一种海上风机的柔性对接的安装结构及其安装方法与流程

1.本发明主要涉及风机的技术领域，具体涉及一种海上风机的柔性对接的安装结构及其安装方法。


背景技术：

2.风力发电是世界上发展最快的绿色能源技术，人们已经注意到陆地风能利用所受到的一些限制，由于海上丰富的风能资源和当今技术的可行性，海洋将成为一个迅速发展的风电市场。
3.根据申请号为cn201220185067.3的专利文献所提供的一种海上风机的安装柔性承接和对位装置可知，该风机安装装置包括与海上风机的上部塔筒相连接的上吊架构件，上吊架构件包括外部支撑件、定位部件、吊装部件和内圈，内圈设置于上吊架构件的内侧，定位部件和吊装部件分别设置于上吊架构件的外部支撑件上；下支撑架构件，下支撑架构件悬挂于海上风机的下部塔筒上，包括柔性承接部件和定位对中部件，柔性承接部件包括同时升降的液压油缸和储能器，定位对中部件设置于下支撑架构件的圆周上。该安装装置能够有效的降低海浪对海上风机安装的影响，同时也能较为精确的实现海上风机的对位安装。
4.上述风机安装装置能够有效的降低海浪对海上风机安装的影响，同时也能较为精确的实现海上风机的对位安装，但传统的风机安装装置在安装时，仍然需要工人依据经验进行判断，而难以在安装的过程中得到安装时所产生的数据反馈，从而影响了安装的效率。


技术实现要素：

5.本发明主要提供了一种海上风机的柔性对接的安装结构及其安装方法用以解决上述背景技术中提出的技术问题。
6.本发明解决上述技术问题采用的技术方案为：
7.一种海上风机的柔性对接的安装结构及其安装方法，包括上支撑构件，以及设于所述上支撑构件底端的下支撑构件，所述上支撑构件的底端外表面安装有第一法兰边，所述下支撑构件的顶端外表面设有第二法兰边，所述第一法兰边与所述第二法兰边之间通过固定组件相连接，所述第二法兰边的外部设有引导组件；
8.所述固定组件包括由上至下依次贯穿所述第一法兰边和第二法兰边的多个唐氏螺纹杆，以及设于所述唐氏螺纹杆两端的螺母锁紧机构；
9.所述引导组件包括设于所述第二法兰边顶端的多个第一引导槽，设于相邻两个所述第一引导槽之间、且设于所述第二法兰边顶端的第二引导槽，以及设于相邻所述第一引导槽与所述第二引导槽之间的缓冲机构，所述第一引导槽远离所述下支撑构件的一端穿设有第一红外线测距仪。
10.进一步的，所述螺母锁紧机构包括由上至下依次与所述唐氏螺纹杆的一端外表面啮合连接的锁紧螺母，以及穿设于所述锁紧螺母两端的螺杆，通过锁紧螺母锁紧唐氏螺纹
杆的两端，从而提高唐氏螺纹杆连接第一法兰边和第二法兰边时的稳定性。
11.进一步的，所述缓冲机构包括穿设于所述第二法兰边壳体上的多个缓冲油缸，以及安装于所述缓冲油缸的活塞杆上表面的第一隔振器，通过缓冲油缸的活塞杆的伸缩，带动第一隔振器与第一法兰边的下表面相抵接，从而为第一法兰边提供支撑。
12.进一步的，所述缓冲机构还包括设于相邻所述缓冲油缸之间的第二隔振器，所述第二隔振器穿设于所述第二法兰边的壳体上，在第一法兰边与第二法兰边相抵接时，通过第二隔振器辅助第一隔振器为第一法兰边提供缓冲。
13.进一步的，所述缓冲机构还包括设于所述缓冲油缸两侧的第一激励线圈，以及设于所述第二隔振器两侧的第二激励线圈，所述第一激励线圈和第二激励线圈均穿设于所述第二法兰边的壳体上，通过第一激励线圈提高活塞杆上的第一隔振器的磁致效应，通过第二激励线圈提高第二隔振器的磁致效应。
14.进一步的，所述第一法兰边的下表面设有多个与所述缓冲油缸相对应的第三导向槽，所述第三导向槽远离所述上支撑构件的一端穿设有第二红外线测距仪，通过第三导向槽引导第一隔振器插入，通过第二红外线测距仪测量其与第一隔振器之间的距离，以得到距离数据。
