专利名称：风机安装船及其重心调节装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及工程机械技术领域，特别是涉及一种用于风机安装船的重心调节装 置。本发明还涉及一种包括上述重心调节装置的风机安装船。
背景技术：
随着我国经济建设的快速发展，电能对经济建设和人们生活的影响越来越大，而 风力发电作为多种发电方式中的一种也越来越受到人们的重视。风力发电就是把风的动能转变成机械能，再把机械能转化为电能的一种发电方 式。由于海上的风力资源非常丰富，因此，越来越多的风力发电场建设在海上。在海上进行 风力发电场的建设，风机(即风力发电机组)的安装是重要的步骤，通常需要借助于风机安 装船来完成。其中，风机的安装是指将风机安装于预先在海中设置好的风机安装座上。现有技术中，风机的安装方式主要由两种整体式安装和分体式安装。整体式安装是指首先将风机在码头等地装配完成，然后运输到风力发电场，将整 台风机一次安装就位的安装方式，通常要借助于整体安装船(起重船)来实现。整体安装 船包括船体和设置于船体上的起重装置，其起重装置包括由钢丝绳连接的吊钩，从而，通过 吊钩实现风机的起吊。工作过程中，整体安装船到达预定位置后，通过抛锚实现粗定位，然后将通过运输 船由码头运输的安装完成的风机吊起，安装于风机安装座。分体式安装是指依次在风机安装座上安装风机的塔筒、机舱和风轮的安装方式， 通常借助于分体安装船实现。分体安装船与整体安装船的结构基本相同，只增加了用于固 定于船体的支腿。工作过程中，分体安装船到达预定位置后，首先通过抛锚实现粗定位，然后由支腿 进行支撑，并由起重装置进行吊装。上述整体安装船在进行风机的安装时，由于风机位置的移动，使得风机安装船的 重心发生移动，此时，为了使风机安装船保持稳定，现有技术中，一般通过向风机安装船的 内腔中注水，从而实现改变其重心的目的。然而，一方面，由于风机安装船的尺寸有限，且开设于其船体的内腔的空间也有 限，从而造成了风机安装船重心的调节能力有限；另一方面，通过向风机安装船的内腔注水 的方式进行风机安装船重心的调节，其重心永远都在船体上或者船体的上方，不可能在船 体以下，也限制了对风机安装船重心的调节能力，特别是当天气条件比较差的时候，需要降 低风机安装船的重心，提高其稳定性时，远远不能满足需要。因此，如何提高风机安装船的重心调节能力，进而提高风机安装船的稳定性是本 领域技术人员目前需要解决的技术问题。
发明内容
本发明的目的是提供一种重心调节装置，该重心调节装置具有较高的对风机安装船的重心进行调节的能力，从而提高了风机安装船的稳定性。本发明的另一目的是提供一 种包括上述重心调节装置的风机安装船。为解决上述技术问题，本发明提供一种重心调节装置，用于风机安装船，所述重心 调节装置固定安装于所述风机安装船的船体的外侧。优选地，包括安装架、配重块和用于调节所述配重块与所述船体的相对高度的高 度调节器，所述安装架通过连接部件安装于所述船体，所述配重块通过所述高度调节器安 装于所述安装架。优选地，所述安装架包括水平安装板，所述配重块通过所述高度调节器安装于所 述水平安装板。优选地，所述高度调节器为螺杆，所述水平安装板和所述配重块二者中至少一者 开设有与所述螺杆相对应的螺孔。优选地，所述配重块开设有所述螺孔的第一螺孔，所述螺杆的第一端穿过所述第 一螺孔或者连接于所述第一螺孔，且距离所述配重块的上平面适当距离，所述螺杆的第二 端固定连接于所述水平安装板。优选地，所述高度调节器为油缸，所述油缸的活塞筒固定于所述水平安装板，其活 塞杆的端部固定连接所述配重块。优选地，所述重心调节装置安装于所述船体的下方。优选地，所述重心调节装置的数目为多个，且均勻安装于所述船体的左右两侧。本发明还提供一种风机安装船，包括如上述任一项所述的重心调节装置。优选地，其所述船体的底面具有平面结构。本发明所提供的重心调节装置，用于风机安装船，重心调节装置固定安装于风机 安装船的船体的外侧。当受天气情况和作业状态的影响，需要进行风机安装船重心的调节 时，通过固定安装于风机安装船的船体的外侧的重心调节装置进行调节即可。