组装并安装风力涡轮机的制作方法

组装并安装风力涡轮机


背景技术：

1.在海上建筑领域，半潜式起重机船舶被认为是(重型)提升作业的主力。如今，这些起重机船舶也用于在基座上安装风力涡轮机。通常，这种半潜式起重机船舶包括：
[0002]-漂浮船体，其具有：
[0003]-甲板箱结构，
[0004]-两个平行的浮筒，
[0005]-从两个浮筒的每个向上延伸的一排支撑立柱，支撑立柱在其上支撑甲板箱结构，
[0006]
其中，甲板箱结构具有甲板和箱底，以及
[0007]-安装起重机，其安置在甲板箱结构上，并配置为将组装好的风力涡轮机安装在基座上。
[0008]
在该领域，许多船舶具有盆座式起重机(tub mounted crane)，其中起重机的可回转的上部结构通过轴承例如滚子轴承或转向架装置安置在与甲板箱结构成一体的盆座上，例如在一排立柱的端部处的支撑立柱的正上方。在其他已知实施方案中，起重机是塔架式起重机。


技术实现要素：

[0009]
本发明的第一方面还旨在提供一种增强的半潜式起重机船舶，用于风力涡轮机安装，例如从而允许在起重机船舶上更有效地组装风力涡轮机(的一部分)。
[0010]
本发明的第一方面提供一种半潜式起重机船舶，用于组装风力涡轮机并通过船舶的起重机将组装好的风力涡轮机安装在基座上，例如海床安置基座或漂浮基座，其中待安装的组装好的风力涡轮机包括风力涡轮机塔架的至少一部分和安置在塔架上的转子组件，例如具有叶毂的机舱，转子组件可选地设置有一个或更多个例如所有转子叶片，
[0011]
其中，船舶包括：
[0012]-漂浮船体，其具有：
[0013]-甲板箱结构，
[0014]-两个平行的浮筒，
[0015]-一排支撑立柱，其从两个浮筒的每个向上延伸，支撑立柱在其上支撑甲板箱结构，
[0016]
其中，甲板箱结构具有甲板和箱底，
[0017]-安装起重机，其安置在甲板箱结构上，并且配置为将组装好的风力涡轮机安装在基座上，
[0018]
其中，在组装台，船舶的船体设置有沉入或穿过船体的塔架容纳井，优选为延伸进入或穿过船体的支撑立柱的井，井配置为在风力涡轮机的组装步骤期间，例如在将转子组件安置到塔架期间和/或在将一个或更多个例如所有转子叶片组装到转子组件期间，在井中容纳风力涡轮机的塔架的至少一部分。
[0019]
例如，从甲板箱结构的甲板测量，塔架容纳井具有至少15米的深度，例如至少30
米。
[0020]
在实施方案中，安装起重机安装在一排立柱的端部处的支撑立柱的正上方，例如作为盆座式起重机，并且塔架容纳井设置在浮筒上同一排立柱的相邻支撑立柱中。
[0021]
在另一个实施方案中，安装起重机具有起重机结构底座，起重机结构底座在甲板箱结构的船首侧和船尾侧之一处固定在甲板箱结构的在船舶的左舷支撑立柱和右舷支撑立柱之间延伸的一部分上。
[0022]
在实施方案中，半潜式船舶具有左舷浮筒和右舷浮筒，其中左舷塔架容纳井在左舷支撑立柱中延伸，右舷塔架容纳井在右舷支撑立柱中延伸。
[0023]
在实施方案中，安装起重机具有可回转的上部结构，该上部结构经由回转轴承支撑在起重机结构底座上，从而允许上部结构围绕竖直回转轴线旋转，优选超过360度。在实施方案中，上部结构设置有吊臂，起重机具有主升降系统，主升降系统包括至少一个主升降绞盘、相关联的主升降缆绳和负载连接器，例如吊钩，主升降缆绳从主升降绞盘延伸至吊臂上的主升降缆绳引导件，然后延伸至负载连接器。
[0024]
在实施方案中，安装起重机配置为执行：
[0025]-在其第一回转位置，在风力涡轮机的组装步骤期间在左舷塔架容纳井处执行的升降操作，
[0026]-在其第二回转位置，在风力涡轮机的组装步骤期间在右舷塔架容纳井处执行的升降操作，以及
[0027]-将组装好的风力涡轮机吊出左舷或右舷塔架容纳井，然后回转操作至安装回转位置，随后将风力涡轮机降低到基座上，在回转操作至安装回转位置中，风力涡轮机在安装起重机所在的船首侧或船尾侧与甲板箱结构保持距离，并且在风力涡轮机要安装到的基座上方。
[0028]
在实施方案中，安装起重机和/或其升降系统包括升沉补偿装置，升沉补偿装置适于补偿风力涡轮机塔架相对于将要安装风力涡轮机的基座(例如，漂浮基座)的塔架安置结构的海况引起的升沉运动。
[0029]
本发明的第一方面还提供一种用于组装风力涡轮机和将组装好的风力涡轮机安装在基座上的方法，基座例如是海床安置基座或漂浮基座，其中使用半潜式起重机船舶，其中，船舶包括：
[0030]-漂浮船体，其具有：
[0031]-甲板箱结构，
[0032]-两个平行的浮筒，
[0033]-一排支撑立柱，其从两个浮筒的每个向上延伸，支撑立柱在其上支撑甲板箱结构，
[0034]
其中，甲板箱结构具有甲板和箱底，
[0035]-安装起重机，其安置在甲板箱结构上，并且配置为将组装好的风力涡轮机安装在基座上，
[0036]
其中，在组装台，船舶的船体设置有沉入或穿过船体的塔架容纳井，优选为延伸进入或穿过船体的支撑立柱的井，井配置为在其中容纳风力涡轮机的塔架的至少一部分，
[0037]
其中，待安装的组装好的风力涡轮机包括风力涡轮机塔架的至少一部分和安置在
塔架上的转子组件，例如具有叶毂的机舱，转子组件可选地设置有一个或更多个例如所有转子叶片，
[0038]
在该方法中，在风力涡轮机的组装步骤期间，例如在将转子组件安置到塔架期间和/或在将一个或更多个例如所有转子叶片组装到转子组件期间，塔架的至少一部分布置在塔架容纳井中。
[0039]
本发明的第一方面基于这样的认识，即半潜式船舶非常适于设置有沉入到船体中或者甚至穿过船体的塔架容纳井，该井配置为在组装风力涡轮机的过程中在其中容纳风力涡轮机的塔架的至少一部分。
[0040]
在优选实施方案中，塔架容纳井延伸到支撑立柱中，可选地甚至延伸到浮筒中。井优选地具有底板，所述底板配置为用于使塔架立于其上，例如，底板与浮筒整合和/或与支撑立柱的下部整合。
[0041]
可以理解，塔架容纳井可以在现有的半潜式船舶中进行改装。
[0042]
优选地，塔架容纳井布置在安装起重机的可达范围内，从而允许使用起重机将塔架或其一部分放置在井中，并且稍后从井中移出组装好的或部分组装好的风力涡轮机，风力涡轮机然后由起重机放置在基座上。
[0043]
例如，安装起重机安置在一排立柱的端部处的支撑立柱的正上方，实际上是在甲板箱结构的拐角处，塔架容纳井设置在浮筒上同一排立柱的相邻支撑立柱中。在另一个实施方案中，例如当船舶在甲板箱结构的一个拐角处在一个浮筒上的一排立柱的端部处的支撑立柱上方具有一个安装起重机时，塔架容纳井布置到或穿过另一个浮筒上的一排立柱的端部处的支撑拐角，例如起重机和井两者都位于船舶的船尾处，例如，起重机和井实际上各自位于甲板箱结构的拐角处。
[0044]
