置12、 第二風機抱舉裝置13均沿平臺體11的橫向設置；第一風機抱舉裝置12、第二風機抱舉裝置13上分別固定有第一風機17、第二風機18。為了方便描述，以下僅以第一風機抱舉裝置12為例對本發明的實施過程進行介紹。優選方案中，為了實現第一風機抱舉裝置12沿平臺體11縱向或橫向移動，平臺體 11的上表面設有沿平臺體11縱向延伸的縱嚮導軌11-3，第一風機抱舉裝置12與平臺體11 之間設有導向託盤19，如圖9所示，導向託盤19的底部設有與縱嚮導軌11-3相配合的縱向 滾輪(圖中未能顯示)，導向託盤19的上表面設有沿平臺體11橫向延伸的橫嚮導軌19-1， 第一風機抱舉裝置12的第一立柱、第二立柱的底面均設有與橫嚮導軌19-1相配合的橫向 滾輪；在驅動裝置的驅動下，第一風機抱舉裝置12可沿導向託盤19的橫嚮導軌19-1滾動， 導向託盤19及第一風機抱舉裝置12可沿縱嚮導軌11-3滾動。驅動第一風機抱舉裝置12沿橫嚮導軌19-1滾動的驅動裝置可以為驅動電機。驅動導向託盤19及第一風機抱舉裝置12沿縱嚮導軌11-3滾動的驅動裝置可以 為驅動電機。進一步的方案中，驅動第一風機抱舉裝置12沿橫嚮導軌19-1滾動的驅動裝置可 以為沿平臺體11橫向設置的液壓缸，液壓缸可以實現第一風機抱舉裝置12在平臺體11橫 向任意位置的停止和鎖定，提高了第一風機抱舉裝置12橫向滾動的準確性和安全性。驅動導向託盤19及第一風機抱舉裝置12沿縱嚮導軌11-3滾動的驅動裝置可以 為沿平臺體11縱向設置的液壓缸，液壓缸可以實現第一風機抱舉裝置12在平臺體11縱向 任意位置的停止和鎖定，提高了第一風機抱舉裝置12縱向滾動的準確性和安全性。優選方案中，為了實現平臺體11的端部與風力發電場的風機基礎準確定位、便於 將風機抱舉裝置準確移動至風機基礎的風機安裝部位，平臺體11的端部設有用於與風機 基礎卡位的定位槽，定位槽的形狀與風機基礎的形狀相適應。在一種具體的實施方式中，平臺體11的兩端可分別設有第一定位槽11-1、第二定 位槽11-2。若平臺體11的上端面設有第一風機抱舉裝置12、第二風機抱舉裝置13時，平 臺體11的兩端分別設有第一定位槽11-1、第二定位槽11-2，可實現第一風機抱舉裝置12、 第二風機抱舉裝置13分別安裝風機時，均可與相應的風機基礎準確定位；若平臺體11的上 端面僅設有一個風機抱舉裝置時，可方便風機抱舉裝置從平臺體11的兩端安裝風機，便於 操控平臺體11。若定位槽或其他定位裝置可實現風機的風機塔筒底部的安裝部位與風機基礎的 安裝部位的橫向準確定位，第一風機抱舉裝置12與平臺體11之間可以不設導向託盤19，平 臺體11的上表面設有沿平臺體11長度方向延伸的縱嚮導軌，第一風機抱舉裝置12的第一 立柱和第二立柱的底面設有與所述縱嚮導軌相配合的縱嚮導軌槽；在驅動裝置的驅動下， 第一風機抱舉裝置12可沿所述縱嚮導軌移動。為了使平臺體適應不同水深，優選方案中，平臺體11的兩側設有兩個或者兩個以 上的吃水深度調節裝置20，其成對稱布置。在一種具體的實施方式中，吃水深度調節裝置20包括氣囊20-4，用於調節所述平 臺體的水線面面積；充氣系統20-1，用於控制所述氣囊的充、放氣；伸縮機構20-3，與所述 氣囊連接，用於控制氣囊的伸縮；固定支座20-2，用於將所述伸縮機構固定在所述的平臺 體上。所述伸縮機構20-3的操控裝置為油缸、氣缸或電推桿之一；所述伸縮機構20-3包括 多個依次連接的伸縮單元；所述伸縮單元為伸縮節，所述伸縮節為平行四邊形的四連杆結構形式。船舶在正常海域航行時，伸縮機構20-3收縮，使得氣囊20-4處於收縮摺疊狀態 (如圖11)，平臺體11按正常吃水深度航行；此時，航行阻力減少，水上作業平臺可快速航 行。