一種被動式波浪補償登船裝置的制作方法

本發明涉及被動式波浪補償登船裝置，特別涉及波浪補償海上風機的運維船登船裝置。

背景技術：

目前，我國沿海海域海上風場的建設及規劃逐年遞增，國家對于海上風電風場風機數量、投資規模也逐步增加；但針對目前及未來海上風場的運營維護，登上海上風機進行設備維護保養、故障排查與檢修一直缺少科學合理人員通道。因海上風浪及水流作用的影響，需要設計一種柔性的波浪補償登船機構解決此類問題。

現有的技術存在問題：

1、目前國內船與海上風機攀爬通道常采用交通船帶纜的方式，使用交通船靠泊基礎樁固定限位，然后人員攀爬登上風機基礎樁上的直梯。船舶之間的過駁通道一般采用鋼質梯道。但是海上風浪、天氣情況多變，給實際操作帶來較大難度，且操作安全性極差，無法滿足不同水域風浪中的作業需求。

2、現有海上風機登船裝置為施工人員手動操作，只能滿足海上浪高較小，無法實現風浪中操作的靈活性。

3、目前的海上風機登船裝置，使用時對于施工人員的技術水平、安全意識要求較高，但自動化程度相對較低。

技術實現要素：

本發明所要解決的技術問題是針對上述現有技術的不足，而提供一種模擬不同海況條件下波高的限制，可以用于沿海風場的運營維護，也可以在船與船之間過駁，滿足沿海水域運維交通船/艇安裝，適應不同時段風電場運維施工需要的被動式波浪補償海上風機登船裝置。

本發明的目的通過以下技術方案來實現：一種被動式波浪補償登船裝置，所述波浪補償登船梯道，在所述波浪補償登船梯道的兩側對稱設有抱鉤裝置，所述浪補償登船梯道的下端鏈接有鉸座，所述波浪補償登船梯道包括梯道固定段和梯道伸縮段和梯道固定段，在所述梯道伸縮段的后端連接有梯道伸縮油缸，在所述梯道固定段下端的兩側對稱連接有變幅液壓油缸的一端，所述變幅液壓油缸的另一端與鉸座相連，在所述鉸座靠近波浪補償登船梯道的一側設有頂推滾輪。

本發明的進一步改進在于：所述抱鉤裝置包括抱鉤油缸、液壓抱鉤和抱鉤滾輪，在所述抱鉤油缸的前端連接有液壓抱鉤，在所述液壓抱鉤上設有抱鉤滾輪，所述抱鉤滾輪與頂推滾輪夾住風機基礎管樁，在波浪的作用下沿管樁上下滑動。

1、本發明具有操作簡單，工作效率高，使用范圍廣，且安全可靠，自動化程度較高，消耗人工勞動成本低。具有一定經濟實用性。

2、被動式波浪補償海上風機登船梯，由桁架、板材焊接組成，結構緊湊，成套設備安裝，運輸方便。

3、波浪補償梯道可根據不同使用條件、不同浪高進行梯道長度調整，以滿足不同波高下運維船舶靠泊使用需要。

4、當液壓抱鉤系統抱住風機基礎管架后，波浪補償爬梯切換為隨動狀態，系統切換為液壓被動補償，蓄能器提供3-6MPa壓力，以減緩波浪補償爬梯隨波浪變幅的速度，避免整套機構在波浪中剛性碰撞，提高系統穩定性。保證了波浪補償爬梯機構使用壽命。

5、船舶兩舷安裝有橡膠頂輪，采用鋼制筒體結構外層包橡膠,可以使頂輪獲得較大摩擦力,沿著風機基礎管架上下滾動，同時又不破壞風機基礎管架外壁,頂輪滿足在靠泊風機基礎管架時強度要求。

附圖說明：

圖1為本發明的俯視圖；

圖2為本發明的側視圖；

圖3為頂推滾輪及波浪補償梯道示意圖；

圖4為液壓抱鉤的結構示意圖；

1-波浪補償登船梯道、2-抱鉤裝置、3-梯道固定段、4-梯道伸縮段、5-頂推滾輪、6-梯道伸縮油缸、7-變幅液壓油缸、8-鉸座、9-抱鉤油缸、10-液壓抱鉤、11-抱鉤滾輪。

具體實施方式：

為了加深對本發明的理解，下面將結合實施例和附圖對本發明作進一步詳述，該實施例僅用于解釋本發明，并不構成對本發明保護范圍的限定。

為使本發明實施例的目的、技術方案和優點更加清楚，下面將對本發明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例是本發明一部分實施例，而不是全部的實施例。

在本發明的一種實施方式中描述的元素和特征可以與一個或更多個其它實施方式中示出的元素和特征相結合。應當注意，為了清楚的目的，說明中省略了與本發明無關的、本領域普通技術人員已知的部件和處理的表示和描述。基于本發明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有付出創造性勞動的前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發明保護的范圍。

