一种风机塔筒运输投放浮船坞及其风机塔筒运输投放方法与流程

本发明涉及海洋工程，尤其涉及一种风机塔筒运输投放浮船坞及其风机塔筒运输投放方法。

背景技术：

1、船坞通常可分为干船坞、注水船坞和浮船坞三大类，其中浮船坞是一种槽形的平底船，通过浮船坞可在海上对风电构件进投放作业。传统的海上浮船坞的风电构件投放具体施工过程是，例如先将预制好的风机基础、风机塔筒、风机叶片等风电构件搁置于浮船坞上，浮船坞上配备有专用的吊机，浮船坞将风机的风电构件运输至投放位后，通过吊机将风机基础、风机塔筒、风机叶片等风机的风电构件逐件投放于海中。

2、虽然，传统浮船坞上能够通过吊机对风电构件进行海上投放组装，但仍然存在如下缺陷：

3、1、目前海上安装风机塔筒时，需要在浮船坞上留置用于放置待吊装的风机塔筒的摆放区域和施工区域等；由于风机塔筒体量较长，风机塔筒通常是采用分节方式水平堆叠在浮船坞的摆放区域上，会占据浮船坞的较大空间，对浮船坞的整体设计要求更多、体积更大及造价更高；

4、2、现有浮船坞上投放风机塔筒，需要通过吊机将风机塔筒的一端吊起，另一端相对固定，使风机塔筒由水平状态翻转到竖直状态，然后将竖直风机塔筒逐节、逐层吊装，叠拼成完整的风机塔筒，吊装工序繁琐，且风电塔筒的投放安装效率低；而且这种吊装投放方式比较容易碰撞到浮船坞的甲板，造成吊装投放安全事故；

5、3、由于现有浮船坞的设计不足以及风机塔筒水平堆叠在浮船坞上，所以浮船坞的风机塔筒运输量和投放量均受到限制，而且水平堆叠摆放在浮船坞上的风机塔筒也容易对吊机的吊装投放造成干涉，造成吊装投放安全事故；

6、4、现有技术中使用吊机将风机塔筒吊起且保持竖立状态，然后吊装到投放区域进行投放，由于吊机仅仅悬吊着风机塔筒的上端，风机塔筒的重心位置无法稳定，所以在吊装投放过程中往往容易受到海上风浪的影响，使风机塔筒对准安装难度更高和投放效率低，及使风机塔筒面临发生倾侧或倾翻的风险；而且使用吊机吊装风机塔筒还容易碰撞到浮船坞的甲板或堆叠放置的风机塔筒。

技术实现思路

1、为了克服现有技术的不足，本发明的目的之一在于提供一种风机塔筒运输投放浮船坞。

2、本发明的目的之二在于提供一种风机塔筒投放方法。

3、本发明的目的之一采用如下技术方案实现：一种风机塔筒运输投放浮船坞，包括浮船主体、运输卡座及投放装置，所述浮船主体上设有用于放置待运输投放的风机塔筒的放置区和用于投放风机塔筒的投放区；

4、所述浮船主体的表面设有若干条相接驳的滑槽，所述滑槽连通所述放置区和投放区，所述运输卡座可滑行地安装在所述滑槽上，所述风机塔筒安装在所述运输卡座上，并由运输卡座在所述放置区与所述投放区之间转运风机塔筒；

5、所述投放装置设有两个，两个所述投放装置对称地活动安装在所述投放区上，所述投放装置具有滑座、摆动组件、夹持组件，所述滑座活动安装在所述投放区，所述摆动组件活动安装在所述滑座上，所述夹持组件活动安装在所述摆动组件上端；以使两个所述投放装置的摆动组件同步向风机塔筒方向摆动，及通过两个所述夹持组件相对抱紧风机塔筒，及通过所述滑座将风机塔筒运输至所述投放区的投放位，并且使所述夹持组件松开投放风机塔筒。

6、进一步地，所述浮船坞主体设有用于供闲置的运输卡座停留的卡座停留区；

7、所述滑槽包括第一滑槽、第二滑槽及第三滑槽，所述第一滑槽一端向所述放置区延伸，另一端与所述第二滑槽、第三滑槽的一端接驳，所述第二滑槽的另一端向所述投放区延伸，所述第三滑槽的另一端向所述卡座停留区延伸；以使所述运输卡座依次沿所述第一滑槽、第二滑槽将风机塔筒运输至所述投放区后，再依次沿所述第二滑槽、第三滑槽滑行至所述卡座停留区。

8、进一步地，所述运输卡座具有底座、导向盖、齿轮组及顶紧板，所述导向盖设于所述底座上方，且所述导向盖与所述底座之间具有镂空部，所述齿轮组设于所述镂空部；

9、所述导向盖底部设置若干块所述顶紧板，若干块所述顶紧板沿所述导向盖底部径向活动设置及环绕所述导向盖底部中心，所述顶紧板外端具有与风机塔筒内壁相贴合的顶紧弧面；所述齿轮组连接且传动所述顶紧板在所述导向盖底部径向伸出顶紧风机塔筒的内壁或径向缩进所述导向盖底部松开风机塔筒。