當水上作業平臺到達淺水區域後，伸縮機構20-3伸出，同時氣20-4囊充氣(如圖11)， 氣囊與水面接觸變為浮箱，浮力增大；此時，浮力大於整個水上作業平臺重量，平臺向上運 動，直至浮力與平臺重量相等；平衡後，平臺體11的水線面面積較大，相應地減小了平臺的 吃水深度；因氣囊的充氣具有極強的可操控性，平臺體U水線面面積可增加的範圍極大， 由此，船舶的吃水深度也可相應地被降低到一個極小的範圍，從而滿足近海淺水區域的航 行要求。為了實現平臺體11的粗定位，優選方案中，平臺體11上設有不少以一個的錨機 14。更優方案中，錨機14的數量為四個，四個錨機14可對稱設置於平臺體11的側面， 錨機14通過絞錨方式可實現平臺體11在縱向和和橫向的粗定位。為了實現本發明提供的移動式水上作業平臺能夠在淤泥質海岸的灘涂或近海區 域作業，優選方案中，平臺體11的底部設置為平底結構，底部為平底結構的平臺體11可以 在水位較淺的位置坐灘，從而可以使得該移動式作業平臺能夠在淤泥質海岸的灘涂或近海 區域作業。為了實現本發明提供的移動式水上作業平臺能夠在水位較深的海域及風浪較大 時作業，優選方案中，平臺體11的側面設有不少於一個的桶形支腿15。如圖10所示，桶形 支腿15為上端封閉、下端開口的倒扣桶形結構，桶形支腿15的數量為多個，設置在平臺體 11的兩側，當水位較深且風浪較大時，通過對桶形支腿15內的氣體卸壓，抽氣、抽水使桶形 支腿15內形成負壓，由負壓使桶形支腿沉貫入海床，通過桶形支腿15固定平臺體11 ；需要 收回桶形支腿15時，通過向桶形支腿15內充氣、充水，使桶形支腿15內形成正壓，使桶形 支腿15平穩上升。採用桶形支腿固定平臺體11時，若潮差較大，為了提高平臺體11的穩定性及抗風 浪能力，還設有平臺體提升裝置，該平臺體提升裝置安裝在平臺體11上，且該平臺體提升 裝置的提升端連接桶形支腿15。若潮差較大時，平臺體11通過平臺提升裝置提升至水面上 一定的高度，以避開潮差引起的水位變化導致的平臺體11的不穩定，提高平臺體11的抗風 浪能力。本發明提供的移動式水上作業平臺可以由牽引船16牽引至風力發電場所在海 域，也可以在該移動式水上作業平臺上安裝動力裝置，由動力裝置驅動其至風力發電場所 在海域，本發明對此不做限制。以下介紹本發明提供的移動式水上作業平臺的工作原理。在碼頭把風機塔筒、風輪、機艙等部件裝配成整颱風機，採用吊裝設備將風機吊裝 至平臺體11的上表面，風機塔筒的底端朝下，且風機塔筒呈豎直狀，風機抱舉裝置的抱緊 器卡緊風機塔筒，橫梁提升裝置的提升端與橫梁連接，風機抱舉裝置將風機在水平面內及 豎直方向固定。牽引船16將移動式水上作業平臺運輸至海上風力發電場，錨機14進行拋錨作業， 然後通過絞錨方式實現平臺體11的定位槽與風機基礎的粗定位；當水位較淺時，通過平臺 體11底部的平底結構坐灘，保證平臺體11穩定定位；當水位較深且風浪較大時，平臺體11兩側的多個桶形支腿15沉貫至海床，然後利用平臺體提升裝置抬高平臺體11相對於水平 的高度，使平臺體11能夠平穩定位；當水位較深且風浪較小時，可僅通過絞錨方式穩定平 臺體11。平臺體11穩定定位後，橫梁提升裝置或風機提升裝置將風機提升至目標高度；驅 動風機抱舉裝置沿縱嚮導軌滾動至風機基礎的風機安裝位置，可以通過驅動裝置驅動風機 抱舉裝置縱向或橫向移動，實現風機塔筒底部的安裝部位的中心與風機基礎的風機安裝部 位的中心的準確定位；在外力作用下使風機與抱緊器相對轉動，使風機塔筒底部的螺栓孔 與風機基礎的螺栓孔精準定位；橫梁提升裝置或風機提升裝置下放風機，使風機下降至風 機基礎上，安裝螺栓將風機與風機基礎固定連接，風機安裝完畢；鬆開抱緊器及風機提升裝 置，風機抱舉裝置離開風機，將移動式水上作業平臺離開風力發電場，即完成風機的安裝作 業。這種結構的移動式水上作業平臺通過風機抱舉裝置可將風機固定，風機並可隨風 機抱舉裝置縱向或橫向移動，該移動式式海上作業平臺既可以運輸風機，又可以作為安裝 風機的工作檯。