【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及海上风电工程风机安装，特别涉及一种适用于海上风电机组整体运输安装工装及其安装工艺。
技术介绍
1、随着海上风电行业的快速发展，海上风力发电机单机容量普遍提高至10mw以上，其轮毂高度、叶轮直径、单机重量等风机关键参数也在逐步增大，同时，近海区域用海已接近饱和，因此，未来海上风电必然将很快向深远海、以及大机型发展。
2、目前海上风电安装方式主要有三种，一种是海上分体安装，就是使用运输船将风机基础、塔筒、机舱和叶片运输至施工海域，再依次按照施工顺序安装风电机组，但是该方式对于深远海、大机型并不适用。从船机性能方面考虑，深远海风场水深普遍在60m以上，部分风场已接近百米水深，单从水深来看已经超出了现有大多数海上风电安装船的桩腿极限，而浮吊船一般很难满足大机型分体式吊装吊高要求，且深远海风电场由于风浪大、起吊次数多和高空安装作业量大等原因，给海上起重作业和安装带来很大的难度。
3、第二种是海上浮漂式风机，其在恶劣天气条件下的长期稳定性和安全性有待考量，在漂浮海洋环境中运行将降低风机的发电效率；海上浮漂式风机的建设和维护成本较高。因此，其不具备推广性。
4、第三种是海上风力发电机组整体式安装，先在码头平板驳船上进行风机的预组和调试，利用平板驳船将组装好的海上风电整机拖航至安装海域。该方式具有一定的应用价值，但是目前国内外已实践应用的海上风电机组整体安装，其工装结构复杂，涉及过多的零部件和复杂的连接方式，导致安装和拆卸时需要繁琐的操作步骤，安拆环节多、耗时长，严重拖慢了海上风机安装的整体进度
技术实现思路
1、本专利技术的目的是提供一种解决上述技术问题的一种适用于海上风电机组整体运输安装工装。
2、本专利技术的另一目的为基于上述海上风电机组整体运输安装工装的安装工艺。
3、为此，本专利技术技术方案如下：
4、一种海上风电机组整体运输安装工装，包括u形平衡梁、井字架、环板式吊装导向架、框型基座和塔筒固定底座；其中，u形平衡梁和环板式吊装导向架可拆卸固定在上部塔筒的筒身外侧和筒体底端，且二者之间通过吊装钢丝绳连接，以将由上部塔筒、风机主机和风机叶片连接形成的风电机组整体自码头吊运至运输驳船上、以及自运输驳船吊运至水上安装位置；u形平衡梁与环板式吊装导向架之间通过多根吊装钢丝绳相连接；井字架和塔筒固定底座安装在运输驳船上；塔筒固定底座与由上部塔筒的底端法兰盘可拆卸连接固定；井字架对称设置在塔筒固定底座两侧，且其高度与u形平衡梁在上部塔筒的设置高度相适应，使u形平衡梁压配在两侧井字架顶部，并与井字架可拆卸连接固定；框型基座套设在下部塔筒顶端转换接头外侧，并与环板式吊装导向架相配合，完成上部塔筒和下部塔筒的对接连接。
5、进一步地，u形平衡梁由依次垂直固定连接的第一桁架梁、第二桁架梁和第三桁架梁形成；在第一桁架梁与第二桁架梁之间、以及第三桁架梁与第二桁架梁之间对称地斜向固定有连接梁，每根连接梁上均设置有液压水平顶推机构；在位于u形平衡梁开口端一侧的第一桁架梁和第三桁架梁的梁体上各对称地设置有液压变幅顶推机构；两个液压顶推机构和两个液压变幅顶推机构在u形平衡梁上沿周向均布设置，并通过其上的液压顶推装置使u形平衡梁抱紧在位于其内侧的塔筒外壁上、或与塔筒外壁相分离；在第一桁架梁和第三桁架梁的梁体顶面上设置有多个上起重吊耳，每个上起重吊耳上均连接有一根上吊装钢丝绳；在第一桁架梁和第三桁架梁的梁体底面上设置有多个下起重吊耳，每个下起重吊耳上均连接有一根下吊装钢丝绳。