可以看出，本 发明所提供的重心调节装置可以独立于船体存在，不再受风机安装船的尺寸以及开设于风 机安装船的船体内腔的尺寸的限制，可以根据需要设置重心调节装置的大小，进而改变重 心调节装置的调节能力，提高了其对风机安装船的重心的调节能力，从而提高了风机安装 船的稳定性，使风机安装船可以在天气情况较为恶劣的环境下工作，提高了工作效率，降低 了海上风电场建设的成本。在一种优选实施方式中，本发明所提供的重心调节装置包括安装架、配重块和用 于调节配重块与船体的相对高度的高度调节器，安装架通过连接部件安装于船体，配重块 通过高度调节器安装于安装架。当进行风机安装船的重心位置调节时，通过高度调节器调 节配重块与船体的相对高度，从而改变配重块的高度，实现风机安装船的重心的调节，使其 重心位置满足风机安装的需要，从而提高风机安装船的稳定性，提高风机的安装效率。安装 架、配重块和高度调节器的设置，不仅简化了风机安装船的重心调节过程，而且与向船体的 内腔注水相比具有较高的调节速度；另一方面，还可以根据工作环境和风机安装船的尺寸 的选择与其相配合的配重块，以满足不同工况对于风机安装船的重心位置调节的需要，从 而进一步扩大了风机安装船的重心调节能力，并提高了风机安装船的适应性。在另一种优选实施方式中，本发明所提供的风机安装船的船体的底面具有平面结 构。平面结构的船体底面，可以在水深较浅的区域，以及水位较浅时坐滩，从而可以在潮间
4带区域以落潮后坐滩涨潮时航行的方式工作，扩大了风机安装船的使用范围，提高了风机 安装船的适用性。
图1为本发明所提供的风机安装船的一种具体实施方式
的立体示意图；图2为本发明所提供的风机安装船的一种具体实施方式
的侧视示意图；图3为本发明所提供的风机安装船的一种具体实施方式
的俯视示意图；图4为本发明所提供的重心调节装置一种具体实施方式
的立体示意图。
具体实施例方式本发明的核心是提供一种重心调节装置，该重心调节装置具有较高的对风机安装 船的重心进行调节的能力，从而提高了风机安装船的稳定性。本发明的另一核心是提供一 种包括上述重心调节装置的风机安装船。为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面结合附图和具体实施方式
对本发明作进一步的详细说明。请参考图1至图3，图1为本发明所提供的风机安装船的一种具体实施方式
的立体 示意图；图2为本发明所提供的风机安装船的一种具体实施方式
的侧视示意图；图3为本 发明所提供的风机安装船的一种具体实施方式
的俯视示意图。如图中所示，在一种具体实施方式
中，本发明所提供的重心调节装置2安装于风 机安装船的船体4的外侧。本文所述外侧是指重心调节装置2位于船体4的外周部，包括 其四周和下方，而并非是位于船体4的内部或者其的上方。图中所示安装有本发明所提供的重心调节装置2的一种具体风机安装船，包括船 体4、安装于船体4上的立柱3，安装于立柱3的抱紧机构6，安装于船体四角用于固定船体 4的锚机5，以及固定安装于船体4的重心调节装置2，且重心调节装置2位于船体4的外 侧。船体4上设置有相互垂直的立柱3的移动轨道，立柱3可以在其移动动力部件的作用 下沿轨道移动，从而实现风机7在船体4上的横向和移动，船体4的前后两端还开设有“U” 型开口，以便风机7通过开口安装于风机的基座。当然，风机安装船还可以具有其他具体结 构，本文所述只是一种具体实施方式
，除重心调节装置2以外的结构，本文不作任何限制。工作过程中，首先将风机在码头组装完成，然后通过起重机等装置将风机安装于 风机安装船的船体4，并使用抱紧机构6将其抱紧；由于此种形式的风机安装船不具有牵引 装置，因此，需要在牵引船1的作用下移动至海上风力发电场；到达海上风力发电场后，牵 引船1将风机安装船牵引至风机7的基座位于“U”型开口的位置，然后，通过锚机5抛锚， 将风机安装船大体固定，此时，立柱3以及安装于其上的抱紧机构6和由抱紧机构6抱紧的 风机7在动力装置的作用下沿轨道移动至“U”型开口，然后由设置于立柱3内的风机提升 机构提至机座的上方，再在动力装置和提升机构的共同作用下将风机7与基座固定连接， 然后将抱紧机构6和立柱3移开，最终将风机安装平台移开。在风机7安装过程中，为了保 证安装过程的顺利进行，本发明所提供的重心调节装置2位于船体4的外侧，以便在需要对 风机安装船的重心位置进行调节时，很方便地实现重心的调节，为风机7的安装提供较好 的工作环境。
