本技術(shù)涉及一種采用平移安裝的海上風(fēng)機(jī)整體運(yùn)輸、安裝裝置及方法，屬于海上風(fēng)機(jī)運(yùn)輸和安裝。

背景技術(shù)：

1、隨著人類對可再生能源需求的日益增長，如今海上風(fēng)能產(chǎn)量得到迅速提升，海上風(fēng)電產(chǎn)業(yè)正朝大型化和集約化方向發(fā)展。新一代海上風(fēng)機(jī)在單機(jī)容量不斷提升的同時(shí)，其輪轂高度、葉片長度及重量也隨之增加。同時(shí)，這也對海上風(fēng)機(jī)的安裝裝備及作業(yè)能力提出了更高要求，傳統(tǒng)海上風(fēng)機(jī)安裝方式面臨著前所未有的挑戰(zhàn)，制約了海上風(fēng)資源產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展。

2、而隨著海上風(fēng)電走向深遠(yuǎn)海的發(fā)展趨勢，水深不斷增加，對風(fēng)機(jī)安裝船的支腿長度和起吊高度的要求大幅提高，對于部分規(guī)劃深遠(yuǎn)海場區(qū)，即使新一代海上風(fēng)機(jī)安裝船的投入，仍無法實(shí)現(xiàn)風(fēng)機(jī)安裝船進(jìn)行海上分體安裝的全覆蓋。

3、目前，海上風(fēng)機(jī)的安裝主要包括：(1)現(xiàn)場分部件組裝方案：風(fēng)電機(jī)組部件依次運(yùn)往海上風(fēng)電場，由風(fēng)機(jī)安裝船依次完成塔筒、機(jī)艙和葉片的吊裝；(2)現(xiàn)場整體吊裝方案：風(fēng)機(jī)部件在碼頭完成吊裝，通過船運(yùn)方式運(yùn)往海上風(fēng)電場，由大型浮吊船完成風(fēng)機(jī)的整體吊裝。前者需要在現(xiàn)場完成風(fēng)機(jī)各部件的吊裝，安裝耗時(shí)長、成本高，安裝可靠性難以保證。相比之下，第二種方案更適用于未來大功率機(jī)組的海上風(fēng)機(jī)安裝，但該方案仍需借助海上大型浮吊船及輔助設(shè)施的幫助，相比于前者，其吊裝成本仍未得到顯著降低，難以滿足既定的平準(zhǔn)化能源成本需求，尤其無法滿足未來大兆瓦機(jī)組的整體安裝需求，亟待新技術(shù)的開發(fā)。

4、海上平移法安裝的優(yōu)勢在于風(fēng)機(jī)整體通過軌道平移至既定點(diǎn)位進(jìn)行安裝，而無需借助海上自升式風(fēng)機(jī)安裝船或浮式起重船。因此在提升施工效率的同時(shí)減少了大型起重船成本。然而，推動(dòng)海上風(fēng)機(jī)的平移法安裝的落地仍存在以下難點(diǎn)：

5、(1)海上風(fēng)機(jī)屬于高聳構(gòu)筑物，重心高，整體運(yùn)輸時(shí)容易發(fā)生傾覆式倒塌。

6、(2)針對大型海上風(fēng)機(jī)的專用安裝裝置與技術(shù)的研發(fā)仍處于空缺狀態(tài)。

7、為此，有必要提出一種采用平移安裝的海上風(fēng)機(jī)整體運(yùn)輸、安裝裝置及方法，從而解決上述背景中所提到的問題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本實(shí)用新型的目的在于提供一種采用平移安裝的海上風(fēng)機(jī)整體運(yùn)輸、安裝裝置及方法，以解決上述背景技術(shù)中海上風(fēng)機(jī)安裝時(shí)需要浮吊配合，造成安裝進(jìn)度慢、安裝成本高等問題。

2、為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型提供如下技術(shù)方案:

3、一種采用平移安裝的海上風(fēng)機(jī)整體運(yùn)輸、安裝裝置，包括駁船、平移裝置、風(fēng)機(jī)固定裝置、風(fēng)電機(jī)組、風(fēng)機(jī)基礎(chǔ)，所述平移裝置包括第一承載板、第二承載板及平移板，其中第一承載板固定于駁船上，且一端懸挑伸出駁船，該端呈u形從而形成兩個(gè)懸臂端用于通過駁船的移動(dòng)使固定于海床的風(fēng)機(jī)基礎(chǔ)能夠進(jìn)入u形端內(nèi)，第一承載板上設(shè)有若干條垂直于駁船長軸方向的平移軌道，第二承載板固定于第一承載板上且高度高于平移軌道；平移軌道上設(shè)有平移車，平移板位于第二承載板上方且固定于平移車上，平移板靠近第一承載板懸臂端的一側(cè)設(shè)有u形開口，平移板上沿u形開口設(shè)有若干第一螺栓用于安裝風(fēng)電機(jī)組，風(fēng)機(jī)固定裝置包含配重可拆卸式塔架底座和抱合式固定桁架，均固定安裝于平移板上，抱合式固定桁架可張開或抱合用于固定風(fēng)電機(jī)組的塔筒。

