一种海上风电机安装方法及安装系统技术方案

本发明专利技术属于海洋机械技术领域，涉及一种海上风电机安装方法及安装系统，其解决了现有技术中风电机对接安装时难度大等问题。本风电机包括机舱、塔筒和叶片，本安装系统包括风机安装船，风机安装船上设置有能够在水平位置和竖直位置之间往复摆动的旋转台，旋转台上设置有能够沿水平方向往复移动的平移装置，平移装置上设置有能够将机舱、塔筒和叶片固定的紧固装置，平移装置上还设置有能够对准安装基座的滑轨。本申请中，在安装塔筒、机舱和叶片时，设计有滑轨，因此可有效避免安装过程中受风力影响发生晃动，有效提高安装时的对接精度，降低对接难度，从而提高安装效率，缩减安装工期。

An Installation Method and Installation System for Offshore Wind Turbine

The invention belongs to the technical field of offshore machinery, and relates to an installation method and system of offshore wind turbines, which solves the problems of difficult butt installation of wind turbines in the prior art. The wind turbine includes engine room, tower barrel and blade. The installation system includes a fan installation ship. The fan installation ship is equipped with a rotating platform capable of swinging between horizontal and vertical positions. The rotating platform is equipped with a translating device capable of moving back and forth along horizontal direction. The translating device is equipped with a fastening device capable of fixing the engine room, tower barrel and blade, and the translating device is equipped with a translating device. A slide rail capable of aligning with the mounting base is also provided. In this application, when installing tower barrel, engine room and blade, the sliding track is designed, so it can effectively avoid the shaking caused by wind force in the installation process, effectively improve the docking accuracy during installation, reduce the difficulty of docking, thereby improving the installation efficiency and reducing the installation time limit.

