一种海上风机塔筒安装定位装置及安装方法

本发明属于海上风电设备安装，具体涉及一种海上风机塔筒安装定位装置及安装方法。

背景技术：

1、近年来，我国海上风电领域技术突飞猛进。随着全球首台16兆瓦超大容量海上风电机组在我国海域并网发电，这标志着我国海上风电机组进入大容量时代，并逐渐向深远海域发展。由于风机体积逐渐增大，深远海域风力较强等因素，传统安装技术已无法满足需求。大型风力发电机组的塔筒通过法兰连接的方式和过渡段连接，这种连接方法需要塔筒和过渡段的精确对接。但是，安装施工时塔筒会在复杂多变的海洋环境中发生摇晃，传统安装技术需要工作人员合力拖拽或者利用吊船调整才能完成塔筒和过渡段的对接，这种安装技术十分危险。此外，整个安装过程中经常会遇到极端天气，这不仅会损伤塔筒，还会危害施工人员的生命安全。目前采用的传统安装方法严重受到环境因素的限制，而且安装时间较长、危险系数较高等因素都会增加风电机组的安装成本。

技术实现思路

1、为了解决上述问题，本发明采取了如下技术方案：

2、一种海上风机塔筒安装定位装置，包括：

3、过渡段抱箍件，可拆卸地设置于过渡段上；

4、塔筒定位件，位于所述过渡段抱箍件的上侧，用于接收塔筒并定位所述塔筒的位置；

5、自动升降机构，一端与所述过渡段抱箍件转动连接，另一端与所述塔筒定位件转动连接，通过自动升降机构控制塔筒定位件与所述过渡段抱箍件的靠近和远离，以实现塔筒和过渡段的精确连接。

6、进一步地，所述过渡段抱箍件包括：

7、两个半圆环形柱体结构的抱箍臂，两个所述抱箍臂对称设置，两个所述抱箍臂的第一端铰接，第二端可拆卸连接，当所述抱箍臂的第一端闭合后，所述抱箍臂的第二端仍有空隙；

8、第一安装凸块，设置于其中一个所述半圆环形柱体的一侧，所述自动升降机构的第一端与所述第一安装凸块转动连接。

9、进一步地，两个所述抱箍臂的第二端均设置有两片铝合金片，且两片铝合金片分别位于所述抱箍臂的上下的两端，两个所述抱箍臂上的铝合金片一一对应设置，所述铝合金片上设置有安装孔，对应设置的所述铝合金片通过螺栓进行安装。

10、进一步地，所述塔筒定位件包括：

11、塔筒定位件本体，所述塔筒定位件本体的内部设置有塔筒通道，所述塔筒通道呈上宽下窄的漏斗状，且所述塔筒通道下端的直径与塔筒法兰的直径相匹配；

12、第二安装凸块，设置于所述塔筒定位件本体的一侧，所述自动升降机构的第一端与所述第二安装凸块转动连接；

13、吊钩安放部件，所述吊钩安放部件设置于所述塔筒定位件本体的一侧，用于所述塔筒定位件的安装、拆分及回收。

14、进一步地，所述自动升降机构包括：

15、转动电机，所述第一安装凸块内设置有零件腔，所述转动电机安装于所述第一安装凸块的下端；

16、主动齿轮，所述主动齿轮可转动地设置于所述零件腔内，且与所述转动电机的电机轴驱动连接；

17、两个从动齿轮，两个所述从动齿轮均设置于所述零件腔内，并分别位于所述主动齿轮的两侧，且均与所述主动齿轮啮合；

18、两个螺纹杆，两个所述螺纹杆与两个所述从动齿轮一一对应设置，且所述螺纹杆的第一端的端部与相对应的所述从动齿轮连接，所述第二安装凸块内设置有与两个所述螺纹杆相匹配的螺纹筒，所述螺纹杆的第二端贯穿所述第一安装凸块并延伸至所述第一安装凸块的外侧，并与所述第一安装凸块转动连接，且可伸入相匹配的所述螺纹筒中。

