專利名稱：一種風力發電機在海上的快速安裝方法
技術領域：
本發明涉及一種風カ發電機安裝方法，特別是涉及ー種風カ發電機在海上的快速安裝方法。
背景技術：
現在隨著能源的緊缺，需要大力發展綠色能源，其中風カ發電也得到了大力的發展，特別是海上風カ發電技術發展迅速。但隨著風カ發電機的功率不斷增大，在海上安裝的難度也越來越大，安裝技術及安全性也越來越重要。現在一般采用大型吊裝船進行安裝，如3. 6兆瓦的風カ發電機需要一千噸的吊裝船在海上安裝。另外，現在是采用在海上吊裝組裝的方式安裝的，在海面上的高空中進行組裝吋，安裝的安全性差，特別是安裝漿葉吋，由于漿葉本身在海風的作用下會產生旋轉，導致安裝非常困難，甚至于會將漿葉折斷。現在雖然也有相關發明提高安裝的質量，如中國專利局于2009. 09. 30公開的專利申請號200910050458. 7發明名稱《風カ發電機海上安裝軟著陸系統》的發明公開了ー種安裝技術，該發明解決了現有技術中大功率風カ發電機海上設置過程中風機與海上基礎平臺之間的劇烈沖擊和碰撞問題，以免風機受劇烈沖擊或碰撞而受損，使風機底座與海上基礎平臺結合時實現軟著陸。但發該發明并沒有解決如何安全、高效地將風カ發電機在海里安裝的難題，特別是整體安裝的難題。為了盡快地開發海上風カ資源，解決大型風カ發電機在海上的安裝難題，特別是如何安全、高效地安裝風カ發電機。因此，現急需ー種如何在海上安全高效地整體式安裝風カ發電機的方法。
發明內容
本發明的目的在于克服上述缺點，提供ー種效率高、安全可靠、可操作性強、可整體式風カ發電機在海上的快速安裝方法。為此，本發明提供了一種風カ發電機在海上的快速安裝方法,包括風カ發電機、安裝船、海上基樁。所述方法是將安裝基座套接在海水里的海上基樁上；所述安裝基座的下部是海上固定支架。海上固定支架可以套接并固定在海上基樁上，將海上固定支架固定在海上基樁上。安裝基座的上部是固定軸承，固定軸承的里面是旋轉軸，在海上固定支架的上面是固定軸承，旋轉軸安裝在兩個固定軸承之間。將風カ發電機放置在安裝船上并運送至海上基柱處。所述風カ發電機是由塔桿、漿葉、電機齒輪箱組成。將旋轉軸的中部與風カ發電機的塔桿的下部固定，從而風力發電機塔桿的下部鎖定在安裝基座的旋轉軸上。這樣，風カ發電機可以以旋轉軸為支撐點進行旋轉；在塔桿位于旋轉軸以上的部分鎖定ー根或ー根以上的吊索，或者固定一根或一根以上的支撐桿；吊索或支撐桿固定在安裝船上；在安裝船上拉動吊索或推動支撐桿，塔桿將以旋轉軸為旋轉支撐點進行旋轉，旋轉至塔桿處于豎立狀態后，松開塔桿在旋轉軸上的鎖定點，使風カ發電機下降，塔桿的底部套接在海上基樁上并固定在海上基樁上，從而將風カ發電機快速安裝在海上基樁上。為了保證塔桿與旋轉軸之間固定點的牢固性，把旋轉軸的中部制作成包箍形狀，包箍由固定包片與活動包片通過、螺釘固定成一個圓形固定環，將塔桿的底部固定在其中，保證在風力發電機豎立的過程中不會脫離。
在本發明提供的另ー種風カ發電機在海上的快速安裝方法中，所述海上固定支架與固定軸承之間的連接是可以伸縮的，當收縮時固定軸承連里面的旋轉軸及固定在上的塔桿一同下降。為了防止下降過程中產生沖擊，傷害海上基樁，所述固定軸承的升降是通過與海上固定支架連接的液壓桿的伸縮實現的，液壓桿連接固定軸承與海上固定支架。由于液壓桿可以精確地控制下降過程，所以本發明所采用的液壓桿下降方式可以保證下降過程的安全性，實現軟著陸。在本發明提供的另ー種風カ發電機在海上的快速安裝方法中，所述支撐桿是液壓桿，支撐桿通過塔桿固定點與塔桿相連、通過安裝船固定點與安裝船相連；相連的方式是通過絞鏈連接的。