【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于海上风力发电，具体涉及一种漂浮式海上风电系统中风电机组的叶片安装系统及方法。
技术介绍
1、海上风能属于可再生能源，能用于发电，海上的风力资源更加稳定，原因在于海上的风速更高且更恒定，对生态的影响更小。
2、目前主流海上风电系统的基础为固定式，相应地形成固定式海上风电系统，而固定式海上风电系统主要设置于海域浅水区域处，但世界上大部分国家与地区的海域浅水区域有限，固定式海上风电系统的发展受到限制，而漂浮式海上风电系统的基础漂浮于海水中，这样漂浮式海上风电系统更适合设置于海域深水区域处，因此漂浮式海上风电系统成为未来利用海上风力资源的主要选择之一，也是各国海上风电行业大力发展的方向。
3、尽管漂浮式海上风电的发展前景光明，十余年来漂浮式海上风电发展也在稳步推进，但成本及技术难度仍然限制了漂浮式海上风电的大规模商业化应用。近年来行业调研发现，漂浮式海上风电系统大规模商业化推广应用过程中基础建造、系泊系统、施工安装与风机运维占据漂浮式海上风电系统成本的主要部分，其中施工安装与风机运维占据的总成本超过25%。
4、目前，针对小兆瓦数的漂浮式海上风电系统，由于小兆瓦数漂浮式海上风电系统相对较轻，吃水相对较浅，尺寸相对较小，小兆瓦数漂浮式海上风电系统中风电机组的叶片主要在码头上进行安装；而大兆瓦数的漂浮式海上风电系统越来越重，吃水越来越深，尺寸越来越大，符合要求的码头数量变少，另外叶片在码头上安装完成后，大兆瓦数漂浮式海上风电系统呈高耸式结构，长距离拖航高耸式的大兆瓦数漂浮式海上风电系统的安全
5、综上，针对大兆瓦数的漂浮式海上风电系统，更适合在工作海域处进行叶片的安装，而由于大兆瓦数漂浮式海上风电系统的风电机组在海面上方处于漂浮状态，另外用于安装叶片的起重安装船在海面上处于漂浮状态，因此风电机组与起重安装船处于相对运动状态，而通过起重安装船上的起重机直接起吊叶片，并将叶片根部对准风电机组中轮毂安装孔的难度较大，因此通过起重机直接起吊叶片并将叶片根部直接插设安装于风电机组中轮毂安装孔的难度较大。
技术实现思路
1、鉴于上述现有技术的缺陷，本专利技术提供一种漂浮式海上风电系统中风电机组的叶片安装系统及方法，在工作海域处能方便地将叶片根部安装于轮毂的安装孔内，安装难度小。
2、本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是：
3、一种漂浮式海上风电系统中风电机组的叶片安装系统，所述漂浮式海上风电系统包括基础、塔筒和风电机组，所述风电机组包括机舱、轮毂和根部为圆柱形的叶片，所述轮毂设置于机舱右端处，所述轮毂的安装孔沿前后方向水平布置；
4、所述叶片安装系统包括机舱抱紧器、叶片抱紧器和起重安装船；所述机舱抱紧器包括左端、右端和下端均开口的抱紧壳体，所述抱紧壳体内表面上设有多个伸缩顶紧块组件；所述叶片抱紧器包括沿前后方向水平布置的抱紧圆筒，所述抱紧圆筒设置于抱紧壳体的前外侧面处且可相对抱紧壳体左右水平滑动，所述抱紧圆筒内周面上设有多个伸缩驱动轮组件；所述起重安装船上的起重机用于将机舱抱紧器吊至或吊离机舱，多个所述伸缩顶紧块组件配合用于抱紧或松开机舱，所述起重机还用于将叶片根部吊至处于打开状态的抱紧圆筒内，所述抱紧圆筒闭合且多个伸缩驱动轮组件配合用于抱紧或松开叶片根部，所述抱紧圆筒向右滑动至与轮毂的安装孔正对，多个所述伸缩驱动轮组件配合用于将抱紧的叶片根部从前向后水平驱动至轮毂的安装孔内。
5、进一步地，所述抱紧圆筒包括第一节段、第二节段和第三节段，所述第一节段为抱紧圆筒的左半圆筒，所述第二节段和第三节段由抱紧圆筒的右半圆筒一分为二形成，所述第一节段右上端与第二节段左上端之间通过沿前后方向水平布置的上铰接轴铰接，所述第一节段右下端与第三节段左下端之间通过沿前后方向水平布置的下铰接轴铰接，所述第二节段右下端和第三节段右上端之间通过闭合锁锁紧，通过打开所述闭合锁并打开抱紧圆筒。