可以看出，由于本发明所提供的重心调节装置位于船体的外部，因此可以独立于 船体存在，不再受风机安装船的尺寸以及开设于风机安装船的船体4的内腔的尺寸的限 制，可以根据需要设置重心调节装置2的大小，进而改变重心调节装置2的调节能力，提高 了对风机安装船的重心的调节能力，从而提高了风机安装船的稳定性，使风机安装船可以 在天气情况较为恶劣的环境下工作，提高了工作效率，降低了海上风电场建设的成本。请参考图4，图4为本发明所提供的风机安装船的重心调节装置一种具体实施方 式的立体示意图。在一种具体实施方式
中，本发明所提供的重心调节装置2可以具体包括安装架 21、配重块23和用于调节配重块23与船体4的相对高度的高度调节器22，安装架21通过 连接部件固定安装于船体4，配重块23通过高度调节器22安装于安装架21。连接部件可 以具体为螺栓，相应地，船体4的对应位置开设螺孔。配重块23可以具有阶梯结构，以方便其通过高度调节器22安装于安装架21，还可 以根据需要加工成其他形状；通常情况下配重块的材料为钢材或其它密度大于水的材料； 当然，其具体形状和所用材料并不受本文的限制，可以选择任何能够满足功能要求的形状 和材料。当进行风机安装船的重心位置调节时，通过高度调节器22调节配重块23与船体 4的相对高度，从而改变配重块23的高度，实现风机安装船的重心的调节，使其重心位置满 足风机安装的需要，从而提高风机安装船的稳定性，提高风机的安装效率。这样，安装架21、配重块23和高度调节器22的设置，不仅简化了风机安装船的重 心调节过程，而且与向船体的内腔注水相比具有较高的调节速度；另一方面，还可以根据工 作环境和风机安装船的尺寸的选择与其相配合的配重块23，以满足不同工况对于风机安装 船的重心位置调节的需要，从而进一步扩大了风机安装船的重心调节能力，并提高了风机 安装船的适应性。具体地，本发明所提供的重心调节装置2的安装架21可以包括水平安装板211，配 重块23可以通过高度调节器22安装于水平安装板211。配重块23通过高度调节器22安装于水平安装板211不仅可以很方便地安装配重 块23，而且使高度调节装置22能够更方便地调节配重块23在竖直方向的位置，使配重块 23在竖直方向的位置改变更加明显，进一步提高竖直方向重心调节的效率。在一种具体实施方式
中，本发明所提供的重心调节装置的高度调节器22可以为 螺杆，水平安装板221和配重块23 二者中的至少一者开设有与螺杆相对应的螺孔。这样， 通过螺杆在螺孔中的旋转，就可以改变配重块23的高度位置，从而实现对于风机安装船的 重心高度位置的调节。螺杆的结构很简单，成本较低，从而降低了重心调节装置2的成本。具体地，可以在配重块23上开设第一螺孔，螺杆的第一端穿过第一螺孔或者连接 于第一螺孔，且距离配重块23的上平面适当距离，螺杆的第二端固定连接于水平安装板 211。这样，当进行配重块高度位置的调节时，旋转配重块23，配重块23就可以沿着螺杆在 竖直方向上移动，调节过程非常简单。其中，螺杆的第一端穿过第一螺孔或者连接于第一螺 孔具体是根据螺杆的长度和配重块23在竖直方向上的厚度而定的；如果螺杆比较长，而配 重块23在竖直方向上的厚度较薄，则其第一端穿过配重块23的第一螺孔；否则，连接于第 一螺孔。
当然，也可以螺杆的第一端与配重块23固定，第二端穿过或者连接于水平安装板 211的螺孔，或者螺杆的两端分别与配重块23和水平安装板211螺纹连接，只要能够实现功 能要求都是可以的。在另一种具体实施方式
