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[0001]
本发明涉及海上风电机组检修领域，尤其涉及一种高滩面潮间带海上风电机组大部件更换工艺。


背景技术：

[0002]
海上风机机舱内的大部件主要为齿轮箱、发电机等，其可靠性对于机组的安全具有重大影响，一旦发生故障，维护更换极其困难，且受海洋天气、水文影响，故障停机时间长。常规大部件更换采用海上风机安装船舶或平台，用船舶或平台上的大型吊机将故障大部件拆卸下，更换新的大部件，但处于滩面较高的潮间带或潮上带海上风电机位，大型安装船舶或平台，很难进入，存在等待潮涨时间长，导致非常大的发电量损失。针对上述情况，本发明设计出一种海上风机大部件自维护式更换工艺，无需使用大型安装船舶或平台，即可完成大部件更换。


技术实现要素：

[0003]
本发明的目的是提供一种适合高滩面潮间带或潮上潮的海上风电机组大部件更换工艺，避免长时间等候潮涨，扩大检修作业窗口，降低检修作业成本。
[0004]
本发明提供的技术方案如下：一种高滩面潮间带海上风电机组大部件更换工艺，包括：
[0005]
s1、进场阶段，起重机的起重臂及伸缩立柱处于折叠状态水平搁置在起重机矩形底座上方，安装在起重机矩形底座两侧支架上的负压基筒处于抬升状态，起重机采用浮箱履带作为行走机构，所述浮箱履带通过沿矩形底座对角线伸出的支腿连接在所述矩形底座的下方，所述负压基筒的底面高于浮箱履带的上表面，将起重机驱动行走至潮间带海上风电机检修区域；
[0006]
s2、吊装前准备阶段一，驱动伸缩立柱转动展开至竖直状态，将伸缩拉杆一端固定在伸缩立柱顶部的桁架上，另一端固定在所述支腿上；
[0007]
s3、吊装前准备阶段二，驱动固定在所述支架上的负压基筒下放，使所述负压基筒下端开口部插入潮间带泥滩内；
[0008]
s4、起吊阶段，驱动伸缩立柱抬升，并带动伸缩拉杆拉伸，待所述桁架升到指定高度后，锁紧固定所述伸缩拉杆，并驱动所述桁架上方的基座上的起重臂伸出，将起重臂前端的吊钩与待检修或替换的风机部件连接固定，驱动所述起重臂转动抬升吊起风机部件；
[0009]
s5、装卸阶段，驱动所述桁架上方的基座旋转，使得所述起重臂远离风机塔，驱动所述桁架上的卷扬机下放与所述吊钩相连绳索，将风机部件下放至靠近所述浮箱履带的浅吃水小型可座滩平底船舶上；
[0010]
s6、回收阶段，驱动所述卷扬机回收绳索，调节所述起重臂收缩并驱动起重臂转动下降至水平状态，解除所述伸缩拉杆的锁定，驱动所述伸缩立柱收缩下放；
[0011]
s7、转场阶段，驱动所述负压基筒抬升至高于所述浮箱履带，驱动所述浮箱履带行
走将所述起重机行进至堤岸处；或者继续行进至另一处待检修的场地，重复所述步骤s3至步骤s7。
[0012]
进一步的，所述步骤s5和s6之间还包括步骤q1：更换阶段，将在所述平底船舶上完成检修后的风机部件或者待更换的全新的风机部件与所述吊钩连接固定，驱动所述卷扬机收紧绳索将所述完成检修后的风机部件或者待更换的全新的风机部件吊装升起，驱动所述桁架旋转，使得所述起重臂端部靠近风机塔，驱动所述卷扬机下放部分绳索，使得所述完成检修后的风机部件或者待更换的全新的风机部件到达风机塔更换点，完成风机部件更换。
[0013]
进一步的，所述步骤s7之后还包括步骤s8：收机阶段，将所述伸缩拉杆与所述桁架连接的一端拆离，并倒放在所述矩形底座两侧固定扣上，驱动所述伸缩立柱转动折叠至水平状态。
[0014]
进一步的，所述起重机的底座上固定有第一液压杆，所述第一液压杆与所述伸缩立柱中下部相连，所述伸缩立柱通过第一液压缸实现伸缩调节。
[0015]
进一步的，所述桁架上方的基座一侧固定有第二液压杆，所述第二液压杆与所述起重臂的中下部相连。
[0016]
进一步的，所述负压基筒通过第二液压缸与所述支架连接，所述支架端部上方分别装有抽压泵，所述抽压泵待所述负压基筒下端开口部插入潮间带泥滩内后对所述负压基筒内部进行抽压。
[0017]
进一步的，所述支腿通过第三液压缸与所述浮箱履带连接，所述矩形底座外侧四周均安装有激光测距仪，所述激光测距仪可检测障碍物的高度以及所述起重机与障碍物的距离，所述起重机控制所述第三液压缸抬升所述底座，以使所述起重机行进过程中避开障碍物。