6、进一步地，所述闭合锁包括固定于第二节段右下端处的上咬合件和固定于第三阶段右上端处的下咬合件，所述上咬合件与下咬合件相互咬合，且所述上咬合件与下咬合件通过液压伸缩闭锁杆锁紧，所述液压伸缩闭锁杆伸出并同时伸进上咬合件的上贯通孔和下咬合件的下贯通孔内，将相互咬合的所述上咬合件与下咬合件锁紧，并闭合所述抱紧圆筒，或者所述液压伸缩闭锁杆收缩并从上贯通孔和下贯通孔内抽出，所述下咬合件依靠重力与上咬合件分离，并打开所述抱紧圆筒。
7、进一步地，各所述伸缩驱动轮组件的结构、尺寸均相同，每个所述伸缩驱动轮组件包括轴线与抱紧圆筒的轴线垂直相交的第一液压杆，所述第一液压杆的自由端处设置有可相对第一液压杆转动的驱动轮，所述驱动轮的中心线与相应第一液压杆的轴线垂直，其中所述驱动轮通过固定于相应第一液压杆上的旋转动力源驱动转动；多个所述第一液压杆同步伸出相同长度并通过各驱动轮配合抱紧叶片根部，或多个所述第一液压杆同步收缩相同长度，使各所述驱动轮远离叶片根部并松开叶片根部，且多个所述驱动轮同步相对相应的第一液压杆转动，并将抱紧的叶片根部从前向后水平驱动至轮毂的安装孔内。
8、进一步地，各所述伸缩顶紧块组件的结构、尺寸均相同，每个所述伸缩顶紧块组件包括第二液压杆，所述第二液压杆的自由端处固定有橡胶顶紧块；所述起重机用于将抱紧壳体从上向下吊至机舱外侧，并使所述抱紧壳体包围机舱，多个所述第二液压杆同步伸出相同长度并通过各橡胶顶紧块抱紧机舱，或多个所述第二液压杆同步收缩相同长度，使各所述橡胶顶紧块远离机舱并松开机舱。
9、进一步地，所述抱紧壳体呈长方体状且长度方向为左右水平方向，其中一部分所述伸缩顶紧块组件设置于抱紧壳体的前内侧面处并称为前伸缩顶紧块组件，另一部分所述伸缩顶紧块组件设置于抱紧壳体的后内侧面处并称为后伸缩顶紧块组件，剩余各所述伸缩顶紧块组件设置于抱紧壳体的顶内表面处并称为顶伸缩顶紧块组件，所述前伸缩顶紧块组件和后伸缩顶紧块组件的第二液压杆均沿前后方向水平布置，所述顶伸缩顶紧块组件的第二液压杆竖直。
10、进一步地，所述抱紧壳体的前外侧面处设有均沿左右方向水平布置的上滑轨和下滑轨，所述上滑轨与下滑轨上下对称布置，所述抱紧圆筒的后端上部处设有两个上滑轮且后端下部处设有两个下滑轮，两个所述上滑轮滑动设置于上滑轨内，两个所述下滑轮滑动设置于下滑轨内；所述抱紧圆筒通过固定于抱紧壳体前外侧面上的直线动力源驱动左右水平滑动。
11、一种漂浮式海上风电系统中风电机组的叶片安装方法，采用上述漂浮式海上风电系统中风电机组的叶片安装系统进行安装，其中漂浮式海上风电系统处于工作海域处，包括以下步骤：
12、s1、所述起重安装船上的起重机将机舱抱紧器吊至机舱外侧，多个所述伸缩顶紧块组件配合抱紧机舱；
13、s2、打开所述抱紧圆筒，所述起重机将叶片根部吊至抱紧圆筒内，之后闭合所述抱紧圆筒，多个所述伸缩驱动轮组件配合抱紧叶片根部；
14、s3、所述抱紧圆筒相对抱紧壳体向右滑动至叶片根部的轴线与轮毂的安装孔轴线本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种漂浮式海上风电系统中风电机组的叶片安装系统，所述漂浮式海上风电系统包括基础（101）、塔筒（102）和风电机组，所述风电机组包括机舱（103）、轮毂（104）和根部为圆柱形的叶片（105），所述轮毂（104）设置于机舱（103）右端处，所述轮毂（104）的安装孔（1041）沿前后方向水平布置；其特征在于：