4、上述技術(shù)方案中，進(jìn)一步的，所述的第一承載板懸挑部分下方設(shè)有固定桁架，固定桁架另一端固定于駁船側(cè)面用于保證第一承載板懸挑部分的穩(wěn)固。

5、進(jìn)一步的，所述塔筒底部設(shè)有底法蘭用于與風(fēng)機(jī)基礎(chǔ)頂法蘭通過第二螺栓連接，塔筒底端周向設(shè)有擴(kuò)底，所述u形開口的開口直徑大于風(fēng)機(jī)基礎(chǔ)外徑小于擴(kuò)底直徑，所述擴(kuò)底上設(shè)有若干安裝孔用于連接所述平移板的第一螺栓從而實(shí)現(xiàn)風(fēng)電機(jī)組底部的固定。

6、進(jìn)一步的，沿兩個(gè)懸臂端在第一承載板上表面對稱設(shè)有4條平移軌道，每個(gè)懸臂端上各兩條，平移軌道上對稱設(shè)有若干臺(tái)平移車，所述第二承載板共兩塊，分別對應(yīng)設(shè)于每個(gè)懸臂梁的兩條平移軌道之間。

7、進(jìn)一步的，所述平移車包含制動(dòng)裝置、車輪、第一電機(jī)和液壓泵，第一電機(jī)和制動(dòng)裝置分別控制平移車的運(yùn)動(dòng)和制動(dòng)，平移車頂部設(shè)有多個(gè)所述液壓泵，液壓泵頂端與平移板固定用于控制平移板的升降。

8、進(jìn)一步的，所述抱合式固定桁架包括核心筒、塔架籠；核心筒固定于平移板上，配重可拆卸式塔架底座環(huán)繞核心筒設(shè)置，塔架籠固定于核心筒和配重可拆卸式塔架底座；塔架籠上設(shè)有轉(zhuǎn)軸，轉(zhuǎn)軸上部兩側(cè)及下部兩側(cè)分別設(shè)有兩個(gè)第一活動(dòng)臂和兩個(gè)第二活動(dòng)臂，通過第二電機(jī)驅(qū)動(dòng)用以控制第一活動(dòng)臂、第二活動(dòng)臂的開合，從而實(shí)現(xiàn)風(fēng)電機(jī)組塔筒處的固定與釋放。

9、進(jìn)一步的，所述配重可拆卸式塔架底座包括若干疊置的配重塊，通過螺栓與平移板固定。

10、一種采用平移安裝的海上風(fēng)機(jī)整體運(yùn)輸、安裝方法，利用上述任一項(xiàng)所述的裝置實(shí)現(xiàn)，具體步驟包括如下：

11、步驟一：風(fēng)機(jī)裝船

12、風(fēng)機(jī)塔筒、機(jī)艙及葉片等在岸上完成各部件預(yù)拼裝，在駁船上完成整體拼裝，或在陸上完成整體拼裝后通過軌道平移至駁船平移板的u形開口內(nèi)，通過第一螺栓固定風(fēng)機(jī)底部擴(kuò)底，通過第一活動(dòng)臂和第二活動(dòng)臂固定風(fēng)機(jī)塔筒，完成裝船；該過程中平移板與第二承載板保持接觸；

13、步驟二：風(fēng)機(jī)運(yùn)輸

14、通過拖輪牽引帶動(dòng)駁船移動(dòng)，駁船到達(dá)風(fēng)電場指定點(diǎn)位，調(diào)整船艏朝向使風(fēng)機(jī)基礎(chǔ)位于平移裝置的第一承載板的兩懸臂端中間，隨后下錨定位駁船；

15、步驟三：風(fēng)機(jī)就位

16、打開平移車的液壓泵，頂升平移裝置的平移板，使平移板與第二承載板脫開；啟動(dòng)平移車的第一電機(jī)，使平移板攜帶其上部件及風(fēng)機(jī)一同向風(fēng)機(jī)基礎(chǔ)移動(dòng)，直至風(fēng)機(jī)移動(dòng)到風(fēng)機(jī)基礎(chǔ)正上方；

