风机安装船及其减摇装置、安装系统的制作方法

1.本实用新型涉及船舶机械技术领域，尤其涉及一种用在风机安装船上的减摇装置，此外，还涉及具备上述减摇装置的风机安装船、以及安装系统。


背景技术：

2.船舶作为一种水上专用设备，在水上运输和作业中均有着特殊的作用，而随着国际能源开发紧张、全球环境变暖等因素，开发风能、太阳能等环保清洁型能源成为了可再生能源开发的重点；海上风力发电需要将风机发电设备安装在近海区域，就需要利用海上风机安装船来进行安装。
3.现有技术中，当座底式风机安装船在施工过程中遇到流塑状淤泥时，由于流塑状淤泥的流动性好、稳定性差、承载力小，造成座底式风机安装船在海床上座底作业时坐不到持力层上，主船体悬浮于流塑状淤泥上，座底式风机安装船无实地支撑，再加上海上风电场区域气象和海况比较复杂、变化频繁，一旦座底式风机安装船受到外界横向载荷的作用，就会随风浪漂浮不定，当摇摆幅度超出了起重机吊装作业的最低工况要求时，起重机起不了拔杆，不能进行吊装作业，无法进行海上安装风机。
4.因此，亟需提出一种新的技术方案来解决现有技术的问题。


技术实现要素：

5.本技术实施例通过提供一种用在风机安装船上的减摇装置、具备上述减摇装置的风机安装船以及安装系统，以解决现有技术中安装风机过程中风机安装船出现摇摆、无法进行海上安装风机的技术问题。
6.为解决上述技术问题，本实用新型第一方面提供的实施例为一种减摇装置，其包括用于在海上安装风机时降低风机安装船的晃动，其特征在于，其包括：
7.阻尼钢管桩，在所述阻尼钢管桩设置有插销孔；
8.固桩钢插销，所述固桩钢插销能插入到所述插销孔中。
9.桩管固桩器，所述桩管固桩器具有第一通孔，所述阻尼钢管桩穿设于所述第一通孔中；
10.桩管导向器，所述桩管导向器具有第二通孔，所述阻尼钢管桩穿设于所述第二通孔，当装置工作时，所述桩管固桩器与所述桩管导向器同轴设置，所述固桩钢插销能限定所述桩管固桩器相对于所述阻尼钢管桩的运动，且所述桩管导向器位于所述桩管固桩器的上方或者下方；
11.进一步地，所述桩管固桩器上设置有第一搭接部，所述桩管导向器上设置有第二搭接部，所述第一搭接部和所述第二搭接部用于连接到风机安装船上。
12.进一步地，在所述阻尼钢管桩上设置有标尺。
13.进一步地，所述阻尼钢管桩上设置有桩管上吊耳。
14.进一步地，所述阻尼钢管桩的数量为4个，且均为圆柱型形状。
15.本实用新型第一方面提供的减摇装置，至少具备以下有益效果：
16.减摇装置由阻尼钢管桩、桩管固桩器和桩管导向器三个主题部件组成，通过固桩钢插销来限定所述桩管固桩器的运动，桩管导向器配合桩管固桩器一上一下，在阻尼钢管桩提升下放时起到了良好的导向和限位作用；因此只要搭配多个减摇装置即可将风机安装船固定在海床上，阻尼钢管桩能插入固定到海床上，因此只要搭配多个减摇装置即可将风机安装船固定在海床上，其结构简单、方便施工。
17.此外，本实用新型第二方面提供的实施例为一种风机安装船，其包括多个前述的减摇装置起重机，所述减摇装置分别安装在风机安装船的两侧；所述起重机与所述减摇装置均安装在所述风机安装船上，且所述起重机安装在所述风机安装船的吊装平台上。
18.进一步地，在所述风机安装船上设置有工作平台和主甲板，所述工作平台位于所述主甲板上方，所述桩管固桩器通过所述第一搭接部安装于所述工作平台两舷上方，所述桩管导向器通过所述第二搭接部安装于所述主甲板两舷上方。
19.进一步地，所述起重机为履带式起重器。
