专利名称：海洋风电安装平台的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种海洋风电安装平台，用于近海海域风电设备安装作业，如风电项目单桩沉桩、风机设备安装等海洋施工。
背景技术：
随着国际能源紧张形势的加剧，替代能源的开发迅速发展，而替代能源中，太阳能、风能和生物能等环保清洁能源是发展的重点。风力发电相对于太阳能、生物能等可再生能源技术更为成熟、成本更低、对环境破坏更小。在过去20多年里，风力发电技术不断取得突破，规模经济性日益明显。目前我国的风电主要安装在陆上，由于陆上风资源稳定性差，建成的风电机组功率小，每年的有效工作时间很低，所以需要在沿海风力资源丰富的地区开发海上风电技术。由于海洋风电设备处于起步阶段，因此我国在配套设施方面基础薄弱。例如对于风电安装作业而言，通常需要设备起吊、打桩安装等作业。目前的海上风电安装船功能相对单一，无法同时满足这些功能。
发明内容
本发明的目的是提供一种具有吊装和安装功能的海洋风电安装平台。本发明所提出一种海洋风电安装平台，包括船体、多个桩腿、起重机、主发电机、打桩锤和抱桩器。多个桩腿从船体底面向下延伸。起重机设于船体的甲板上。主发电机用于为起重机供电。打桩锤设于起重机的作业范围内。抱桩器设于船体的甲板边缘并位于打桩锤的作业范围内。在本发明的一实施例中，起重机为全回转起重机。在本发明的一实施例中，每一桩腿下端具有桩靴。在本发明的一实施例中，多个桩腿为可上下移动的。在本发明的一实施例中，海洋风电安装平台还包括抬升锁紧机构，设于所述船体的甲板上，用于驱动所述多个桩腿上下移动，使所述船体爬升到离海面指定高度。在本发明的一实施例中，抱桩器具有纠偏和扶正系统。与传统的海上风电安装船相比，本发明的海洋风电安装平台配备有起重机、打桩锤和抱桩器，起重机可吊装风电设备，也可吊装打桩锤进行打桩作业，同时抱桩器可以在打桩时保证垂直度。
为让本发明的上述目的、特征和优点能更明显易懂，以下结合附图对本发明的具体实施方式
作详细说明，其中:图1是本发明一实施例的风电安装平台的主视图。图2是本发明一实施例的风电安装平台的俯视图。
图3是本发明一实施例的风电安装平台的舱内图。
具体实施例方式本发明的实施例所提供的一种多功能风电安装平台是主要用于近海风电设备的安装或其他水上以及岸边各种大型设备吊装任务的海洋工程装置。这一平台既可以当作浮吊使用，也能在水深约30米范围内泥砂质海底海域或相类似海域按自升式平台型式进行作业。图1是本发明一实施例的风电安装平台的主视图。参照图1所示，平台包括船体
1、抬升锁紧机构2、桩腿3、起重机4、主发电机5、抱桩器6、以及打桩锤7等。平台船体I可呈长方体，其俯视图如图2所示，船体I的示例性参数如下:型长76.8米，型宽42.0米，型深6.0米。桩腿3设有四根，从船体I的底面向下延伸，在桩腿下端设有桩靴3.1。为保证船体I的平衡，四根桩腿3沿船体I的中心线两两对称，均位于中心线两侧15.6米处，后桩腿中心线距船体I尾端7.8米，两个前桩腿与两个后桩腿相距44.4米。每一桩腿的总长67.0米，桩腿下端的桩靴为边长9.4米的正四边形体，高度为2.2米。抬升锁紧机构2设在船体I的甲板上。抬升锁紧机构2具有的齿轮齿条抬升功能，可以使船体I爬升到离海面指定高度。作为举例而非限制，船体I无动力，拖航时由拖轮绑拖或由驳船干拖。船体I通过抬升锁紧机构2抬升，通过平台自重预压桩腿3插入作业海域海底，从而固定船体，按照自升式平台型式进行作业。桩腿3可以设置为可上下移动的，可以完全收回至船体内，按照浮吊型式进行作业。船体I的主甲板配备了四只定位锚(图未示出)，船艏两只锚兼用航行锚。船体I依靠抬升锁紧机构2对桩腿的上下移动来爬升到离海面指定高度。抬升锁紧机构2位于船体的4个角，当船体到达近海指定海域后，桩腿3通过抬升锁紧机构2的齿轮齿条变频电机驱动机构，插入海底一定深度，将船体顶升出水面指定高度，由液压油缸组成的锁紧机构将船体固定在桩腿指定高度，从而船体离开海平面一定高度，为海上施工提供类似陆地般稳定的作业平台，以消除海上风浪流对起重机等设备作业精度的影响。这一抬升锁紧机构2可以使用中国专利号ZL 200920210266.3及ZL200920075042.6所披露的抬升机构及锁紧机构。起重机4位于船体I的中心线上，据船体I的尾部7.8米。在本实施例中，起重机