在实施方案中，如本领域已知的，船舶具有两个可能相同的起重机，每个起重机装配在甲板箱结构的相应的拐角处，例如在船尾处。
[0045]
在实施方案中，安装起重机安置在一排立柱的端部处的支撑立柱的正上方，并且船舶具有一个塔架容纳井，该塔架容纳井设置在浮筒上同一排立柱的相邻支撑立柱中。
[0046]
在实施方案中，半潜式船舶具有左舷浮筒和右舷浮筒，其中安装起重机具有起重机结构底座，起重机结构底座在甲板箱结构的船首侧和船尾侧之一处固定在甲板箱结构的在左舷支撑立柱和右舷支撑立柱之间延伸的一部分上，并且其中左舷塔架容纳井在左舷支撑立柱中延伸，右舷塔架容纳井在右舷支撑立柱中延伸，其中安装起重机具有可回转的上部结构，该上部结构经由回转轴承支撑在起重机结构底座上，从而允许上部结构围绕竖直回转轴线转动，优选超过360度，其中上部结构设置有吊臂，并且其中起重机具有主升降系统，主升降系统包括至少一个主升降绞盘、相关联的主升降缆绳和负载连接器，例如吊钩，主升降缆绳从主升降绞盘延伸至吊臂上的主升降缆绳引导件，然后延伸至负载连接器，其中安装起重机配置为执行：
[0047]-在其第一回转位置，在风力涡轮机的组装步骤期间在左舷塔架容纳井处执行的升降操作，
[0048]-在其第二回转位置，在风力涡轮机的组装步骤期间在右舷塔架容纳井处执行的升降操作，以及
[0049]-将组装好的风力涡轮机吊出左舷或右舷塔架容纳井，然后回转操作至安装回转
位置(也称为安装位置)，随后将风力涡轮机降低到基座上，在回转操作至安装回转位置中，风力涡轮机在安装起重机所在的船首侧或船尾侧与甲板箱结构保持距离，并且在风力涡轮机要安装到的基座上方。
[0050]
在实施方案中，例如在安装起重机的后侧处的另外的回转位置(例如，在第一回转位置和第二回转位置之间的第四回转位置)对应于在风力涡轮机的组装中涉及的另外的台。例如，在起重机处于船舶甲板上方的该位置的情况下，其主升降系统可以用于将塔架或塔架的塔架部件竖立。例如，塔架由两个或三个塔架部件组成。在此，通过将定位在已经放置在井中的塔架部件上方的安装起重机回转，塔架部件可以被竖立和提升。另外的回转位置也可以用于提升待安装在塔架上的机舱。
[0051]
例如，水平地存放在甲板上的风力涡轮机塔架部件可以例如从甲板的两侧横向地滑动到中心线。例如，在甲板的中心线处，塔架部件将使用安装起重机进行竖立。例如，可移动的竖立铲斗可以在甲板上行进以支撑塔架部件的下端，例如，从甲板的后侧行进到安装起重机的与起重机的前向安装侧相对的辅助侧。
[0052]
在实施方案中，上部结构包括刚性且竖直延伸的起重机结构顶部部分，起重机结构顶部部分经由回转轴承支撑在起重机结构底座上，其中吊臂安置到起重机结构顶部部分，例如安置到其顶部，以便与起重机结构顶部部分一起旋转，其中优选地，顶部部分由格构结构形成。
[0053]
优选地，竖直延伸的起重机顶部部分在船舶的甲板箱结构的甲板上方延伸至少50米。
[0054]
优选地，吊臂连接到竖直延伸的起重机顶部部分的顶部，优选地枢转地连接以通过安装起重机的俯仰机构围绕水平枢转轴枢转。
[0055]
例如，从甲板箱结构的甲板测量，井具有至少15米的深度，例如至少30米。例如，井具有超过40米的深度，例如，这在像最近下水的sleipnir船舶这样的船内是可能的，这是因为总高度大约为50米。
[0056]
例如，具有至少30米的深度(例如，超过40米)的井的实施方案允许在井中容纳风力涡轮机整个塔架的相当大的部分，例如由于在实际实施方案中，塔架高度可能在75米和110米之间变化。由于塔架放置在井中，塔架的顶部更靠近甲板，这便于好比将机舱安装在塔架顶部，将一个或更多个(例如，所有)叶片安装到机舱等的操作。
[0057]
考虑到塔架的高度以及使顶端相对靠近甲板以执行一些组装步骤的优点，例如安置机舱和/或安置一个或更多个(例如，所有)叶片，可以设想，在实施方案中，井延伸穿过船体，例如穿过支撑立柱，并且进一步向下穿过浮筒。在后一种形式中，井类似于完全穿过船体的船井或竖井，例如从而允许塔架伸出到船舶的浮筒底部下方的操作。在这样的底部开口的井中，塔架或其一部分可以例如通过绞盘驱动的缆绳悬挂，例如所述缆绳接合在塔架的下端。
[0058]
底部开口的井可以允许将塔架(或塔架部件)布置(例如，悬挂)在其中，使得其顶部接近甲板。例如，这允许机舱在甲板上例如通过一个或更多个车辆或通过搬运车例如通过安置在甲板上的轨道例如通过滑动搬运车滑动地在甲板上基本水平地移动，以便机舱定位在塔架顶端上方并且连接到塔架顶端。例如，然后将塔架提升其部分高度，达到适于将一个或更多个叶片安置到机舱的高度。
[0059]
上述操作可以与底部封闭的井结合，从而使得井延伸到船体中但并不穿过船体，当使用用于风力涡轮机的两个部件的塔架时也可以执行上述操作。在此，塔架的上部放置在井中，并且然后将机舱安置在其顶部上。
[0060]
在实施方案中，安装起重机设置有至少一个塔架接合装置，该塔架接合装置具有塔架接合构件以及主动控制的运动机构，该主动控制的运动机构配置为并且可以操作为提供塔架接合构件在水平面中的受控运动，以便将悬挂式风力涡轮机的塔架带到并保持在一个或更多个期望位置和/或倾斜方位，例如与基座的安置轴线对齐。
[0061]
例如，安装起重机具有上塔架接合装置和下塔架接合装置，每个装置都具有塔架接合构件以及主动控制的运动机构，该主动控制的运动机构配置和操作为提供塔架接合构件在水平面中的受控运动。这些塔架接合装置在塔架的不同高度处起作用，例如较低的一个在待安装的风力涡轮机的重心下方，而较高一个的在所述重心上方。
[0062]
例如，当接合装置安装在可回转的顶部部分上或(例如，下部装置)安装在跟随回转运动的另一个承载器上时，例如承载器在(半)圆形滑轨上，例如在起重机底座结构和/或甲板上，一个或更多个塔架接合装置可以用于在起重机的回转期间稳定部分组装或完全组装好的风力涡轮机。
[0063]
在实施方案中，安装起重机的升沉补偿的主升降系统与配备有主动控制的运动机构的上塔架接合装置以及下塔架接合装置的组合允许补偿从起重机悬挂的整个风力涡轮机的所有六个自由度的运动。例如，安装起重机中的风力涡轮机升降滑轮配备有主动升沉补偿系统，以补偿船舶的竖直运动。
[0064]
例如，根据波浪周期，安装起重机能够安装高达大约hsig＝3.5m的风力涡轮机。
[0065]
在实施方案中，除了一个或更多个塔架接合装置之外，船舶优选地配备有约束装置，其用作船舶和基座之间的约束，例如至少在相对于船舶(例如，漂浮基座)的水平x-y平面内。
[0066]
优选地，该约束装置被实施为大体类似于一个或更多个塔架接合装置。该约束装置优选地安置在竖直移动的滑车上，例如沿着安置在船舶的船体上的竖直轨道，例如所述轨道与用于塔架接合装置的轨道成一直线。
