專利名稱：一種海上風機運輸安裝平臺及其變幅裝置的制作方法
技術領域：
本發明涉及工程機械技術領域，特別涉及一種用于海上風機安裝的變幅裝置。本發明還涉及一種海上風機運輸安裝平臺。
背景技術：
海上風力發電技術是在適當的海域上建設風力發電場，將風力發電機(下文簡稱為風機)組安裝在風力發電場的風機基礎上，通過風機將風能轉換為電能的技術。風機一般包括風機塔筒、機艙和葉輪。機艙內安裝有發電機和齒輪箱，齒輪箱的主軸伸出機艙的外部，葉輪安裝于主軸上。風機塔筒的底端設有用于與風機基礎連接的法蘭， 機艙安裝于風機塔筒的頂端，則葉輪在風力作用下旋轉，齒輪箱工作，帶動機艙內的發電機運轉產生電能，實現對風能到電能的轉換。現有的海上風機整體安裝施工方法是利用運輸船將組裝好的風機整體運輸到預定風場，再用大型起重船將整臺風機吊起，在兩個拖輪的輔助牽拉下使風機保持垂直和穩定并使風機塔筒與風機基礎的中心對中。此種施工方法對于船舶的吊高要求較高，需要與其他工程船舶作極為精準的配合，而實際上，拖輪輔助牽拉的方式難以保證風機始終處于垂直和穩定狀態，尤其海上工況較差時，穩定性更差，施工效率也較低。因此，如何改進風機運輸安裝的設備，提高風機運輸的平穩性、安裝定位的精準性，是本領域技術人員需要解決的技術問題。
發明內容
有鑒于此，本發明的目的為提供一種設于海上風機運輸安裝平臺上的變幅裝置， 該變幅裝置在運輸安裝風機時，無需其他船舶輔助牽拉，即可使風機始終保持豎直的狀態， 穩定性較高，可以提高施工效率。本發明的另一目的是提供一種包括上述變幅裝置的海上風機運輸安裝平臺。為達到本發明的第一目的，本發明提供一種變幅裝置，設于海上風機運輸安裝的平臺上，包括主動變幅機構，其具有水平支撐臺、和位于所述水平支撐臺上方并用以豎直固定風機的水平橫梁、以及處于二者之間且平行設置的第一撐桿和第二撐桿；所述水平橫梁和所述水平支撐臺水平且平行設置；所述第一撐桿和所述第二撐桿的兩端均分別鉸接于所述水平橫梁和所述水平支撐臺，各鉸接軸平行；變幅驅動裝置，驅動所述第一撐桿和所述第二撐桿在同一平面內擺動。優選地，所述主動變幅機構還包括設于所述平臺上的底座，所述水平支撐臺位于所述底座上并相對于所述底座回轉。優選地，所述水平橫梁豎直設置導向架，所述導向架內設有相對于所述導向架升降的滑架，所述變幅裝置還包括驅動所述滑架升降的升降驅動裝置，以及與所述滑架固定并用以抱舉所述風機的抱舉裝置，所述抱舉裝置固定于所述滑架的下端，所述滑架的上端設有所述風機的第一護持裝置。優選地，還包括配重架，用以置放所述主動變幅機構的配重；從動變幅機構，具有配重支撐桿，所述配重支撐桿的一端鉸接于所述水平支撐臺， 另一端鉸接于所述配重架；主從聯動機構，具有第一連桿、第二連桿和第三連桿；所述水平支撐臺上設有聯動支撐桿，所述第二連桿鉸接所述聯動支撐桿，且所述第二連桿的兩端分別鉸接所述第一連桿和所述第三連桿的一端；所述第一連桿另一端鉸接所述第一撐桿或所述第二撐桿；所述第三連桿的另一端鉸接所述配重支撐桿；所述從動變幅機構和所述主從聯動機構中的各鉸接軸均與所述主動變幅機構中的各鉸接軸平行。優選地，所述第一撐桿包括兩主撐桿，兩所述主撐桿分別鉸接于所述導向架的兩側；所述導向架置于所述水平橫梁的一端，且所述導向架靠近兩所述主撐桿；所述第二撐桿與所述水平支撐臺的鉸接點位于兩所述主撐桿的中心軸線上。優選地，所述變幅驅動裝置為變幅油缸，所述變幅油缸的兩端分別鉸接所述水平支撐臺和所述水平橫梁，各鉸接軸與所述主動變幅機構的各鉸接軸平行。優選地，所述第一連桿、所述第二連桿和所述第三連桿的數目均為兩根，且沿兩所述主撐桿的中心軸線對稱設置；兩所述第一連桿的一端分別鉸接兩所述主撐桿，另一端分別鉸接兩所述第二連桿的一端；兩所述第二連桿的另一端分別鉸接兩所述第三連桿的一端；兩所述第三連桿的另一端分別鉸接兩所述配重支撐桿。優選地，所述配重支撐桿的數目為四根，兩兩平行且對稱設置，對稱的中心軸線與兩所述主撐桿的中心軸線平行；兩所述配重支撐桿鉸接于所述配重架的一側，另兩所述配重支撐架鉸接于所述配重架的另一側。優選地，所述第一護持裝置具有水平設置且相嵌套的導向外套和導向內套、驅動所述導向內套相對于所述導向外套伸縮的第一驅動裝置，以及連接并伸出所述導向內套的扶持桿，所述導向外套豎直鉸接于所述滑架的上端，所述滑架的上端設有驅動所述導向外套水平轉動的第二驅動裝置；且所述第一護持裝置的數目至少為兩個。