[0018]
进一步的，所述更换工艺还包括控制方法q2：当处于涨潮阶段，所述浮箱履带内侧安装有压力传感器，所述压力传感器识别到潮水冲击所述浮箱履带的压力时，驱动所述第三液压缸使所述底座下降，所述浮箱履带悬浮于水平面；当处于退潮阶段，所述压力传感器识别到所述冲击所述浮箱履带的压力趋于零时，所述第三液压缸自适应调节高度，以使所述起重机避开障碍物。
[0019]
进一步的，所述步骤s7还包括：当所述浮箱履带悬浮于水平面时，在驱动所述负压基筒抬升之前，提前将所述底座一侧安装的拖曳块与所述浅吃水小型可座滩平底船舶相连，然后通过所述浅吃水小型可座滩平底船舶将所述起重机拖曳至堤岸处或另一处待检修的场地。
[0020]
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
[0021]
(1)本发明无需大型深吃水海上风机安装船舶或平台，即可完成大部件更换，避免了高滩面潮间带大部件更换等待潮位时间，大幅缩短检修周期，显著降低了海上风电运维成本，也为潮上带风电机组大部件更换提供了完整的方案；
[0022]
(2)本发明通过浮箱履带行走，可适应高滩面潮间带的复杂地形，而且不易出现扎陷进泥滩的情况发生，此外浮箱履带可随着潮水涨浮，保证机电设备位于海平面以上，且浮箱履带在激光测距仪和压力传感器的识别下可自适应调节高度，以避免触碰障碍物以及升降提高起重机水平稳定性；
[0023]
(3)本发明通过负压基筒进行固定打桩，完成起重机整体的定位稳固，为起重臂吊
装提供有力的支撑，通过抽压泵实现负压基筒内部的抽压，进一步提高起重机吊装过程中的稳定性；
[0024]
(4)本发明通过伸缩拉杆与伸缩立柱共同稳固桁架，进一步提高了桁架结构的支撑稳定性，同时伸缩拉杆可拆卸且伸缩立柱可折叠放置，提高了起重机行驶过程中的稳定性；
[0025]
(5)本发明通过起重臂不仅可以进行伸缩调节长度，还可以进行转动调节高度，同时桁架上的可旋转的基座可带动起重臂水平转动，通过卷扬机控制绳索收放进行吊装，从而实现多方位的高效吊装更换。
附图说明
[0026]
图1是本发明的整体结构示意图；
[0027]
图2是本发明的整体结构俯视图；
[0028]
附图标记如下：
[0029]
1、起重臂；2、伸缩立柱；3、矩形底座；4、支架；5、负压基筒；6、浮箱履带；7、支腿；8、伸缩拉杆；9、桁架；10、基座；11、吊钩；12、卷扬机； 13、绳索；14、第一液压杆；15、第二液压杆；16、第一液压缸；17、第二液压缸；18、第三液压缸；19、拖曳块。
具体实施方式
[0030]
以下结合附图和实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
[0031]
如图1-2所示，一种高滩面潮间带海上风电机组大部件更换工艺，包括：
[0032]
s1、进场阶段，起重机的起重臂1及伸缩立柱2处于折叠状态水平搁置在起重机矩形底座3上方，安装在起重机矩形底座3两侧支架4上的负压基筒5处于抬升状态，起重机采用浮箱履带6作为行走机构，所述浮箱履带6通过沿矩形底座3对角线伸出的支腿7连接在所述矩形底座3的下方，所述负压基筒5的底面高于浮箱履带6的上表面，将起重机驱动行走至潮间带海上风电机检修区域；
[0033]
s2、吊装前准备阶段一，驱动伸缩立柱2转动展开至竖直状态，将伸缩拉杆 8一端固定在伸缩立柱2顶部的桁架9上，另一端固定在所述支腿7上；
[0034]
s3、吊装前准备阶段二，驱动固定在所述支架4上的负压基筒5下放，使所述负压基筒5下端开口部插入潮间带泥滩内；
[0035]
s4、起吊阶段，驱动伸缩立柱2抬升，并带动伸缩拉杆8拉伸，待所述桁架 9升到指定高度后，锁紧固定所述伸缩拉杆8，并驱动所述桁架9上方的基座10 上的起重臂1伸出，将起重臂1前端的吊钩11与待检修或替换的风机部件连接固定，驱动所述起重臂1转动抬升吊起风机部件；
[0036]
s5、装卸阶段，驱动所述桁架9上方的基座10旋转，使得所述起重臂1远离风机塔，驱动所述桁架9上的卷扬机12下放与所述吊钩11相连绳索13，将风机部件下放至靠近所述浮箱履带6的浅吃水小型可座滩平底船舶上；
