一种水平轴潮流发电装置叶片海上安装方法

摘要

本发明设计了一种水平轴潮流发电装置叶片海上安装方法,包括如下步骤：利用吊杆将两只叶片水平吊装至潮流发电载体船甲板之上，分别将两只叶片叶根处的法兰与防翻滚装置通过螺栓固定连接；利用手拉葫芦将第一只叶片叶稍处与可移动吊架装置吊钩相连接，再将固定有防翻滚装置的第一只叶片调整到导轨之上；利用提升机构缓慢吊起第一只叶片的叶稍，使叶根沿导轨方向移动直至竖直吊起；将第一只叶片叶根处法兰上防翻滚装置拆下并将第一只叶片竖直地插入潮流发电机轮毂上的安装孔内并以螺栓固定；提升机构向下移动直至第一只叶片完全入水，再将提升机构向上移动至初始位置，利用同样方法将第二只叶片装入潮流发电机轮毂上并下移入水。

说明书

技术领域

本发明属于再生资源发电装置技术领域，具体涉及一种水平轴潮流发电装置叶片海上安装方法。

背景技术

潮流发电装置叶片由于尺度较大，受船厂船台及码头吃水限制，难以在岸上或码头安装，必须当潮流发电装置载体平台在预定海域定位锚固后，才可安装叶片。采用这种安装方法,一般需要足够吊装能力的海上起重船，并且受海上气候和天气的条件制约，存在安装环境差、周期长、风险大、成本高等缺点。突出表现在叶片的海上固定、移动、安装等方面。

叶片运输过程中，海上工况较为复杂，甲板面颠簸易造成叶片滚动并可能带来损伤，进而影响潮流发电装置的发电效率。因此，如何固定好叶片成为安装过程中的首要问题；

叶片吊装至潮流发电载体船时，受海上风浪影响造成的颠簸影响，很难一次性准确地安放到发电载体船预定甲板位置处。因此，需要二次移动叶片使其调整到船上合适位置。为此，船上尚应配备起重设备，但会造成成本上升；

叶片海上安装时，必须与发电装置轴毂垂直方向对接，但由于海上风浪造成潮流发电载体船颠簸，垂直对接比较困难。

上述问题带来了水平轴潮流发电装置叶片海上安装的难度，并大幅提高了安装成本。现有技术中，公开号为CN102192111A的专利与本发明有相似之处，但并不相同。

区别在于：

本发明与公开号为CN102192111A的专利在具体结构组成和形式上完全不同；

本发明为潮流发电装置，而公开号为CN102192111A的专利为风力发电装置；

本发明为双叶片结构形式，而公开号为CN102192111A的专利为三叶片结构形式；

本发明独特创新出了防翻滚装置和可移动吊架装置，是公开号为CN101988463A的专利所不具备的；

本发明采用竖直式叶片安装方法，而公开号为CN102192111A的专利采用水平式叶片安装方法。

发明内容

本发明的目的在于提供一种安全、经济、可行的水平轴潮流发电装置叶片海上安装方法。

本发明的目的是这样实现的：一种水平轴潮流发电装置叶片海上安装方法，所述潮流发电装置包括水平轴向潮流发电机、提升机构、轮毂和两只叶片，其安装过程特征包括以下步骤：

(1)利用吊杆将两只叶片水平吊装至潮流发电载体船甲板之上；

(2)分别用螺栓将两只叶片叶根处的法兰与防翻滚装置固定连接；

(3)用手拉葫芦将第一只叶片叶稍处与可移动吊架装置吊钩相连接；

(4)将固定有防翻滚装置的第一只叶片调整到导轨之上；

(5)用提升机构缓慢吊起第一只叶片的叶稍，将叶根沿导轨方向移动直至竖直吊起；

(6)将第一只叶片叶根处法兰上防翻滚装置拆下；

(7)将第一只叶片竖直插入潮流发电机轮毂上的安装孔内并以螺栓固定；

(8)提升机构向下移动直至第一只叶片完全入水，叶片在重力作用下自行向下旋转180度并与水平面垂直；

(9)提升机构向上移动至初始位置，利用同样方法将第二只叶片装入潮流发电机轮毂上并下移入水。

所述的步骤(1)具体包括：吊杆的两端分别通过吊绳与叶片的叶稍、叶尾连接。

所述的防翻滚装置由槽钢和圆钢管组成；槽钢上带有多个等间距螺孔，槽钢两端分别焊接在两根圆钢管内部；防翻滚装置与两只叶片叶根处的法兰通过螺栓固定连接。

所述的移动吊架装置由吊装架、手拉葫芦、吊绳、滚轮组成；手拉葫芦的一端由吊绳勾住叶片叶根处的法兰孔，另一端固定在吊架上，通过人力拉动链条调整叶片在甲板上位置。

所述的步骤(5)具体包括：在提升机构上端的三角架上预装手拉葫芦，将手拉葫芦一端的吊绳与叶片的叶稍连接，再通过提升机构的上升逐渐提升叶片；同时，利用撬杠撬动防翻滚装置带动叶片叶根沿导轨方向移动，直至叶片完全竖直吊起。

