[发明专利]一种海上风场风机安装作业工程船及其作业方法

权利要求书

1.一种海上风场风机安装作业工程船，包括主船体(1)，其特征在于：所述主船体(1)为双舷侧结构，所述主船体(1)顶部焊装有主甲板(101)，所述主甲板(101)上安装有履带吊(13)，所述履带吊(13)将主甲板(101)划分为部件存放区(15)和叶轮组装区，所述叶轮组装区安装有主吊机(4)，所述主吊机(4)位于主甲板(101)的一侧舷上，位于主吊机(4)前方的该侧舷上还安装有象腿工装(12)；位于主甲板(101)另一侧舷处的主船体(1)内设置有与主吊机(4)相平衡的压载舱(21)。

2.如权利要求1所述的一种海上风场风机安装作业工程船，其特征在于：所述主船体(1)的两侧舷上对称焊装有多个固桩室(3)，贯穿单个固桩室(3)安装有桩腿(2)，多个桩腿(2)分别通过固桩室(3)内的升降装置实现对主船体(1)的支撑和升降；单个升降装置包括两套相互独立的液压插销式升降系统。

3.如权利要求2所述的一种海上风场风机安装作业工程船，其特征在于：所述固桩室(3)的数量为四个，并对称安装于主船体(1)的两侧舷上，主船体(1)右舷后部的固桩室(3)处安装主吊机(4)，象腿工装(12)位于主船体(1)右舷的两个固桩室(3)之间。

4.如权利要求2所述的一种海上风场风机安装作业工程船，其特征在于：单个升降装置的结构为：包括上下间隔布置并套装于桩腿(2)上的两个环梁(31)，单个环梁(31)由升降油缸(32)驱动实现相对于桩腿(2)轴向的移动；所述环梁(31)通过插销(34)与桩腿(2)固定，所述插销(34)由液压缸(35)驱动；所述固桩室(3)与桩腿(2)之间设置有导向结构(33)。

5.如权利要求1所述的一种海上风场风机安装作业工程船，其特征在于：位于主甲板(101)下方的主船体(1)内设置有设备甲板(102)，位于设备甲板(102)下方的主船体(1)底部设置有外舱底(103)，所述设备甲板(102)和外舱底(103)构成主船体(1)的双层底结构；所述设备甲板(102)上由多个相互垂直的纵舱壁(105)和横舱壁(104)划分为多个舱室，所述设备甲板(102)中部沿着艏艉方向依次设置为生活娱乐区(30)、辅机舱(17)和主机舱(18)，所述设备甲板(102)侧舷处设置有机修间(19)和配电板室(20)。

6.如权利要求5所述的一种海上风场风机安装作业工程船，其特征在于：所述外舱底(103)中部沿着艏艉方向依次设置有生活防水舱(26)、饮水舱(25)和燃油舱(22)；压载舱(21)设置于外舱底(103)的侧舷处，所述外舱底(103)的艏部和艉部均设置有压载舱(21)；所述外舱底(103)的侧舷处还设置有淡水舱(23)和灰水舱(24)，其余舱室为空舱。

7.如权利要求1所述的一种海上风场风机安装作业工程船，其特征在于：所述主甲板(101)艏部的中间位置设置有上层建筑(8)，所述上层建筑(8)包括控制室(81)和居住舱室(82)；位于上层建筑(8)旁边的主甲板(101)艏部安装有就位锚泊系统(9)；所述主甲板(101)船艏部对称安装有拖带板眼(11)；所述主甲板(101)艏艉两舷处安装有由液压驱动的四点锚泊系统(10)，四点锚泊系统(10)包括定位锚。

8.如权利要求1所述的一种海上风场风机安装作业工程船，其特征在于：所述主吊机(4)为全回转绕桩塔式起重机，其起吊能力为600吨，距主甲板(101)的吊高为116米；所述履带吊(13)的起吊能力为200吨，履带吊(13)配合主吊机(4)施工作业；位于象腿工装(12)前部的主甲板(101)上还安装有10吨的副吊(7)。

9.如权利要求1所述的一种海上风场风机安装作业工程船，其特征在于：所述象腿工装(12)与轮毂配合，象腿工装(12)通过紧固件固定轮毂；所述主甲板(101)上还安装有海水塔(6)和软管绞车系统(5)。

10.一种权利要求1所述的海上风场风机安装作业工程船的作业方法，其特征在于：包括如下步骤：

第一步：工程船由锚艇拖航至作业区域，通过GPS系统完成初步定位；起锚艇将四点锚泊系统(10)的定位锚运送至预设位置抛锚，通过定位锚调整工程船位置，通过出绳长度、速度以及动静态张力对工程船进行精确定位；

第二步：固桩室(3)内的升降油缸(32)工作，两个环梁(31)交替由升降油缸(32)驱动相对于桩腿(2)轴向移动，并通过液压缸(35)驱动插销(34)将环梁(31)相对于桩腿(2)固定，使得工程船脱离并抬出海平面(29)，海水塔(6)和软管绞车系统(5)则探入海平面(29)内；

第三步：由履带吊(13)和副吊(7)相配合，将轮毂从部件存放区(15)吊装并倒扣至象腿工装(12)上，通过紧固件将轮毂与象腿工装(12)紧固；

第四步：履带吊(13)与主吊机(4)配合，将三个风机叶片依次从部件存放区(15)吊装至象腿工装(12)上的轮毂处，并通过紧固件将风机叶片与轮毂拼装形成叶轮(27)；

第五步：将第四步中叶轮(27)的叶片变桨到预设位置；由主吊机(4)配合履带吊(13)将叶轮(27)吊装提升至叶轮组件(28)处，使得叶轮(27)轮毂的法兰平面与叶轮组件(28)发电机的法兰平面处于同一水平面处；

第六步：履带吊(13)松下索具，叶轮(27)与叶轮组件(28)对接，完成安装。