10、进一步地，所述浮船主体设置投放区的边侧上设有若干个向外延伸的延伸平台，两个延伸平台之间形成一塔筒投放位，两个所述投放装置对称地安装在相邻的两个所述延伸平台上，以通过两个所述投放装置的夹持组件将风机塔筒夹送至相邻的两个延伸平台之间的投放位。

11、进一步地，所述夹持组件具有夹持座、第一抱桩臂及第一抱桩油缸；所述夹持座中部设有一组由平衡传感器控制转动且齿轮相对设置的第一齿轮，所述摆动组件上端设有第二齿轮，所述第二齿轮设于两个所述第一齿轮之间，两个所述第一齿轮在平衡传感器控制下在所述第二齿轮上啮合转动，进而调节所述夹持座左右两侧的水平方向平衡度；

12、所述第一抱桩臂设有两个且对称连接在所述夹持座的左右两侧，所述第一抱桩油缸安装在所述夹持座并且连接所述第一抱桩臂，以使所述第一抱桩油缸控制两个所述第一抱桩臂在所述夹持座上以水平方向相向转动抱紧风机塔筒。

13、进一步地，所述夹持组件具有第二抱桩臂和第二抱桩油缸，其中一个所述投放装置的夹持组件设置两个所述第二抱桩臂，且两个第二抱桩臂分别活动连接在两个所述第一抱桩臂的端部；所述第二抱桩油缸安装在所述第一抱桩臂上并且连接所述第二抱桩臂，以使所述第二抱桩油缸控制两个所述第二抱桩臂在所述第一抱桩臂上以水平方向相向转动抱紧风机塔筒；并且两个所述第二抱桩臂在相向转动抱紧状态时，与另一对称活动安装在所述投放区的所述投放装置的第一抱桩臂相接驳。

14、进一步地，所述夹持组件具有主顶紧臂和主顶紧油缸，所述主顶紧臂设有两个且对称连接在所述夹持座的上下表面，所述主顶紧臂设有用于接触风机塔筒的主滑轮；所述主顶紧油缸安装在所述夹持座上并且连接所述主顶紧臂，以使所述主顶紧油缸控制两个所述主顶紧臂在所述夹持座上以竖直方向相向转动顶紧风机塔筒；

15、所述主顶紧臂上设有副顶紧臂，所述主顶紧臂上安装有副顶紧油缸和用于接触风机塔筒的副滑轮，所述副顶紧油缸连接且控制所述副顶紧臂转动顶紧风机塔筒。

16、进一步地，所述延伸平台上设有滑轨，所述滑座可滑行地安装在所述滑轨上，所述滑座上设有摆动轴和驱动器，所述摆动轴与所述驱动器的输出端齿轮啮合；

17、所述摆动组件具有摆动座、齿轮组及升降架，所述摆动座活动连接所述摆动轴，以通过所述驱动器控制所述摆动轴转动，进而带动所述摆动座向所述浮船主体上的风机塔筒方向摆动；

18、所述齿轮组及升降架均安装在所述摆动座上，且所述齿轮组与升降架的下端相啮合传动，以使所述齿轮组控制所述升降架在所述摆动座上作升降动作，所述第二齿轮设于所述升降架上端，所述夹持座通过两个所述第一齿轮与所述第二齿轮啮合传动，进而以水平方向活动安装在所述升降架上端。

19、进一步地，所述浮船主体的两端的角位上设有升降桩腿，所述浮船主体的两端和两边侧均开设有开放口，所述投放区设于所述浮船主体的其中一边侧的开放口；

20、所述放置区、投放区及卡座停留区上设有吊机。

21、本发明的目的之二采用如下技术方案实现：一种风机塔筒投放方法，该运输投放方法利用所述的浮船坞完成分体式风机塔筒的运输和投放，其具体运输投放方法包括如下步骤：

22、s1、通过运输卡座将风机塔筒竖直放置在浮船主体的放置区；

23、s2、启动步骤s1中的运输卡座，通过所述运输卡座沿浮船主体表面设置的第一滑槽、第二滑槽之间滑行，由运输卡座在所述放置区与投放区之间转运风机塔筒；

24、s3、启动对称安装在投放区上的两个投放装置的滑座，以使两个所述投放装置的滑座同步滑向风机塔筒；且所述投放装置的夹持组件通第一抱桩臂、第二抱桩臂及主顶紧臂均在油缸的控制下进行张开；

