华锐风电科技（集团）股份有限公司 (中国北京市海淀区中关村大街59号文化大厦19层, Beijing 2, 100872, CN)
| 权利要求 1、 一种海上风力发电机组运输吊装船， 其特征在于， 包括 船体， 所述船体的尾部开设有供风机通过的 "U" 字形开口； 多个固定支架， 所述固定支架平行排列为两排， 所述固定支架的底端固定于 船体内的曱板上； 第一滑轨， 装设于每排所述固定支架的顶端； 第二滑轨， 装设于所述船体的曱板上两排固定支架的内侧， 所述第二滑轨与 第一滑轨相平行； 所述风机， 机身上设有与第一滑轨滑动配合的吊梁； 緩冲装置， 固定于所述风机的底部， 与第二滑轨滑动配合； 回转吊车， 设于所述 "U" 字形开口两侧的顶端； 卷扬装置， 设于所述船体的尾部。 2、 如权利要求 1所述的海上风力发电机组运输 装船， 其特征在于， 所述緩 冲装置具有多个爪部， 每一爪部的底部设有一个液压缸。 3、 如权利要求 1所述的海上风力发电机组运输吊装船， 其特征在于， 所述吊 梁两侧有对称的翼部， 所述翼部放置于所迷第一滑轨上。 4、 如权利要求 1所述的海上风力发电机组运输吊装船， 其特征在于， 所述卷 扬装置具有钢丝绳， 所述钢丝绳的一端固定在该卷扬装置上， 另一端固定所述风 机的吊梁上。 5、 如权利要求 1所述的海上风力发电机组运输吊装船， 其特征在于， 所述船 体的头部也设有卷扬装置。 6、 如权利要求 4所述的海上风力发电机组运输吊装船， 其特征在于， 所述船 体的头部设有供所述钢丝绳绕设的定滑轮。 7、 一种采用海上风力发电机组运输吊装船的海上风力发电机组运输吊装方 法， 其特征在于， 包括如下步骤： ( 1 )将风机完成组装并进行并网试验； ( 2 )将风机逐个整体装船； ( 3 ) 吊装船经海上运输到达指定风场机位； ( 4 )将风机吊至风机基础上方， 经过緩冲装置的緩冲， 将风机与风机基础平 稳对接。 8、 如权利要求 5所述的海上风力发电机組运输吊装方法， 其特征在于， 步骤 ( 2 )还包括： 回转吊车抬吊风机的吊梁后回转， 将风机抬起至船体内的甲板上, : 使第一滑轨和吊梁滑动配合、 以及緩冲装置和第二滑轨滑动配会； .将船头的卷扬 装置的钢丝绳固定在风机的吊梁上， 船头卷扬装置收紧钢丝绳使风机整机在船上 的平移， 从而将风机移动到达指定位置。 9、 如权利要求 5所述的海上风力发电机组运输吊装方法， 其特征在于， 步骤 ( 2 )还包括： 回转吊车抬吊风机的吊梁后回转， 将风机抬起至船体内的甲板上， 使第一滑轨和吊梁滑动配合、 以及緩冲装置和第二滑轨滑动配合； 将船尾卷扬装 置的钢丝绳绕设在船头定滑轮上， 然后将所述钢丝绳的末端固定在风机的吊梁上， 船尾卷扬装置收紧钢丝绳使风机整机在船上的平移， 从而将风机移动到达指定位 置。 10、 如权利要求 8或 9所述的海上风力发电机组运输吊装方法， 其特征在于， 步骤（4 )还包括： 将船尾卷扬装置的钢丝绳固定在风机的吊梁上， 通过船尾卷扬 装置的卷收将风机平移至回转吊车工作半径范围内， 然后取下钢丝绳， 由回转吊 车抬起风机的吊梁后回转， 将风机吊至风机基础上方。 |
本发明涉及一种吊装船及其运输吊装方法， 特别是一种海上风电机组整体运 输和吊装的吊装船以及采用该吊装船完成的运 输吊装方法。 背景技术
