一种风电安装平台船的可拆卸风机叶片搁架的制作方法

1.本发明涉及一种风电安装平台船的可拆卸风机叶片搁架。


背景技术：

2.风电安装平台船每次出海作业时通常会尽量多携带风机，能较大地节省运输成本，提高安装施工的效率。随着海上风电技术发展，风机机组大型化的发展趋势不可避免，塔筒和风机叶片的长度和重量增加对风电安装平台船的主甲板堆放面积提出了挑战。目前常见的方法都是将叶片堆放在主甲板上，但是随着风机叶片越来越长，堆放空间需求的增加会导致出海作业时能携带的风机套数减少。目前国内外有部分安装平台船采用的叶片支架主要是固定的支架形式，且横跨主甲板布置的叶片支架仍然占用了较大的主甲板有效面积，在没有运输需求的情况下这种叶片支架自身也会占用主甲板的空间，部分平台船上采用的叶片支架还会影响风机平台船的靠泊。


技术实现要素：

3.本发明的目的在于克服现有技术的缺陷而提供一种风电安装平台船的可拆卸风机叶片搁架，它能使平台船多携带一套风机，且基本不占用主甲板的有效堆放面积，并且对平台船的靠泊影响较小，可以显著提高平台船的经济性。
4.本发明的目的是这样实现的：一种风电安装平台船的可拆卸风机叶片搁架，包括一对安装在船舷的舷侧搁架或一对安装在船艉的艉端搁架、两组舷侧耳板基座、两组插销基座、两对后部耳板基座、两对根部耳板基座和两对横挡基座；其中，
5.两组舷侧耳板基座沿船长方向间隔地固定在靠近舷侧的甲板边沿；
6.两组插销基座与两组舷侧耳板基座一一对应地固定在舷侧外板上；
7.一对舷侧搁架一一对应地安装在两组舷侧耳板基座和对应的插销基座上；
8.两对后部耳板基座间隔地固定在靠近船艉的甲板边沿；
9.两对根部耳板基座与两对后部耳板基座一一对应地固定在靠近船艉的甲板面上；
10.两对横挡基座与两对后部耳板基座一一对应地固定在船艉封板上；
11.一对艉端搁架一一对应地安装在两对后部耳板基座、对应的根部耳板基座和对应的横挡基座上。
12.上述的风电安装平台船的可拆卸风机叶片搁架，其中，
13.所述舷侧搁架为矩形空间桁架结构，且舷侧搁架具有三根上横撑杆和三根下横撑杆，三根下横撑杆以斜向设置的方式使舷侧搁架的横截面的宽度自根部至头部逐渐减小；每个舷侧搁架的三根上横撑杆的根部均固定一块舷侧耳板，三根下横撑杆的根部均通过一块过渡板连接一根舷侧插销；
14.所述舷侧耳板基座包括固定在甲板面上的底板和两块横向固定在底板的顶面上且开设销孔的主耳板；每块主耳板的两侧表面上各自固定一块与销孔同轴的圆环形旁板；两块主耳板的内端之间连接一块内端肘板，两块主耳板的内部之间连接一块内部肘板；每
组舷侧耳板基座各自通过一根销轴一一对应地与单个舷侧搁架上的三块舷侧耳板铰接；
15.所述插销基座包括一块主承载板和两块导向限位板；所述主承载板水平向地固定在舷侧外板上，该主承载板的中部开设一个插销孔；两块导向限位板固定在所述主承载板的顶面上并对称地位于所述插销孔的两侧，该两块导向限位板的间距与舷侧搁架上的过渡板的厚度适配；每组插销基座一一对应地与单个舷侧搁架上的三根舷侧插销插接。
16.上述的风电安装平台船的可拆卸风机叶片搁架，其中，所述插销基座还包括两块固定在所述主承载板的底面与所述舷侧外板之间的垂向肘板、一块连接在两块垂向肘板的外端之间的加强板和两块一一对应地连接在两块导向限位板的相背面的上部与舷侧外板之间的水平肘板。
17.上述的风电安装平台船的可拆卸风机叶片搁架，其中，
18.所述艉端搁架为矩形空间桁架结构，且艉端搁架具有三根上纵撑杆和三根下纵撑杆，位于两边的两根下纵撑杆的后部和根部一一对应地连接一根后部竖向撑杆和一根根部竖向撑杆，位于两边的两根下纵撑杆的中部各自连接一根斜撑杆；每个艉端搁架的两根后部竖向撑杆的下端各自固定一块后部耳板，两根根部竖向撑杆的下端各自固定一块根部耳板；两根斜撑杆的下端各自连接一块开设一横挡穿孔的基板，该基板的横挡穿孔中固定一根横挡；