優選地，所述扶持桿通過十字鉸接軸與所述導向內套鉸接；還包括水平鉸接于所述導向內套并于水平位置支撐所述扶持桿的扶持板，以及驅動所述扶持板豎直轉動的第三驅動裝置。優選地，所述第三驅動裝置包括擺動油缸和兩搖桿，所述擺動油缸的一端鉸接于所述導向內套的側壁，另一端與兩所述搖桿的一端均鉸接，兩所述搖桿的另一端分別鉸接于所述導向內套和所述扶持板。優選地，所述第一驅動裝置和所述第二驅動裝置均為油缸，所述第一驅動裝置設于所述導向內套與所述導向外套之間。優選地，所述滑架的上端面設有固定套，所述導向外套設于所述固定套內并豎直鉸接。本發明提供的變幅裝置，由于主動變幅機構為平行四邊形機構，故變幅過程中，水平橫梁的角度始終不變，處于水平狀態，則與其豎直定位的風機在吊移過程中能夠始終處于豎直狀態。安裝時，便于風機塔筒與風機安裝基礎的對中，以及風機塔筒法蘭孔與風機安裝基礎法蘭孔的精準配合，而且不受海上施工工況影響，狀態穩定。此外，該變幅裝置無需其他工程船舶作輔助工作，即可完成風機的穩定吊移和精準安裝，施工效率高且施工成本較低。在進一步的技術方案中，水平支撐臺可以回轉，主動變幅機構僅需于單側變幅，變幅幅度較小，故整個變幅裝置的高度遠遠低于現有技術中起吊風機的大型起重機的變幅機構高度，設備具有更高的穩定性。在進一步的技術方案中，設置導向架，其內部設置相對于導向架升降的滑架，風機通過抱舉裝置與滑架豎直定位，則當主動變幅機構將風機置于風機安裝基礎的上方時，通過升降驅動裝置驅動滑架下移，以便塔筒法蘭孔與風機基礎法蘭孔的對接，操作精度較高， 且便于調節。在進一步的技術方案中，還設置了從動變幅機構和主從聯動機構，從動變幅機構控制配重的變幅，主從聯動機構實現風機和配重同時向遠離或靠近水平支撐臺中心的方向運動。則該結構可以實現配重與風機保持實時平衡，在變幅和回轉過程中，減小水平支撐臺所承受的彎矩；同時，可以使風機和配重收回至最小的回轉半徑狀態，回轉無需占用甲板上的太多空間，減小回轉支撐的受力。為達到本發明的另一目的，本發明還提供一種海上風機運輸安裝平臺，包括平臺本體，其甲板上具有置放風機的固定架，以及移動風機至風機安裝基礎處的變幅裝置，所述變幅裝置為上述任一項所述的變幅裝置。優選地，所述平臺本體的甲板上設有軌道，所述底座具有沿所述軌道移動的行走
直ο優選地，所述固定架的上端設有固定所述風機的第二護持裝置，下端設有移動所述風機的底座滑車，所述底座滑車沿所述軌道移動。優選地，所述平臺具有伸出所述平臺本體的懸臂梁，所述懸臂梁沿所述軌道方向延伸，其一端與所述平臺本體水平鉸接，還具有驅動所述懸臂梁轉動的第四驅動裝置。由于上述變幅裝置具有上述技術效果，具有該變幅裝置的海上風機運輸安裝平臺也具有相同的技術效果。在進一步的技術方案中，平臺本體上設有軌道，變幅裝置設有可以沿軌道移動的行走裝置，則變幅裝置可以移動至風機置放處，提取風機，使風機的運輸安裝更為簡便。
圖1為本發明所提供海上運輸安裝平臺一種具體施方式的結構示意圖；圖2為圖1中變幅裝置運輸風機的結構示意圖；圖3為圖2中變幅裝置的結構示意圖；圖4為圖3中主動變幅機構的結構示意圖；圖5為圖3中從動變幅機構的結構示意圖；圖6為圖3中變幅裝置處于展開狀態的結構簡圖；圖7為圖6中變幅裝置處于收起狀態的結構簡圖；圖8為圖2中導向架與第一護持裝置的結構示意圖9為圖8中A部位的局部放大示意圖；圖10為圖8中第一護持裝置的結構示意圖；圖11為圖10中第一護持裝置的扶持板處于收起狀態的結構示意圖；圖12為圖10的軸向剖視圖。
具體實施例方式本發明的核心為提供一種設于海上風機運輸安裝平臺上的變幅裝置，該變幅裝置在運輸安裝風機時，無需其他船舶輔助牽拉，即可使風機始終保持豎直的狀態，穩定性較高，可以提高施工效率。本發明的另一核心是提供一種包括上述變幅裝置的海上風機運輸安裝平臺。為了使本領域的技術人員更好地理解本發明的技術方案，下面結合附圖和具體實施例對本發明作進一步的詳細說明。為便于理解，將變幅裝置結合海上風機運輸安裝平臺進行描述。請參考圖1至圖4，圖1為本發明所提供海上運輸安裝平臺一種具體施方式的結構示意圖；圖2為圖1中變幅裝置運輸風機的結構示意圖；圖3為圖2中變幅裝置的結構示意圖；圖4為圖3中主動變幅機構的結構示意圖。