近年来， 随着风电技术的发展和机组性能逐步改进和提 高， 风电机组越来越 经济和高效， 单机容量也不断增大， 在相同的装机容量下逐步减少了机组数量和 占地面积， 大大节省了基础设施的投资。 然而随着风电产业的进一步发展， 陆地 风场的开发已日趋饱和。 而且随着风电机组单机容量逐渐增大， 机组各部件的长 度和重量也不断增大， 这大大增加了机组运输和安装难度和成本。 相比而言， 海 上风场 （离岸型风场） 具有风速高、 湍流度低、 风切变小等优点， 同等额定功率 下离岸型风机的叶轮直径更大、 额定风速低、 轮毂高度低 （塔筒高度低） 和叶尖 速比高的特点， 这能大大提高机组发电量并延长机组的使用寿 命。 目前世界各国 海上风电正在蓬勃发展， 我国也已规划了千万千瓦级海上风场。
然而海上 （离岸型）风电机组安装难度极大， 其施工过程受到风浪的严重影 响。
目前国外海上风场安装方案包括： 1、分部件组装： 与陆地风机安装方案类似， 在风场依次安装塔筒、 机舱和叶轮。 吊装船只将其整体顶升至水面以上以避免风 浪引起船只升沉和摇晃， 实现风机的安全、 准确安装。 2、 整体吊装： 在码头完成 风机的组装后， 整体吊至安装船上并运输至风场， 完成整体吊装。 由于目前这种 整体吊装均为浮吊， 因此风机与基础的对接须采用措施进行緩冲以 保护基础和风 机。
国内尚无成熟的海上风电机组专用安装设备。 因此对于我国海上风电而言， 吊装设备必将成为其发展的瓶颈。 发明内容
为克服海上风场现有的分部件吊装和整体吊装 方案的局限性， 提高风场建设 的经济性和安全性， 缩短海上风场的建设周期和设备调试周期。 本发明提供了一 种海上风电机组整体运输吊装船以及运输吊装 方法。 可实现风电机组的整体运输 和吊装， 既能保证 装前风机设备的调试工作的充分性， 又能经济高效的进行海 上风电机組的运输和吊装， 不但大大缩短了风场建设的周期， 而且减少了:风电机 组吊装后的调试工作， 实现了海上风电机组的快速并网。
一种海上风力发电机组运输吊装船， 包括船体， 所述船体的尾部开设有供风 机通过的 "U" 字形开口； 多个固定支架， 所述固定支架平行排列为两排， 所述固 定支架的底端固定于船体内的甲板上； 第一滑轨， 装设于每排所述固定支架的顶 端； 第二滑轨， 装设于所述船体的甲板上两排固定支架的内側 ， 所述第二滑轨与 第一滑轨相平行； 所述风机， 机身上设有与第一滑轨滑动配合的吊梁； 緩冲装置， 固定于所述风机的底部， 与第二滑轨滑动配合； 回转吊车， 设于所述 "U" 字形开 口两侧的顶端； 卷扬装置， 设于所述船体的尾部。
其中， 所述緩冲装置具有多个爪部， 每一爪部的底部设有一个液压缸。
其中， 所述吊梁两侧有对称的翼部， 所述翼部放置于所述第一滑轨上。
其中， 所述卷扬装置具有钢丝绳， 所述钢丝绳的一端固定在该卷扬装置上， 另一端固定所述风机的吊梁上。
其中， 所述船体的头部也设有卷扬装置。
其中， 所述船体的头部设有供所述钢丝绳绕设的定滑 轮。
一种采用海上风力发电机组运输吊装船的海上 风力发电机組运输^装方法， 包括如下步骤： （ 1 ) 将风机完成组装并进行并网试验； （2 )将风机逐个整体装 船； （ 3 ) 吊装船经海上运输到达指定风场机位； （ 4 )将风机吊至风机基础上方， 经过緩冲装置的緩冲， 将风机与风机基础平稳对接。
其中， 步骤 （2 )还包括： 回转吊车抬吊风机的吊梁后回转， 将风机抬起至船 体内的甲板上， 使第一滑轨和吊梁滑动配合、 以及緩冲装置和第二滑轨滑动配合； 将船头的卷扬装置的钢丝绳固定在风机的吊梁 上， 船头卷扬装置收紧钢丝绳使风 机整机在船上的平移， 从而将风机移动到达指定位置。