[0067]
至于塔架接合装置，约束装置具有：基座接合装置，例如如图所示的夹具，其夹住基座的一部分；以及主动控制的运动机构，其在滑车和基座接合装置之间，例如具有正交滑轨类似设计。
[0068]
在不太优选的设计中，使用线系统作为约束。
[0069]
在操作中，塔架接合装置——提供主动控制的纵向和横向补偿——允许消除或显著减少如下来自滚动、纵摇、横摆、浪涌和摇摆的x和y运动。约束装置用于夹持风力涡轮机基座。
[0070]
实现补偿的控制系统可以由运动参考单元和可选的用于实际和预测相对运动的波雷达馈送。
[0071]
在实施方案中，船舶还用于运输和/或安置基座，例如单体桩柱或导管架。例如，安装起重机用于将单体桩柱竖立。例如，一个或更多个单体桩柱可以竖直存放在安装起重机的可达范围内。例如，一个或更多个单体桩柱水平地存放在甲板上。在实施方案中，船舶具有用于安装单体桩柱的单体桩柱夹持器。例如，本文所述的约束装置也可用作x-y补偿的单
体桩柱夹持器。
[0072]
本发明的第二方面涉及风力涡轮机的叶片的安装和可能的拆卸，该风力涡轮机具有布置在风力涡轮机的塔架顶部的沿水平轴线转动的叶毂。
[0073]
在陆上和海上，已知将叶片安装到叶毂上，其中机舱处于全高式塔架顶部的操作高度。
[0074]
在一种已知的叶片安装方法中，水平轴线转动的叶毂被定向成使得叶片将要紧固到的叶毂的叶片安置结构布置在三点钟或九点钟位置或其附近，因此一般面向侧面。然后风力涡轮机叶片被拾起并沿水平方向提升，并与面向侧面的叶片安置结构水平大致对齐。提升通常由一个或更多个起重机完成，其中夹持器组件在其重心附近接合风力涡轮机叶片。例如，夹持器包括一个或更多个吊索，这些吊索已悬挂在风力涡轮机叶片周围。
[0075]
另一种已知的方法是风力涡轮机叶片的六点钟位置安装。在此，水平轴线转动的叶毂被定向成使得叶毂的相关叶片安置结构布置在向下方向，称为六点钟位置。然后提升叶片并使其与面向下的叶片安置结构竖直大致对齐。提升通常由一个或更多个起重机或机舱上的绞盘装置完成。
[0076]
大型风力涡轮机(例如，几兆瓦的风力涡轮机)的沿水平轴线转动的叶毂通常有三个叶片安置结构。每个叶片安置结构通常包括允许叶片纵摇角变化的轴承。轴承通常具有附接到叶毂主体的环(例如，外环)以及附接到叶片的根端的环(例如，内环)。
[0077]
在工业中，叶片的根端和叶片安置结构之间的螺栓连接，例如轴承的内环，是通用标准。螺栓连接通常涉及从叶片的根端的尾端面延伸的纵向螺栓的圆形阵列，叶片安置结构具有相应的螺栓孔阵列，纵向螺栓将容纳在这些螺栓孔中。然后通常将螺母拧紧在每个螺栓上。将多个螺栓同时引入螺栓孔需要风力涡轮机叶片相对于叶片安置结构的精确对准，由于转子叶片的尺寸和重量、风力影响等，这具有挑战性。
[0078]
在风能行业，漂浮基座被视为最有希望满足未来风力发电需求的方式。在此，叶片的安装和/或拆卸在海上地点进行是复杂的。
[0079]
本发明旨在提供允许改进风力涡轮机叶片在机舱的叶毂上的安装的措施，所述机舱布置在风力涡轮机的塔架顶部或至少塔架的上部。
[0080]
根据本发明的第二方面，本发明提供了一种根据权利要求12的叶片处理系统。
[0081]
实际上，机舱的操作高度可以是叶片长度的1.5-2.5倍。因此，对于50米的叶片，塔架的长度为75-125米。因此，现有技术的叶片处理设备必须将叶片的根端提升到该操作高度。
[0082]
根据本发明第二方面的实施方案，机舱设置在对应于叶片长度的50-60％的安装高度处。效果是叶片处理设备只需将叶片的根端提升到这个降低的安装高度，这简化了安装。
[0083]
在实施方案中，对应于叶片长度的50-60％的机舱安装高度可以是这样实现的，塔架的至少一部分是塔架的上部，该上部配置为在后期安装到塔架的下部。例如，塔架的下部已经安置在(例如，漂浮基座的)海上风力涡轮机的基座上或部分安置在(例如，漂浮基座的)海上风力涡轮机的基座上。
[0084]
在实施方案中，机舱的安装高度对应于叶片长度的50-60％是这样实现的，塔架的至少上部的支撑件相对于叶片的水平供应位置是深陷的或下沉的。根据沟槽或井的深度，
塔架的至少上部可以具有超过叶片的长度，例如具有叶片长度的诸如1.5-2.5倍的操作长度，例如对应于风力涡轮机的全高式塔架。
[0085]
本发明的叶片处理系统允许组装塔架、机舱和叶片的至少一部分的风力涡轮机预组装件。该风力涡轮机预组装件可以运输到陆上和/或海上地点。
[0086]
在实施方案中，第二方面的系统是基于陆地的。
[0087]
在其他实施方案中，第二方面的系统安置在船舶上，例如船舶具有安装起重机，该安装起重机配置为处理组装好的风力涡轮机并将其放置在基座上，例如根据第一方面。
[0088]
在实施方案中，第二方面的船舶是半潜式起重机船舶，用于组装风力涡轮机并通过船舶的起重机将组装好的风力涡轮机安装在基座上，例如海床安置基座或漂浮基座，例如，船舶包括：
[0089]-漂浮船体，其具有：
[0090]-甲板箱结构，
[0091]-两个平行的浮筒，
[0092]-一排支撑立柱，其从两个浮筒的每个向上延伸，支撑立柱在其上支撑甲板箱结构，
[0093]
其中，甲板箱结构具有甲板和箱底，
[0094]-安装起重机，其安置在甲板箱结构上，并且配置为将组装好的风力涡轮机安装在基座上，例如盆座式起重机，例如安置在一排立柱的端部处的支撑立柱上方的起重机。
[0095]
在实施方案中，在组装台，(半潜式)船舶的船体设置有沉入或穿过船体的塔架容纳井，优选为延伸进入或穿过船体的支撑立柱的井，井配置为在风力涡轮机的组装步骤期间，例如在将转子组件安置到塔架期间和/或在将一个或更多个例如所有转子叶片组装到转子组件期间，在井中容纳风力涡轮机的塔架的至少一部分。
[0096]
在实施方案中，吊臂结构包括枢转吊臂，一个或更多个叶片夹持器附接到枢转吊臂，该吊臂在吊臂枢转方向上围绕水平吊臂枢转轴在用于夹持处于水平供应位置的叶片的降低位置和叶片具有所述倾斜或水平紧固方位的升高位置之间相对于底座枢转。
[0097]
在实施方案中，吊臂结构包括铰接式吊臂结构，该铰接式吊臂结构包括第一吊臂构件和相对于第一吊臂构件枢转的第二吊臂构件，其中一个或更多个叶片夹持器附接到第二吊臂构件，其中第一吊臂构件围绕水平吊臂枢转轴在吊臂枢转方向上相对于底座枢转，并且其中铰接式吊臂结构在用于夹持处于水平供应位置的叶片的降低位置和叶片具有所述倾斜或水平紧固方位的升高位置之间可移动。
[0098]
在实施方案中，底座位于用于例如塔架容纳井的塔架的至少上部的支撑件附近，并且其中吊臂结构在穿过风力涡轮机的叶毂的叶片安置位置的平面中可移动，例如，在供应位置，吊臂枢转轴比叶片的根端更靠近底座，并且吊臂向上枢转至叶片的倾斜方位，例如单个叶片夹持器安置在吊臂上并相对于吊臂围绕水平轴线枢转。