【技术实现步骤摘要】
一种海上风电机安装方法及安装系统
本专利技术属于海洋机械
，涉及一种海上风电机安装方法及安装系统。
技术介绍
风电机组的吊装方法是指机组构件的吊装方法，分为分体吊装法和整体吊装法两种。陆上风电场通常具有良好的作业场地条件，现阶段基本采用大型履带吊或大型汽车吊分体吊装法。海上风电场受海上气候、潮汐、波浪、水深、海床地质等条件限制，相比陆上风电机组的吊装，情况更为复杂。与陆上风电机组吊装相比，海上风电机组吊装缺少稳定的吊装平台，安装在船舶上的起重设备由于浮力、波浪、风力等因素容易摇晃，很难满足精确的对位连接要求。为了解决上述问题，我国专利CN103145051B公开了一种海上风电机组分体吊装装置及安装方法，包括位于海中的海上风电基础承台、中转平台、多个可组合的塔筒、机舱、轮毂、叶片、塔筒自升起重机以及浮吊船，海上风电基础承台上设有基础塔筒，浮吊船装裁多个可组合的塔筒、中转平台、机舱、轮毂、叶片和塔筒自升起重机并且通过浮吊将其安装在海上风电基础承台上，中转平台位于海上风电基础承台与浮吊船之间中转放置安装部件，塔筒自升起重机将多个可组合的塔筒搭接在基础塔筒并沿着安装好的塔筒垂直移动，机舱、轮毂以及叶片也通过塔筒自升起重机的吊运，安装在组合后的塔筒顶部。上述装置虽然在一定程度上可提高对位时的安装精度，但在吊装时，吊机钢丝绳容易受风力影响产生摆动，特别是在吊装风叶叶片等零件时，摆动较大，导致对接时定位较难，从而影响整体施工进度。
技术实现思路
本专利技术的目的第一个是针对现有的技术存在上述问题，提出了一种海上风电机安装方法，本专利技术所要解决的技术问题是：如何通过降低本风电机对接安装时的难度，从而提高安装效率，缩减安装周期。本专利技术的第二个目的是针对现有的技术存在上述问题，提出了一种海上风电机安装系统，本专利技术所要解决的技术问题是：如何通过降低本风电机对接安装时的难度，从而提高安装效率，缩减安装周期。本专利技术的第一个目的可通过下列技术方案来实现：一种海上风电机安装方法，其特征在于，所述海上风电机安装方法包括如下步骤：①、通过风机安装船将机舱、塔筒、叶片搭载至安装位置，并通过桩腿使风机安装船的船体离开水面；②、将机舱和塔筒组装好，并移动至风机安装船的旋转台上，并通过紧固装置使机舱、塔筒固定于旋转台上；③、旋转台启动正转90度，带动机舱和塔筒旋转至沿竖直方向设置；④、通过平移装置将机舱和塔筒移动至安装基座上方，并与该安装基座对齐，使塔筒顺着滑轨落于安装基座上方，完成塔筒与安装基座的对接；⑤、旋转台反转90度回到水平位置，将第一片叶片放置于旋转台上，并通过紧固装置固定；⑥、旋转台正转90度，带动第一片叶片旋转至沿竖直方向设置；⑦、通过伸缩轴将其中第一片叶片移动至安装基座(12)处，使第一片叶片与机舱对接；⑧、旋转轮毂120度，重复步骤⑤至⑦，完成第二片叶片的安装；⑨、重复步骤⑧，将第三片叶片安装于机舱上，完成安装。其工作原理如下：由于本申请中，在安装塔筒、机舱和叶片时，设计有滑轨，因此可有效避免安装过程中受风力影响发生晃动，有效提高安装时的对接精度，降低对接难度，从而提高安装效率，缩减安装工期。本专利技术的第二个目的可通过下列技术方案来实现：一种海上风电机安装系统，所述风电机包括机舱、塔筒和叶片，其特征在于，所述安装系统包括风机安装船，所述风机安装船上设置有能够在水平位置和竖直位置之间往复摆动的旋转台，所述旋转台上设置有能够沿垂直于旋转台的方向往复移动的平移装置，所述平移装置上设置有能够将机舱、塔筒和叶片固定的紧固装置，所述平移装置上还设置有能够对准安装基座的滑轨。其工作原理如下：由于本申请中，在安装塔筒、机舱和叶片时，设计有滑轨，因此可有效避免安装过程中受风力影响发生晃动，有效提高安装时的对接精度，降低对接难度，从而提高安装效率，缩减安装工期。在上述的一种海上风电机安装系统中，所述风机安装船上设置有桩腿。在上述的一种海上风电机安装系统中，所述平移装置包括垂直设置于所述旋转台上的伸缩轴。通过伸缩轴的伸缩，可带动机舱、塔筒和叶片沿水平方向移动，从而对准安装基座。在上述的一种海上风电机安装系统中，所述平移装置还包括平移轨道和轨道动力装置。平移装置的具体结构在专利CN101786494A中已经有所公开，轨道动力装置可为平移小车或其它动力源均可。在上述的一种海上风电机安装系统中，所述旋转台通过转轴与风机安装船相铰接，所述风机安装船上设置有能够带动转轴转动的电机。在上述的一种海上风电机安装系统中，所述紧固装置包括能够抱紧塔筒的抱紧平台以及能够对塔筒进行环抱保护的扶正装置。抱紧平台和扶正装置的具体结构在专利CN101786494A中已经有所公开。与现有技术相经，本专利技术具有以下优点：由于本申请中，在安装塔筒、机舱和叶片时，设计有滑轨，因此可有效避免安装过程中受风力影响发生晃动，有效提高安装时的对接精度，降低对接难度，从而提高安装效率，缩减安装工期。附图说明图1是未施工时风机安装船的结构示意图。图2是放置有塔筒和机舱时风机安装船的结构示意图。图3是塔筒固定于安装基座时的风机安装船的结构示意图。图4是第一片叶片位于平移装置时的结构示意图。图5是安装第一片叶片时的结构示意图。图6是安装第二片叶片时的结构示意图。图7是安装第三片叶片时的结构示意图。图8是旋转台与平移装置之间的连接结构示意图。图中，1、机舱；2、塔筒；3、叶片；4、风机安装船；5、旋转台；6、平移装置；7、滑轨；8、桩腿；9、伸缩轴；10、转轴；11、轮毂；12、安装基座。具体实施方式以下是本专利技术的具体实施例并结合附图，对本专利技术的技术方案作进一步的描述，但本专利技术并不限于这些实施例。本风电机包括机舱1、塔筒2和叶片3，本安装系统包括风机安装船4，风机安装船4上设置有能够在水平位置和竖直位置之间往复摆动的旋转台5，旋转台5上设置有能够沿垂直于旋转台5的方向往复移动的平移装置6，平移装置6上设置有能够将机舱1、塔筒2和叶片3固定的紧固装置，平移装置6上还设置有能够对准安装基座12的滑轨7。作为优选，风机安装船4上设置有桩腿8。平移装置6包括垂直设置于旋转台5上的伸缩轴9。平移装置6还包括平移轨道和轨道动力装置。旋转台5通过转轴10与风机安装船4相铰接，风机安装船4上设置有能够带动转轴10转动的电机；作为进一步优选，旋转台还包括安装架、提升装置、旋转控制平台。紧固装置包括能够抱紧塔筒2的抱紧平台以及能够对塔筒2进行环抱保护的扶正装置。本海上风电机安装方法包括如下步骤：①、通过风机安装船4将机舱1、塔筒2、叶片3搭载至安装位置，并通过桩腿8使风机安装船4的船体离开水面；②、将机舱1和塔筒2组装好，并移动至风机安装船4的旋转台5上，并通过紧固装置使机舱1、塔筒2固定于旋转台5上；③、旋转台5启动正转90度，带动机舱1和塔筒2旋转至沿竖直方向设置；④、通过平移装置6将机舱1和塔筒2移动至安装基座12上方，并与该安装基座12对齐，使塔筒2顺着滑轨7落于安装基座12上方，完成塔筒2与安装基座12的对接；⑤、旋转台5反转90度回到水平位置，将第一片叶片3放置于旋转台5上，并通过紧固装置固定；⑥、旋转台5正转90度，带动第一片叶片3旋转至沿竖直方向设置；⑦、通过伸缩轴9将其中第一片叶片3移动至安装基座1本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种海上风电机安装方法，其特征在于，所述海上风电机安装方法包括如下步骤：①、通过风机安装船(4)将机舱(1)、塔筒(2)、叶片(3)搭载至安装位置，并通过桩腿(8)使风机安装船(4)的船体离开水面；②、将机舱(1)和塔筒(2)组装好，并移动至风机安装船(4)的旋转台(5)上，并通过紧固装置使机舱(1)、塔筒(2)固定于旋转台(5)上；③、旋转台(5)启动正转90度，带动机舱(1)和塔筒(2)旋转至沿竖直方向设置；④、通过平移装置(6)将机舱(1)和塔筒(2)移动至安装基座(12)上方，并与该安装基座(12)对齐，使塔筒(2)顺着滑轨(7)落于安装基座(12)上方，完成塔筒(2)与安装基座(12)的对接；⑤、旋转台(5)反转90度回到水平位置，将第一片叶片(3)放置于旋转台(5)上，并通过紧固装置固定；⑥、旋转台(5)正转90度，带动第一片叶片(3)旋转至沿竖直方向设置；⑦、通过伸缩轴(9)将其中第一片叶片(3)移动至安装基座(12)处，使第一片叶片(3)与机舱(1)对接；⑧、旋转轮毂(11)120度，重复步骤⑤至⑦，完成第二片叶片(3)的安装；⑨、重复步骤⑧，将第三片叶片(3)安装于机舱(1)上，完成安装。...