20.本实用新型第二方面提供的风机安装船，至少具备以下有益效果：为了减少座底式风机安装船的摇摆幅度，将减摇装置与风机安装船固定为一体，将阻尼钢管桩下部插入海底岩土中，阻尼钢管桩上部通过桩管固桩器与风机安装船工作平台连接成一体，桩管导向器安装于座底式风机安装船主甲板两舷上方，桩管导向器配合桩管固桩器一上一下，在阻尼钢管桩提升下放时起到了良好的导向和限位作用；利用阻尼钢管桩入泥后与周围岩土产生的侧摩檫力来控制风机安装船的摇摆幅度，利用风机安装船上的起重机将风机顺利进行安装，以便达到起重机吊装工作需要的稳定基础工况，解决了座底式风机安装船在流塑状淤泥上坐不稳的难题。
21.此外，本实用新型第三方面提供的实施例为一种安装系统，其包括前述的风机安装船和起重船，所述起重船与所述风机安装船为相互独立的装置，所述起重船上具有提升下放系统，所述提升下放系统用于将所述减摇装置可拆卸地安装到所述风机安装船上。
22.进一步地，所述提升下放系统包括所述提升下放系统包括大主钩、与所述大主钩相连接的吊锤锁具和所述吊锤锁具下方的液压振动锤，当所述提升下放系统将所述减摇装置置于所述风机安装船上进行安装时，所述液压振动锤能将所述阻尼钢管桩压入到海床面以下。
23.本实用新型第三方面提供的实施例为一种安装系统，至少具备以下有益效果：通过起重船的提升下方系统，能将减摇装置顺利地安装在风机安装船上，并固定插入到海床上，放风机安装船完成风机安装任务后，通过起重船可将减摇装置从海床中脱离出来，以拆卸解除减摇装置，便于进行下一个机位进行风机安装作业。
24.本技术的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本技术的实践了解到。
附图说明
25.图1是本实用新型第一方面实施例提供的减摇装置结构示意图；
26.图2是本实用新型第一方面实施例提供的减摇装置安装在实用新型第二方面实施例提供的风机安装船上后的一侧结构示意图；
27.图3是本实用新型第二方面提供的风机安装船俯视结构示意图；
28.图4是本实用新型第三方面提供的安装系统的起重机和提升系统结构示意图；
29.图5是本实用新型第三方面提供的安装系统在工作作业时的结构示意图；
30.图中：
31.1、减摇装置；2、阻尼钢管桩；3、桩管固桩器；31、第一搭接部；4、桩管导向器；41、第二搭接部；5、固桩钢插销；6、桩管上吊耳；7、风机安装船；8、工作平台；9、主甲板；10、提升下放系统；11、大主钩；12、吊锤索具；13、液压振动锤；14、起重船；15、起重机。
32.100、海平面；200、海床面。
具体实施方式
33.下面详细描述本技术的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本技术，而不能理解为对本技术的限制。
34.在本技术的描述中，需要理解的是，涉及到方位描述，例如上、下、前、后、左、右等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本技术和简化描述，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技术的限制。
35.在本技术的描述中，若干的含义是一个以上，以上、以下、以内等理解为包括本数。如果有描述到第一、第二等，只是用于区分技术特征为目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量或者隐含指明所指示的技术特征的先后关系。
36.本技术的描述中，除非另有明确的限定，设置、安装、连接等词语应做广义理解，所属技术领域技术人员可以结合技术方案的具体内容合理确定上述词语在本技术中的具体含义。