安裝風機時，風機由風機抱舉裝置固定，能夠承受較大的風載荷，且風機的 固定位置較低，可以減小船體晃動對風機晃動的放大作用，風機不易晃動，易於風機塔筒底 部安裝部位與風機基礎的安裝部位的準確定位，安裝較為方便，不再需要大型起重船，可節 省安裝成本，而且移動式水上作業平臺不受吃水深度的限制，可適用於各種海域的風機安 裝。上述實施例中，移動式水上作業平臺主要用於淤泥質海岸的灘涂、近海區域及深 海區域作業，本發明對其所應用的區域並不做限制，該移動式水上作業平臺還可以用於內 陸河、內陸湖等區域作業。以上所述僅是本發明的優選實施方式，應當指出，對於本技術領域的普通技術人 員來說，在不脫離本發明原理的前提下，還可以做出若干改進和潤飾，這些改進和潤飾也應 視為本發明的保護範圍。
權利要求
1.一種風機抱緊裝置，用於移動式水上作業平臺，其特徵在於，包括第一立柱、第二立 柱、橫梁提升裝置、不少於一個的橫梁以及用於卡緊風機塔筒的抱緊器；所述第一立柱和所 述第二立柱並排設置，且所述第一立柱和所述第二立柱的相對面均設有供所述橫梁滑動的 導向槽；所述抱緊器設置在所述橫梁上，所述橫梁的兩端分別卡位於所述第一立柱和所述 第二立柱的導向槽內；所述橫梁提升裝置固定在所述第一立柱或所述第二立柱上，且該橫 梁提升裝置的提升端連接所述橫梁。
2.根據權利要求1所述的風機抱舉裝置，其特徵在於，所述橫梁包括與所述第一立柱 連接的橫梁第一部和與所述第二立柱連接的橫梁第二部，在所述橫梁第一部和所述橫梁第 二部之間安裝所述抱緊器。
3.根據權利要求2所述的風機抱舉裝置，其特徵在於，所述抱緊器包括各自具有鉸接 端和扣合端的第一扣合件、第二扣合件、第三扣合件和第四扣合件，所述第一扣合件和所述 第二扣合件的鉸接端均鉸接於所述橫梁第一部的內側端，所述第三扣合件和所述第四扣合 件的鉸接端均鉸接於所述橫梁第二部的內側端，所述第一扣合件、第二扣合件、第三扣合件 和第四扣合件的外側均設有擺動機構，內側均設有用於卡緊風機塔筒的支撐機構；位於所 述橫梁第一部上的扣合件與位於所述橫梁第二部上的相鄰扣合件扣合後，相鄰扣合件的扣 合端通過鎖緊件鎖定。
4.根據權利要求3所述的風機抱舉裝置，其特徵在於，所述擺動機構使得第一扣合件、 第二扣合件、第三扣合件和第四扣合件能夠分別繞其鉸接端樞轉。
5.根據權利要求3所述的風機抱舉裝置，其特徵在於，所述支撐機構能夠伸縮以適應 不同直徑的風機塔筒並卡緊風機塔筒。
6.根據權利要求3所述的風機抱舉裝置，其特徵在於，所述擺動機構為液壓缸。
7.根據權利要求3所述的風機抱舉裝置，其特徵在於，所述支撐機構為液壓缸或油氣 彈簧。
8.根據權利要求3所述的風機抱舉裝置，其特徵在於，所述鎖緊件為鎖緊銷。
9.根據權利要求1所述的風機抱舉裝置，其特徵在於，所述橫梁的數量為不少於兩個， 每個所述橫梁上的抱緊器在豎直方向對齊，相鄰所述橫梁通過連接柱固定連接。
10.根據權利要求1所述的風機抱緊裝置，其特徵在於，所述橫梁提升裝置為橫梁提升 卷揚，該橫梁提升卷揚固定在所述第一立柱或所述第二立柱上，且該橫梁提升卷揚的鋼絲 繩連接所述橫梁。
11.根據權利要求1所述的風機抱緊裝置，其特徵在於，還包括風機提升裝置，所述風 機提升裝置固定在所述橫梁上，風機提升裝置的提升端與風機塔筒連接。
12.根據權利要求11所述的風機抱緊裝置，其特徵在於，所述風機提升裝置為風機提 升卷揚，且該風機提升卷揚的鋼絲繩與風機塔筒連接。
13.根據權利要求1所述的風機抱緊裝置，其特徵在於，所述橫梁的兩端分別設有導向 塊，該導向塊分別卡位於所述第一立柱和所述第二立柱的導向槽內。
14.一種移動式水上作業平臺，其特徵在於，包括平臺體、不少於一個的如權利要求 1-13中任一項所述的風機抱舉裝置，所述風機抱舉裝置設於所述平臺體的上表面；在驅動 裝置的驅動下，所述風機抱舉裝置能夠沿所述平臺體的縱向或橫向移動。