2.根据权利要求1所述的一种漂浮式海上风电系统中风电机组的叶片安装系统，其特征在于：所述抱紧圆筒（301）包括第一节段（3011）、第二节段（3012）和第三节段（3013），所述第一节段（3011）为抱紧圆筒（301）的左半圆筒，所述第二节段（3012）和第三节段（3013）由抱紧圆筒（301）的右半圆筒一分为二形成，所述第一节段（3011）右上端与第二节段（3012）左上端之间通过沿前后方向水平布置的上铰接轴（3014）铰接，所述第一节段（3011）右下端与第三节段（3013）左下端之间通过沿前后方向水平布置的下铰接轴（3015）铰接，所述第二节段（3012）右下端和第三节段（3013）右上端之间通过闭合锁锁紧，通过打开所述闭合锁并打开抱紧圆筒（301）
3.根据权利要求2所述的一种漂浮式海上风电系统中风电机组的叶片安装系统，其特征在于：所述闭合锁包括固定于第二节段（3012）右下端处的上咬合件（3021）和固定于第三阶段右上端处的下咬合件（3022），所述上咬合件（3021）与下咬合件（3022）相互咬合，且所述上咬合件（3021）与下咬合件（3022）通过液压伸缩闭锁杆（3023）锁紧，所述液压伸缩闭锁杆（3023）伸出并同时伸进上咬合件（3021）的上贯通孔和下咬合件（3022）的下贯通孔内，将相互咬合的所述上咬合件（3021）与下咬合件（3022）锁紧，并闭合所述抱紧圆筒（301），或者所述液压伸缩闭锁杆（3023）收缩并从上贯通孔和下贯通孔内抽出，所述下咬合件（3022）依靠重力与上咬合件（3021）分离，并打开所述抱紧圆筒（301）。
4.根据权利要求1所述的一种漂浮式海上风电系统中风电机组的叶片安装系统，其特征在于：各所述伸缩驱动轮组件的结构、尺寸均相同，每个所述伸缩驱动轮组件包括轴线与抱紧圆筒（301）的轴线垂直相交的第一液压杆（3031），所述第一液压杆（3031）的自由端处设置有可相对第一液压杆（3031）转动的驱动轮（3032），所述驱动轮（3032）的中心线与相应第一液压杆（3031）的轴线垂直，其中所述驱动轮（3032）通过固定于相应第一液压杆（3031）上的旋转动力源驱动转动；多个所述第一液压杆（3031）同步伸出相同长度并通过各驱动轮（3032）配合抱紧叶片（105）根部，或多个所述第一液压杆（3031）同步收缩相同长度，使各所述驱动轮（3032）远离叶片（105）根部并松开叶片（105）根部，且多个所述驱动轮（3032）同步相对相应的第一液压杆（3031）转动，并将抱紧的叶片（105）根部从前向后水平驱动至轮毂（104）的安装孔（1041）内。
5.根据权利要求1所述的一种漂浮式海上风电系统中风电机组的叶片安装系统，其特征在于：各所述伸缩顶紧块组件的结构、尺寸均相同，每个所述伸缩顶紧块组件包括第二液压杆（2021），所述第二液压杆（2021）的自由端处固定有橡胶顶紧块（2022）；所述起重机（402）用于将抱紧壳体（201）从上向下吊至机舱（103）外侧，并使所述抱紧壳体（201）包围机舱（103），多个所述第二液压杆（2021）同步伸出相同长度并通过各橡胶顶紧块（2022）抱紧机舱（103），或多个所述第二液压杆（2021）同步收缩相同长度，使各所述橡胶顶紧块（2022）远离机舱（103）并松开机舱（103）。
6.根据权利要求5所述的一种漂浮式海上风电系统中风电机组的叶片安装系统，其特征在于：所述抱紧壳体（201）呈长方体状且长度方向为左右水平方向，其中一部分所述伸缩顶紧块组件设置于抱紧壳体（201）的前内侧面处并称为前伸缩顶紧块组件，另一部分所述伸缩顶紧块组件设置于抱紧壳体（201）的后内侧面处并称为后伸缩顶紧块组件，剩余各所述伸缩顶紧块组件设置于抱紧壳体（201）的顶内表面处并称为顶伸缩顶紧块组件，所述前伸缩顶紧块组件和后伸缩顶紧块组件的第二液压杆（2021）均沿前后方向水平布置，所述顶伸缩顶紧块组件的第二液压杆（2021）竖直。
7.根据权利要求1所述的一种漂浮式海上风电系统中风电机组的叶片安装系统，其特征在于：所述抱紧壳体（201）的前外侧面处设有均沿左右方向水平布置的上滑轨（501）和下滑轨（502），所述上滑轨（501）与下滑轨（502）上下对称布置，所述抱紧圆筒（301）的后端上部处设...