19、进一步地，所述塔筒通道内至少设置有一圈橡胶圈。

20、进一步地，所述过渡段抱箍件上设置有凹槽，所述凹槽用于放置施工梯。

21、进一步地，所述过渡段抱箍件采用铝合金材料制作，塔筒定位件采用树脂基材料制作。

22、一种海上风机塔筒安装定位装置的安装方法，采用上述任一项所述的海上风机塔筒安装定位装置，所述方法包括以下步骤：

23、s10、安装过渡段抱箍件：将过渡段抱箍件放置在安装船上的升降梯上，下放升降梯将张开的过渡段抱箍件对准过渡段后伸长底座，待到合适位置后闭合安装；

24、s20、安装塔筒定位件：待过渡段抱箍件安装完成后，塔筒定位件通过吊车上缆绳与螺纹杆进行对接，连接完成后启动自动升降机构使塔筒定位件到达合适位置；

25、s30、完成塔筒和过渡段的精确连接：在吊船和施工人员配合下，将塔筒缓慢放入塔筒定位件的塔筒通道内，在塔筒通道内壁的橡胶材料作用下，塔筒和塔筒定位件紧密贴合，稳定塔筒方向后缓慢下落塔筒，到达下部法兰孔位置后进行安装；

26、s40、回收装置：通过吊钩安放部件使塔筒定位件和自动升降机构分离，完成塔筒定位件的回收，施工人员进行过渡段抱箍件的人工拆卸，完成整个装置的回收。

27、有益效果：

28、本发明可在风机塔筒安装前进行布置，该装置可精确定位塔筒的位置，可大量节约施工时间，且操作简单，易于安装。

29、现有传统塔筒安装技术采用人工和吊船配合进行定位安装。本发明改进原有的安装技术，可大幅度降低施工难度，减少施工时间，节约施工成本，提高工程安全性。

30、本发明提高了塔筒安装过程中的抗风能力，可以在较恶劣天气下，减小塔筒的摇晃，减少塔筒和过渡段的磨损，且塔筒和过渡段连接过程不需要多余人力干预，从而保证了工人的安全。

31、本发明过渡段抱箍装置的抱箍臂拆卸简单，可重复使用于多个海上风机塔筒的安装工程。

32、本发明整个装置还可以当作一个海上升降平台，用于已安装完的风机塔筒的检查或调整。

技术特征：

1.一种海上风机塔筒安装定位装置，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的海上风机塔筒安装定位装置，其特征在于，所述过渡段抱箍件包括：

3.根据权利要求2所述的海上风机塔筒安装定位装置，其特征在于，两个所述抱箍臂的第二端均设置有两片铝合金片，且两片铝合金片分别位于所述抱箍臂的上下的两端，两个所述抱箍臂上的铝合金片一一对应设置，所述铝合金片上设置有安装孔，对应设置的所述铝合金片通过螺栓进行安装。

4.根据权利要求2所述的海上风机塔筒安装定位装置，其特征在于，所述塔筒定位件包括：

5.根据权利要求4所述的海上风机塔筒安装定位装置，其特征在于，所述自动升降机构包括：

6.根据权利要求4所述的海上风机塔筒安装定位装置，其特征在于，所述塔筒通道内至少设置有一圈橡胶圈。

7.根据权利要求1所述的海上风机塔筒安装定位装置，其特征在于，所述过渡段抱箍件上设置有凹槽，所述凹槽用于放置施工梯。

8.根据权利要求1所述的海上风机塔筒安装定位装置，其特征在于，所述过渡段抱箍件采用铝合金材料制作，塔筒定位件采用树脂基材料制作。

9.一种海上风机塔筒安装定位装置的安装方法，其特征在于，采用权利要求1至8任一项所述的海上风机塔筒安装定位装置，所述方法包括以下步骤：

技术总结本发明公开了一种海上风机塔筒安装定位装置及安装方法，属于海上风电设备安装技术领域，其包括过渡段抱箍件，可拆卸地设置于过渡段上；塔筒定位件，位于过渡段抱箍件的上侧，用于接收塔筒并定位塔筒的位置；自动升降机构，一端与过渡段抱箍件转动连接，另一端与塔筒定位件转动连接，通过自动升降机构控制塔筒定位件与过渡段抱箍件的靠近和远离，以实现塔筒和过渡段的精确连接。本发明可在风机塔筒安装前进行布置，该装置可精确定位塔筒的位置，可大量节约施工时间，且操作简单，易于安装。技术研发人员：程星磊,张泽阳,路德春,王国盛,马超,张建新受保护的技术使用者：天津城建大学技术研发日：技术公布日：2024/7/23