19.所述后部耳板基座的结构与所述舷侧耳板基座的结构相同；每对后部耳板基座各自通过一根销轴一一对应地与单个艉端搁架上的两块后部耳板铰接；
20.所述根部耳板基座的结构与所述舷侧耳板基座的结构相同；每对根部耳板基座各自通过一根销轴一一对应地与单个艉端搁架上的两块根部耳板铰接；
21.所述横挡基座包括两块侧部限位板和一块底部承载板；两块侧部限位板固定在所述船艉封板上，该两块侧部限位板的相对面的间距与所述艉端搁架上的基板的厚度适配，每块侧部限位板的顶面内侧开设一个l形缺口；所述底部承载板水平向地固定在两块侧部限位板的中部之间；每对横挡基座一一对应地与单个艉端搁架上的两根横挡连接。
22.上述的风电安装平台船的可拆卸风机叶片搁架，其中，所述横挡基座还包括一块连接在两块侧部限位板的底部之间的下水平撑板、两块对称地连接在两块侧部限位板的相背面的上部与船艉封板之间的上水平撑板和两块对称地固定在两块侧部限位板的相背面的上部与两块上水平撑板之间的垂向支撑板。
23.本发明的风电安装平台船的可拆卸风机叶片搁架具有以下特点：
24.1、本发明的叶片搁架利用船舷和船艉进行布置，并通过独特的耳板连接形式、插销连接形式和横档连接形式，使叶片搁架的安装和拆卸的过程简单高效，节省了平台船的非作业时间。
25.2、本发明的叶片搁架基本不占用主甲板的有效堆放面积，能使平台船的甲板上多放置一套风机的塔筒和机舱等部件，提高了平台船的风机运输能力，而且舷侧搁架和艉端搁架的可拆卸结构使得叶片搁架对平台船的靠泊影响较小，可以显著提高平台船的经济性。
附图说明
26.图1是本发明的一种可拆卸风机叶片搁架的结构俯视图；
27.图2是本发明中的舷侧搁架的侧视图；
28.图3是本发明中的舷侧搁架的安装结构侧视图；
29.图4a是本发明中的舷侧耳板基座的侧视图；
30.图4b是图4a的俯视图(转90
°
)；
31.图5a是本发明中的插销基座的俯视图；
32.图5b是本发明中的插销基座的侧视图；
33.图5c是图5b的左侧视图；
34.图6是本发明的另一种可拆卸风机叶片搁架的俯视图；
35.图7是本发明中的艉端搁架的安装结构侧视图；
36.图7a是图7中p部位的放大图；
37.图8a是本发明中的横挡基座的正视图；
38.图8b是图8a的俯视图。
具体实施方式
39.下面将结合附图对本发明作进一步说明。
40.请参阅图1至图5c，本发明的风电安装平台船的可拆卸风机叶片搁架，包括一对安装在船舷的舷侧搁架100或一对安装在船艉的艉端搁架400、两组舷侧耳板基座20、两组插销基座30、两对后部耳板基座50、两对根部耳板基座60和两对横挡基座70。
41.舷侧搁架100为矩形空间桁架结构，且舷侧搁架100具有三根上横撑杆101和三根下横撑杆102，三根下横撑杆102以斜向设置的方式使舷侧搁架100的横截面的宽度自根部至头部逐渐减小；每个舷侧搁架100的三根上横撑杆101的根部均固定一块舷侧耳板11，三根下横撑杆102的根部均通过一块过渡板12连接一根舷侧插销13(见图2)。
42.艉端搁架400为矩形空间桁架结构，且艉端搁架400具有三根上纵撑杆401和三根下纵撑杆402，位于两边的两根下纵撑杆402的后部和根部一一对应地连接一根后部竖向撑杆403和一根根部竖向撑杆404，位于两边的两根下纵撑杆402的中部各自连接一根斜撑杆405；两根后部竖向撑杆403的下端各自固定一块后部耳板41，两根根部竖向撑杆404的下端各自固定一块根部耳板42；后部耳板41的结构和根部耳板42的结构均与舷侧耳板11的结构相同；两根斜撑杆405的下端各自连接一块开设一横挡穿孔的基板43，该基板43的横挡穿孔中固定一根横挡44(见图7)；