15.进一步的，所述第一法兰边和所述第二法兰边相互远离的一侧表面均安装有多个加强梁，所述第一法兰边的直径的长度小于所述第二法兰边的直径的长度，通过加强梁提高第一法兰边和第二法兰边的结构强度。
16.根据以上的一种海上风机的柔性对接的安装结构的技术方案，还将提供一种海上风机的柔性对接的安装结构的安装方法，包括以下步骤：
17.步骤一，通过运输船将下支撑构件悬挂在风机的下部塔筒顶端，并通过螺栓连接下支撑构件和风机的下部塔筒；
18.步骤二，通过运输船运输上支撑构件至步骤一安装的下支撑构件附近，通过起重船将上支撑构件吊起；
19.步骤三，通过起重船挪动上支撑构件，以使唐氏螺纹杆与第一引导槽和第二引导槽一一对应，通过第一红外线测距仪测量其距离唐氏螺纹杆的距离，以得到距离数据；
20.步骤四，起重船的控制中心通过网络接收所述步骤三得到的距离数据，以供工人参考距离数据，将唐氏螺纹杆与第一引导槽和第二引导槽内的螺孔对齐；
21.步骤五，通过起重船将上支撑构件放下，再转动唐氏螺纹杆，以使唐氏螺纹杆插入第一引导槽和第二引导槽内的螺孔，通过在唐氏螺纹杆的两端套入锁紧螺母，在锁紧螺母的两端插入螺杆，完成风机的安装工作。
22.进一步的，所述步骤五中，通过起重船将上支撑构件放下时，缓冲油缸的活塞杆伸出，直至与第一法兰边的下表面相抵接，并随着起重船放下支撑构件的动作，缓冲油缸的活塞杆进行缩回，以对下支撑构件进行支撑。
23.进一步的，所述步骤五中，在缓冲油缸的活塞杆完全缩回后，通过第一激励线圈提高活塞杆上的第一隔振器的磁致效应，通过第二激励线圈提高第二隔振器的磁致效应，以调整第二法兰边的整体刚度。
24.与现有技术相比，本发明的有益效果为：
25.其一，本发明能够进行稳固安装的过程中，得到安装时所产生的数据反馈，以辅助
工人纠正安装动作，具体为：通过起重船挪动上支撑构件，以使唐氏螺纹杆与第一引导槽和第二引导槽一一对应，通过第一红外线测距仪测量其距离唐氏螺纹杆的距离，以得到距离数据，起重船的控制中心通过网络接收所述步骤三得到的距离数据，以供工人参考距离数据。
26.其二，本发明能够在安装的过程中以及安装后，为上支撑构件提供支撑，从而提高安装的稳定性，具体为：缓冲油缸的活塞杆伸出，直至与第一法兰边的下表面相抵接，并随着起重船放下支撑构件的动作，缓冲油缸的活塞杆进行缩回，以对下支撑构件进行支撑，通过第一激励线圈提高活塞杆上的第一隔振器的磁致效应，通过第二激励线圈提高第二隔振器的磁致效应，以调整第二法兰边的整体刚度。
27.以下将结合附图与具体的实施例对本发明进行详细的解释说明。
附图说明
28.图1为本发明的整体结构示意图；
29.图2为本发明上支撑构件和第一法兰边的结构示意图；
30.图3为图2中的a区结构放大图；
31.图4为本发明下支撑构件的结构示意图；
32.图5为本发明引导组件的结构示意图；
33.图6为本发明上支撑构件和第一法兰边的结构示意图；
34.图7为本发明的正视图；
35.图8为本发明的俯视图。
36.图中：10、上支撑构件；20、下支撑构件；30、第一法兰边；31、第三导向槽；32、第二红外线测距仪；40、第二法兰边；50、固定组件；51、唐氏螺纹杆；52、螺母锁紧机构；521、锁紧螺母；522、螺杆；60、引导组件；61、第一引导槽；62、缓冲机构；621、缓冲油缸；622、第一激励线圈；623、第一隔振器；624、第二激励线圈；625、第二隔振器；63、第二引导槽；64、第一红外线测距仪；70、加强梁。
具体实施方式
37.为了便于理解本发明，下面将参照相关附图对本发明进行更加全面的描述，附图中给出了本发明的若干实施例，但是本发明可以通过不同的形式来实现，并不限于文本所描述的实施例，相反的，提供这些实施例是为了使对本发明公开的内容更加透彻全面。