如圖1-4示出了本發明一種被動式波浪補償登船裝置的實施方式：所述波浪補償登船梯道1，在所述波浪補償登船梯道1的兩側對稱設有抱鉤裝置2，所述浪補償登船梯道1的下端鏈接有鉸座8，所述波浪補償登船梯道1包括梯道固定段3和梯道伸縮段4，在所述梯道伸縮段4的后端連接有梯道伸縮油缸6，在所述梯道固定段3下端的兩側對稱連接有變幅液壓油缸7的一端，所述變幅液壓油缸7的另一端與鉸座8相連，在所述鉸座8靠近波浪補償登船梯道1的一側設有頂推滾輪5。

所述抱鉤裝置2包括抱鉤油缸9、液壓抱鉤10和抱鉤滾輪11，在所述抱鉤油缸9的前端連接有液壓抱鉤10，在所述液壓抱鉤10上設有抱鉤滾輪11，所述抱鉤滾輪11與頂推滾輪5夾住風機基礎管樁，在波浪的作用下沿管樁上下滑動。

液壓抱鉤是高強度鋼板焊接而成的半包圍箱體，抱鉤變幅油缸，控制抱鉤環抱變幅，船艏中間設置被動式波浪補償海上風機登船梯，通過梯道伸縮油缸驅動調整梯道長度，梯道伸縮段端部設計成掛鉤形狀，用來在掛靠風機管架的直梯上，梯道固定段與鉸座連接，爬梯固定段下緣兩側設置變幅液壓油缸2根，實現梯道的變幅角度變換。當液壓抱鉤抱住風機基礎管樁，且波浪補償爬梯與風機管架直梯對接完成后，液壓系統切換為隨動狀態，液壓蓄能器恒定壓力，整套動作由液壓系統控制，控制面板集中在船舶架控臺上，駕駛室操控可以方便觀察機構就位情況。

具體工作過程：

1、首先調整好運維船的靠泊及波浪補償登船梯的姿態,在接近風機基礎管樁前將頂推滾輪朝向風機基礎管樁靠幫(單管樁)。

2、在波浪中將運維船靠近風機基礎管樁,頂推滾輪沿著垂向管樁靠幫上下滾動,此時動力定位控制船舶定位或舵槳與側推配合工作控制船舶與風機基礎的相對位移。

3、在波浪中液壓抱鉤油缸驅動抱鉤抱住風機基礎管樁,單側抱鉤油缸伸出抱住風機基礎管架,利用側推進或全回轉舵漿控制運維船姿態,另一側抱鉤抱住風機基礎管架。

4、當抱鉤抱住風機基礎管樁時，被動式波浪補償海上風機登船梯系統各變幅油缸工作方式通過液壓系統中電磁閥切換為隨動模式,即被動式波浪補償狀態。通過液壓系統中空壓機向蓄能器中充氣，調整系統壓力3-6MPa，在此狀態下運維船全回轉舵槳或側推持續工作，避免水流使運維船繞風機基礎管樁漂移，緩解抱鉤對風機基礎管樁結構的壓力和扭力。被動式波浪登船裝置在風浪中提供風機維護人員安全通道。

5、離開風機基礎管樁前，風機維護人員通過波浪補償登船梯道回到運維船上，此時動力定位控制船舶定位或舵槳與側推持續工作，頂推滾輪和抱鉤滾輪沿著風機基礎管樁上下滾動,逐一打開風機基礎管架兩側液壓抱鉤，倒車駛離管樁靠泊作業區域，此時，完成一臺海上風機保養/維修工作。

本發明具有操作簡單，工作效率高，使用范圍廣，且安全可靠，自動化程度較高，消耗人工勞動成本低；被動式波浪補償海上風機登船梯，由桁架、板材焊接組成，結構緊湊，成套設備安裝，運輸方便；波浪補償梯道可根據不同使用條件、不同浪高進行梯道長度調整，以滿足不同波高下運維船舶靠泊使用需要；當液壓抱鉤系統抱住風機基礎管架后，波浪補償爬梯切換為隨動狀態，系統切換為液壓被動補償，蓄能器提供3-6MPa壓力，以減緩波浪補償爬梯隨波浪變幅的速度，避免整套機構在波浪中剛性碰撞，提高系統穩定性。保證了波浪補償爬梯機構使用壽命；船舶兩舷安裝有橡膠頂輪，采用鋼制筒體結構外層包橡膠,可以使頂輪獲得較大摩擦力,沿著風機基礎管架上下滾動，同時又不破壞風機基礎管架外壁,頂輪滿足在靠泊風機基礎管架時強度要求。

最后應說明的是：雖然以上已經詳細說明了本發明及其優點，但是應當理解在不超出由所附的權利要求所限定的本發明的精神和范圍的情況下可以進行各種改變、替代和變換。而且，本發明的范圍不僅限于說明書所描述的過程、設備、手段、方法和步驟的具體實施例。本領域內的普通技術人員從本發明的公開內容將容易理解，根據本發明可以使用執行與在此所述的相應實施例基本相同的功能或者獲得與其基本相同的結果的、現有和將來要被開發的過程、設備、手段、方法或者步驟。因此，所附的權利要求旨在在它們的范圍內包括這樣的過程、設備、手段、方法或者步驟。