該發明提供的變幅裝置5，設于海上風機運輸安裝平臺上，如圖1所示，可以于平臺本體1的左右兩側各設置兩個樁腿2，在進行風機4安裝時，樁腿2的底端插入海底，平臺本體1沿樁腿2上升，脫離水面，使風機4整體運輸安裝平臺處于水平穩定狀態，變幅裝置5 即可將位于平臺本體1甲板上的風機4移動至風機安裝基礎(圖中未示出)上進行安裝。 此外，平臺本體1上設置有分別固定在平臺本體1的左右兩側的架體，兩側架體中間留有較大的空間，兩側架體的一端通過連接架連接成一個整體的運輸固定架3 ；在該運輸固定架3 的上方設有用于固定風機塔筒中部的風機第二護持裝置31 ；在其下方的平臺本體1的中間設有用于與風機塔筒下方的連接法蘭連接的底座32 ；底座32可以固定于平臺上，也可以是滑車結構，可以在運輸固定架3的內側設置沿平臺本體1縱向延伸的軌道11，底座32為滑車結構時，可以沿軌道11滑動。本發明提供的變幅裝置包括主動變幅機構51，其具有水平支撐臺514、和位于水平支撐臺514上方并用以豎直固定風機4的水平橫梁511，水平橫梁511和水平支撐臺514 二者均處于水平狀態，且平行設置。主動變幅機構51還具有平行設置于水平支撐臺514和水平橫梁511之間的第一撐桿513和第二撐桿512。第一撐桿513和第二撐桿512的兩端均分別鉸接于水平橫梁511和水平支撐臺514，各鉸接軸平行，即主動變幅機構51中的第一撐桿513、第二撐桿512、水平橫梁511，以及水平支撐臺514組成平行四邊形機構。本發明還設有變幅驅動裝置，用以驅動第一撐桿513和所述第二撐桿512在同一平面內擺動，相應地，水平橫梁511相對于水平支撐臺514作水平移動，而風機4豎直固定于水平橫梁511上，則風機4在變幅過程中始終處于豎直狀態。變幅驅動裝置可以是變幅油缸59，如圖4所示，變幅油缸59的數目為多個，變幅油缸59的兩端分別鉸接于水平橫梁 511以及水平支撐臺514。此外，該具體實施方式
中，水平橫梁511上豎直設置導向架515，且導向架515內設有滑架M，滑架M可沿導向架515上下移動，從而實現對風機4的提升或下降，滑架M和導向架515之間的升降可通過卷揚裝置或油缸實現(未圖示)。在抱舉或安裝風機的過程中滑架M頂部裝有第一護持裝置58，可將風機4上部扶穩，在滑架M下方固定有風機抱舉裝置55，可將風機4抱緊并可使風機4旋轉和平動微調位置，實現精確對位安裝。風機抱舉裝置陽可以是如下結構具有承重梁和吊籃，承重梁上部固定于滑架M上，承重梁具有中央圓環，吊籃通過多個吊桿(各吊桿的兩端分別鉸接于承重梁和吊籃，吊籃相對于承重梁可以轉動)懸掛于中央圓環的下方，風機4的塔筒置于中央圓環和吊籃內，中央圓環和吊籃的一側可以打開(也可以兩側打開，基于剛性需求，優選為單側打開)，則風機4的塔筒可以移入風機抱舉裝置陽內；吊籃上設有多個壓板，當滑架M沿導向架515上升時， 壓板通過摩擦自鎖的原理抱緊風機塔筒；而且吊籃和承重梁之間還設有扭轉油缸和平動油缸，可以驅動吊籃相對于承重梁的周向轉動或平動。即該結構的風機抱舉裝置55可以將風機4抱緊，還可以作小幅度的周向轉動和水平移動，以便于實現風機4塔筒法蘭孔與風機基礎法蘭孔的精確對位。同時，滑架M的上端設有風機4的第一護持裝置58，與風機抱舉裝置55共同實現風機4的豎直定位。當然，抱舉裝置55還可以是其他具有同樣功能的結構，比如，在風機塔筒上固定一套吊裝用的工裝，滑架M通過多根鋼絲繩與吊裝工裝連接，在該工裝與滑架之間裝旋轉和平動油缸。這種結構也可以實現抱舉和精確定位的功能，但在塔筒上增加了吊裝工裝，且拆裝較復雜，效率次于上述結構。上述實施例采用抱舉裝置55定位風機4，提高了風機4安裝的靈活性和精確度，且固定風機4的方式易于實現。當然，對于本發明，也可以采取其他工裝將風機4相對于水平橫梁511豎直定位。本發明提供的變幅裝置，由于主動變幅機構51為平行四邊形機構，故擺動過程中，水平橫梁511的角度始終不變，處于水平狀態，則與其豎直定位的風機4在吊移過程中能夠始終處于豎直狀態。安裝時，便于風機塔筒與風機安裝基礎的對中，以及風機塔筒法蘭孔與風機安裝基礎法蘭孔的精準配合，而且不受海上施工工況影響，狀態穩定。此外，該變幅裝置5無需其他工程船舶作輔助工作，即可完成風機的穩定吊移和精準安裝，施工效率高且施工成本較低。