4的最大起重能力为800吨。举例来说，可以配备两个钩头，每个钩头吊重400吨；两个主钩可以同时进行吊重，也可分别进行吊重。较佳地，起重机4为全回转起重机，可以实现360的全回转作业。起重机4的最大起吊高度可达到110米，最大作业半径为28米。全船配备主发电机5，用于为起重机4供电。在图2的实施例中，主发电机5有四台5.1、5.2、5.3、5.4。起重作业时三台发电机同时使用，一台备用。打桩锤7设在船体I的甲板上，并可移动地位于起重机4的作业范围内。打桩锤7为800KJ打击能量的大直径液压冲击锤，可实现4.5-5.1m大直径单桩打桩功能。抱桩器6设在船体I的甲板边缘，并处于起重机4的作业范围内。起重机4可将打桩锤7吊到抱桩器6处实施打桩作业。
抱桩器6被配置为具有纠偏和扶正系统，可实现X、Y方向±lm范围的纠偏，确保打桩垂直度在千分之四以内。这一抱桩器6的纠偏和扶正系统可以使用中国专利公告号为CN202047950U的专利所披露的纠偏固定系统。在打桩作业时，起重机4吊装打桩锤7，实现大直径单桩打桩功能。如图1所示，船体艏部设有集中控制室和居住舱室8，所配置的生活设施可以为船员的生活和休息提供保障。作为举例，本实施例的安装平台的其他参数例举如下:最大作业水深30米，最低设计温度-10°C。4台发电机组，额定功率715KW，额定转速1800r/min。应急发电机I台，额定功率250KW，额定转速1800r/min。总的来说，本实施例的安装平台兼具有海上重物起吊、打桩、安装等功能。重物起吊又分为浮态起吊和桩腿插入海床抬升锁紧状态起吊，起重能力均为800吨全回转。在近海风电安装领域，它将会在基础打桩，过渡段安装及塔筒与风机叶片安装等几个阶段起到不可替代的作用。其操作过程简述如下:1、拖船将安装平台从母港托至指定海域，放下桩腿，开始插桩作业，随后进行压载操作，经过规定的步骤后，平台稳稳的站立于海床。2、通过自主研发的抬升锁紧机构2，使平台爬升到离海面指定高度；起重机4脱离搁架，放下吊钩，从旁边的运输船上起吊风机的基础桩，经翻身后回转至准确机位，垂直插入海床。3、通过抱桩器6，确保桩体入泥的垂直精度，吊装打桩锤7，开始打桩操作，直至桩体达到规定的标闻，打粧结束。在随后的过渡段的安装阶段，需要平台的桩腿3提供稳定的作业环境，自升式的抬升锁紧机构2与全回转的起重机4配合，实现过渡段准确的安装到基础桩上。结束过渡段的安装后，后续的塔筒及风机机舱及叶片的安装，与前面类似，都离不开自升降的平台的稳定及角度可变的回转起重机4，最终完成海上高精度的安装作业。虽然本发明已以较佳实施例揭示如上，然其并非用以限定本发明，任何本领域技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作些许的修改和完善，因此本发明的保护范围当以权利要求书所界定的为准。
权利要求
1.一种海洋风电安装平台，包括: 船体； 多个桩腿，从船体底面向下延伸； 起重机，设于船体的甲板上； 主发电机，用于为所述起重机供电； 打桩锤，设于所述起重机的作业范围内；以及 抱桩器，船体的甲板边缘并位于所述打桩锤的作业范围内。
2.如权利要求1所述的海洋风电安装平台，其特征在于，所述起重机为全回转起重机。
3.如权利要求1所述的海洋风电安装平台，其特征在于，每一所述桩腿下端具有桩靴。
4.如权利要求1所述的海洋风电安装平台，其特征在于，所述多个桩腿为可上下移动的。
5.如权利要求4所述的海洋风电安装平台，其特征在于，还包括抬升锁紧机构，设于所述船体的甲板上，用于驱动所述多个桩腿上下移动，使所述船体爬升到离海面指定高度。
6.如权利要求1所述的海洋风电安装平台，其特征在于，所述抱桩器具有纠偏和扶正系统。
全文摘要
本发明涉及一种多功能海洋风电安装平台，包括船体、多个桩腿、起重机、主发电机、打桩锤和抱桩器。多个桩腿从船体底面向下延伸。起重机设于船体的甲板上。主发电机用于为起重机供电。打桩锤设于起重机的作业范围内。抱桩器设于船体的甲板边缘并位于打桩锤的作业范围内。
文档编号B63B35/00GK103183109SQ201110456918
公开日2013年7月3日 申请日期2011年12月30日 优先权日2011年12月30日
发明者王文涛, 王宁, 刘天文, 于多, 严兵, 赵之栋, 陆忠华, 邱云峰, 华晓涛, 徐振峰, 彭力, 郑天府, 刘玉贵 申请人:上海振华重工(集团)股份有限公司