[0099]
本发明的第二方面还涉及一种用于安装和/或拆卸风力涡轮机的叶片例如所有叶片的方法，所述风力涡轮机具有机舱，该机舱具有水平转动的叶毂，该叶毂设置有叶片安置结构，例如间隔120
°
的三个叶片安置结构，机舱至少支撑在风力涡轮机的塔架的上部，其中每个叶片具有尖端、根端和长度，其中使用如本文所述的叶片处理系统或叶片处理设备。
[0100]
在实施方案中，该方法包括将至少两个叶片安装在叶毂上：
[0101]-将叶毂的第一叶片安置结构定位成对齐于与叶片的紧固位置相关联的倾斜或水平方位，
[0102]-通过叶片供应系统将第一叶片供应到水平供应位置；
[0103]-通过叶片处理设备将第一叶片传送到相对于第一叶片安置结构的紧固位置；
[0104]-将第一叶片的根端紧固到第一叶片安置结构；
[0105]-将叶片夹持器与叶片脱离并将叶片处理设备带到水平供应位置；
[0106]-转动叶毂以将第二叶片安置结构定位成对齐于与叶片的紧固位置相关联的倾斜或水平方位，
[0107]-通过叶片供应系统将第二叶片供应到水平供应位置；
[0108]-通过叶片处理设备将第二叶片传送到相对于第二叶片安置结构的紧固位置；
[0109]-将第二叶片的根端紧固到第二叶片安置结构，
[0110]-将叶片夹持器与第二叶片脱离并将叶片处理设备带到水平供应位置。
[0111]
在上述方法的实施方案中，水平转动的叶毂设置有间隔120
°
的叶片安置结构，其中，该方法包括：
[0112]-通过叶片供应系统将第三叶片供应到水平供应位置；
[0113]-通过叶片处理设备将第三叶片传送到相对于第二叶片安置结构的紧固位置；
[0114]-将第三叶片的根端紧固到第三叶片安置结构，
[0115]-将叶片夹持器与第三叶片脱离并将叶片处理设备带到水平供应位置。
[0116]
在上述方法的实施方案中，倾斜紧固方位，优选地对于使用叶片处理设备安装或拆卸的每个叶片，从前视图看机舱，对应于大约四点钟或大约八点钟的位置，例如其中叶片与水平面成30-40
°
。
[0117]
在上述方法的实施方案中，系统包括塔架容纳井或靠近叶片处理设备的沟槽，井或沟槽配置为在其中容纳塔架的一部分，例如至少10米，例如至少30米的塔架长度，例如所述塔架是要安装在海上基座(2000)上的全高式塔架，其中叶片处理设备操作为安装和/或拆卸风力涡轮机的叶片，塔架部分地沉入井中。
[0118]
在上述方法的实施方案中，风力涡轮机的塔架包括上部和下部，上部在一个或更多个叶片的安装和/或拆卸期间支撑机舱，并且其中设置有连接器，连接器配置为允许将塔架的上部与机舱和安装在叶毂上的叶片一起安装到下部，例如从而允许塔架的上部和下部之间的可释放连接。
[0119]
本发明还涉及一种用于安装海上风力涡轮机的方法，其中使用上述方法组装风力涡轮机。例如，叶片处理系统是基于陆地的，并且叶片是使用陆地上的叶片处理系统安装的，并且其中将至少或仅具有塔架的上部、机舱和所有叶片的风力涡轮机运送到海上安装地点，例如土结基座或漂浮基座所在的地点以及风力涡轮机安置在基座上的地点。
[0120]
在实施方案中，基座设置有塔架的下部，并且陆上组装的风力涡轮机设置有塔架的上部，所述风力涡轮机在海上安装地点安置在塔架的下部。
[0121]
本发明还涉及风力涡轮机预组装件的生产地点，每个预组装件至少具有塔架的上部、具有水平轴毂的机舱和安置到叶毂的叶片，生产地点设置有如本文所述的叶片处理系统或叶片处理装置和/或执行如本文所述的方法或其一部分。
[0122]
本发明还涉及如本文所述的叶片处理设备。
[0123]
本发明还涉及如本文所述的用于安装风力涡轮机的叶片的方法。
[0124]
本发明还涉及用于如本文所述的塔架、机舱和叶片的至少一部分的风力涡轮机预组装件的生产地点。
[0125]
本发明还涉及如本文所述的安装起重机。
[0126]
本发明还涉及如本文所公开的半潜式船舶船体，例如如本文所公开的装配有一个或更多个塔架容纳井。
附图说明
[0127]
结合附图进一步阐明本发明。
[0128]
在附图中：
[0129]
图1a示出了根据本发明将具有机舱的全高式(full-height)风力涡轮机塔架放置到陆上生产地点的井或沟槽中，
[0130]
图1b示出了根据本发明第二方面使用叶片处理系统和设备将第一叶片安装到叶毂上，
[0131]
图1c示出了在安装第一叶片之后叶毂转动，随后安装第二叶片，
[0132]
图1d示出了在安装第二叶片之后叶毂转动，随后安装第三叶片，
[0133]
图1e示出了将完工的风力涡轮机从井或沟槽提升，以便稍后运输到安装地点，例如海上安装地点，例如用于安置到海上风力涡轮机的基座上，
[0134]
图2a示出了带有安装起重机和塔架容纳井的半潜式船舶，
[0135]
图2b示出了带有塔架容纳井的船舶的截面，
[0136]
图2c示出了图2a的船舶，其中塔架布置在塔架容纳井中，
[0137]
图2d示出了图2c的船舶，其中机舱安置在塔架的顶部，
[0138]
图2e示出了使用船舶上的叶片处理设备将第一叶片安置到机舱，
[0139]
图2f示出了完全组装好的风力涡轮机，
[0140]
图3示出了根据本发明的叶片处理设备的替选性实施方案，
[0141]
图4示出了带有安装起重机的半潜式船舶的另一个示例的侧视图，
[0142]
图5以侧视图示出了图4的船舶的船体，
[0143]
图6从上方示出了图5的船体，
[0144]
图7示出了图4的船舶的船体的横截面，图示了左舷和右舷塔架容纳井，并且
[0145]
图8示出了图4-图7的船舶锚定在漂浮基座附近，完全组装好的风力涡轮机将使用船舶的起重机安装在漂浮基座上，
[0146]
图9示出了图4-图8的船舶和将安装有风力涡轮机的漂浮基座，
[0147]
图10示出了图9的布置，其中塔架接合装置已展开，
[0148]
图11示出了使用图4-图10的船舶将完全组装好的风力涡轮机安装到基座上，并且
[0149]
图12示出了使用图4-图11的船舶来运输、竖立和安装单体桩柱作为用于风力涡轮机的基座。
具体实施方式
[0150]
图1a示出了根据本发明将具有机舱2的全高式风力涡轮机塔架1放置到井12或沟
槽中，这里是陆上生产地点的井12或沟槽。
[0151]
例如，塔架1的高度超过80米，例如超过100米，例如大约130米。
[0152]
机舱2具有水平轴毂3，其具有间隔120
°
的三个叶片安置结构4、5、6，这在工业上是常见的。
[0153]
生产地点具有井或沟槽12，其允许将塔架1或其一部分降低到井或沟槽中，从而低于系统化处理叶片的表面15。
[0154]
