[发明专利]利用风电安装船进行风机运输及安装的一体化施工方法

权利要求书

1.一种利用风电安装船进行风机运输及安装的一体化施工方法，其特征在于，包括：

步骤1：将风电运输船航行至具有风机组件的码头和浅滩，风机组件包括中段塔筒、顶段塔筒、底段塔筒、机舱、轮毂和叶片；

步骤2：在风电运输船上安装立式工装，中段塔筒和顶段塔筒采用平衡梁进行倒驳，将中段塔筒和顶段塔筒竖直存放在立式工装上；

步骤3：底段塔筒采用垂直起吊的方式进行倒驳，将底段塔筒竖直存放在立式工装上；

步骤4：机舱、轮毂和叶片分别进行倒驳；

步骤5：风机组件倒驳至风电安装船甲板上后进行固定，当海上风浪较小时风电安装船航行至风场；

风电安装船航行至风场后，待海况好转之后进行底段塔筒安装、中段塔筒安装、顶段塔筒安装、机舱吊装、叶轮组对、叶轮吊装和电气安装；

在步骤2中，中段塔筒和顶段塔筒倒驳均包括：

步骤2.1：将塔筒兜底的高分子绳圈挂在吊梁两端的吊环上，起吊吊梁：在吊梁两端的吊耳或销轴处各挂上两条对折后的高分子绳圈，主钩缓缓下降，将高分子绳圈挂在主钩上，挂好后主钩缓缓上升，将用于塔筒兜底的高分子绳圈挂在吊梁两端的吊环上，并在吊梁两端系上揽风绳，指挥主吊机缓慢上升主钩，直至高分子绳圈离开甲板面并处于竖直状态；

步骤2.2：将塔筒通过卸扣安装到吊梁上：吊机向塔筒运输船方向水平转动，同时工人拉起揽风绳，当吊梁转动到塔筒正上方时，主钩缓缓下降同时利用缆风绳调节使吊梁两端与塔筒两端处于同一方向，然后缓缓下降至高分子绳圈能够围绕塔筒一周为止，工人将高分子绳圈的一端从塔筒底部绕一圈，利用卸扣安装在吊梁上，调整两条高分子绳圈在塔筒上的位置，使起吊重心与塔筒重心在同一竖直线上；

步骤2.3：起吊塔筒，并将塔筒移动至安装船甲板上，并平放在安装船甲板的枕木上：主吊缓慢上升至塔筒逐渐离开运输工装，待吊梁和塔筒整体稳定后，指挥主吊机开始向安装船甲板方向转动，同时工人利用缆风绳轻微调整吊梁，避免与船体发生碰撞，当塔筒完全在甲板上方时，通过主吊和缆风绳互相配合调节塔筒方向，缓慢下降主钩，使塔筒落在事先放在甲板上的枕木上，分别将吊梁两端的一个卸扣卸下，拆除高分子绳圈；

步骤2.4：进行塔筒翻身，将塔筒竖直存放在立式工装上：塔筒上法兰连接主吊机，下法兰连接辅吊机，进行塔筒翻身，两吊机同时起钩，待塔筒竖直后，摘除下法兰的吊带及吊索具，主吊机缓慢转向至甲板上的立式工装上，并用螺栓紧固，使塔筒竖直存放在立式工装上，拆除顶部吊索具；

叶轮组对包括：吊机吊轮毂至象腿工装的上方，调整轮毂变桨轴承的朝向，使其中一个轴承的朝向与风向一致，以减少风对叶轮组装的影响，同时还应满足两个轴承在长象腿侧，另一个轴承在短象腿侧，最后使用螺栓将轮毂与象腿工装之间固定牢靠，叶轮组对采用双机抬吊；在叶片的叶根处和叶尖处分别系上缆风绳，防止叶片转动，叶尖处需使用保护套，防止缆风绳对叶片造成损坏，主吊机和辅吊机将叶片缓慢抬起，通过调整吊机的幅度和回转角度及作业工人拉拽缆风绳，调整叶片转向，将叶根移近轮毂轴承面，对轮毂进行供电后，通过变桨操作，使叶片上的零刻度与轮毂上对应的轴承面零刻度对正；然后主吊机将叶片螺柱缓缓送入变桨轴承安装孔，直至两法兰面相互贴合，最后从轮毂内部拧入垫片和螺母，按厂家要求分次进行紧固，每紧固一次后用记号笔划一道横线作为标记，按先安装长象腿侧的两支叶片再安装短象腿侧的一支叶片的顺序，将三支叶片分别与轮毂进行组装，叶轮组装完毕后，断开轮毂供电；

叶轮吊装包括：风轮轴承变桨，叶片后缘朝上，三叶片变桨角度应一致；将叶片锁推上齿槽，锁紧螺栓，待风轮吊装完成后再将叶片锁解除；风轮采用正吊，单吊点吊装，但在风轮翻身过程中需用到一主一辅两个吊点，主吊点位于轮毂上，辅吊点位于主吊点对应叶片上，具体位置为距叶根法兰58m吊点处，拆除导流罩上主吊点对应吊装孔封板及前钢架连接块，用主吊钩连接吊带将风轮吊具吊至主吊点，用螺栓将工装安装在主吊点上，同时用扁平吊带捆绑在辅吊点，挂入辅吊吊钩，用电动扳手加套筒拆卸风轮支架与轮毂之间的连接螺栓，主吊和辅吊同时平稳起吊，先离地100mm 静置观察5-10分钟确认无误后，缓慢起吊风轮离地面1米，用清洗剂清洁风轮与主轴安装面；用主吊起升风轮，同时辅吊托引叶片，并配合主吊变幅，直到风轮达到垂直状态，然后卸掉辅吊吊带，将辅吊叶片上的护板拉下，拽住缆风绳，按照正确的方向牵引风轮，在吊升过程中要保证绳子张紧，以避免叶片撞击它物；风轮缓缓吊升至主轴法兰面高度，用主吊和绳子配合，拉动风轮到主轴法兰面正前方位置；根据机舱内工作人员的无线电指示，将风轮小心向主轴法兰面靠近；同时调整吊钩摆幅控制风轮轴线和机舱轴线重合；通过机舱前挡板上的维护通道盖板，观察主轴法兰面上的安装孔是否跟风轮法兰上安装孔正对，不正则松开高速轴制动器，通过控制齿轮箱尾部的盘车装置带动主轴转动，使孔位对正；对齐后，继续使风轮靠近主轴法兰面；用对称两根双头螺栓旋入风轮安装孔后继续进给，直至两法兰面完全对齐贴合；用手电筒检查各螺柱孔是否对齐；法兰面贴合后，将螺杆旋入风轮，用电动冲击扳手交叉对称拉紧螺栓，确认风轮安全固定达到摘钩条件后，缓慢释放主吊载荷；拆除风轮专用吊具；用液压扳手交叉对称拉紧所有主轴螺栓；最后复位导流罩上吊装孔封板，然后用密封胶封住封板周边间隙与螺孔间隙，将叶片锁退出齿槽并拧紧螺栓；将揽风绳和牵引套从叶片上拉下来，完成风轮吊装。