38.需要说明的是，当元件被称为“固设于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上也可以存在居中的元件，当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件，本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的。
39.除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常连接的含义相同，本文中在本发明的说明书中所使用的术语知识为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明，本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
40.实施例，请参照附图1-8，在本发明一优选的实施例中，一种海上风机的柔性对接
的安装结构及其安装方法，包括上支撑构件10，以及设于所述上支撑构件10底端的下支撑构件20，所述上支撑构件10的底端外表面安装有第一法兰边30，所述下支撑构件20的顶端外表面设有第二法兰边40，所述第一法兰边30与所述第二法兰边40之间通过固定组件50相连接，所述第二法兰边40的外部设有引导组件60；
41.所述固定组件50包括由上至下依次贯穿所述第一法兰边30和第二法兰边40的多个唐氏螺纹杆51，以及设于所述唐氏螺纹杆51两端的螺母锁紧机构52；
42.所述引导组件60包括设于所述第二法兰边40顶端的多个第一引导槽61，设于相邻两个所述第一引导槽61之间、且设于所述第二法兰边40顶端的第二引导槽63，以及设于相邻所述第一引导槽61与所述第二引导槽63之间的缓冲机构62，所述第一引导槽61远离所述下支撑构件20的一端穿设有第一红外线测距仪64。
43.具体的，请着重参照附图2和3，在本发明另一优选的实施例中，所述螺母锁紧机构52包括由上至下依次与所述唐氏螺纹杆51的一端外表面啮合连接的锁紧螺母521，以及穿设于所述锁紧螺母521两端的螺杆522；
44.需要说明的是，在本实施例中，通过锁紧螺母521锁紧唐氏螺纹杆51的两端，从而提高唐氏螺纹杆51连接第一法兰边30和第二法兰边40时的稳定性，减少唐氏螺纹杆51的移动，通过在唐氏螺纹杆51的两端插入螺杆522，以减少锁紧螺母521的移动。
45.具体的，请着重参照附图4、7和8，在本发明另一优选的实施例中，所述缓冲机构62包括穿设于所述第二法兰边40壳体上的多个缓冲油缸621，以及安装于所述缓冲油缸621的活塞杆上表面的第一隔振器623，所述缓冲机构62还包括设于相邻所述缓冲油缸621之间的第二隔振器625，所述第二隔振器625穿设于所述第二法兰边40的壳体上，所述缓冲机构62还包括设于所述缓冲油缸621两侧的第一激励线圈622，以及设于所述第二隔振器625两侧的第二激励线圈624，所述第一激励线圈622和第二激励线圈624均穿设于所述第二法兰边40的壳体上；
46.需要说明的是，在本实施例中，通过缓冲油缸621的活塞杆的伸缩，带动第一隔振器623与第一法兰边30的下表面相抵接，从而为第一法兰边30提供支撑；
47.进一步的，在第一法兰边30与第二法兰边40相抵接时，通过第二隔振器625辅助第一隔振器623为第一法兰边30提供缓冲；
48.进一步的，通过第一激励线圈622提高活塞杆上的第一隔振器623的磁致效应，通过第二激励线圈624提高第二隔振器625的磁致效应，且经过第一激励线圈622和第二激励线圈624的磁场叠加，也能产生较强的磁场，这样可调整筏架整体刚度。