6、进一步地，液压顶推机构由设置在一固定支架上的液压顶推装置和顶推板构成，液压顶推装置水平设置，其活动推杆朝向u形平衡梁中心点；顶推板垂直固定在活动推杆的杆端。
7、进一步地，液压变幅顶推机构由设置在v形架体上的液压顶推装置和顶推板；其中，v形架体包括固定板和活动板，固定板斜向固定在桁架梁上，活动板底端与固定板底端铰接连接，使活动板能够相对固定板上、下翻转以形成不同的夹角；液压顶推装置至少为两个，其并排并斜向设置在固定板和活动板之间，且两端分别铰接连接在固定板和活动板上，以通过液压顶推装置的活动推杆的伸长或缩短，同步带动活动板下翻或上翻；顶推板通过万向轴承活动连接在活动板的外侧板面顶端。
8、进一步地，环板式吊装导向架包括可开合地环形吊架，其套设在上部塔筒的底端外侧；对应地，在上部塔筒的底侧筒壁上设置有限位环板，使环板式吊装导向架通过限位环板限位在上部塔筒底侧；在环形吊架的顶面上沿圆周方向均布设置有四个上连接吊耳，以用于与四根下吊装钢丝绳通过钢丝绳卸扣连接；在环形吊架的顶面上设置有多个上连接吊耳，以用于与多根下吊装钢丝绳连接；在环形吊架的底面上沿圆周方向均布设置有多个缓冲液压油缸。
9、进一步地，环形吊架为由一个1/2环板和两个1/4环板拼接形成的环形体；其中，1/2环板的两端分别通过销轴铰接连接在两个1/4环板的一端，使两个/环板能够相对于/环板打开或闭合，以使环形吊架能够套设在上部塔筒外侧；两个1/4环板的另一端通过设置在端侧连接板可拆卸连接固定；在每个1/4环板与1/2环板的连接处对称设置有两组液压油缸，每组液压油缸的缸筒端和活动推杆杆端分别通过连接架固定在1/2环板和1/4环板的外环面上。
10、进一步地，环形吊架的内环面下侧加工为自上而下内径逐渐增大的锥形面。
11、进一步地，框型基座包括一个可开合地矩形框架，其套设在下部塔筒顶端的转换接头上，并压配在转换接头外壁上设置的环形凸台上端面上；矩形框架的内切圆直径与转换接头的外径相适应，使稳定环抱在转换接头外侧。
12、进一步地，矩形框架由一个u形支撑体和两个短支撑臂拼接形成；两个短支撑臂的一端固定在通过销轴铰接连接在u形支撑体的两端，使两个短支撑臂能够相对于u形框体打开或闭合，以使矩形框架能够套设在下部塔筒外侧；两个短支撑臂的另一端端侧设置有连接板，使两个短支撑臂通过设置在二者连接板上的液压插拔销装置锁紧连接。
13、一种上述海上风电机组整体运输安装工装完成的海上风电机组整体运输安装工艺，步骤如下：
14、s1、根据待运输的风电机组整体的数量，在泊于码头的运输驳船上设置井字架和塔筒固定底座；
15、s2、在运输驳船上完成风电机组整体的组装，其步骤包括：
16、s201、在码头上组装上部塔筒，并确保其底侧外壁上固定有限位环板；
17、s202、将上部塔筒吊运至运输驳船的塔筒固定底座上，并与塔筒固定底座连接固定；
18、s203、将环板式吊装导向架吊运并套设在上部塔筒的底端外侧，并位于限位环板下方；
19、s204、组装风电机组整体；
本文档来自技高网...【技术保护点】