37.本技术的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本技术的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
38.为了解决上述技术问题从而提出本设计方案，下面通过附图以及具体实施例对本技术技术方案做详细的说明，应当理解本技术实施例以及实施例中的具体特征是对本技术技术方案的详细的说明，而不是对本技术技术方案的限定，在不冲突的情况下，本技术实施例以及实施例中的技术特征可以相互组合。
39.实施例1
40.本实用新型第一方面的实施例提供了一种减摇装置1，如图1所示，是本实用新型第一方面实施例提供的减摇装置1结构示意图。
41.一种减摇装置1，用于在海上安装风机时降低风机安装船7的晃动，其包括阻尼钢管桩2、固桩钢插销5、桩管固桩器3和桩管导向器4，在阻尼钢管桩2设置有插销孔；固桩钢插销5能插入到插销孔中；桩管固桩器3具有第一通孔，阻尼钢管桩2穿设于第一通孔中；桩管
导向器4具有第二通孔，穿阻尼钢管桩2设于第二通孔，当装置工作时，桩管固桩器3与桩管导向器4同轴设置，所述固桩钢插销5能限定所述桩管固桩器3相对于所述阻尼钢管桩2的运动，且桩管导向器4位于桩管固桩器3的上方或者下方；减摇装置1能安装在风机安装船7上，并插入固定到海床上，能实现座底式风机安装船7在流塑状淤泥海床上平稳地进行海上风机安装工作，其结构简单、方便施工。
42.作为本实用新型第一方面提供的减摇装置1的优选方案，桩管固桩器3上设置有第一搭接部31，桩管导向器4上设置有第二搭接部41，第一搭接部31和第二搭接部41用于连接到风机安装船7上。可以理解的是，当桩管固桩器3和桩管导向器4与阻尼钢管桩2套设在一起时，通过第一搭接部31和第二搭接部41连接并固定到风机安装船7，以实现将减摇装置1和风机安装船7固定为一个整体，优选地，第一搭接部31和第二搭接部41上具有螺纹孔或者螺丝孔，第一搭接部31和第二搭接部41通过螺丝或者螺栓的方式与风机安装船7可拆卸的连接，当风机安装完成时，减摇装置1可以与风机安装船7进行拆卸脱离，十分灵活。
43.作为本实用新型第一方面提供的减摇装置1的优选方案，在阻尼钢管桩2上设置有标尺。具体地，在阻尼钢管桩2外表面设有刻度尺，用于直观地展示阻尼钢管桩2的尺寸，以便于当阻尼钢管桩2插入到海床以下的深度可以在船上进行测量。
44.作为本实用新型第一方面提供的减摇装置1的优选方案，阻尼钢管桩2上设置有桩管上吊耳6。具体地，在阻尼钢管桩2上端设置多个桩管上吊耳6，桩管上吊耳6的形状为环形，优选的，桩管上吊耳6与阻尼钢管桩2为一体成型结构，用于被外部动力源进行吊装作业。
45.作为本实用新型第一方面提供的减摇装置1的优选方案，所述阻尼钢管桩2的数量为4个，且均为圆柱型形状。可以理解的是，为了便于阻尼钢管桩2插入到第一通孔和第二通孔中，将阻尼钢管桩2圆柱型形状的柱体，与此相匹配的第一通孔和第二通孔为圆形通孔；特别地，阻尼钢管桩2的数量为4个，可以理解的是，一组减摇装置1由多个阻尼钢管桩2和多个桩管固桩器3、桩管导向器4组合而成，一组减摇装置1包括四个阻尼钢管桩2，在一组减摇装置1中，一个尼钢管桩匹配一个桩管固桩器3和一个桩管导向器4，以此进行搭配使用，这样使用是根据风机安装船7的形状而考虑的，要将风机安装船7固定在海床面200以下，在风机安装船7两侧均安装减摇装置1予以固定，减摇效果更佳；这里需要补充解释的是，实际使用过程中一组减摇装置还可以是一对减摇装置的方式进行安装，即两个减摇装置，分别用于安装在风机安装船的两侧成对配套使用，以便固定在海床上。