25、s4、启动所述滑座上的摆动轴，以通过该摆动轴带动摆动组件的摆动座朝风机塔筒方向摆动，且通过所述油缸控制所述第一抱桩臂、第二抱桩臂及主顶紧臂抱紧风机塔筒；及启动所述摆动座内设置的齿轮组，通过该齿轮组啮合传动升降架，使所述升降架带动所述夹持组件抱紧风机塔筒上升一段距离以脱离所述运输卡座，然后所述摆动轴控制摆动座复位至竖直状态；

26、s5、所述滑座沿延伸平台上的滑轨滑行，以将风机塔筒运送至投放区的投放位；

27、s6、所述第一抱桩臂、第二抱桩臂在所述油缸的控制下逐渐松开风机塔筒；且通过所述主顶紧臂自动调节对风机塔筒的夹紧度，以调节风机塔筒在自身重力作用下的投放速度，直至将整根风机塔筒完全投放；以此循环进行风机塔筒的投放安装。

28、相比现有技术，本发明的有益效果在于：

29、(1)本发明通过在浮船主体的表面设置滑槽及配合滑槽安装的若干个运输卡座，通过该运输卡座固定着风机塔筒的下端，即可使每一节风机塔筒竖直放置在浮船主体的放置区，相较于以往通过设置安装架来承载水平堆叠放置风机塔筒更节省浮船主体的空间；通过运输卡座将每一节竖直放置的风机塔筒沿着滑槽自动运输至投放区，比以往使用吊机吊装更便捷和高效，而且还能避免堆叠的风机塔筒与吊装中的风机塔筒之间的干涉，降低施工安全事故；

30、在投放区设置自动运作的投放装置，通过投放装置的摆动组件带动水平设置的夹持组件对风机塔筒的重心位置进行夹持和升起离开运输卡座，再通过滑座将风机塔筒转运到投放区的投放位进行精准投放；以此替代以往吊机的吊装投放方式，能够直接抱紧风机塔筒的重心位置，提高风机塔筒在投放过程中对海上风浪的承受能力，避免倾翻风险，从而提高风机塔筒的投放安装效率和质量。

31、(2)本发明浮船主体上设有用于停留闲置的运输卡座的卡座停留区，而且通过将滑槽分设为延伸至放置区的第一滑槽、延伸至投放区的第二滑槽及延伸至卡座停留区的第三滑槽，既方便运输卡座对风机塔筒的自动运输，又能使运输完风机塔筒的运输卡座自动滑行到卡座停留区，避免对承载着风机塔筒的运输卡座造成干涉，保证风机塔筒的高效高质量运输。

32、(3)本发明运输卡座的底座通过滑块活动滑行在滑槽上，进而带动整个运输卡座自动沿滑槽方向滑行，导向盖底部的若干个顶紧板在齿轮组的驱动下，顶紧板通过其一端的顶紧弧面对风机塔筒的内壁四周进行顶紧，利用顶紧板一端的顶紧弧面与风机塔筒的内侧壁弧形结构特征相符合，进而使顶紧板能够更加稳固地顶紧着风机塔筒，提高风机塔筒在被运输过程中具有更强的抵抗海上风浪的能力。

33、(4)本发明夹持组件通过在夹持座左右两侧设置对称布置的第一抱桩臂，两个第一抱桩臂均由第一抱桩油缸控制，在水平方向自动收紧和张开，以对风机塔筒的中部重心位置进行抱紧；以此替代以往使用吊机吊装风机塔筒一端或两端的吊装投放操作，能够提高风机塔筒的投放稳定性和效率，无需使用吊机吊装，更节省成本。

34、(5)本发明夹持组件通过在第一抱桩臂的一端设置第二抱桩臂，该第二抱桩臂由第二抱桩油缸控制，在水平方向自动收紧和张开，以进一步对风机塔筒的中部重心位进行抱紧，而且通过该第二抱桩臂能够接驳对称设置的两个投放装置的第一抱桩臂，对风机塔筒的进行环形抱紧，从而进一步地对风机塔筒更加稳固地抱紧。

35、(6)本发明夹持组件通过在夹持座的上下表面均设有主顶紧臂，通过主顶紧油缸控制夹持座上下两个主顶紧臂，以对风机塔筒的投放速度进行自动调节，使得风机塔筒的投放更顺畅和稳定；主顶紧臂上还设置副顶紧臂，以配合主顶紧臂对风机塔筒进行顶紧，进一步提高风机塔筒的投放稳定性；而且主顶紧臂和副顶紧臂上设置与风机塔筒表面相接触的滑轮，既可使风机塔筒顺畅滑落投放，又可避免对风机塔筒避免产生划损。

36、(7)本发明通过在滑座上设置摆动轴，以用于控制摆动组件的摆动座向风机塔筒方向摆动，以方便夹持组件对风机塔筒进行抱紧；而且利用摆动座上的齿轮组驱动升降架升降，以使升降架带动夹持组件对风机塔筒进行升起脱离运输卡座；可完全替代以往吊机的起吊操作，完全更自动化操作，避免人为失误操作，风机塔筒的运输投放更稳定高效，节省人力物力成本。