例如，井或沟槽12的深度至少为10米，例如对于至少40米的塔架长度。在描述的示例中，深度大约为65米。井可以衬砌有衬层。
[0155]
井或沟槽12配备有支撑件20，用于在安装(或拆卸)叶片期间将塔架1保持在直立位置。例如，支撑件配置为在塔架的下端保持凸缘和/或例如使用夹具、吊索等在沿着塔架1的高度的一个或更多个位置接合塔架。例如，支撑件20布置在井或沟槽内和/或井或沟槽的顶部，或(当没有井或沟槽时)在表面15上或在表面上方的升高位置，例如，支撑件包括表面安置的安装塔，其具有一个或更多个支撑构件，该支撑构件配置为用于在紧固叶片期间将塔架1保持在一个或更多个升高的位置。
[0156]
图1b示意性地示出了用于将叶片供应到在塔架1的至少一部分附近的水平供应位置的叶片供应设备。例如，叶片供应设备包括固定在井或沟槽附近的支架或其他支撑件。或者叶片供应设备包括叶片传送装置，例如包括一个或更多个车辆，该车辆将叶片30从存放地点运输到叶片将要紧固到叶毂的地点。
[0157]
图1b示出了用于在水平供应位置和紧固位置之间或者在紧固位置和水平供应位置之间传送叶片30的叶片处理设备50。
[0158]
在紧固位置，叶片30具有倾斜方位，其中叶片的根端31与叶片安置结构4对准。如图所示，结构4定向在大约八点钟方位。
[0159]
叶片处理设备50包括：
[0160]-叶片夹持器51，其适于夹持叶片30；
[0161]-底座52；
[0162]-吊臂53，叶片夹持器51在这里通过水平枢转轴54附接到吊臂53。
[0163]
吊臂53在吊臂枢转方向上围绕水平吊臂枢转轴55在用于夹持处于水平供应位置的叶片的降低位置和叶片具有所述倾斜方位的升高位置之间相对于底座52枢转。
[0164]
优选地，该设备进一步包括一个或更多个致动器56，用于将叶片操纵到紧固位置，该紧固位置例如配置为允许在叶片30的根端处将螺栓引入到安置结构4的相应螺栓孔中。在优选实施方案中，吊臂53布置和枢转成使得致动器主要需要为此目的执行叶片的线性运动，可以与叶片围绕纵轴的转动结合以增强螺栓和螺栓孔的对准。
[0165]
例如，一个或更多个致动器(例如，液压缸)与叶片夹持器51相关联，一旦枢转吊臂将叶片30带到期望的倾斜方位，就执行叶片30进入紧固位置的运动。
[0166]
图1b-图1d示出了叶片处理设备50配置为用于风力涡轮机的三个叶片30、31、32的连续安装和/或拆卸，该风力涡轮机具有水平转动的叶毂3，该叶毂3设置有间隔120
°
的三个叶片安置结构4、5、6。如图所示，与叶毂相关联的三个叶片30、31、32的每个的倾斜方位相同，叶毂在叶片30、31、32的每次安装或拆卸之间转动120
°
。与叶片以彼此不同的方位安置到叶毂的任何设计相比，这使得叶片处理设备50的设计相对简单。
[0167]
如图所示，对于要使用叶片处理设备安装或拆卸的每个叶片，从机舱的前视图看，倾斜方位对应于大约八点钟的位置。如图所示，待紧固的叶片与水平面成30-40
°
。
[0168]
优选地，井或沟槽12设计成使得机舱相对于叶片供应位置的安装高度对应于叶片长度的50-60％。
[0169]
如图所示，底座51位于塔架的支撑件附近，这里是设置有支撑件的井或沟槽12。
[0170]
吊臂53在穿过风力涡轮机的叶毂的叶片安置位置4、5、6的平面中枢转。
[0171]
在供应位置，吊臂枢转轴55比叶片30的根端更靠近设备的底座51。
[0172]
吊臂53向上枢转至叶片的倾斜方位，此处单个叶片夹持器安置在吊臂上并相对于吊臂围绕水平轴线枢转。
[0173]
吊臂53可以是伸缩式的(例如，在叶片的安装过程中在延伸和缩回长度之间伸缩)并且/或者允许不同的情况，例如机舱的不同有效高度和/或叶片长度。
[0174]
使用设备50将三个叶片30、31、32安装在风力涡轮机的叶毂上包括：
[0175]-将叶毂的第一叶片安置结构4定位成对齐于与叶片的紧固位置相关联的倾斜方位，
[0176]-通过叶片供应系统将第一叶片30供应到水平供应位置；
[0177]-通过叶片处理设备50将第一叶片30传送到相对于第一叶片安置结构4的紧固位置；
[0178]-将第一叶片30的根端紧固到第一叶片安置结构4；
[0179]-将叶片夹持器51与叶片30脱离并将叶片处理设备的吊臂带到水平供应位置；
[0180]-转动叶毂以将第二叶片安置结构5定位成对齐于与叶片的紧固位置相关联的倾斜方位，
[0181]-通过叶片供应系统将第二叶片31供应到水平供应位置；
[0182]-通过叶片处理设备将第二叶片31传送到相对于第二叶片安置结构5的紧固位置；
[0183]-将第二叶片31的根端紧固到第二叶片安置结构5，
[0184]-将叶片夹持器与第二叶片脱离并将叶片处理设备带到水平供应位置，
[0185]-通过叶片供应系统将第三叶片32供应到水平供应位置；
[0186]-通过叶片处理设备50将第三叶片传送到相对于第三叶片安置结构6的紧固位置；
[0187]-将第三叶片32的根端紧固到第三叶片安置结构6，
[0188]-将叶片夹持器51与第三叶片32脱离并将叶片处理设备带到水平供应位置。
[0189]
图1a-图1e所示的叶片处理系统是基于陆地的，并且叶片是使用陆地上的叶片处理系统安装的。设想将至少或仅具有塔架的上部、机舱和所有叶片的风力涡轮机运送到海上安装地点，例如土结基座或漂浮基座所在的地点以及风力涡轮机安置在基座上的地点。
[0190]
参考图2a-图2f，将论述半潜式船舶在风力涡轮机的船上组装中的使用以及借助船舶的起重机将组装好的风力涡轮机安装在基座上。
[0191]
图2a-图2f示出了半潜式船舶1000，其包括双浮筒漂浮船体，该双浮筒漂浮船体具有：
[0192]-甲板箱结构1001；
[0193]-两个平行的浮筒1002、1003，
[0194]-对于两个浮筒1002、1003的每个，相关联的一排(这里是四个；在其他已知实施方
案中是三个或两个)支撑立柱1010-1013、1014。这些立柱各自从相应的浮筒向上延伸。甲板箱结构1001支撑在所有支撑立柱上。这些立柱与浮筒一起为船舶的浮力做出贡献。
[0195]
附图标记1004表示船舶的船首，1005表示船尾。
[0196]
甲板箱结构1001具有甲板1006和位于吃水线以上的箱底1007。
[0197]
船舶1000设置有安装起重机1100，其安置在甲板箱结构上并且配置为将组装好的风力涡轮机安装在存在于起重机1100的可达范围内的基座(未示出)上。
[0198]
如本领域已知的，基座可以是海床安置基座或固定基座，例如单体桩柱基座或导管架型基座。在另一个实施方案中，例如对于更深的水，基座是漂浮基座，例如spar型基座，例如如在hywind项目中，或如wo2009/131826中所公开。