此外，在進一步的技術方案中，平臺上設有底座56，水平支撐臺514位于底座56之上，相對于底座56回轉，底座56與水平支撐臺514之間設有回轉支承(圖中未示出)，如圖 1所示，主動變幅機構51變幅，向左傾斜，導向架515朝向風機4存放的位置，風機4移至導向架515中定位后，主動變幅機構51向回轉中心變幅，變幅至較小回轉半徑狀態時，水平支撐臺514可以轉動180°，風機4隨之旋轉180°，朝向平臺本體1的頭部，主動變幅機構 51向右傾斜，通過一定范圍內的變幅，將風機4移至風機安裝基礎的上方，可以調整風機4 與風機安裝基礎的距離和高度。因此，由于變幅裝置5設置了水平支撐臺514，主動變幅機構51僅需于單側變幅，變幅幅度較小，故整個變幅裝置5的高度遠遠低于現有技術中起吊風機4的大型起重機的變幅機構高度，設備具有更高的穩定性；此外，為了保證抱舉裝置55 的剛性，抱舉裝置陽和導向架515、滑架M最好設計為單側開口的結構，因此，要求變幅裝置5可以回轉180°才能安裝兩臺以上風機4，水平支撐臺514能夠回轉即可實現此目的。在設置水平支撐臺514時，優選將導向架515設于水平橫梁511的一端，如圖4所示，導向架515靠近風機4置放位置時，導向架515與水平支撐臺514的最遠距離較大，較小
8的變幅即可實現導向架515的落下，操作穩定可靠，且提升風機4的過程中，不易與水平支撐臺514發生干涉；導向架515靠近風機安裝基礎側(圖1中為靠近平臺頭部的位置)時， 變幅后可以達到較遠的距離處，從而增加風機4運行的范圍，提高安裝定位的靈活性。圖4 中，導向架515靠近第一撐桿513處，則第一撐桿513較之于第二撐桿512而言，為主要承重桿，故將第一撐桿513設置為兩個主撐桿，加強承壓性能，第二撐桿512主要起到平衡主動變幅機構51的作用。請參考圖5至圖7，圖5為圖3中從動變幅機構的結構示意圖；圖6為圖3中變幅裝置處于展開狀態的結構簡圖；圖7為圖6中變幅裝置處于收起狀態的結構簡圖。在進一步的技術方案中，為防止變幅裝置5的傾覆，還設置配重57，用以平衡風機 4的重量，配重57置于配重架532上。在優選的技術方案中，設置了從動變幅機構53。從動變幅機構53，具有配重支撐桿531，配重支撐桿531的一端鉸接于水平支撐臺514，另一端鉸接于配重架532，即配重架532可以在豎直平面內擺動，以改變配重57與水平支撐臺514 回轉中心的距離。此外，設置了主從聯動機構52，用以驅動從動變幅機構53的變幅。主從聯動機構 52具有第一連桿521、第二連桿522和第三連桿524。水平支撐臺514上設有聯動支撐桿 523，第二連桿522鉸接支撐于聯動支撐桿523，圖3中所示第二連桿522的中部鉸接于聯動支撐桿523，第二連桿522的兩端分別鉸接第一連桿521和第三連桿524的一端；第一連桿 521另一端鉸接第一撐桿513或第二撐桿512 (第一撐桿513和第二撐桿512的變幅動作一致)；第三連桿524的另一端鉸接配重支撐桿531 ；且從動變幅機構53和主從聯動機構52 中的各鉸接軸均與主動變幅機構51中的各鉸接軸平行。結合圖6和圖7分析，當主動變幅機構51由展開狀態收起時，即圖6中所示的變幅油缸59縮回驅動主動變幅機構51向右變幅時，第一撐桿513和第二撐桿512向右擺動， 圖6中第一撐桿513、變幅油缸59與導向架515的鉸接點b、n以及第二撐桿512和水平橫梁511的鉸接點c擺動至圖7中的b’、n’、C’位置處；第一撐桿513在導向架515的帶動下繞鉸接點a (與水平支撐臺514的鉸接點)沿順時針轉動一定角度，第二撐桿512繞鉸接點d(與水平支撐臺514的鉸接點)沿順時針轉動同樣角度，變幅油缸59繞其與水平支撐臺514的鉸接點ο轉動一定角度；此時，第一連桿521和第一撐桿513的鉸接點e繞鉸接點 a擺動至圖7中的e’處，第一連桿521的的左端上移并順時針轉動，第一連桿521與第二連桿522的鉸接點f運動至圖7中f’點處；此時第二連桿522在第一連桿521的推動下繞鉸接點g (第二連桿522和聯動支撐桿523的鉸接點)順時針旋轉某一角度，將第二連桿522 與第三連桿524的鉸接點h旋轉至圖7中的h’處；第三連桿5M被第二連桿522帶動向左運動并轉動，第三連桿524與配重支撐桿531的鉸接點i運動至圖7中的i’處；使從動變幅機構53中的配重支撐桿531繞鉸接點j (配重支撐桿531與水平支撐臺514的鉸接點) 轉動，則配重支撐桿531與配重架532的鉸接點k運動至圖7中的k’處；另一配重支撐桿 531繞鉸接點m轉動，鉸接點1運動至1’，此時，兩配重支撐桿531處于垂直于水平支撐臺的角度，實現最佳支撐效果，運輸時，可以使變幅裝置5處于圖7中所示的收起狀態，在最佳支撐狀態下運輸風機4，保持穩定。