【技术特征摘要】
1.一种海上风电机安装方法，其特征在于，所述海上风电机安装方法包括如下步骤：①、通过风机安装船(4)将机舱(1)、塔筒(2)、叶片(3)搭载至安装位置，并通过桩腿(8)使风机安装船(4)的船体离开水面；②、将机舱(1)和塔筒(2)组装好，并移动至风机安装船(4)的旋转台(5)上，并通过紧固装置使机舱(1)、塔筒(2)固定于旋转台(5)上；③、旋转台(5)启动正转90度，带动机舱(1)和塔筒(2)旋转至沿竖直方向设置；④、通过平移装置(6)将机舱(1)和塔筒(2)移动至安装基座(12)上方，并与该安装基座(12)对齐，使塔筒(2)顺着滑轨(7)落于安装基座(12)上方，完成塔筒(2)与安装基座(12)的对接；⑤、旋转台(5)反转90度回到水平位置，将第一片叶片(3)放置于旋转台(5)上，并通过紧固装置固定；⑥、旋转台(5)正转90度，带动第一片叶片(3)旋转至沿竖直方向设置；⑦、通过伸缩轴(9)将其中第一片叶片(3)移动至安装基座(12)处，使第一片叶片(3)与机舱(1)对接；⑧、旋转轮毂(11)120度，重复步骤⑤至⑦，完成第二片叶片(3)的安装；⑨、重复步骤⑧，将第三片叶片(3)安装于机舱(1)上，完成安装。2.一种海...

【专利技术属性】
技术研发人员：张起敏，张新源，
申请(专利权)人：浙江海洋大学，
类型：发明
国别省市：浙江,33