43.两组舷侧耳板基座20沿船长方向间隔地固定在靠近任意一舷侧的甲板300边沿；每组舷侧耳板基座20由三个沿船长的方向布置的舷侧耳板基座20构成，每个舷侧耳板基座20包括固定在甲板面上的底板21和两块沿船宽方向固定在底板21的顶面上且开设销孔的主耳板22，每块主耳板22的两侧表面上各自固定一块与销孔同轴的圆环形旁板23；两块主耳板22的内端之间连接一块内端肘板24，两块主耳板22的内部之间连接一块内部肘板25(见图4a和图4b)。
44.两组插销基座30与两组舷侧耳板基座20一一对应地固定在舷侧外板301上；每组插销基座由三个沿船长的方向布置的插销基座30构成；每个插销基座30包括一块主承载板31、两块导向限位板32、两块下肘板33、一块加强板34和两块上肘板35；其中，主承载板31水平向地固定在舷侧外板301上，该主承载板31的中部开设一个插销孔310；两块导向限位板
32固定在主承载板31的顶面上并对称地位于插销孔310的两侧，该两块导向限位板32的间距与舷侧搁架100上的过渡板12的厚度适配；两块下肘板33间隔地固定在主承载板31的底面与舷侧外板301之间；一块加强板34连接在两块下肘板33的外端之间；两块上肘板35一一对应地固定在两块导向限位板32的相背面与舷侧外板301之间(见图5a、图5b和图5c)。
45.两对后部耳板基座50沿船宽的方向间隔地固定在靠近船艉的甲板300边沿；每对后部耳板基座50各自通过一根销轴一一对应地与单个艉端搁架400上的两块后部耳板41铰接；后部耳板基座50的结构与舷侧耳板基座20的结构相同，也具有两块主耳板，后部耳板基座50的安装方向与舷侧耳板基座20的安装方向垂直。
46.两对根部耳板基座60与两对后部耳板基座50一一对应地固定在靠近船艉的甲板300面上；每对根部耳板基座60各自通过一根销轴一一对应地与单个艉端搁架400上的两块根部耳板42铰接；根部耳板基座60的结构与舷侧耳板基座20的结构相同，也具有两块主耳板，根部耳板基座60的安装方向与舷侧耳板基座20的安装方向垂直。
47.两对横挡基座70与两对根部耳板基座50一一对应地固定在船艉封板302上，每对横挡基座70一一对应地与单个艉端搁架400上的两根横挡44连接。每个横挡基座70包括两块侧部限位板71、一块底部承载板72、一块下水平撑板73、两块上水平撑板74和两块垂向支撑板75；其中，两块侧部限位板71间隔地固定在船艉封板302上，该两块侧部限位板71的相对面的间距与艉端搁架400上的基板43的厚度适配，每块侧部限位板71的顶面内侧开设一个l形缺口；底部承载板72水平向地固定在两块侧部限位板71的中部之间；下水平撑板73连接在两块侧部限位板71的底部之间；两块上水平撑板74对称地连接在两块侧部限位板71的相背面的上部与船艉封板302之间；两块垂向支撑板75对称地固定在两块侧部限位板71的相背面的上部与两块上水平撑板74之间(见图8a和图8b)。
48.一对舷侧搁架100适用于运输大尺寸的风机叶片，当需要安装一对舷侧搁架100时，将一对舷侧搁架100一一对应地安装在两组舷侧耳板基座20和对应的一组插销基座30上(见图1)，即将单个舷侧搁架100上的三块舷侧耳板11一一对应地插入一组(三个)舷侧耳板基座20的两块主耳板22之间后各自通过一根销轴与舷侧耳板基座20铰接，并且将单个舷侧搁架100上的三根舷侧插销12一一对应地插在一组(三个)插销基座30的插销孔310中(见图3)。
49.舷侧搁架100的横截面呈矩形的桁架结构刚度高；靠近船体的三根上横撑杆101的根部设置与甲板上的舷侧耳板基座20匹配的单耳板104，舷侧搁架100的三根下横撑杆102的根部设置与舷侧外板301上的插销基座30匹配的插销104，并在靠近左舷的甲板边沿设置三个用来固定舷侧搁架100的双耳板结构的舷侧耳板基座20，舷侧耳板基座20能同时提供侧向拉力和承载部分垂向重力，还在舷侧外板301上设置三个插销基座30，主要用来承载舷侧搁架100的垂向重力，同时对舷侧搁架100的垂向和侧向移动进行限位。一组舷侧耳板基座20和对应的一组插销基座30最好靠近船艉布置；另一组舷侧耳板基座20和对应的一组插销基座30最好布置在船前并靠近船舯，靠近船艉最好布五个舷侧耳板基座20和五个插销基座30，使靠近船艉的舷侧搁架100能根据风机叶片的长度调节安装位置。