為了更好地控制安裝過程，可以采用兩根支撐桿推動風カ發電機。當采用兩根液壓支撐桿時，兩根支撐桿的上端固定在風カ發電機的塔桿上，下端呈人字形分開固定在安裝船上，這樣可以保證在上升過程中在海上的穩定性。當采用吊索拉動風力發電機時，在安裝船上安裝了吊桿，吊索固定在吊桿的頂部。在塔桿上另外反向固定一根或ー根以上的吊索，吊索從反向拉動塔桿，保持塔桿在吊裝時處于穩定狀態；當采用兩根或兩根以上的吊索拉動塔桿時，吊索之間呈人字形排列。因為，在海上安裝風カ發電機時，會受到海風的作用，如果只用一根會受到海風特別是側向海風的作用時，會發生側向傾倒，采用兩根呈人字形安裝，形成穩定的三角形結構，從而保證了安裝的安全性。當然，也可以同時使用吊索與支撐桿。在本發明提供的另ー種風カ發電機在海上的快速安裝方法中，在所述安裝基座與安裝船之間通過連接桿相連；連接桿與安裝基座或海上基樁和安裝船之間的連接是通過絞鏈連接的。由于安裝船在海上會隨著海浪不停地擺動，通過絞鏈的連接方式既保證了安裝船與海上基樁之間的距離相對穩定，同時安裝船可以隨著海浪擺動，用小船達到大船的同樣抗風浪的效果。在本發明提供的另ー種風カ發電機在海上的快速安裝方法中，安裝過程中在風カ發電機的下面套接了加強支架，所述加強支架與塔桿加強座、電機齒輪箱支架及漿葉支架相連。塔桿加強座保護塔桿在豎立的過程中不會被折斷；電機齒輪箱支架保護在豎立過程中承受電機齒輪箱的重量，減輕塔桿在安裝豎立過程中的承重；漿葉支架用于在豎立過程中保護漿葉不會旋轉并防止折斷。由于現在的海上風カ發電機的安裝方式是采用分吊組合安裝，所以在安裝過程中塔桿并不需要承受風カ發電機、齒輪箱及漿葉的重量。但本發明采用的是整體安裝的方式，通過加強支架的作用減輕了塔桿在從水平到豎直過程中的承重量，保證了安裝過程的安全性和可靠性。本發明提供的風カ發電機在海上的快速安裝方法與現有方法相比具有以下優點I.安裝費用低本發明只需要在一個小位噸的船上安裝幾根吊索或推桿就可以完成原來要一千噸吊裝船才能完成的工作，整個安裝船的制造費用只有原來的十分之一。2.安裝效率高以前在高空中進行的安裝工作，現在只需在船上完成，可以大幅度地縮短安裝時間。3.安全性高以前在高空中進行吊裝危險大，特別是安裝漿葉時會受到海風的吹動產生旋轉；現在船上完成，降低了安裝工作的危險性，提高了安全性。
附圖I是本發明提供的一種風カ發電機在海上的快速安裝方法的示意圖；附圖2是本發明提供的一種風カ發電機在海上的快速安裝方法的ー個固定塔桿底部的旋轉軸中的包箍的截面示意圖；附圖3是本發明提供的一種風カ發電機在海上的快速安裝方法的加強結構示意圖。
具體實施例方式參照附圖1，附圖I是本發明提供的一種風カ發電機在海上的快速安裝方法的截 面示意圖安裝船2位于海上13，風カ發電機I位于安裝船2上，海上基樁4位于海上13。安裝基座3是由下部海上固定支架14和上面的固定軸承6及安裝在固定軸承6里的旋轉軸7組成，海上固定支架14和上面的固定軸承6之間可以升降。將海上固定支架14套接在海上基樁4上并固定。旋轉軸7安裝在兩個固定軸承6之間。將風カ發電機I放置在安裝船2上并運送至海上基柱4處，通過連接桿15將安裝船2與海上基樁4相連，相連的方式是通過絞鏈連接的，相連后保證了安裝船2與海上基樁4之間的距離相對穩定。所述風力發電機I是由塔桿5、漿葉11、電機齒輪箱12組成。旋轉軸7的中部將風カ發電機I的塔桿5的下部固定；將風カ發電機I的塔桿5的下部鎖定在安裝基座3的旋轉軸7上。