[0199]
描绘的起重机1100是盆座式起重机，其中起重机的可回转的上部结构1101通过轴承例如滚子轴承或转向架装置安置在与甲板箱结构1001成一体的盆座1102上。如图所示并且是优选的，起重机1100布置在一排立柱的端部处的支撑立柱1010的正上方。
[0200]
起重机1100具有通过俯仰机构而上下枢转的枢转吊臂1103，这里包括在吊臂1103和上部结构1101的龙门架结构之间延伸的绞盘驱动俯仰缆绳1104。
[0201]
起重机1100具有独立地处理完全组装好的风力涡轮机的能力范围，如本文中将解释的那样。
[0202]
在其他实施方案中，起重机是塔架式起重机。
[0203]
通常，如本领域已知的，待安装在海上基座上的完全组装好的风力涡轮机包括风力涡轮机塔架的至少一部分，优选整个塔架，以及安置在塔架(通常是具有叶毂的机舱)上的转子组件，该转子组件优选地在安装在基座上之前设置有一个或更多个(例如，所有的)转子叶片。
[0204]
设想风力涡轮机的组装至少部分地在船舶1000上完成。
[0205]
优选地，即使当基座是漂浮基座时，当执行用于组装风力涡轮机的一个或更多个组装步骤时，船舶1000也位于海上风电场，例如在风电场中的最终地点系泊在基座附近。
[0206]
如图2a-图2f所示，在船舶1000上的组装台处，船舶的船体设置有沉入或穿过船体的塔架容纳井1040。
[0207]
从图2a和图2b中可以最好地看出，在实施方案中，井1040从其顶部开口1041(例如，顶部开口1041与船的甲板齐平)延伸进入船体的支撑立柱1011。
[0208]
在风力涡轮机的组装步骤期间，例如，在将转子组件(此处为机舱)安装在塔架上期间和/或在将一个或更多个(例如，所有的)转子叶片组装到转子组件期间，井1040配置为在其中容纳风力涡轮机的塔架的至少一部分。
[0209]
例如，描述的船舶1000的宽度为100米，甲板箱的长度为180米，甲板箱的高度为12米，立柱的高度为24米，浮筒的高度为14米。这些立柱的水平截面至少为20
×
20米。
[0210]
在这个示例中，甲板和浮筒底部之间的总高度是50米。该高度和结构强度以及立柱在船体中的整合允许井1040在立柱中的有效实施。
[0211]
半潜式船舶的船体中的可用高度允许井1040实施为在风力涡轮机的组装过程中容纳风力涡轮机的整个塔架的相当大的部分。
[0212]
井1040可以延伸至位于立柱中的井的底端或底板。如图所示，在另一个实施方案中，塔架容纳井延伸穿过支撑立柱的整个高度并且甚至延伸到立柱下的浮筒中。
[0213]
如图所示，井1040具有底板1050，其优选地配置为用于使塔架立于其上。此处示出了底板1050与诸如浮筒的防水壁(bulkhead)、壁(wall)的结构整合，和/或与支撑立柱整合，例如与支撑立柱的下部整合。
[0214]
应当理解，塔架容纳井1040可以改装在现有的半潜式(重吊)起重机船舶中。
[0215]
如图所示，作为优选，塔架容纳井1040布置在安装起重机1100的可达范围内。
[0216]
如图所示，安装起重机1100安置在一排立柱的端部处的支撑立柱1010的正上方，实际上是在甲板箱结构1001的拐角处，塔架容纳井1040设置在浮筒上同一排立柱的相邻支撑立柱1011中。
[0217]
优选地，起重机1100具有足够的提升能力以使用起重机1100将整个风力涡轮机塔架1200或其上部(例如，长度在整个塔架的40-65％之间)放置在井1040中，并且稍后从井中移出组装好的或部分组装好的风力涡轮机，风力涡轮机然后由起重机1100放置在基座上。
[0218]
在实施方案中，如本领域已知的，船舶具有两个可能相同的起重机1100，每个起重机装配在相应的拐角处，例如甲板箱结构的船尾处。
[0219]
在实施方案中，除了配置为将组装好或部分组装好的风力涡轮机安装在海上基座上的起重机1100之外，船舶1000还具有安置到船体的另一个起重机，其起重能力低于起重机1100。例如，提供额外的起重机用于处理在船舶甲板上的存放地点与布置在起重机1100的可达范围内的一个或更多个组装台之间的风力涡轮机组件(例如，塔架或塔架部件)和/或机舱。
[0220]
如本文所解释的，具有至少30米的深度(例如，超过40米)的井1040的实施方案允许在井中容纳风力涡轮机的整个塔架的相当大的部分，例如由于在海上风力涡轮机的实际实施方案中，塔架高度可能在75米和110米之间变化。
[0221]
图2c示出了整个风力涡轮机塔架1200已经放置在井1040中，在该示例中塔架具有在75米和110米之间的高度。可以看出，由于塔架1200放置在井中，塔架的顶部更靠近甲板，这便于好比将机舱安装在塔架顶部、将一个或更多个(例如，所有)叶片安装到机舱等的操作。
[0222]
图2d示出了机舱1250已被提升到塔架1200的顶部，这里是通过起重机1100提升的。机舱1250可以已经存放在船舶的甲板上的存放区域中。
[0223]
在实施方案中，塔架1200和机舱1250的没有任何叶片的子组件通过起重机1100被提升到井1040之外，然后起重机1100摆动到塔架位于海上基座上方的位置。然后将部分组装好的风力涡轮机放置在基座上并稳固到基座上。在例如使用起重机1100的进一步组装步骤中，将叶片1275、1276、1277装配到机舱。
[0224]
在另一种方法中，在将机舱放在塔架顶部之前，机舱1250已经(例如，在岸上)提供有两个叶片。这种方法在本领域中被称为兔耳法。然后，一旦风力涡轮机已经放置在基座上，就只安装另一个叶片。例如，这可以通过起重机1100来完成。
[0225]
优选的是，一个或更多个叶片1275、1276、1277安置到机舱1250，与此同时安置在塔架1200上，其中塔架至少部分地容纳在井1040中。
[0226]
图2e示出了叶片1275、1276、1277一个接一个地安置到机舱1250。
[0227]
一旦将所有(此处为三个)叶片安置到机舱的叶毂，风力涡轮机1280就完全组装好并准备好提升出井1040并使用起重机1100放置在基座上。
[0228]
图2e示出了优选地，不是使用安装起重机1100将叶片1275、1276、1277安置到机舱，而是使用配置为用于在水平供应位置和紧固位置(例如，倾斜或水平紧固位置)之间传送叶片的叶片处理设备1300。
[0229]
图2e示出了叶片处理设备1300被放置在船舶的甲板上。
[0230]
例如，如示意性所示，设备1300配置为将叶片带到紧固位置，在该紧固位置叶片的根端与叶片安置结构对准，其中叶片处理设备包括：
[0231]-叶片夹持器，其适于夹持叶片；
[0232]-底座；