圖7中，再驅動第一撐桿513和第二撐桿512向左擺動時，與上述過程恰好相反， 拉動配重支撐桿531向右擺動，即主從聯動機構52實現了風機4和配重57同時向遠離或靠近水平支撐臺514中心的方向運動。則該結構可以實現配重與風機4保持實時平衡，在變幅和回轉過程中，減小水平支撐臺514所承受的彎矩；同時，可以使風機4和配重57收回至最小的回轉半徑狀態，回轉無需占用甲板上的太多空間，減小回轉支撐的受力。為了加強配重57的穩定性，配重支撐桿531的數目可以為四根，兩兩平行且對稱設置，對稱的中心軸線與兩主撐桿(第一撐桿51 的中心軸線平行；兩配重支撐桿531鉸接于配重架532的一側，另兩配重支撐架531 (圖中未示出)鉸接于配重架532的另一側。 如圖5所示，具有四根豎直放置的配重支撐桿531，該結構可以較為穩定地支撐配重支撐架 532。針對上述實施方式，第一連桿521、第二連桿522和第三連桿524的數目可以均為兩根，兩第一連桿521的一端分別鉸接兩主支撐桿，另一端分別鉸接兩第二連桿522的一端；兩第二連桿522的兩一端分別鉸接兩第三連桿5M的一端；兩第三連桿5M的另一端分別鉸接兩配重支撐桿531。該種結構采取雙側支撐和聯動的方式，結構更加穩定，受力更加均衡。此外，底座56可以具有沿軌道11移動的行走裝置。則主動變幅裝置5在提取風機4時，首先，可以沿軌道11移至風機4置放處，主動變幅機構51變幅展開，將導向架515 落下，抱舉裝置陽抱舉風機4的塔筒，然后，變幅提升風機4 (防止移動過程中風機4拖地， 主動變幅機構51處于收起狀態)，并移至風機安裝基礎處(圖1中即向平臺的頭部移動)， 再將水平支撐臺514旋轉180°，則風機4朝向風機基礎安裝側，主動變幅機構51變幅， 使風機4位于風機安裝基礎的正上方，進行初步對中，需要時，可以通過升降以及周向旋轉等調節，使風機塔筒法蘭孔與風機基礎法蘭孔完全對中，最后實施安裝連接，即完成一次安裝；安裝完畢后，主動變幅裝置5脫離風機4，重新返回風機4置放處，水平支撐臺514回轉 180°，依上述順序再重新運輸安裝。在平臺本體1的甲板上設置軌道11后，風機4的運輸安裝較為簡便。需要說明的是，根據風機安裝基礎位置的不同，水平支撐臺514可以根據實際需要回轉一定角度，并不限于上述的180°。該實施例中，風機4的提取由變幅裝置5行走至固定架3處實現，實際上，固定架 3設置的底座32為滑車結構時，也可以由底座32可以帶動風機4移動至變幅裝置5處，同時設置滑車結構的底座32和變幅裝置5的行走裝置時，二者配合使用，則可以更加靈活地起吊風機4，適合多臺風機4的運輸安裝。當然，變幅裝置5的變幅高度足夠大時，也可以直接變幅提取風機4，此種實施方式的效果顯然次于上述行走方式。進一步地，平臺本體1的頭部具有伸出平臺本體1的懸臂梁6，懸臂梁6沿軌道11 方向延伸，其一端與平臺本體1水平鉸接，由第四驅動裝置驅動懸臂梁6在豎直平面內轉動，第四驅動裝置可以是油缸或卷揚等驅動部件。平臺本體1在運輸時，可以驅動懸臂梁6 轉動至收起狀態，與平臺本體1垂直；平臺的樁腿2插入海底，開始安裝風機4時，可以驅動懸臂梁6打開至水平狀態，則變幅裝置5的底座56移至平臺的頭部后，可以繼續運行至懸臂梁6上，從而能夠擴大變幅裝置5的移動范圍。當平臺停留位置與風機安裝基礎的距離較遠時，懸臂梁6的設置使變幅裝置5仍然能夠到達所需位置，進行變幅作業，且不增加平臺的體積。請參考圖8至圖11，圖8為圖2中導向架與第一護持裝置的結構示意圖；圖9為圖8中A部位的局部放大示意圖；圖10為圖8中第一護持裝置的結構示意圖；圖11為圖 10中第一護持裝置的扶持板處于收起狀態的結構示意圖；圖12為圖10的軸向剖視圖；對于上述設置第一護持裝置58的實施例，第一護持裝置58具體可以具有水平設置且相嵌套的導向外套581和導向內套582、驅動導向內套582相對于導向外套581伸縮的第一驅動裝置，以及連接并伸出于導向內套582的扶持桿583，扶持桿583的前端部用以抵觸風機的塔筒的外壁，起到扶持作用；第一護持裝置58的導向外套581可以豎直鉸接于滑架M的上端(不設置滑架M時，也可以直接鉸接于導向架515的上端)，即第一護持裝置 58在水平面內可以轉動，滑架M的上端設置驅動導向外套581水平轉動的第二驅動裝置。 