17、步驟四：風(fēng)機(jī)安裝

18、風(fēng)機(jī)與風(fēng)機(jī)基礎(chǔ)對準(zhǔn)后，逐漸增加駁船壓載水，使風(fēng)機(jī)下降，并使塔筒底法蘭與風(fēng)機(jī)基礎(chǔ)頂法蘭接觸；擰緊基礎(chǔ)上的第二螺栓將風(fēng)機(jī)固定于風(fēng)機(jī)基礎(chǔ)，然后拆除風(fēng)機(jī)底部擴(kuò)底上的第一螺栓，通過第二電機(jī)打開用于固定塔筒的第一活動(dòng)臂和第二活動(dòng)臂；

19、步驟五：駁船撤離

20、風(fēng)機(jī)安裝后，啟動(dòng)平移車的第一電機(jī)，使平移板回到駁船中軸線，并降低液壓泵高度使平移板支撐于第二承載板之上；然后撤離駁船，完成風(fēng)機(jī)安裝。

21、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型的有益效果是：

22、(1)保證了風(fēng)電機(jī)組運(yùn)輸過程中穩(wěn)定和安全。駁船上設(shè)有風(fēng)機(jī)固定裝置，采用抱合式固定桁架通過第一活動(dòng)臂及第二活動(dòng)臂可實(shí)現(xiàn)風(fēng)機(jī)塔筒在運(yùn)輸、平移及安裝過程中的固定，通過平移板上的第一螺栓可實(shí)現(xiàn)風(fēng)機(jī)底部的固定，通過塔架底座的配重可降低風(fēng)機(jī)及塔架整體的重心，從而有效增強(qiáng)風(fēng)機(jī)運(yùn)輸中的穩(wěn)定性。同時(shí)，配重可拆卸，便于裝置運(yùn)輸。

23、(2)采用平移法安裝風(fēng)電機(jī)組，無需借助大型起重船，突破了自升式風(fēng)機(jī)安裝船支腿長度和起吊高度等因素的限制。駁船就位后，通過平移裝置將風(fēng)電機(jī)組和固定風(fēng)機(jī)的塔架一同移動(dòng)到風(fēng)機(jī)基礎(chǔ)上方，并通過壓載水量控制風(fēng)電機(jī)組高度。當(dāng)風(fēng)電機(jī)組與風(fēng)機(jī)基礎(chǔ)貼合時(shí)，固定第二螺栓實(shí)現(xiàn)風(fēng)電機(jī)組和風(fēng)機(jī)基礎(chǔ)的固定。風(fēng)機(jī)安裝全流程無需吊裝，大大降低了安裝成本。