1.一种适用于海上风电机组整体运输的安装工装，其特征在于，包括U形平衡梁(1)、井字架(2)、环板式吊装导向架(3)、框型基座(4)和塔筒固定底座(5)；其中，U形平衡梁(1)和环板式吊装导向架(3)可拆卸固定在上部塔筒(7)的筒身外侧和筒体底端，且二者之间通过吊装钢丝绳连接，以将由上部塔筒(7)、风机主机(10)和风机叶片(11)连接形成的风电机组整体(9)整体自码头吊运至运输驳船(6)上、以及自运输驳船(6)吊运至水上安装位置；U形平衡梁(1)与环板式吊装导向架(3)之间通过多根吊装钢丝绳相连接；井字架(2)和塔筒固定底座(5)安装在运输驳船(6)上；塔筒固定底座(5)与由上部塔筒(7)的底端法兰盘可拆卸连接固定；井字架(2)对称设置在塔筒固定底座(5)两侧，且其高度与U形平衡梁(1)在上部塔筒(7)的设置高度相适应，使U形平衡梁(1)压配在两侧井字架(2)顶部，并与井字架(2)可拆卸连接固定；框型基座(4)套设在下部塔筒(15)顶端转换接头(13)外侧，并与环板式吊装导向架(3)相配合，完成上部塔筒(7)和下部塔筒(15)的对接连接。
2.根据权利要求1所述的适
3.根据权利要求2所述的适用于海上风电机组整体运输的安装工装，其特征在于，液压顶推机构(101)由设置在一固定支架上的液压顶推装置和顶推板构成，液压顶推装置水平设置，其活动推杆朝向U形平衡梁(1)中心点；顶推板垂直固定在活动推杆的杆端。
4.根据权利要求1所述的适用于海上风电机组整体运输的安装工装，其特征在于，液压变幅顶推机构(102)由设置在V形架体上的液压顶推装置(1023)和顶推板(1024)；其中，V形架体包括固定板(1021)和活动板(1022)，固定板(1021)斜向固定在桁架梁上，活动板(1022)底端与固定板(1021)底端铰接连接，使活动板(1022)能够相对固定板(1021)上、下翻转以形成不同的夹角；液压顶推装置(1023)至少为两个，其并排并斜向设置在固定板(1021)和活动板(1022)之间，且两端分别铰接连接在固定板(1021)和活动板(1022)上，以通过液压顶推装置(1023)的活动推杆的伸长或缩短，同步带动活动板(1022)下翻或上翻；顶推板(1024)通过万向轴承活动连接在活动板(1022)的外侧板面顶端。
5.根据权利要求1所述的适用于海上风电机组整体运输的安装工装，其特征在于，环板式吊装导向架(3)包括可开合地环形吊架(301)，其套设在上部塔筒(7)的底端外侧；对应地，在上部塔筒(7)的底侧筒壁上设置有限位环板(8)，使环板式吊装导向架(3)通过限位环板(8)限位在上部塔筒(7)底侧；在环形吊架(301)的顶面上沿圆周方向均布设置有四个上连接吊耳(302)，以用于与四根下吊装钢丝绳(106)通过钢丝绳卸扣连接；在环形吊架(301)的顶面上设置有多个上连接吊耳(302)，以用于与多根下吊装钢丝绳(106)连接；在环形吊架(301)的底面上沿圆周方向均布设置有多个缓冲液压油缸(303)。
6.根据权利要求5所述的适用于海上风电机组整体运输的安装工装，其特征在于，环形吊架(301)为由一个1/2环板(3011)和两个1/4环板(3012)拼接形成的环形体；其中，1/2环板(3011)的两端分别通过销轴铰接连接在两个1/4环板(3012)的一端，使两个1/4环板(3012)能够相对于1/2环板(3011)打开或闭合，以使环形吊架(301)能够套设在上部塔筒(7)外侧；两个1/4环板(3012)的另一端通过设置在端侧连接板可拆卸连接固定；在每个1/4环板(3012)与1/2环板(3011)的连接处对称设置有两组液压油缸(304)，每组液压油缸(304)的缸筒端和活动推杆杆端...