第一驅動裝置和第二驅動裝置均可以是油缸，如圖12所示，導向外套581和導向內套582 之間設有主作用油缸589，主作用油缸589的伸縮驅動導向內套582相對于導向外套581伸縮；圖9中所示導向外套581后端的側面與旋轉驅動油缸M2的一端相連，旋轉驅動油缸 542的另一端鉸接于滑架M的上端面，導向外套581可以為由鋼板焊接而成的矩形箱體，后端的外側部焊接與旋轉驅動油缸542連接的銷耳，當然，銷耳與導向外套581和滑架M的豎直鉸接點具有一定距離，則旋轉驅動油缸542的伸縮可以驅動導向外套581水平轉動 ’導向內套582也可以為由鋼板焊接而成的矩形箱體，與導向外套581配合，為扶持桿583的伸出起到導向的作用。圖8中所示的滑架M上端面共設置四個上述第一護持裝置58，均布于滑架M兩側壁的上端面。風機4移入滑架M兩側壁之間時，使滑架M入口處的兩個第一護持裝置 58旋轉，擴大二者之間的距離，便于風機4的移入，即可以兼容不同直徑的風機4，應用范圍廣；風機4移入后，第一護持裝置58開始工作時，旋轉驅動油缸542收縮，使各臺第一護持裝置58的扶持桿583垂直指向風機的塔筒的中心線方向，之后通過主作用油缸59將導向內套582以及扶持桿583向前推出，直至扶持桿583的前端部與風機的塔筒的外壁抵觸，達到扶持風機4的塔筒、防止風機4偏移、維持風機4處于豎直狀態的目的。風機4安裝完畢后，主作用油缸59縮回，收回導向內套582，扶持桿583與風機4的塔筒脫離，旋轉驅動油缸542伸出驅動第一護持裝置58，使其旋轉至適合的角度，以便變幅裝置5脫離風機4，此時第一護持裝置58完成一次工作周期。圖1中安裝了四個第一護持裝置58，實際上，安裝兩個或兩個以上第一護持裝置58，配合使用，也可以實現本發明的目的，在扶持桿583的抵觸力作用下，防止風機4偏移即可，當然，均布的四個第一護持裝置58為較為優選的方案， 可以穩定且平衡地扶持風機4。第一護持裝置58與滑架M豎直鉸接時，可以通過固定套541實現。導向外套581 置于固定套Ml中，固定套541可以為由鋼板焊接而成的中空方形框架，焊接固定于滑架 54的上端面，第一護持裝置58的導向外套581豎直鉸接于固定套Ml內。可以在導向外套581的中部設置銷孔，通過豎直銷軸與固定套541連接，使第一護持裝置58在豎直方向上有轉動的自由度。設置專門的固定套541連接第一護持裝置58，便于第一護持裝置58的安裝或拆卸。進一步地，扶持桿583的后端可以通過十字鉸接軸584與導向內套582鉸接，如圖 12所示，十字鉸接軸584實現扶持桿583與導向內套582在豎直和水平方向鉸接，則扶持桿583可以上下擺動，且可以在水平面內擺動。由上述內容可知，安裝風機4時，為精準配合風機塔筒法蘭孔和風機安裝基礎法蘭孔，抱舉裝置55可能在豎直方向上有微小的移動，還可能作細小的旋轉調整，此時，由于十字鉸接軸584，扶持桿583可以作相應的下移，或隨風機4作一定的轉動，同時，仍能扶持風機4，保證風機4不會偏移。因此，扶持桿583與導向內套582通過十字鉸接軸584鉸接后，可以隨風機4位置調整而作相應的調整，從而確保第一護持裝置58所受的作用力不會作用至主作用油缸589上。該結構下，由于第一護持裝置58可以上下移動，還設置水平鉸接于導向內套582 并于水平位置支撐扶持桿583的扶持板585，以及驅動扶持板585豎直轉動的第三驅動裝置，使扶持桿583在伸縮的過程中，處于水平狀態。如圖10所示，扶持板585可以由鋼板焊接而成，其前端上方的中部設有月牙形突起5851，作為扶持扶持桿583的支撐座，使扶持桿在伸縮過程中保持水平；扶持板585的一端水平鉸接于導向內套582的底部，扶持板585后端上方焊接有銷耳，銷耳與導向內套582通過銷軸連接，實現扶持板585與導向內套582的水平鉸接；扶持板585通過擺動油缸586和兩搖桿實現擺動，如圖10中所示的第一搖桿587 和第二搖桿588，擺動油缸586的一端鉸接于導向內套582，另一端鉸接于第一搖桿587和第二搖桿588的一端，第一搖桿587和第二搖桿588的另一端分別鉸接扶持板585和導向內套582，扶持板585前端上方焊接有銷耳，導向內套582前端上方的也焊接有銷耳，分別用以連接兩搖桿的一端，兩搖桿與擺動油缸586組成搖桿機構，從而使扶持板585可以上下轉動，圖10中所示的搖桿機構為兩組，導向內套582的兩側各設一組，驅動位于其底部的扶持板 585。