中，本发明所提供的高度调节器22可以为油缸，油缸的活 塞筒固定于水平安装板，其活塞杆的端部固定连接配重块23。随着油缸的活塞杆的伸出和 缩回，就可以改变配重块23的高度，进而调节风机安装船的重心位置。油缸的结构成熟，操 作方便，可靠性高，可以很方便地实现风机安装船的重心位置的调节。为方便重心调节装置2的安装，根据风机安装船的结构，可以将其安装于船体4的 下方。当然，还可以将其安装于船体4的左右两侧，此时可以设置多个重心调节装置2，并在 船体4的周围均勻分布，这样，还可以使各重心调节装置2的高度不同，从而在一定程度上 调节风机安装船在水平方向的重心位置。除了上述重心调节装置，本发明还提供一种包括上述重心调节装置的风机安装 船，风机安装船的其他各部分结构请参考现有技术，本文不再赘述。在一种具体实施方式
中，本发明所提供的风机安装船的船体4的底面可以具有平 面结构。平面结构的船体4的底面，可以在水深较浅的区域，以及水位较浅时坐滩，从而可 以在潮间带区域以落潮后坐滩涨潮时航行的方式工作，扩大了风机安装船的使用范围，提 高了风机安装船的适用性。以上对本发明所提供的风机安装船及其高度调节装置进行了详细介绍。本文中应 用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理 解本发明的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离 本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发 明权利要求的保护范围内。
权利要求
1.一种重心调节装置，用于风机安装船，其特征在于，所述重心调节装置O)固定安装 于所述风机安装船的船体的外侧。
2.根据权利要求1所述的重心调节装置，其特征在于，包括安装架(21)、配重块03) 和用于调节所述配重块与所述船体的相对高度的高度调节器(22)，所述安装架 (21)通过连接部件安装于所述船体G)，所述配重块通过所述高度调节器0 安装 于所述安装架01)。
3.根据权利要求2所述的重心调节装置，其特征在于，所述安装架包括水平安装 板011)，所述配重块03)通过所述高度调节器02)安装于所述水平安装板011)。
4.根据权利要求3所述的重心调节装置，其特征在于，所述高度调节器0 为螺杆，所 述水平安装板(211)和所述配重块二者中至少一者开设有与所述螺杆相对应的螺孔。
5.根据权利要求4所述的重心调节装置，其特征在于，所述配重块开设有所述螺 孔的第一螺孔，所述螺杆的第一端穿过所述第一螺孔或者连接于所述第一螺孔，且距离所 述配重块的上平面适当距离，所述螺杆的第二端固定连接于所述水平安装板011)。
6.根据权利要求3所述的重心调节装置，其特征在于，所述高度调节器0 为油缸， 所述油缸的活塞筒固定于所述水平安装板011)，其活塞杆的端部固定连接所述配重块 (23)。
7.根据权利要求5或6所述的重心调节装置，其特征在于，所述重心调节装置( 安装 于所述船体的下方。
8.根据权利要求1至6任一项所述的重心调节装置，其特征在于，所述重心调节装置 (2)的数目为多个，且均勻安装于所述船体的左右两侧。
9.一种风机安装船，其特征在于，包括如权利要求1至8任一项所述的重心调节装置⑵。
10.根据权利要求9所述的风机安装船，其特征在于，其所述船体(4)的底面具有平面结构。
全文摘要
本发明公开了一种重心调节装置，用于风机安装船，所述重心调节装置(2)固定安装于所述风机安装船的船体(4)的外侧。本发明所提供的重心调节装置(2)可以独立于船体存在，不再受风机安装船的尺寸以及开设于风机安装船的船体内腔的尺寸的限制，可以根据需要设置重心调节装置(2)的大小，进而改变重心调节装置(2)的调节能力，提高了其对风机安装船的重心的调节能力，从而提高了风机安装船的稳定性，使风机安装船可以在天气情况较为恶劣的环境下工作，提高了工作效率，降低了海上风电场建设的成本。本发明还公开了一种包括上述重心调节装置(2)的风机安装船。
文档编号B63B39/00GK102079368SQ20091023798
公开日2011年6月1日 申请日期2009年11月27日 优先权日2009年11月27日
发明者吴佳梁, 李艳林, 王新明, 白俊磊 申请人:三一电气有限责任公司