49.具体的，请着重参照附图1和2，在本发明另一优选的实施例中，所述第一法兰边30的下表面设有多个与所述缓冲油缸621相对应的第三导向槽31，所述第三导向槽31远离所述上支撑构件10的一端穿设有第二红外线测距仪32，所述第一法兰边30和所述第二法兰边40相互远离的一侧表面均安装有多个加强梁70，所述第一法兰边30的直径的长度小于所述第二法兰边40的直径的长度；
50.需要说明的是，在本实施例中，通过第三导向槽31引导第一隔振器623插入，通过第二红外线测距仪32测量其与第一隔振器623之间的距离，以得到距离数据，从而在该距离数据借助网络输入到起重船的控制中心后，以辅助工人调整第一法兰边30的位置；
51.进一步的，通过加强梁70提高第一法兰边30和第二法兰边40的结构强度，由于第
二法兰边40的直径的长度大于第一法兰边30的直径的长度，从而加强第二法兰边40对第一法兰边30的支撑力度。
52.如图1-8所示，根据上述实施例还将提供一种海上风机的柔性对接的安装结构的安装方法，包括以下步骤：
53.步骤一，通过运输船将下支撑构件20悬挂在风机的下部塔筒顶端，并通过螺栓连接下支撑构件20和风机的下部塔筒；
54.步骤二，通过运输船运输上支撑构件10至步骤一安装的下支撑构件20附近，通过起重船将上支撑构件10吊起；
55.步骤三，通过起重船挪动上支撑构件10，以使唐氏螺纹杆51与第一引导槽61和第二引导槽63一一对应，通过第一红外线测距仪64测量其距离唐氏螺纹杆51的距离，以得到距离数据；
56.步骤四，起重船的控制中心通过网络接收所述步骤三得到的距离数据，以供工人参考距离数据，将唐氏螺纹杆51与第一引导槽61和第二引导槽63内的螺孔对齐；
57.步骤五，通过起重船将上支撑构件10放下，再转动唐氏螺纹杆51，以使唐氏螺纹杆51插入第一引导槽61和第二引导槽63内的螺孔，通过在唐氏螺纹杆51的两端套入锁紧螺母521，在锁紧螺母521的两端插入螺杆522，完成风机的安装工作；
58.进一步的，所述步骤五中，通过起重船将上支撑构件10放下时，缓冲油缸621的活塞杆伸出，直至与第一法兰边30的下表面相抵接，并随着起重船放下上支撑构件10的动作，缓冲油缸621的活塞杆进行缩回，以对上支撑构件10进行支撑；
59.进一步的，所述步骤五中，在缓冲油缸621的活塞杆完全缩回后，通过第一激励线圈622提高活塞杆上的第一隔振器623的磁致效应，通过第二激励线圈624提高第二隔振器625的磁致效应，以调整第二法兰边40的整体刚度。
60.本发明的具体操作方式如下：
61.进行风机的安装时，通过运输船将下支撑构件20悬挂在风机的下部塔筒顶端，并通过螺栓连接下支撑构件20和风机的下部塔筒，通过运输船运输上支撑构件10至安装的下支撑构件20附近，通过起重船将上支撑构件10吊起；
62.通过起重船挪动上支撑构件10，以使唐氏螺纹杆51与第一引导槽61和第二引导槽63一一对应，通过第一红外线测距仪64测量其距离唐氏螺纹杆51的距离，以得到距离数据，起重船的控制中心通过网络接收得到的距离数据，以供工人参考距离数据，将唐氏螺纹杆51与第一引导槽61和第二引导槽63内的螺孔对齐；
63.通过起重船将上支撑构件10放下，再转动唐氏螺纹杆51，以使唐氏螺纹杆51插入第一引导槽61和第二引导槽63内的螺孔，通过在唐氏螺纹杆51的两端套入锁紧螺母521，在锁紧螺母521的两端插入螺杆522，完成风机的安装工作。
64.上述结合附图对本发明进行了示例性描述，显然本发明具体实现并不受上述方式的限制，只要采用了本发明的方法构思和技术方案进行的这种非实质改进，或未经改进将本发明的构思和技术方案直接应用于其他场合的，均在本发明的保护范围之内。