一种千吨级可升降式滚装设备的制作方法

本发明涉及海上风电塔筒运输技术领域，具体涉及一种千吨级可升降式滚装设备。

背景技术：

风能是一种清洁的可再生能源，风力发电是风能利用的主要形式。国家对能源安全、生态环境等问题日益重视，随着技术进步及政策支持，近年来我国风力发电发展及其迅速。风力发电机组中的风电塔筒是其不可或缺的一部分，风电塔筒就是风力发电的塔杆，在风力发电机组中主要起支撑作用，同时吸收机组震动。风电塔筒一般直径在几米到十米之间、长度在五十米到百米之间，重量在几百吨至千吨之间，生产和组对一般均在厂内完成。

风电塔筒多采用船运输，尤其是海上用风电塔筒，但是由于风电塔筒属于长度较长、重量又处在千吨级的刚性构件，而在陆地和水运转换过程，也即是在生产码头和运输船之间装、卸塔筒的位移、运输过程都比较困难，需要借助大型工具，如大型吊装设备、平板运输车及配套设备等。但是由于风力发电塔筒运输的配套设备发展不完善，一些现有设备并不能很好地适用于长度较长的塔筒，如中国专利cn107381343a所公开的一种自行走式龙门升降装置，此外在码头和船之间转运塔筒的过程中，还实际地存在以下操作困难：由于码头高度位置一定，而由潮汐作用下船面高度位置不定，导致不同潮位下船与码头的高度差不同，增大了装卸难度，且对运输船的型深有较高的要求，从而造成运输成本高，此外，在将塔筒从码头上滚装至运输船上时，由于塔筒的重量在百吨甚至千吨之间，还存在使船面瞬间下沉的风险。

技术实现要素：

本发明为解决长度较长、重量又处在千吨级的刚性构件在陆地与水运之间的转换过程中，操作难度大、风险大、成本高的问题，提供一种千吨级可升降式滚装设备，能够满足不同潮位与码头面的高度差而作业，减少了对运输船的型深要求，降低了运输成本，降低过桥滚装时瞬间船面下沉的风险，具有更高的安全性和稳定性。

为了实现上述目的，本发明的技术方案是：

一种千吨级可升降式滚装设备，包括升降式滚装装置，所述升降式滚装装置包括升降梁和对称设置在升降梁两端的门架梁，所述升降梁用于支撑刚性构件，所述门架梁通过升降系统连接升降梁，门架梁下端设置有行走车轮组。

进一步地，所述升降梁的中部低平、两侧向上倾斜并水平延伸形成高平的连接段，升降梁上可拆卸连接有托架，所述托架下端与升降梁的形状相匹配。

进一步地，所述升降系统为液压升降系统，液压升降系统包括两个油缸，所述门架梁中部开设有放置油缸的空间，所述油缸一端与门架梁铰接、另一端铰接托举升降梁的连接段。

进一步地，所述升降梁的连接段呈“h”形，所述连接段的水平段连接油缸，连接段的两竖直段位于门架梁的两侧，并与门架梁滑动连接。

进一步地，两个所述门架梁之间设置有多个撑杆，所述撑杆竖向铰接门架梁。

进一步地，还包括分别设置在陆地码头上的第一轨道和设置在运输船面上的第二轨道，所述升降式滚装装置通过行走车轮组在第一轨道或第二轨道上滑动行走。

通过上述技术方案，本发明的有益效果为：

本发明的升降式滚装装置通过升降系统和升降梁托举刚性构件，能够实现大幅度地调节托举刚性构件的高度，能够适应不同潮汐状态下运输船面与陆地的高度差的而进行作业，不需要将塔筒从码头上滚装到船上的操作方式，减少了过桥滚装时瞬间船面下沉的风险，同时也降低了对运输船型深的要求，降低运输费用。本发明在陆地码头上与运输船之间转运刚性构件的操作过程更为简单，易于操作，具有更好的安全性及稳定性。

附图说明

图1是本发明的升降式滚装装置的正视结构示意图；

图2是本发明的升降式滚装装置的侧视结构示意图；

图3是本发明的升降梁的结构示意图之一；

图4是本发明的升降梁的结构示意图之二；

图5是本发明的升降式滚装装置的结构示意图；

图6是本发明一种千吨级可升降式滚装设备的使用状态示意图。

附图中标号为：1为升降梁，101为连接段，2为门架梁，3为升降系统，301为油缸，4为行走车轮组，5为撑杆，6为托架，7为风电塔筒，8为升降式滚装装置a，9为升降式滚装装置b，10为升降式滚装装置c，11为升降式滚装装置d。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步说明：

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“前”、“后”、“左”、“右”、“上”、“下”、“横向”“竖向”等指示的方位或位置关系为基于附图1所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

如图1～图6所示，本实施例提供一种千吨级可升降式滚装设备，包括升降式滚装装置，所述升降式滚装装置包括升降梁1和对称设置在升降梁1两端的门架梁2，所述升降梁1用于支撑刚性构件，所述门架梁2通过升降系统3连接升降梁1，门架梁2下端设置有行走车轮组4。风电塔筒作为一种典型的长度长、重量处于千吨级的刚性构件，本实施例中，以风电塔筒为例进行说明。通过升降系统3带动升降梁1的升降，可托举风电塔筒升高或降低，能够满足不同潮位下，运输船面与陆地码头面之间的高度差而进行转运作业，降低了对运输船的型深要求，进一步降低了运输风电塔筒的成本，同时不再需要将风电塔筒滚装到船上，减少了过桥滚转时瞬间船面下沉的风险。