15.根據權利要求14所述的移動式水上作業平臺，其特徵在於，所述平臺體的上表面設有沿該平臺體長度方向延伸的縱嚮導軌，所述風機抱舉裝置的第一立柱和第二立柱的底 面設有與所述縱嚮導軌相配合的縱向滾輪；在驅動裝置的驅動下，所述風機抱舉裝置能夠 沿所述縱嚮導軌滾動。
16.根據權利要求14所述的移動式水上作業平臺，其特徵在於，所述平臺體的上表面 設有沿該平臺體縱向延伸的縱嚮導軌，所述風機抱舉裝置與所述平臺體之間設有導向託 盤，所述導向託盤的底面設有與所述縱嚮導軌相配合的縱向滾輪，所述導向託盤的上表面 設有沿所述平臺體橫向延伸的橫嚮導軌，所述風機抱舉裝置的第一立柱和第二立柱的底面 設有與所述橫嚮導軌相配合的橫向滾輪；在驅動裝置的驅動下，所述風機抱舉裝置能夠沿 所述縱嚮導軌滾動或沿所述橫嚮導軌滾動。
17.根據權利要求14-16任一項所述的移動式水上作業平臺，其特徵在於，所述驅動裝 置為液壓缸。
18.根據權利要求14-16任一項所述的移動式水上作業平臺，其特徵在於，所述平臺體 上設有不少於一個的錨機。
19.根據權利要求18所述的移動式水上作業平臺，其特徵在於，所述錨機的數量為四 個，各所述錨機對稱設置於所述平臺體的側面。
20.根據權利要求14-16任一項所述的移動式水上作業平臺，其特徵在於，所述平臺體 的底部為平底結構。
21.根據權利要求14-16任一項所述的移動式水上作業平臺，其特徵在於，所述平臺體 的側面設有不少於一個的桶形支腿。
22.根據權利要求21所述的移動式水上作業平臺，其特徵在於，還包括平臺體提升裝 置，該平臺體提升裝置安裝在所述平臺體上，且該平臺體提升裝置的提升端連接所述桶形 支腿。
23.根據權利要求14-16任一項所述的移動式水上作業平臺，其特徵在於，所述平臺體 的端部設有用於與風機基礎卡位的定位槽，所述定位槽的形狀與所述風機基礎的形狀相適應。
24.根據權利要求23所述的移動式水上作業平臺，其特徵在於，所述平臺體的兩端均 設有定位槽。
25.根據權利要求14所述的移動式水上作業平臺，其特徵在於，所述平臺體的側面設 有兩個或者兩個以上的吃水深度調節裝置，且成對稱布置。
26.根據權利要求25所述的移動式水上作業平臺，其特徵在於，所述的吃水深度調節 裝置包括氣囊，用於調節所述平臺體的水線面面積；充氣系統，用於控制所述氣囊的充、 放氣；伸縮機構，與所述氣囊連接，用於控制氣囊的伸縮；固定支座，用於將所述伸縮機構 固定在所述的平臺體上。
27.根據權利要求沈所述的移動式水上作業平臺，其特徵在於，所述伸縮機構的操控 裝置為油缸、氣缸或電推桿之一；所述伸縮機構包括多個依次連接的伸縮單元；所述伸縮 單元為伸縮節，所述伸縮節為平行四邊形的四連杆結構形式。
28.根據權利要求14所述的移動式水上作業平臺，其特徵在於，所述的平臺體設置動 力系統而具有自航能力，或者不設置動力系統，能由拖輪牽引航行。
全文摘要
本發明涉及海上風機安裝技術領域，公開了一種風機抱舉裝置。該風機抱舉裝置用於移動式水上作業平臺，包括第一立柱、第二立柱、橫梁提升裝置、不少於一個的橫梁和用於卡緊風機塔筒的抱緊器；所述第一立柱和所述第二立柱並排設置，且所述第一立柱和所述第二立柱的相對面均設有供所述橫梁滑動的導向槽；所述抱緊器設置在所述橫梁上，所述橫梁的兩端分別卡位於所述第一立柱、所述第二立柱的導向槽內；所述橫梁提升裝置固定在所述第一立柱或所述第二立柱上，且該橫梁提升裝置的提升端連接所述橫梁。這種結構的風機抱舉裝置能將裝配好的整颱風機按照風機安裝狀態固定，並能實現風機的提升和下放。本發明還公開了一種移動式水上作業平臺。
文檔編號B66C1/42GK102079476SQ201010112138
公開日2011年6月1日 申請日期2010年2月10日 優先權日2009年11月27日
發明者吳佳粱, 李豔林, 王新明, 白俊磊 申請人:三一電氣有限責任公司