[0233]-枢转吊臂，例如铰接式吊臂，一个或更多个叶片夹持器附接到枢转吊臂，该吊臂在用于夹持处于水平供应位置的叶片的降低位置和叶片具有所述紧固方位的升高位置之间可移动；
[0234]-优选地，一个或更多个致动器，例如在吊臂上，用于将叶片操纵到紧固位置。
[0235]
图2e示出了实施方案，其中水平转动的叶毂设置有间隔120
°
的三个叶片安置结构，并且其中紧固方位是倾斜方位，优选地对于使用叶片处理设备1300安装的每个叶片，从前视图看机舱，对应于大约四点钟或大约八点钟的位置，例如其中叶片与水平面成30-40
°
。
[0236]
图2e示出了在实施方案中，倾斜方位对于与叶毂相关联的三个叶片的每个是相同的，叶毂在叶片的每次安装之间转动120
°
。
[0237]
图2f示出了完工的组装，所有步骤都已在船舶1000上的单个组装台处执行，此处为井1040。
[0238]
图2a-图2f示出了在实施方案中，机舱1250装配在塔架1200上，使得机舱的前部(叶片装配到机舱的叶毂处)相对于船舶的船体的长边面向外侧。作为优选并且如图所示，此时的叶毂的轴线不垂直于船舶的船体的长边，而是在所述垂直的线和船体的边之间成一定角度(当从上方看时)。
[0239]
图2f示出了机舱叶毂的这种布置以及将井1040布置到支撑立柱中或穿过支撑立柱的好处是完全组装好的风力涡轮机的一个叶片可以延伸到船体外部，而不是靠近甲板箱和起重机1100。
[0240]
设备1300可以(未示出)具有铰接式吊臂，从而允许将叶片带到水平紧固位置以用于将叶片紧固到机舱的叶毂。
[0241]
在未示出的另一种方法中，设想井1040完全延伸穿过船体，例如穿过支撑立柱，然后进一步向下穿过浮筒。在后一种版本中，井类似于完全穿过船体的船井或竖井，例如从而允许风力涡轮机的塔架伸出到船舶的浮筒底部下方的操作。在这样的底部开口的井中，塔架或其一部分可以例如通过绞盘驱动缆绳悬挂，例如所述缆绳接合在塔架的下端。
[0242]
在实施方案中，井延伸穿过船体可以允许机舱1250安置在塔架的顶部而不需要使用起重机。例如，塔架(或塔架部件)悬挂在井中，使得其顶部靠近甲板。例如，这允许机舱例如通过一个或更多个车辆或通过搬运车在甲板上基本水平地移动，例如在安置于甲板的轨道上，例如通过滑动搬运车滑动，以便机舱定位在塔架顶端上方并且连接到塔架顶端。例如，然后例如使用起重机1100或将塔架悬挂在井1040中的悬挂装置，将塔架提升其部分高度，达到适合于将一个或更多个叶片安置到机舱的高度，例如如上论述。
[0243]
在实施方案中，井1040例如在两个支撑立柱之间的间隔中在远离船体的任何支撑
立柱的地点处延伸穿过甲板箱结构。例如，额外的井侧壁，例如管状侧壁，然后装配在甲板箱结构和浮筒之间，以提供要放置塔架或塔架部件的干井。
[0244]
图3示出了根据本发明的叶片处理设备150的替选性实施方案。
[0245]
与本文论述的设备50相反，吊臂结构是铰接式吊臂结构，包括第一吊臂构件153a和相对于第一吊臂构件153a枢转的第二吊臂构件153b。
[0246]
第一吊臂构件153a在吊臂枢转方向上围绕水平吊臂枢转轴154相对于底座152枢转，并且在构件153a、153b之间存在另一个水平吊臂枢转轴155。
[0247]
叶片夹持器151附接到第二吊臂构件153b，在此，如优选地，通过另一个枢转组件附接到第二吊臂构件153b，该枢转组件在叶片夹持器151和吊臂构件153b之间至少提供水平枢转轴156。
[0248]
如图所示，铰接式吊臂结构在其竖直平面运动中在用于夹持处于叶片30的水平供应位置的叶片30的降低位置和叶片在机舱的高度处具有水平紧固方位的升高位置之间可移动。
[0249]
应当理解，处理设备150可以部署在船舶1000上作为设备1300的所示实施方案的替代。
[0250]
在实施方案中，第二吊臂构件153b和叶片夹持器151之间的枢转组件还允许叶片围绕垂直于吊臂运动平面的轴线进行转动运动，例如通过这种转动将叶片调整到安置在机舱上的方位。
[0251]
参考图4至图8，将论述具有安装起重机1150的半潜式船舶1000的另一个示例。
[0252]
图4-图8示出了包括双浮筒漂浮船体的半潜式船舶1000，其具有：
[0253]-甲板箱结构1001；
[0254]-两个平行的浮筒，即左舷浮筒1002和右舷浮筒1003，
[0255]-对于两个浮筒1002、1003的每个，相关联的一排(这里是两个)支撑立柱1010、1011、1012、1013。这些立柱各自从相应的浮筒向上延伸。甲板箱结构1001支撑在所有支撑立柱上。这些立柱与浮筒一起为船舶的浮力做出贡献。
[0256]
附图标记1004表示船舶的船首，1005表示船尾。
[0257]
甲板箱结构1001具有甲板1006和位于吃水线以上的箱底1007。甲板1001配置为用于在其上存放风力涡轮机组件，例如机舱、叶片、塔架或塔架部件。
[0258]
船舶1000设置有单个安装起重机1150，其具有起重机结构底座1151，起重机结构底座1151固定在甲板箱结构1001的在左舷支撑立柱1010和右舷支撑立柱1012之间延伸的一部分上。
[0259]
起重机1150安置在船体的中心线上。
[0260]
起重机1150安置在甲板箱结构的船首侧。
[0261]
起重机1150具有独立地处理完全组装好的风力涡轮机的能力和起重能力，如本文将解释的。起重机1150配置为将组装好的风力涡轮机1280安装在基座2000上，参见图8，该基座2000存在于起重机1150的可达范围内，这里在船舶的船首侧。
[0262]
例如，风力涡轮机是15兆瓦的风力涡轮机，完全组装好后的总质量为2500吨。起重机1150可以应对此负载。
[0263]
例如，涡轮机的重心(cog)位于塔架下端的安装凸缘上方最大91.5米处。
[0264]
例如，塔架的直径在其下端最大为12米。
[0265]
如图所示，支撑甲板箱结构部分(在此为单个安装起重机1150所安置的船首部分)的支撑立柱1010、1012各自具有比其他两个支撑立柱大得多的水平截面和浮力。这不仅允许将塔架容纳井1040a、1040b有效地整合到这些立柱1010、1012的每个中，而且鉴于起重机1150的质量以及在这个区域由起重机处理的一个或更多个风力涡轮机，还在船舶的该端提供增加的浮力。
[0266]
在图4中，每个立柱1010、1012的纵向尺寸大约为60米，船体的其余部分在该图中以及该船体的其他描绘中按比例绘制。
[0267]
船舶1000优选地具有配置为控制船舶吃水、侧倾和纵倾的压载水系统。优选地，压载水系统具有专用压载水箱以抵消加载和卸载涡轮机的影响。优选地，有专用的快速压载箱，其与能够操作的安装起重机的负载线“成一直线”定位，从而在将风力涡轮机安装在基座上时不会产生额外的纵倾角。