【技术特征摘要】
1.一种适用于海上风电机组整体运输的安装工装，其特征在于，包括u形平衡梁(1)、井字架(2)、环板式吊装导向架(3)、框型基座(4)和塔筒固定底座(5)；其中，u形平衡梁(1)和环板式吊装导向架(3)可拆卸固定在上部塔筒(7)的筒身外侧和筒体底端，且二者之间通过吊装钢丝绳连接，以将由上部塔筒(7)、风机主机(10)和风机叶片(11)连接形成的风电机组整体(9)整体自码头吊运至运输驳船(6)上、以及自运输驳船(6)吊运至水上安装位置；u形平衡梁(1)与环板式吊装导向架(3)之间通过多根吊装钢丝绳相连接；井字架(2)和塔筒固定底座(5)安装在运输驳船(6)上；塔筒固定底座(5)与由上部塔筒(7)的底端法兰盘可拆卸连接固定；井字架(2)对称设置在塔筒固定底座(5)两侧，且其高度与u形平衡梁(1)在上部塔筒(7)的设置高度相适应，使u形平衡梁(1)压配在两侧井字架(2)顶部，并与井字架(2)可拆卸连接固定；框型基座(4)套设在下部塔筒(15)顶端转换接头(13)外侧，并与环板式吊装导向架(3)相配合，完成上部塔筒(7)和下部塔筒(15)的对接连接。
2.根据权利要求1所述的适用于海上风电机组整体运输的安装工装，其特征在于，u形平衡梁(1)由依次垂直固定连接的第一桁架梁、第二桁架梁和第三桁架梁形成；在第一桁架梁与第二桁架梁之间、以及第三桁架梁与第二桁架梁之间对称地斜向固定有连接梁，每根连接梁上均设置有液压水平顶推机构(101)；在位于u形平衡梁(1)开口端一侧的第一桁架梁和第三桁架梁的梁体上各对称地设置有液压变幅顶推机构(102)；两个液压顶推机构(101)和两个液压变幅顶推机构(102)在u形平衡梁(1)上沿周向均布设置，并通过其上的液压顶推装置使u形平衡梁(1)抱紧在位于其内侧的塔筒外壁上、或与塔筒外壁相分离；在第一桁架梁和第三桁架梁的梁体顶面上设置有多个上起重吊耳(103)，每个上起重吊耳(103)上均连接有一根上吊装钢丝绳(105)；在第一桁架梁和第三桁架梁的梁体底面上设置有多个下起重吊耳(104)，每个下起重吊耳(104)上均连接有一根下吊装钢丝绳(106)。
3.根据权利要求2所述的适用于海上风电机组整体运输的安装工装，其特征在于，液压顶推机构(101)由设置在一固定支架上的液压顶推装置和顶推板构成，液压顶推装置水平设置，其活动推杆朝向u形平衡梁(1)中心点；顶推板垂直固定在活动推杆的杆端。
4.根据权利要求1所述的适用于海上风电机组整体运输的安装工装，其特征在于，液压变幅顶推机构(102)由设置在v形架体上的液压顶推装置(1023)和顶推板(1024)；其中，v形架体包括固定板(1021)和活动板(1022)，固定板(1021)斜向固定在桁架梁上，活动板(1022)底端与固定板(1021)底端铰接连接，使活动板(1022)能够相对固定板(1021)上、下翻转以形成不同的夹角；液压顶推装置(1023)至少为两个，其并排并斜向设置在固定板(1021)和活动板(1022)之间，且两端分别铰接连接在固定板(1021)和活动板(1022)上，以...
【专利技术属性】
技术研发人员：陈强，张佩良，丁文智，何福渤，陈志坚，李文，姚亮，赵雨来，肖纪升，杨旭，郭爱媛，杨立红，郝家树，甄天宇，
申请(专利权)人：天津港航工程有限公司，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。