技術(shù)特征：

1.一種采用平移安裝的海上風(fēng)機(jī)整體運(yùn)輸、安裝裝置，其特征在于，包括駁船(1)、平移裝置(2)、風(fēng)機(jī)固定裝置(3)、風(fēng)電機(jī)組(4)、風(fēng)機(jī)基礎(chǔ)(5)，所述平移裝置(2)包括第一承載板(202)、第二承載板(205)及平移板(206)，其中第一承載板(202)固定于駁船(1)上，且一端懸挑伸出駁船(1)，該端呈u形從而形成兩個(gè)懸臂端用于通過駁船(1)的移動(dòng)使固定于海床的風(fēng)機(jī)基礎(chǔ)(5)能夠進(jìn)入u形端內(nèi)，第一承載板(202)上設(shè)有若干條垂直于駁船(1)長軸方向的平移軌道(203)，第二承載板(205)固定于第一承載板(202)上且高度高于平移軌道(203)；平移軌道(203)上設(shè)有平移車(204)，平移板(206)位于第二承載板(205)上方且固定于平移車(204)上，平移板(206)靠近第一承載板(202)懸臂端的一側(cè)設(shè)有u形開口，平移板(206)上沿u形開口設(shè)有若干第一螺栓(207)用于安裝風(fēng)電機(jī)組(4)，風(fēng)機(jī)固定裝置(3)包含配重可拆卸式塔架底座(301)和抱合式固定桁架(302)，均固定安裝于平移板(206)上，抱合式固定桁架(302)可張開或抱合用于固定風(fēng)電機(jī)組(4)的塔筒(401)，所述配重可拆卸式塔架底座(301)包括若干疊置的配重塊，通過螺栓與平移板(206)固定，所述塔筒(401)底部設(shè)有底法蘭用于與風(fēng)機(jī)基礎(chǔ)頂法蘭通過第二螺栓連接，塔筒底端周向設(shè)有擴(kuò)底(402)。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的采用平移安裝的海上風(fēng)機(jī)整體運(yùn)輸、安裝裝置，其特征在于，所述的第一承載板(202)懸挑部分下方設(shè)有固定桁架(201)，固定桁架(201)另一端固定于駁船(1)側(cè)面用于保證第一承載板(202)懸挑部分的穩(wěn)固。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的采用平移安裝的海上風(fēng)機(jī)整體運(yùn)輸、安裝裝置，其特征在于，所述u形開口的開口直徑大于風(fēng)機(jī)基礎(chǔ)(5)外徑小于擴(kuò)底(402)直徑，所述擴(kuò)底(402)上設(shè)有若干安裝孔用于連接所述平移板(206)的第一螺栓(207)從而實(shí)現(xiàn)風(fēng)電機(jī)組底部的固定。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的采用平移安裝的海上風(fēng)機(jī)整體運(yùn)輸、安裝裝置，其特征在于：沿兩個(gè)懸臂端在第一承載板(202)上表面對稱設(shè)有4條平移軌道(203)，每個(gè)懸臂端上各兩條，平移軌道(203)上對稱設(shè)有若干臺(tái)平移車(204)，所述第二承載板(205)共兩塊，分別對應(yīng)設(shè)于每個(gè)懸臂梁的兩條平移軌道之間。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的采用平移安裝的海上風(fēng)機(jī)整體運(yùn)輸、安裝裝置，其特征在于：所述平移車(204)包含制動(dòng)裝置(2041)、車輪(2042)、第一電機(jī)(2043)和液壓泵(2044)，第一電機(jī)(2043)和制動(dòng)裝置(2041)分別控制平移車(204)的運(yùn)動(dòng)和制動(dòng)，平移車(204)頂部設(shè)有多個(gè)所述液壓泵(2044)，液壓泵(2044)頂端與平移板(206)固定用于控制平移板(206)的升降。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的采用平移安裝的海上風(fēng)機(jī)整體運(yùn)輸、安裝裝置，其特征在于：所述抱合式固定桁架(302)包括核心筒(3021)、塔架籠(3022)；核心筒(3021)固定于平移板(206)上，配重可拆卸式塔架底座(301)環(huán)繞核心筒(3021)設(shè)置，塔架籠(3022)固定于核心筒(3021)和配重可拆卸式塔架底座(301)；塔架籠(3022)上設(shè)有轉(zhuǎn)軸(3023)，轉(zhuǎn)軸(3023)上部兩側(cè)及下部兩側(cè)分別設(shè)有兩個(gè)第一活動(dòng)臂(3024)和兩個(gè)第二活動(dòng)臂(3025)，通過第二電機(jī)(3026)驅(qū)動(dòng)用以控制第一活動(dòng)臂(3024)、第二活動(dòng)臂(3025)的開合，從而實(shí)現(xiàn)風(fēng)電機(jī)組塔筒(401)處的固定與釋放。

技術(shù)總結(jié)
本技術(shù)公開了一種采用平移安裝的海上風(fēng)機(jī)整體運(yùn)輸、安裝裝置，包括駁船、平移裝置、風(fēng)機(jī)固定裝置、風(fēng)電機(jī)組、風(fēng)機(jī)基礎(chǔ)，所述平移裝置安裝于所述駁船上，為實(shí)現(xiàn)風(fēng)機(jī)固定裝置和風(fēng)機(jī)垂直于駁船長軸方向平移的裝置。風(fēng)機(jī)固定裝置包含配重可拆卸式塔架底座和抱合式固定桁架，用于實(shí)現(xiàn)風(fēng)機(jī)、塔架整體重心的降低，并保證風(fēng)機(jī)運(yùn)輸?shù)姆€(wěn)定。駁船就位后，該裝置通過平移裝置實(shí)現(xiàn)風(fēng)機(jī)與風(fēng)機(jī)基礎(chǔ)的安裝，無需其它起重船等大型施工船的配合，且突破了自升式風(fēng)機(jī)安裝船支腿長度和起吊高度等因素的限制，可大大降低安裝成本，并對推動(dòng)深遠(yuǎn)海風(fēng)電的發(fā)展具有重要的意義。

技術(shù)研發(fā)人員：童森杰,沈侃敏,張文龍,楊宏毅,王濱,余學(xué)佳,連金龍,王海宇,董雪,高山,仁修迪
受保護(hù)的技術(shù)使用者：中國電建集團(tuán)華東勘測設(shè)計(jì)研究院有限公司
技術(shù)研發(fā)日：20240718
技術(shù)公布日：2025/5/8