[0037]
s6、回收阶段，驱动所述卷扬机12回收绳索13，调节所述起重臂1收缩并驱动起重臂1转动下降至水平状态，解除所述伸缩拉杆8的锁定，驱动所述伸缩立柱2收缩下放；
[0038]
s7、转场阶段，驱动所述负压基筒5抬升至高于所述浮箱履带6，驱动所述浮箱履带6行走将所述起重机行进至堤岸处；或者继续行进至另一处待检修的场地，重复所述步骤s3至步骤s7。
[0039]
进一步的，所述步骤s5和s6之间还包括步骤q1：更换阶段，将在所述平底船舶上完成检修后的风机部件或者待更换的全新的风机部件与所述吊钩11连接固定，驱动所述卷扬机12收紧绳索13将所述完成检修后的风机部件或者待更换的全新的风机部件吊装升起，驱动所述桁架9旋转，使得所述起重臂1端部靠近风机塔，驱动所述卷扬机12下放部分绳索13，使得所述完成检修后的风机部件或者待更换的全新的风机部件到达风机塔更换点，完成风机部件更换。
[0040]
进一步的，所述步骤s7之后还包括步骤s8：收机阶段，将所述伸缩拉杆8 与所述桁架9连接的一端拆离，并倒放在所述矩形底座3两侧固定扣上，驱动所述伸缩立柱2转动折叠至水平状态。
[0041]
进一步的，所述起重机的底座上固定有第一液压杆14，所述第一液压杆14 与所述伸缩立柱2中下部相连，所述伸缩立柱2通过第一液压缸16实现伸缩调节。
[0042]
进一步的，所述桁架9上方的基座10一侧固定有第二液压杆15，所述第二液压杆15与所述起重臂1的中下部相连。
[0043]
进一步的，所述负压基筒5通过第二液压缸17与所述支架4连接，所述支架4端部上方分别装有抽压泵，所述抽压泵待所述负压基筒5下端开口部插入潮间带泥滩内后对所述负压基筒5内部进行抽压。
[0044]
进一步的，所述支腿7通过第三液压缸18与所述浮箱履带6连接，所述矩形底座3外侧四周均安装有激光测距仪，所述激光测距仪可检测障碍物的高度以及所述起重机与障碍物的距离，所述起重机控制所述第三液压缸18抬升所述底座，以使所述起重机行进过程中避开障碍物。
[0045]
进一步的，所述更换工艺还包括控制方法q2：当处于涨潮阶段，所述浮箱履带6内侧安装有压力传感器，所述压力传感器识别到潮水冲击所述浮箱履带6 的压力时，驱动所述第三液压缸18使所述底座下降，所述浮箱履带6悬浮于水平面；当处于退潮阶段，所述压力传感器识别到所述冲击所述浮箱履带6的压力趋于零时，所述第三液压缸18自适应调节高度，以使所述起重机避开障碍物。
[0046]
进一步的，所述步骤s7还包括：当所述浮箱履带6悬浮于水平面时，在驱动所述负压基筒5抬升之前，提前将所述底座一侧安装的拖曳块19与所述浅吃水小型可座滩平底船舶相连，然后通过所述浅吃水小型可座滩平底船舶将所述起重机拖曳至堤岸处或另一处待检修的场地。
[0047]
综上所述，本发明无需大型深吃水海上风机安装船舶或平台，即可完成大部件更换，避免了高滩面潮间带大部件更换等待潮位时间，大幅缩短检修周期，显著降低了海上风电运维成本，也为潮上带风电机组大部件更换提供了完整的方案。
[0048]
需要说明的是，在附图或说明书正文中，未绘示或描述的实现方式，均为所属技术领域中普通技术人员所知的形式，并未进行详细说明。此外，上述对各元件和方法的定义并不仅限于实施例中提到的各种具体结构、形状或方式。
[0049]
还需要说明的是，本文可提供包含特定值的参数的示范，但这些参数无需确切等
于相应的值，而是可在可接受的误差容限或设计约束内近似于相应值。实施例中提到的方向用语，如涉及“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”等，仅是参考附图的方向，并非用来限制本申请的保护范围。
[0050]
上述说明示出并描述了本发明的优选实施例，如前所述，应当理解本发明并非局限于本文所披露的形式，不应看作是对其他实施例的排除，而可用于各种其他组合、修改和环境，并能够在本文所述发明构想范围内，通过上述教导或相关领域的技术或知识进行改动。而本领域人员所进行的改动和变化不脱离本发明的精神和范围，则都应在本发明所附权利要求的保护范围内。

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