圖11中所示的扶持板585處于閉合狀態，即處于水平狀態，扶持桿583支撐于扶持板585的支撐座上(即圖中所示的月牙形突起5851)，而保持水平狀態。工作時，扶持桿 583抵觸風機的塔筒外壁后，在擺動油缸586作用下，扶持板585順時針轉動，扶持板585與扶持桿583相脫離，扶持桿583可以不受扶持板585限制，在豎直方向上作一定的擺動；風機4安裝完畢后，擺動油缸586驅動扶持板585閉合，重新于水平位置支撐扶持桿583，在主作用油缸589作用下，扶持桿583和導向內套582又可以相對于導向外套581縮回。圖 11中所示的扶持板585位于導向內套582的底部，實際上，扶持板585也可以位于導向內套 582的側面，以不干涉導向內套582的伸縮為必要，其前端具有伸出至扶持桿583下方的支撐座，同樣也可以實現本發明的目的。此外，第三驅動裝置也可以是卷揚。以上對本發明所提供的一種海上風機運輸安裝平臺及其變幅裝置進行了詳細介紹。本文中應用了具體個例對本發明的原理及實施方式進行了闡述，以上實施例的說明只是用于幫助理解本發明的方法及其核心思想。應當指出，對于本技術領域的普通技術人員來說，在不脫離本發明原理的前提下，還可以對本發明進行若干改進和修飾，這些改進和修飾也落入本發明權利要求的保護范圍內。
權利要求
1.一種變幅裝置，設于海上風機運輸安裝的平臺上，其特征在于，包括主動變幅機構(51)，其具有水平支撐臺(514)、和位于所述水平支撐臺(514)上方并用以豎直固定風機(4)的水平橫梁(511)、以及處于二者之間且平行設置的第一撐桿(513)和第二撐桿(512)；所述水平橫梁(511)和所述水平支撐臺(514)水平且平行設置；所述第一撐桿(51 和所述第二撐桿(51 的兩端均分別鉸接于所述水平橫梁(511)和所述水平支撐臺(514)，各鉸接軸平行；變幅驅動裝置，驅動所述第一撐桿(51 和所述第二撐桿(51 在同一平面內擺動。
2.根據權利要求1所述的變幅裝置，其特征在于，所述主動變幅機構(51)還包括設于所述平臺上的底座(56)，所述水平支撐臺(514)位于所述底座(56)上并相對于所述底座 (56)回轉。
3.根據權利要求2所述的變幅裝置，其特征在于，所述水平橫梁(511)豎直設置導向架(515)，所述導向架(515)內設有相對于所述導向架(515)升降的滑架(M)，所述變幅裝置(5)還包括驅動所述滑架(54)升降的升降驅動裝置，以及與所述滑架(54)固定并用以抱舉所述風機(4)的抱舉裝置(55)，所述抱舉裝置(5 固定于所述滑架(54)的下端，所述滑架(54)的上端設有所述風機的第一護持裝置(58)。
4.根據權利要求1至3任一項所述的變幅裝置，其特征在于，還包括配重架(532)，用以置放所述主動變幅機構(51)的配重(57)；從動變幅機構(53)，具有配重支撐桿(531)，所述配重支撐桿(531)的一端鉸接于所述水平支撐臺(514)，另一端鉸接于所述配重架(532)；主從聯動機構(52)，具有第一連桿(521)、第二連桿(52 和第三連桿(5M)；所述水平支撐臺(514)上設有聯動支撐桿(523)，所述第二連桿(52 鉸接所述聯動支撐桿 (523)，且所述第二連桿(522)的兩端分別鉸接所述第一連桿(521)和所述第三連桿(524) 的一端；所述第一連桿(521)另一端鉸接所述第一撐桿(51 或所述第二撐桿(512)；所述第三連桿(5M)的另一端鉸接所述配重支撐桿(531)；所述從動變幅機構(5 和所述主從聯動機構(5 中的各鉸接軸均與所述主動變幅機構(51)中的各鉸接軸平行。
5.根據權利要求4所述的變幅裝置，其特征在于，所述第一撐桿(51 包括兩主撐桿， 兩所述主撐桿分別鉸接于所述導向架(515)的兩側；所述導向架(51 置于所述水平橫梁 (511)的一端，且所述導向架(51 靠近兩所述主撐桿；所述第二撐桿(51 與所述水平支撐臺(514)的鉸接點位于兩所述主撐桿的中心軸線上。
6.根據權利要求5所述的變幅裝置，其特征在于，所述變幅驅動裝置為變幅油缸(59)， 所述變幅油缸(59)的兩端分別鉸接所述水平支撐臺(514)和所述水平橫梁(511)，各鉸接軸與所述主動變幅機構(51)的各鉸接軸平行。