其中， 步骤（2 )还包括： 回转吊车抬吊风机的吊梁后回转， 将风机抬起至船 体内的甲板上， 使第一滑轨和吊梁滑动配合、 以及緩沖装置和第二滑轨滑动配合； 将船尾卷扬装置的钢丝绳绕设在船头定滑轮上 ， 然后将所述钢丝绳的末端固定在 风机的吊梁上， 船尾卷扬装置收紧钢丝绳使风机整机在船上的 平移， 从而将风机 移动到达指定位置。
其中， 步骤（4 )还包括： 将船尾卷扬装置的钢丝绳固定在风机的吊梁上 ， 通 过船尾卷扬装置的卷收将风机平移至回转吊车 工作半径范围内， 然后取下钢丝绳， 由回转吊车抬起风机的吊梁后回转， 将风机吊至风机基础上方。
本发明的有益技术效果在于： 实现一船多套风电风机运输和吊装， 提供了一 种新的海上风电施工方案； 实现机组出厂前充分的风机调试、 大大缩短现场调试 时间； 降低了风电安装船只对于海床、 水深等外部条件的限制， 既可进行近海风 场的施工， 又能进行深海风电场建设； 安全、 高效、 经济， 大大缩短风电设备交 货周期， 增强设备竟争力。 附图说明
图 1为本发明的运输吊装船的整体示意图；
图 2为本发明风机装船和风机平移的俯视图；
图 3a和 3b为本发明风机吊装的动作示意图。
附图标记说明：
固定支架- 1 ; 吊梁 -2 ; 第一滑轨 -31 ; 第二滑轨 -32 ; 卷扬装置 -4 ; 緩沖装置 -5 ; 回转吊车 -6 ; 船体 -7 ; 风机 -8 ; 风机基础- 9 ; 码头 -1 0。 具体实施方式
为了使本发明的形状、 构造以及特点能够更好地被理解， 以下将列举较佳实 施例并结合附图进行详细说明。
图 1 为本发明的运输吊装船的整体示意图， 如图 1所示， 本发明的海上风力 发电机组运输吊装船包括船体 7 , 船体 7内设有一组吊装设备， 该 装设备包括一 组固定支架 1 , 该一组固定支架 1为平行排列成两排的多个固定支架 1。 固定支架 1的底端固定于船体 7内的甲板上， 固定支架 1的顶端固定有钢结构， 两排钢结构 上分别装设一个第一滑轨 31。 船体 7的曱板上于两排固定支架 1 内側设有与第一 滑轨 31相平行的两个第二滑轨 32。
风机 8为组装完成的风机整机， 包括机身和叶片等部件， 风机 8的结构并非 本发明的发明点所在， 故在此不再赘述。 风机 8的机身上与第一滑轨 31相配合的 位置装有吊梁 2 , 吊梁 2两侧有对称的翼部， 可以放置于第一滑轨 31上， 而在第 一滑轨 31上滑动。
风机 8的底部由螺栓固定有緩冲装置 5 , 緩沖装置 5置于第二滑轨 32上， 緩 冲装置 5的底部设有与滑轨相配合的配合机构， 使緩冲装置 5与第二滑轨 32滑动 配合。 通过吊梁 2和第一滑轨 31的配合， 以及緩冲装置 5与第二滑轨 32的配合， 使得风机 8能够较为方便的在船体 7内移动。
緩冲装置 5具有多个爪部， 每一爪部的底部设有一个液压缸。 当将风机 8放 置到需要安装风机的风机基础 9上时， 风机 8与风机基础 9之间的沖击力通过液 压缸緩冲， 进而保护风机 8。
船体 7的尾部对称设有两个卷扬装置 4， 每一卷扬装置 4包括一根钢丝绳， 钢 丝绳的一端固定在该卷扬装置 4上， 另一端固定在想要拖动的风机 8的吊梁 2上。 当卷扬装置 4卷动时， 钢丝绳被收紧， 从而拖动风机 8从船头滑动到船尾， 实现 风机 8的整机平移。