這樣，風カ發電機I可以以旋轉軸7為支撐點進行旋轉；在塔桿5位于旋轉軸7以上的部分通過塔桿固定點8與支撐桿9相連，支撐桿9通過安裝船固定點10與安裝船2相連。在安裝船2上推動支撐桿9，塔桿5將以旋轉軸7為旋轉支撐點進行旋轉，旋轉至塔桿5處于豎立狀態后，使固定軸承6相對于海上固定支架14下降，旋轉軸7的下降帶動其上的風カ發電機I同時下降，塔桿5的底部套接在海上基樁4上并固定在海上基樁4上，松開塔桿5在旋轉軸7上的鎖定點，從而將風カ發電機I快速安裝在海上基樁4上。附圖2是本發明提供的一種風カ發電機在海上的快速安裝方法的ー個固定塔桿底部的旋轉軸中的包箍的截面示意圖為了保證塔桿5與旋轉軸7之間固定點的牢固性，把旋轉軸7的中部制作成包箍20，包箍20由固定包片22與活動包片21通過螺釘23、24固定成一個圓形固定環，將塔桿5的底部固定在其中，保證在風力發電機I豎立的過程中不會脫離。旋轉軸7的兩端分別固定在固定軸承6中。附圖3是本發明提供的一種風カ發電機在海上的快速安裝方法的加強結構示意圖安裝過程中在風カ發電機I的下面套接了加強支架30，所述加強支架30與塔桿加強座31、電機齒輪箱支架32及漿葉支架33、34相連。加強支架30是由高強度的材料制作，可以承受整個風カ發電機I的重量，保護塔桿5在豎立的過程中不會被折斷。塔桿加強座31連接塔桿5與加強支架30。電機齒輪箱支架32在豎立過程中承受電機齒輪箱12的重量，將電機齒輪箱12的重量傳遞給加強支架30，減輕塔桿5在安裝豎立過程中的承重。漿葉支撐架33及34用于在豎立過程中保護漿葉11不會旋轉并防止折斷。支撐桿9的一端通過加強支架固定點35與加強支架30相連，另一端通過安裝船固定點10與安裝船相連。推動支撐桿9可以將風力發電機I豎立起來。由于現在的海上風カ發電機的安裝方式是采用分步吊裝組合，所以在安裝過程中塔桿并不需要承受風カ發電機、齒輪箱及漿葉的總重量。但本發明采用的是整體安裝方式，通過加強支架30的作用減輕了塔桿5在從水平一到豎直過程中的承重量，保證了安裝過程的安全性。
上面所述實施例是對本發明進行說明，并非對本發明進行限定。本發明要求保護的構思、方法和范圍，都記載在本發明的權利要求書中。
權利要求
1.一種風カ發電機在海上的快速安裝方法,包括風カ發電機、安裝船、海上基樁,其特征是所述方法是將風力發電機(I)放置在安裝船(2)上；將安裝基座(3)套接在海水(13)里的海上基樁⑷上；所述風カ發電機⑴是由塔桿(5)、漿葉(11)、電機齒輪箱(12)組成；所述安裝基座(3)的上部是固定軸承(6)及其中的旋轉軸(7)，下部是海上固定支架(14)；海上固定支架(14)可以套接并固定在海上基樁(4)上，在海上固定支架(14)的上面是固定軸承出)，在兩個固定軸承(6)之間是旋轉軸(7)，旋轉軸(7)的中部鎖住風力發電機(I)的塔桿(5)，將風カ發電機(I)的塔桿(5)的下部鎖定在安裝基座(3)的旋轉軸(7)上，風力發電機⑴可以以旋轉軸⑵為支撐點進行旋轉；在塔桿(5)位于旋轉軸(7)以上的部分鎖定ー根或一根以上的吊索，或者固定一根或一根以上的支撐桿；吊索或支撐桿固定在安裝船(2)上；在安裝船(2)上拉動吊索或推動支撐桿(9)，塔桿(5)將以旋轉軸(7)為旋轉支撐點進行旋轉，旋轉至塔桿(5)處于豎立狀態后，松開塔桿(5)在旋轉軸(7)上的鎖定點，使風カ發電機(I)下降，塔桿(5)的底部套接在海上基樁(4)上并固定在海上基樁(4)上，從而使風カ發電機(I)快速安裝在海上基樁(4)上。