7.根據權利要求6所述的變幅裝置，其特征在于，所述第一連桿(521)、所述第二連桿 (522)和所述第三連桿(5M)的數目均為兩根，且沿兩所述主撐桿的中心軸線對稱設置； 兩所述第一連桿(521)的一端分別鉸接兩所述主撐桿，另一端分別鉸接兩所述第二連桿 (522)的一端；兩所述第二連桿(52 的另一端分別鉸接兩所述第三連桿(524)的一端；兩所述第三連桿(524)的另一端分別鉸接兩所述配重支撐桿(531)。
8.根據權利要求7所述的變幅裝置，其特征在于，所述配重支撐桿(531)的數目為四根，兩兩平行且對稱設置，對稱的中心軸線與兩所述主撐桿的中心軸線平行；兩所述配重支撐桿(531)鉸接于所述配重架(532)的一側，另兩所述配重支撐架(531)鉸接于所述配重架(532)的另一側。
9.根據權利要求3所述的變幅裝置，其特征在于，所述第一護持裝置(58)具有水平設置且相嵌套的導向外套(581)和導向內套(582)、驅動所述導向內套(58 相對于所述導向外套(581)伸縮的第一驅動裝置，以及連接并伸出所述導向內套(582)的扶持桿(583)，所述導向外套(581)豎直鉸接于所述滑架(54)的上端，所述滑架(54)的上端設有驅動所述導向外套(581)水平轉動的第二驅動裝置；且所述第一護持裝置(58)的數目至少為兩個。
10.根據權利要求9所述的變幅裝置，其特征在于，所述扶持桿(58)通過十字鉸接軸 (584)與所述導向內套(582)鉸接；還包括水平鉸接于所述導向內套(582)并于水平位置支撐所述扶持桿(58)的扶持板(585)，以及驅動所述扶持板(58 豎直轉動的第三驅動裝置。
11.根據權利要求10所述的變幅裝置，其特征在于，所述第三驅動裝置包括擺動油缸 (589)和兩搖桿，所述擺動油缸(589)的一端鉸接于所述導向內套(582)的側壁，另一端與兩所述搖桿的一端均鉸接，兩所述搖桿的另一端分別鉸接于所述導向內套(58 和所述扶持板(585)。
12.根據權利要求11所述的變幅裝置，其特征在于，所述第一驅動裝置和所述第二驅動裝置均為油缸，所述第一驅動裝置設于所述導向內套(58 與所述導向外套(581)之間。
13.根據權利要求12所述的變幅裝置，其特征在于，所述滑架(54)的上端面設有固定套(541)，所述導向外套(581)設于所述固定套(541)內并豎直鉸接。
14.一種海上風機運輸安裝平臺，包括平臺本體(1)，其甲板上具有置放風機(4)的固定架( ，以及移動風機( 至風機安裝基礎處的變幅裝置(5)，其特征在于，所述變幅裝置 (5)為權利要求1至13任一項所述的變幅裝置(5)。
15.根據權利要求14所述的海上風機運輸安裝平臺，其特征在于，所述平臺本體(1)的甲板上設有軌道(11)，所述底座(56)具有沿所述軌道(11)移動的行走裝置。
16.根據權利要求15所述的海上風機運輸安裝平臺，其特征在于，所述固定架(3)的上端設有固定所述風機的第二護持裝置(31)，下端設有移動所述風機的底座滑車 (32)，所述底座滑車(32)沿所述軌道(11)移動。
17.根據權利要求14至16任一項所述的海上風機運輸安裝平臺，其特征在于，所述平臺具有伸出所述平臺本體(1)的懸臂梁(6)，所述懸臂梁(6)沿所述軌道(11)方向延伸，其一端與所述平臺本體(1)水平鉸接，還具有驅動所述懸臂梁(6)轉動的第四驅動裝置。
全文摘要
本發明公開一種變幅裝置，設于海上風機運輸安裝的平臺上，包括主動變幅機構，其具有水平支撐臺、和位于水平支撐臺上方并用以豎直固定風機的水平橫梁、以及處于二者之間且平行設置的第一撐桿和第二撐桿；水平橫梁和水平支撐臺水平且平行設置；第一撐桿和第二撐桿的兩端均分別鉸接于水平橫梁和水平支撐臺，各鉸接軸平行；還包括變幅驅動裝置，驅動第一撐桿和第二撐桿在同一平面內擺動。該變幅裝置的主動變幅機構為平行四邊形機構，變幅時，水平橫梁始終處于水平狀態，與其豎直定位的風機能夠始終處于豎直狀態，無需其他工程船舶輔助工作，即可完成風機的穩定吊移和精準安裝。本發明還公開一種設有上述變幅裝置的海上風機運輸安裝平臺。
文檔編號F03D11/04GK102322409SQ20111024777
公開日2012年1月18日 申請日期2011年8月24日 優先權日2011年8月24日
發明者王新明, 田尚云, 白俊磊 申請人:三一電氣有限責任公司