船头处也可对称设置两个卷扬装置 4 ,以实现装船时风机 8从船尾整机平移至 船头。 船头卷扬装置 4的结构和工作原理与船头卷扬装置 4相同， 故不再赘述。
该船头的两个卷扬装置 4 也可以采用两个定滑轮替代， 即在船头对称设置两 个定滑轮， 船尾卷扬装置 4 的钢丝绳绕设在船头的定滑轮上之后固定在风 机 8 的 吊梁 2上。 风机 8装船时， 船尾的卷扬装置 4卷动， 钢丝绳经船头定滑轮后拖动 风机 8 从船尾向船头整机平移。 由此可以利用同一卷扬装置两个方向卷扬移动 风 机。
船尾开设有供风机 8通过的 "U" 字形开口， 回转吊车 6设于 "U" 字形开口 两侧的顶端。 组装好的风机 8整机装船时， 由两个回转吊车 6分别吊住吊梁 2 两 側的翼部， 从 "U" 字形开口处将风机 8吊装到船体 7 内， 置于滑轨上。 当需要卸 下风机 8时， 同理通过回转吊车 6抬起风机 8后回转， 将风机 8从船体 7内卸下。
图 1为本发明风机装船和风机平移的俯视图， 图 3a和 3b为本发明风机吊装 的动作示意图。 如图所示， 本发明的海上风力发电机组的运输吊装方法采 用上述 运输吊装船来实现， 具体实施方法为：
首先风机 8机组在码头 10完成组装并进行并网试验， 然后将风机 8逐个从码 头 1 0上的风机基础 9上卸下， 整体装船。 具体为由本发明的运输 装船上的两台 回转吊车 6抬吊风机 8的吊梁 2后回转， 将风机 8抬起至船体 Ί 内的曱板上， 使 第一滑轨 31和吊梁 2滑动配合、 以及緩冲装置 5和第二滑轨 32的滑动配合。
将船头卷扬装置 4 的钢丝绳固定在风机 8 的吊梁 2上， 通过船头卷扬装置 4 收紧钢丝绳使风机 8整机在船上的平移， 从而将风机 8从船尾向船头方向移动到 达指定位置。 或者将船尾卷扬装置 4 的钢丝绳绕设在船头设置的定滑轮上， 然后 再固定在风机 8的吊梁 2上。 通过船尾卷扬装置 4收紧钢丝绳， 经定滑轮转向后 将风机 8从船尾移动到船头的指定位置。 将所有风机 8都装船固定后， 即完成风机 8的装船工作。 风机 8装船完毕， 经吊装船的海上运输到达指定风场机位。 吊装船准确定位后压舱， 准备整机吊装。
吊装时， 将卷扬装置 4 的钢丝绳固定在风机 8的吊梁 2上， 通过卷扬装置 4 的卷收将风机 8平移至回转吊车 6工作半径范围内， 然后取下钢丝绳， 由回转吊 车 6抬起风机 8的吊梁 2后回转， 将风机 8吊至风机基础 9上方， 经过緩冲装置 5 的緩冲， 实现风机 8 与风机基础 9 的平稳对接。 然后吊装船移动到下一个位置， 进行下一个风机 8的吊装。
本发明的海上风力发电机组运输吊装船， 通过上述技术方案达到的有益技术 效果在于： 可实现风电机组的整体运输和吊装， 既能保证 装前风机设备的调试 工作的充分性， 又能经济高效的进行海上风电机组的运输和吊 装， 不但大大缩短 了风场建设的周期， 而且减少了风电机组吊装后的调试工作， 实现了海上风电机 组的快速并网； 实现一船多套风电整机运输和 装， 提供了一种新的海上风电施 工方案； 实现机组出厂前充分的整机调试、 大大缩短现场调试时间； 降低了风电 安装船只对于海床、 水深等外部条件的限制， 既可进行近海风场的施工， 又能进 行深海风电场建设； 安全、 高效、 经济， 大大缩短风电设备交货周期， 增强设备 竟争力。
以上对本发明的描述是说明性的， 而非限制性的， 本专业技术人员理解， 在 权利要求限定的精神与范围之内可对其进行许 多修改、 变化或等效， 但是它们都 将落入本发明的保护范围内。