46.实施例2
47.此外，本实用新型第二方面的实施例提供了一种风机安装船7，如图2和图3所示。
48.本实用新型第二方面提供的实施例为一种风机安装船7，其包括多个前述的减摇装置1和起重机15，减摇装置1分别安装在风机安装船7的两侧；起重机15与减摇装置1均安装在所述风机安装船7上，且所述起重机15安装在所述风机安装船7的吊装平台上，起重机15用于对风机进行吊装作业，在海上对风机进行安装时，座底式风机安装船7上的起重机15要求基座的稳定性能满足起重机15的最低参数指标要求，座底式风机安装船7是承载起重机15最常用的海上作业装备，即起重机15的基座。可以理解的是，由于将起重机15设置在风机安装船7上，并将减摇装置1安装在风机安装船7的两侧，这样一来，当风机安装船7固定在海床上进行作业时，减摇装置1可以有效地保护起重机15，避免起重机15在安装风机作业时
在摇晃过程中遭受损坏，同时也保证了风机的正常安装。
49.作为本实用新型第二方面提供的风机安装船7的优选方案，在所述风机安装船7上设置有工作平台8和主甲板9，所述工作平台8位于所述主甲板9上方，所述桩管固桩器3通过所述第一搭接部31安装于所述工作平台8两舷上方，所述桩管导向器4通过所述第二搭接部41安装于所述主甲板9两舷上方。可以理解的是，为了减少座底式风机安装船7的摇摆幅度，将减摇装置1与风机安装船7固定为一体，将阻尼钢管桩2下部插入海底岩土中，利用阻尼钢管桩2入泥后与周围岩土产生的侧摩檫力来控制风机安装船7的摇摆幅度，利用风机安装船7上的起重机15将风机顺利进行安装，以便达到起重机15吊装工作需要的稳定基础工况，解决了座底式风机安装船7在流塑状淤泥上坐不稳的难题。
50.作为本实用新型第一方面提供的风机安装船7的优选方案，所述起重机15为履带式起重器，履带式起重机15操作灵活，使用方便，有较大的起重能力，在平坦坚实的道路上还可负载行走，更换工作装置后可成为挖土机或打桩机，是一种多功能机械设备。
51.实施例3
52.此外，本实用新型第三方面的实施例提供了一种安装系统，如图4和图5所示。
53.本实用新型第三方面提供的实施例为一种安装系统，其包括前述的风机安装船7和起重船14，所述起重船14与所述风机安装船7为相互独立的装置，所述起重船14上具有提升下放系统10，所述提升下放系统10用于将所述减摇装置1可拆卸地安装到所述风机安装船7上。可以理解的是，在将减摇装置1、风机安装船7和起重机15集成为一个整体进行安装风机作业时，它们通常是相互分离的设备，通过外部的起重船14进行相互组装为一体，以便进行安装风机作业。
54.作为本实用新型第三方面提供的安装系统的优选方案，所述提升下放系统10包括大主钩11、与所述大主钩11相连接的吊锤索具12和所述吊锤索具12下方的液压振动锤13；具体的，所述大主钩11相与下方吊锤索具12相连接，和吊锤索具12与下方的液压振动锤13相连接，当所述提升下放系统10将所述减摇装置1置于所述风机安装船7上进行安装时，所述液压振动锤13能将所述阻尼钢管桩2压入到海床面200以下。应当理解的是，本实施例最重要的能实现风机安装船7在流塑状淤泥海床上进行海上风机安装工作，因此，通过外部提升下方系统用于减摇装置1的安装和拆卸至关重要，需要具备将减摇装置1插入海床面200低下一定深度进行固定的驱动力，更需要将减摇装置1从固定状态解除出来的动能。
55.具体施工过程为：