进一步地，所述升降梁1的中部低平、两侧向上倾斜并水平延伸形成高平的连接段101，升降梁1上可拆卸连接有托架6，具体的，可通过法兰方式固定安装托架6，所述托架6下端与升降梁1的形状相匹配、上端呈与风电塔筒相匹配的弧形，可根据不同直径的塔筒进行定制托架6，使托架6的上端面与塔筒相匹配，以达到稳定支撑、固定风电塔筒的目的，提高装卸运输的稳定性。

进一步地，所述升降系统3为液压升降系统，液压升降系统包括两个油缸301，所述门架梁2中部开设有放置油缸301的空间，所述油缸301位于门架梁2的中部，油缸301一端与门架梁2铰接、另一端铰接托举升降梁1的连接段101，通过油缸301伸缩带动升降梁1上下升降，以达到升降托举塔筒的目的。本实施例中的液压升降系统可以达到2m高差的调节，调节速度为0.1m/min，可在20min内完成2m的升起或下降。在滚装塔筒至运输船上时，运输船受力后瞬间下沉0.5米左右，如果仅仅依靠船自身与水的适应性来调节船面高度是很慢的，在实际操作中一般要等半小时左右，而且潮位还是在不断变化的，如果遇到落潮期还不能进行作业，而通过本设备的升降系统3，可以对塔筒转运高度进行调节，能够适应落潮期、涨潮期下调节需求，适应实际操作中的不同潮位下的运输船面与码头面之间的高度差，同时也提高了作业效率。

具体的，所述升降梁1的连接段101呈“h”形，所述连接段101的水平段连接油缸301，连接段101的两竖直段位于门架梁2的两侧，并与门架梁2滑动连接，具体的，升降梁1与门架梁2之间通过滑道方式接触，对升降梁1的升降进行限位，防止偏斜，保证液压升降系统带动升降梁1升降时的稳定性。

进一步地，两个所述门架梁2之间设置有多个撑杆5，本实施例中，撑杆5的数量为两个，两个所述撑杆5以升降梁1为对称中心对称分布，以连接两个门架梁2；撑杆5的两端分别竖向铰接两个门架梁2，以避免两个门架梁2在作业时发生横向的偏移，而影响风电塔筒运输时轴向轨迹的稳定，同时，能够减缓船面轻微起伏对升降式滚装装置的不良影响，保证升降式滚装装置托举塔筒的稳定性。

进一步地，作为一种千吨级可升降式滚装设备的可实施方式，本设备还包括分别设置在运输船面上的第一轨道和设置在陆地码头上的第二轨道，所述升降式滚装装置通过行走车轮组4在第一轨道或第二轨道上滑动行走，具体的，门架梁2下端设置的行走车轮组4的车轮数量为四个，车轮能与轨道相匹配在轨道上行走，本实施例中，在陆地码头和运输船上均设置有卷扬机，通过卷扬机的牵引带动升降式滚装装置在轨道上行走作业。

在具体实施时，本设备采用四个升降式滚装装置，两个升降式滚装装置放置在陆地码头上，在第一轨道上滑动行走，另两个升降式滚装装置放置在运输船上，在第二轨道上滑动行走。为便于描述将四个升降式滚装装置分为a8、b9、c10、d11，并依次设置在第一轨道和第二轨道上。

本实施例中，升降式滚装装置的宽度约为两米，以将86米长的风电塔筒从陆地转运到运输船上为例，如图6所示，说明具体使用实施过程：

首先，预先将运输船上的升降式滚装装置c10、d11朝岸边方向移动，升降式滚装装置c10、d11之间的间距可以保持较小距离；将陆地码头上的塔筒置于升降式滚装装置a8、b9上，使塔筒朝向运输船方向的一端距升降式滚装装置b9的距离约15米；通过陆地码头上的卷扬机牵引带动两个升降式滚装装置a8、b9将塔筒运至岸边，使塔筒朝向运输船方向的一端位于运输船上的长度留有10米左右；运输船上的升降式滚装装置d11升起托举塔筒，升降式滚装装置b9下降，脱离塔筒，此时陆地上的升降式滚装装置a8和运输船上的升降式滚装装置d11托举塔筒，在运输船上的卷扬机的钢丝绳挂至升降式滚装装置d11上，在该卷扬机的牵引下，由于及塔筒自身重力和与升降式滚装装置d11、a8之间的摩擦阻力的作用下，升降式滚装装置d11和升降式滚装装置a8托举塔筒向船上的方向移动；当陆地上的升降式滚装装置a8靠近岸边时，将运输船上的升降式滚装装置c10升起托举塔筒，升降式滚装装置a8下降脱离塔筒，以此便完成塔筒在四个升降式滚装装置之间的接力，在运输船上的卷扬机的牵引下，升降式滚装装置c10、d11继续向船上移动，完成塔筒由陆地码头向运输船的转运。

通过本设备，使风电塔筒在码头和运输船之间的转运操作简化，可大幅度调节托举塔筒的高度，避免滚装塔筒的操作方式，降低作业风险，同时，在牵引转运塔筒的过程中，塔筒的重心都能保证两台升降式滚装装置中间，不会出现重心特别靠近某一侧而出现倾覆的危险，具有更高的安全性和稳定性，不仅能满足不同潮汐状态下运输船面与陆地的高度差下的托举需求，也能减小对运输船船深的要求，降低运输成本。此外，本设备不仅可以用于转运风电塔筒，还可以用于转运其他长度较长、重量在千吨级的刚性货物。

以上所述之实施例，只是本发明的较佳实施例而已，并非限制本发明的实施范围，故凡依本发明专利范围所述的构造、特征及原理所做的等效变化或修饰，均应包括于本发明申请专利范围内。