2.根據權利要求I所述的風力發電機在海上的快速安裝方法，其特征是所述海上固定支架(14)與固定軸承(6)之間的連接是可以伸縮的，當收縮時固定軸承(6)連里面的旋轉軸(7)及固定在上的塔桿(5) —同下降。
3.根據權利要求2所述的風力發電機在海上的快速安裝方法，其特征是所述固定軸承(6)的升降是通過連接海上固定支架(14)的液壓桿的伸縮實現的，液壓桿連接固定軸承(6)與海上固定支架(14)。
4.根據權利要求I所述的風力發電機在海上的快速安裝方法，其特征是在所述安裝基座(3)與安裝船(2)之間通過連接桿(15)相連；連接桿(15)與安裝基座(3)和安裝船(2)之間的連接是通過絞鏈連接的。
5.根據權利要求I所述的風力發電機在海上的快速安裝方法，其特征是所述支撐桿(9)是液壓桿，支撐桿(9)通過塔桿固定點⑶與塔桿(5)相連、通過安裝船固定點(10)與安裝船(2)相連；相連的方式是通過絞鏈連接的。
6.根據權利要求I所述的風力發電機在海上的快速安裝方法，其特征是在旋轉軸(7)的中部是包箍(20)，包箍(20)由固定包片(22)與活動包片(21)通過螺釘(23)、(24)固定成ー個圓形固定環，將塔桿(5)的底部固定在其中。
7.根據權利要求I所述的風力發電機在海上的快速安裝方法，其特征是在安裝過程中在風カ發電機(I)的下面套接了加強支架(30)，所述加強支架(30)與塔桿加強座(31)、電機齒輪箱支架(32)及漿葉支架(33)、(34)組成；塔桿加強座(31)保護塔桿(5)在豎立的過程中不會被折斷；電機齒輪箱支架(32)保護在豎立過程中承受電機齒輪箱(12)的重量，減輕塔桿(5)在安裝豎立過程中的承重；漿葉支架(33)及(34)用于在豎立過程中保護衆葉(11)不會旋轉并防止折斷。
8.根據權利要求I所述的風力發電機在海上的快速安裝方法，其特征是當采用吊索拉動風力發電機⑴時，在安裝船⑵上安裝了吊桿，吊索固定在吊桿的頂部。
9.根據權利要求8所述的風力發電機在海上的快速安裝方法，其特征是在風カ發電機(I)上另外反向固定一根或一根以上的吊索，吊索從反向拉動風力發電機(I)，保持風カ發電機(I)在吊裝時處于穩定狀態；當采用兩根或兩根以上的吊索拉動風力發電機(I)吋，吊索之間呈人字形排列。
10.根據權利要求I所述的風力發電機在海上的快速安裝方法，其特征是當采用兩根支撐桿(9)推動風カ發電機(I)時，兩根支撐桿(9)的上端固定在風カ發電機(I)的塔桿(5)上，下端呈人字形分開固定在安裝船(2)上。
全文摘要
本發明公開了一種風力發電機在海上的快速安裝方法。所述方法是將安裝基座的下部海上固定支架套接在海水里的海上基樁上，海上固定支架的上面是固定軸承，在兩個固定軸承之間安裝旋轉軸。將旋轉軸的中部與風力發電機的塔桿的下部固定，風力發電機可以以旋轉軸為支撐點進行旋轉。在塔桿位于旋轉軸以上的部分鎖定一根或一根以上的支撐桿，支撐桿的另一端固定在安裝船上。在安裝船上推動支撐桿，風力發電機的塔桿將以旋轉軸為旋轉支撐點進行旋轉至塔桿處于豎立狀態，豎立后使風力發電機下降，塔桿的底部套接在海上基樁上并固定，從而將風力發電機快速安裝在海上基樁上。本發明用于在海上整體快速安裝風力發電機。
文檔編號F03D11/04GK102650270SQ201110048209
公開日2012年8月29日 申請日期2011年2月28日 優先權日2011年2月28日
發明者王武生 申請人:上海奇謀能源技術開發有限公司