56.(1)提升下放系统10就位到阻尼钢管桩2附近，启动起重船14的大主钩11，将液压振动锤13置于阻尼钢管桩2顶端，用液压振动锤13的夹具夹住阻尼钢管桩2上端的管头，向上提升阻尼钢管桩2，解除阻尼钢管桩2对桩管固桩器3的载荷，同时拆除固桩钢插销5；起重船14的大主钩11落钩并携阻尼钢管桩2顺着桩管固桩器3和桩管导向器4下沉，直至起重船14大的主钩失去载荷。
57.(2)当大主钩11失去载荷后，开启液压振动锤13带动阻尼钢管桩2振动液化岩土，外部提升下放系统10携阻尼钢管桩2继续下沉，直至到达计算高程时停止；确认阻尼钢管桩2下沉完成，用固桩钢插销5将阻尼钢管桩2与桩管固桩器3锁在一起，此时风机安装船7与桩管固桩器3和阻尼钢管桩2形成为一个整体；其他3根阻尼钢管桩2同上述安装方式进行安装，实现4根阻尼钢管桩2的安装完毕，即减摇装置1固定在海床面200以下，实现了其固定防
摇的功能。
58.(3)阻尼钢管桩2入泥部分与周围岩土之间阻力限制了阻尼钢管桩2的活动，通过阻尼钢管桩2和桩管固桩器3也限制了风机安装船7的活动，因此，也就控制了风机安装船7的摇摆，为风机安装船7上的起重机15提供了平稳的基座平台，起重机15可以在平稳的风机安装船7上正常吊装作业了，实现了风机安装作业。
59.(4)风机安装完成后，外部提升下放系统10就位到阻尼钢管桩2附近，启动起重船14的大主钩11，将液压振动锤13置于阻尼钢管桩2顶端，用液压振动锤13的夹具夹住阻尼钢管桩2上端管头，提升阻尼钢管桩2，开启液压振动锤13从而带动阻尼钢管桩2振动海床中的液化岩土，外部的提升下放系统10提升阻尼钢管桩2，当阻尼钢管桩2全部提到泥面以上后将液压振动锤13停止工作；大主钩11携阻尼钢管桩2顺着桩管固桩器3和桩管导向器4上升，直至阻尼钢管桩2的销孔与固桩钢插销5一样高时停钩，将固桩钢插销5插到阻尼钢管桩2的销孔里，固定好阻尼钢管桩2，一组减摇装置1就被解除功能性作用；其他3根阻尼钢管桩2同上述方式进行解除，实现4根阻尼钢管桩2的解除完毕，即减摇装置1的功能失效；提升下放系统10和风机安装船7撤离，进入到下一个机位对风机进行安装施工。
60.由于风机安装船7在海上安装风机作业中风机安装船7受到外界横向载荷的作用，船体随风浪漂浮不定，船体结构就发生摇摆，而且履带式起重机15对基座要求比较高，当摇摆幅度超出了起重机15吊装作业的最低工况要求时，起重机15起不了拔杆，不能进行吊装作业，船体的摇摆容易损坏起重机15的活动部件，导致不能实施风机安装工作。通过本实用新型的技术方案，解决了这一工程难题，顺利高效地完成了风机安装任务。
61.应当理解的是，在本说明书中提到或者可能提到的上、下、左、右、前、后、正面、背面、顶部、底部等方位用语是相对于各附图中所示的构造进行定义的，它们是相对的概念，因此有可能会根据其所处不同位置、不同使用状态而进行相应地变化。所以，也不应当将这些或者其他的方位用语解释为限制性用语。
62.以上所述，仅为本技术的较佳实施例，并非对本技术任何形式上和实质上的限制，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员，在不脱离本技术方法的前提下，还将可以做出若干改进和补充，这些改进和补充也应视为本技术的保护范围。凡熟悉本专业的技术人员，在不脱离本技术的精神和范围的情况下，当可利用以上所揭示的技术内容而做出的些许更动、修饰与演变的等同变化，均为本技术的等效实施例；同时，凡依据本技术的实质技术对上述实施例所作的任何等同变化的更动、修饰与演变，均仍属于本技术的技术方案的范围内。