[发明专利]一种多自由度补偿的海上风机整体吊装装置有效

专利信息
申请号: 201610576282.9 申请日: 2016-07-19
公开(公告)号: CN106044585B 公开(公告)日: 2017-10-20
发明(设计)人: 陈远明;胡金鹏;梁富琳;陈超核 申请(专利权)人: 华南理工大学
主分类号: B66C23/53 分类号: B66C23/53;B66C23/62
代理公司: 广州粤高专利商标代理有限公司44102 代理人: 何淑珍
地址: 511458 广东省广州市*** 国省代码: 广东;44
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摘要:
搜索关键词: 一种 自由度 补偿 海上 风机 整体 吊装 装置
【说明书】:

技术领域

发明涉及海洋工程技术领域,特别涉及一种多自由度补偿的海上风机整体吊装装置。

背景技术

风能作为一种清洁的可再生能源,特别是海上风能,在世界能源结构中发挥重要作用,在可再生资源中占据主导地位,其开发和利用越来越被人们重视。目前用于海上风机安装的船舶主要有两大类,一类是自升式风机安装船或平台,另一类是浮式安装船。自升式安装船或平台受风浪影响较浮式安装船小,但其受水域、水深的限制;浮式安装船则不受水深的影响,但受风浪的影响较自升式安装船大。随着风电场的发展,风机安装逐渐向深水域发展,由于自升式安装船或平台受水深限制,并且在淤泥质海床,桩脚较难保持平衡,此时,大型浮式安装船就显示出优势了,其不受水域、水深限制,在不同风机位置间的转移速度快,操纵性好,机动性强。但由于风浪因素限制了浮式安装船的使用范围,其安装作业必须在小风浪条件下才能进行。因此如何降低风浪对浮式安装船的影响,提高安装作业中风机的稳定性和可控性成了目前需要迫切解决的问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种多自由度补偿的海上风机整体吊装装置,提高风机吊装中的稳定性和可控性,实现风机与风机基础的准确定位与对中。

本发明要解决的问题是现有浮式风机安装船在风浪的作用下,容易产生横摇、纵摇与升沉等运动,从而使吊装中的风机上下、左右、前后摇晃不定,难以控制,这给风机的定位对中工作带来极大的难度,常常出现风机与基础的抨击现象,轻者损坏设备,重者出现事故。本发明通过上部吊点运动补偿系统和下部风机定位对中系统来联合控制整个风机的姿态,使风机产生六个自由度的补偿运动来抗衡船舶的摇摆和升沉,从而提高风机在风浪中的稳定性,并实现风机和风机基础的定位与对中。

本发明采用的技术方案是:

一种多自由度补偿的海上风机整体吊装装置,包括船体,靠近船体艏部位置升高安装有吊架平台,所述吊架平台上方安装有吊架,还包括上部吊点运动补偿系统、起吊载荷动态匹配系统、下部风机定位对中系统、起吊系统,

所述上部吊点运动补偿系统活动安装在所述船体的吊架上端朝向船尾的一侧,包括一端通过万向铰链活动连接吊架的可伸缩吊臂、驱动可伸缩吊臂自由端绕万向铰链上下左右摆动的液压驱动装置,通过控制所述可伸缩吊臂的上下、左右转动及前后伸缩运动来实现上部吊点的前后、左右、上下运动补偿;

所述起吊载荷动态匹配系统一端连接可伸缩吊臂中部,另一端绕过设置在吊架顶端的滑轮机构后固定在吊架平台上,用以动态地平衡可伸缩吊臂自由端的受力;

所述下部风机定位对中系统包括用于夹固风机立柱底部的下平衡梁、固定在船体上且通过定位牵索连接下平衡梁底部四角的四台定位绞车;

所述起吊系统包括通过锁扣装置夹固风机立柱的上平衡梁和固定在吊架平台上的起吊绞车,缠在起吊绞车上的起吊索自由端绕过设置在可伸缩吊臂上的滑轮机构后连接上平衡梁两端,所述上平衡梁的底部通过钢缆连接下平衡梁。

进一步地,所述上部吊点运动补偿系统包括两个可伸缩吊臂,两个可伸缩吊臂分别通过球铰链左右对称地安装在所述船体的吊架的左右立柱上,通过控制所述可伸缩吊臂的伸缩运动来实现吊点沿船舶纵向方向的运动补偿,所述液压驱动装置包括两个水平补偿液压缸和两个垂向补偿液压缸,所述水平补偿液压缸和所述可伸缩吊臂布置在同一水平面上,两个水平补偿液压缸的一端分别通过球铰链与吊架的上横梁中部相连接,另一端分别与两个可伸缩吊臂内侧面铰接,通过控制水平补偿液压缸的伸缩运动来带动可伸缩吊臂做水平方向的转动,实现吊点沿船舶横向方向的运动补偿,所述垂向补偿液压缸安装在所述可伸缩吊臂的正下方,两个垂向补偿液压缸的一端分别通过球铰链与船体吊架的左右立柱相连,另一端分别与两个可伸缩吊臂下侧面铰接,通过所述垂向补偿液压缸的伸缩运动来驱动可伸缩吊臂垂直方向转动,以此实现吊点垂直方向的运动补偿。

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