【技术特征摘要】
1.一种漂浮式海上风电系统中风电机组的叶片安装系统，所述漂浮式海上风电系统包括基础（101）、塔筒（102）和风电机组，所述风电机组包括机舱（103）、轮毂（104）和根部为圆柱形的叶片（105），所述轮毂（104）设置于机舱（103）右端处，所述轮毂（104）的安装孔（1041）沿前后方向水平布置；其特征在于：
2.根据权利要求1所述的一种漂浮式海上风电系统中风电机组的叶片安装系统，其特征在于：所述抱紧圆筒（301）包括第一节段（3011）、第二节段（3012）和第三节段（3013），所述第一节段（3011）为抱紧圆筒（301）的左半圆筒，所述第二节段（3012）和第三节段（3013）由抱紧圆筒（301）的右半圆筒一分为二形成，所述第一节段（3011）右上端与第二节段（3012）左上端之间通过沿前后方向水平布置的上铰接轴（3014）铰接，所述第一节段（3011）右下端与第三节段（3013）左下端之间通过沿前后方向水平布置的下铰接轴（3015）铰接，所述第二节段（3012）右下端和第三节段（3013）右上端之间通过闭合锁锁紧，通过打开所述闭合锁并打开抱紧圆筒（301）。
3.根据权利要求2所述的一种漂浮式海上风电系统中风电机组的叶片安装系统，其特征在于：所述闭合锁包括固定于第二节段（3012）右下端处的上咬合件（3021）和固定于第三阶段右上端处的下咬合件（3022），所述上咬合件（3021）与下咬合件（3022）相互咬合，且所述上咬合件（3021）与下咬合件（3022）通过液压伸缩闭锁杆（3023）锁紧，所述液压伸缩闭锁杆（3023）伸出并同时伸进上咬合件（3021）的上贯通孔和下咬合件（3022）的下贯通孔内，将相互咬合的所述上咬合件（3021）与下咬合件（3022）锁紧，并闭合所述抱紧圆筒（301），或者所述液压伸缩闭锁杆（3023）收缩并从上贯通孔和下贯通孔内抽出，所述下咬合件（3022）依靠重力与上咬合件（3021）分离，并打开所述抱紧圆筒（301）。
4.根据权利要求1所述的一种漂浮式海上风电系统中风电机组的叶片安装系统，其特征在于：各所述伸缩驱动轮组件的结构、尺寸均相同，每个所述伸缩驱动轮组件包括轴线与抱紧圆筒（301）的轴线垂直相交的第一液压杆（3031），所述第一液压杆（3031）的自由端处设置有可相对第一液压杆（3031）转动的驱动轮（3032），所述驱动轮（3032）的中心线与相应第一液压杆（3031）的轴线垂直，其中所述驱动轮（3032）通过固定于相应第一液压杆（3031）上的旋转动力源驱动转动；多个所述第一液压杆（3031）同步伸出相同长度并通过各驱动轮（3032）配合抱紧叶片（105）根部，或多个所述第一液压杆（3031）同步收缩相同长...
【专利技术属性】
技术研发人员：姜书舟，林宇，吴忻一，石韬，姜娟，聂焱，范可，
申请(专利权)人：上海勘测设计研究院有限公司，
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。