所述的步骤(7)具体包括：将轮毂上的两只叶片安装孔依次调整到竖直位置,竖直地安装所述两只叶片。

所述的步骤(8)具体包括：先将提升机构向下移动，待第一只叶片通过重力作用向下旋转180度并与水平面垂直后，再将提升机构向上移动，竖直安装第二只叶片。

本发明的有益效果在于巧妙地解决了水平轴潮流发电装置叶片的海上固定、移动和安装问题,设计了一套水平轴潮流发电装置叶片海上安装的可行方法，设计的防翻滚装置保证了叶片在海上运输及放置过程中的安全性，且装置简单，易于拆装；设计的可移动吊架使叶片能够准确调整至甲板上合适位置，免除了潮流发电载体船上配备大型起重设备,节省了成本；调整提升机构上下移动，使所安装的第一只叶片通过重力作用向下旋转180度入水后，便可实现第二只叶片顺利与轮毂对接，避免了安装角度难以控制的问题。具有安全度高、可操作性强、实施成本低等优点。

附图说明

图1是吊装叶片至潮流发电载体船时的状态示意图；

图2是防翻滚装置结构示意图；

图3是通过可移动吊架装置调整叶片位置时的状态示意图；

图4是将叶片调整到导轨位置后的示意图；

图5是利用提升机构将叶片吊起时的状态示意图；

图6是两只叶片安装完成后的示意图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细说明。

本发明适用于水平轴潮流发电装置叶片海上安装，利用本发明的安装方法可以将两只叶片顺利安装到潮流发电装置上。

利用吊杆将两只叶片水平吊装至潮流发电载体船甲板之上；分别将两只叶片叶根处的法兰与防翻滚装置通过螺栓固定连接；利用手拉葫芦将第一只叶片叶稍处与可移动吊架装置吊钩相连接；将固定有防翻滚装置的第一只叶片调整到导轨之上；利用提升机构缓慢吊起第一只叶片的叶稍，使叶根沿导轨方向移动直至竖直吊起；将第一只叶片叶根处法兰上防翻滚装置拆下；将第一只叶片竖直地插入潮流发电机轮毂上的安装孔内并以螺栓固定；提升机构向下移动直至第一只叶片完全入水，在重力作用下自行向下旋转180度并与水平面垂直；提升机构向上移动至初始位置，利用同样方法将第二只叶片装入潮流发电机轮毂上并下移入水。

所述步骤(1)中，采用吊杆实现叶片的水平吊装，吊杆的两端分别通过吊绳与叶片的叶稍、叶尾连接；所述防翻滚装置由槽钢和圆钢管组成。槽钢上带有多个螺孔，两端分别焊接在两根圆钢管内部；防翻滚装置可与两只叶片叶根处的法兰通过螺栓固定连接，保证叶片不会因潮流发电载体船颠簸而造成滚动。所述可移动吊架装置由吊装架、手拉葫芦、吊绳、滚轮组成。手拉葫芦的一端由吊绳勾住叶片叶根处的法兰孔，另一端固定在吊架上，通过人力拉动链条从而实现叶片在甲板上位置的调整。所述步骤(5)中，先在提升机构上端的三角架上预装手拉葫芦，将手拉葫芦一端的吊绳与叶片的叶稍连接，再通过提升机构的上升逐渐提升叶片，同时，利用撬杠撬动防翻滚装置以带动叶片叶根沿导轨方向移动，直至叶片完全竖直吊起。所述步骤(7)中，将第一只叶片竖直地插入潮流发电机轮毂上的安装孔内并以螺栓固定。所述步骤(8)中，先将提升机构向下移动，待第一只叶片通过重力作用向下旋转180度并与水平面垂直后，再将提升机构向上移动，竖直安装第二只叶片。

其具体步骤为：

(1)利用吊杆2将两只叶片水平吊装至潮流发电载体船甲板之上，如图1所示。吊机下端通过吊绳1连接吊杆2，用于平衡吊运叶片；吊杆装置两端挂有吊绳3，一端连接在叶片叶稍5尾部吊环7上，另一端连接在叶片叶根4处的法兰孔6上。

(2)分别将两只叶片叶根处的法兰与防翻滚装置通过螺栓固定连接；所述防翻滚装置由槽钢9和圆钢管8组成，如图2所示。槽钢9上带有多个螺孔10，两端分别焊接在两根圆钢管8内部；防翻滚装置可与叶片叶根处的法兰通过螺栓固定连接，保证叶片不会因潮流发电载体船颠簸而造成滚动。

(3)利用手拉葫芦12将叶片26叶根4处与可移动吊架装置吊钩相连接；所述可移动吊架装置由吊装架11、手拉葫芦12、吊绳13、滚轮14组成，如图3所示。手拉葫芦12的一端由吊绳13勾住叶片叶根处的法兰孔6，另一端固定在吊装架11上，通过人力拉动手拉葫芦12的链条从而实现叶片在甲板上位置的调整。

(4)将固定有防翻滚装置的第一只叶片26调整至导向装置(如图4所示状态)之上；导向装置由支撑15、导轨16、圆钢管17组成。支撑15焊接在导轨外侧，圆钢管17放置于导轨与叶片叶稍位置之间，使叶片与甲板面保持一定高度。

(5)如图5所示，在提升机构21上端的三角架22上预装手拉葫芦24，将手拉葫芦一端吊绳25与第一只叶片26的叶稍吊钩7连接，再通过提升机构提升叶稍，同时，利用撬杠撬动防翻滚装置23使叶片沿导轨16方向移动，直至叶片竖直吊起。

(6)将第一只叶片26叶根处法兰上的防翻滚装置23卸下。

(7)将第一只叶片竖直地插入潮流发电机轮毂20上的安装孔内并拧紧螺栓固定。

(8)提升机构21向下移动，第一只叶片通过重力作用向下旋转180度入水并与水平面垂直。

(9)再将提升机构21向上移动，按照第一只叶片26的安装步骤，完成第二只叶片27的安装(如图6所示状态)。