50.舷侧搁架100具体安装和拆卸过程如下：
51.使用平台船配置的主吊机将舷侧搁架100起吊到安装位置，顺着船舷侧的船体外板下放舷侧搁架100直至舷侧搁架100上的三块过渡板12一一对应地插入三个插销基座30
的两块导向限位板36之间，对三根舷侧插销13一一对应地进行定位，然后再下放舷侧搁架100，使三根舷侧插销13一一对应地插入三个插销基座30的三个插销孔310中，并使舷侧搁架100上的三块舷侧耳板11一一对应地插在三个舷侧耳板基座20的两块主耳板22之间，再用三根销轴将三块舷侧耳板11一一对应地与三个舷侧耳板基座20铰接，安装完毕后拆除主吊机对舷侧搁架100的吊装卸扣。
52.需要拆卸舷侧搁架100时，先使用平台船上的主吊机将舷侧搁架100吊起适当位置，拆掉三根(三个舷侧耳板基座20上的)销轴后，再提升舷侧搁架100，使得舷侧搁架100上的三根舷侧插销13一一对应地脱离三个插销基座30上的插销孔310，即可完成舷侧搁架100的拆卸。
53.一对艉端搁架400适用于运输小尺寸的风机叶片。当需要安装一对艉端搁架400时，将一对艉端搁架400一一对应地安装在两对根部耳板基座50、两对对应的后部耳板基座60和两对对应的横挡基座70上(见图6)，即将单个艉端搁架400上的两块后部耳板41一一对应地插入一对(两个)后部耳板基座60的两块主耳板之间后各自通过一根销轴与后部耳板基座60铰接，同时将单个艉端搁架400上的两块根部耳板42一一对应地插入一对(两个)根部耳板基座50的两块主耳板之间后各自通过一根销轴与根部耳板基座50铰接，并且将单个艉端搁架400上的两块基板43一一对应地插入一对(两个)横挡基座70的两块侧部限位板71之间，并将横挡44嵌入两块侧部限位板71的l形缺口内(见图7和图7a)。
54.艉端搁架400为横截面呈矩形的桁架结构刚度高；艉端搁架400在靠近船体并位于两边的两根下纵撑杆402的后部和根部一一对应地连接一根后部竖向撑杆403和一根根部竖向撑杆404，并在两根后部竖向撑杆403的下端和两根根部竖向撑杆404的下端设置与甲板上的后部耳板基座50和根部耳板基座60一一匹配的单耳板结构的后部耳板41和根部耳板42，同时在位于两边的两根下纵撑杆402的中部各自连接一根斜撑杆405，并在两根斜撑杆405的下端设置与艉端封板302上的横挡基座70匹配的带有横档44的基板43，并在靠近艉端的甲板边沿设置用来固定艉端搁架400的双耳板结构的根部耳板基座50和后部耳板基座60，根部耳板基座50和后部耳板基座60同时提供侧向拉力和承载部分垂向力。固定在艉端封板302上的横挡基座70，主要用来承载艉端搁架400的垂向压力，同时对艉端搁架400的垂向和侧向移动进行限位。
55.艉端搁架400的安装方法与舷侧搁架100的安装方法类似，不再赘述。
56.本发明的风电安装平台船的可拆卸风机叶片搁架，根据运输风机的大小选择布置位置，当平台船运输较小尺寸的风机叶片时，采用一对艉端搁架400安装在船艉；当运输大尺寸的风机叶片时，则采用一对舷侧搁架100安装在舷侧，基本不占用主甲板的有效堆放面积，且安装和拆卸的过程简单高效。
57.以上实施例仅供说明本发明之用，而非对本发明的限制，有关技术领域的技术人员，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，还可以作出各种变换或变型，因此所有等同的技术方案也应该属于本发明的范畴，应由各权利要求所限定。