[0268]
可以提供紧急快速释放压载水箱，其优选地位于前支撑立柱1010、1012中。这些水箱配置为在紧急情况下放水，例如无需泵，例如在风力涡轮机安装期间安置在操作水线上方。
[0269]
设想风力涡轮机1280的组装至少部分地在船舶1000上完成。
[0270]
作为优选，当执行用于组装将要安装在基座上的风力涡轮机1280的一个或更多个(例如，所有)组装步骤时，船舶1000位于海上风电场，例如，在风电场中的最终地点系泊在基座2000附近。
[0271]
描绘的示例性漂浮基座2000是wo2009/131826中公开的类型。
[0272]
通常，基座包括塔架安置结构，该结构配置为将风力涡轮机的塔架安装在其上并且该结构具有向上指向的安置轴线。基座可以是任何设计，例如spar型基座(例如，如hywind项目中的基座)。
[0273]
例如，如图所示，漂浮基座2000包括三个或更多个相互连接的浮力稳定立柱，例如三个稳定立柱通过三角形布置的梁相互连接，例如从上方看时呈等边三角形。
[0274]
例如，漂浮基座2000(例如，其每个浮力立柱)设置有一个或更多个压载箱，用于容纳压载物，例如压载液体，例如压载水。
[0275]
在实施方案中，压载控制系统设置在基座2000中，其配置为用于在(例如，至少三个稳定立柱的)压载箱之间移动压载水，以调整安置轴线的竖直方位。
[0276]
在实施方案中，如图所示，漂浮基座的稳定立柱的一个实现有塔架安置结构2001，该塔架安置结构2001配置为将风力涡轮机的塔架安装在其上。
[0277]
在实施方案中，如图所示，漂浮基座2000包括一个或更多个积水板，例如每个板都附接到稳定立柱的一个的下端。
[0278]
图4-图8的船舶也可以将风力涡轮机1280安装在海床安置基座或固定基座上，例如单体桩柱基座或导管架型基座。
[0279]
船舶1000及其风力涡轮机安装起重机1150也能够用于海床上的固定基座(例如，单体桩柱)的安装。
[0280]
左舷塔架容纳井1040a在左舷支撑立柱1010中延伸，右舷塔架容纳井1040b在右舷支撑立柱1012中延伸。因此，通常，井1040a、1040b位于起重机1150的相对侧。
[0281]
塔架容纳井1040a、1040b各自配置为在风力涡轮机的组装步骤期间，例如在将转子组件(此处为机舱)安置在塔架上期间和/或在将一个或更多个(例如，所有)转子叶片组装到转子组件期间，在塔架容纳井1040a、1040b中容纳风力涡轮机的塔架的至少一部分。例如，每个井的尺寸都可以容纳直径至少为5米的塔架，例如直径至少为10米，例如直径至少为12米。
[0282]
半潜式船舶的船体中的可用高度允许井1040a、1040b实现为在风力涡轮机组装过程中在井1040a、1040b中容纳风力涡轮机1280的总的塔架高度的很大一部分。
[0283]
如图所示，井1040a、1040b各自延伸穿过甲板箱结构的整个高度、相应的支撑立柱，甚至延伸到立柱下的浮筒1002、1003中。
[0284]
如图所示，井1040a、1040b各自具有底板1050，其优选地配置为用于使塔架立于其上。此处示出了底板1050与诸如浮筒的防水壁、壁的结构整合，和/或与支撑立柱整合，例如与支撑立柱的下部整合。这里的浮筒采用双壁设计。
[0285]
如图所示，作为优选，塔架容纳井1040a、1040b的每个布置在安装起重机1150的可达范围内，从而允许在每个井处使用起重机1150。
[0286]
安装起重机1150具有可回转的上部结构1155，其经由回转轴承1152支撑在起重机结构底座1151上，从而允许上部结构围绕竖直回转轴线旋转，优选超过360度。
[0287]
上部结构1155包括刚性且竖直延伸的起重机结构顶部部分1156，其经由回转轴承1152支撑在起重机结构底座上。作为优选，顶部部分主要由格构结构形成。
[0288]
竖直延伸的起重机顶部部分在船舶的甲板箱结构的甲板上方延伸至少50米或更多。
[0289]
如图所示，起重机1150的尺寸很大。例如，船舶的驾驶台(bridge)以及船员舱设置在相应地实施的起重机底座1151的结构内。船员舱的另一部分可以布置在甲板箱结构的前部。
[0290]
例如，回转轴承1152(在需要时也可以包括不同高度的多个回转轴承)的直径可以至少为15米，例如至少20米，例如大约30米。这种尺寸的回转轴承是已知的，例如实现为多滚道滚子轴承，例如来自于sleipnir起重机船舶上的起重机。
[0291]
吊臂1158安置到起重机结构顶部部分1156，此处优选安置到其顶部，以便在回转期间与起重机结构顶部部分一起旋转。
[0292]
吊臂1158可以通过俯仰机构枢转地连接以围绕水平枢转轴枢转，这允许为每项作业设置有效可达范围。在另一个示例中，吊臂由刚性俯仰构件保持在预先选择的角度。
[0293]
吊臂1158可以具有各种设计，包括并排的两个吊臂构件，其允许涡轮机的一部分(例如，向上指向的叶片、机舱和/或塔架)位于和/或穿过吊臂构件之间。例如，两个吊臂构件以y布置彼此分支，或者两个吊臂构件大体上彼此平行，这里具有v形支撑。
[0294]
安装起重机1150具有包括至少一个主升降绞盘1160、相关联的主升降缆绳1161和负载连接器1162的主升降系统。主升降缆绳从主升降绞盘延伸到吊臂上的主升降缆绳引导件，然后延伸到负载连接器。如图所示，此处的负载连接器部分由上部主动控制的塔架接合装置1400形成，挂件(pendant)1163从上部主动控制的塔架接合装置1400例如通过下部装置1450延伸到塔架下部的配件。
[0295]
安装起重机1150配置为执行：
[0296]-在其第一回转位置，在风力涡轮机的组装步骤期间在左舷塔架容纳井1040a处执行的升降操作，
[0297]-在其第二回转位置，在风力涡轮机的组装步骤期间在右舷塔架容纳井1040b处执行的升降操作，以及
[0298]-在一个单独的升降作业中，将组装好的风力涡轮机1280吊出左舷或右舷塔架容纳井，然后回转操作到安装回转位置，随后将风力涡轮机1280降低到基座上，在回转操作到安装回转位置中，风力涡轮机在安装起重机所在的船首侧与甲板箱结构保持距离，并且在风力涡轮机1280要安装到的基座2000上方。
[0299]
如图所示，安装起重机1150在沿着起重机结构的高度的一个或更多个位置处设置有至少一个塔架接合装置1400、1450，该塔架接合装置1400、1450具有塔架接合构件以及主动控制的运动机构，该主动控制的运动机构配置为并且可以操作为提供塔架接合构件在水平面中的受控运动，以便将悬挂式风力涡轮机1280的塔架带到并保持在一个或更多个期望位置和/或倾斜方位，例如与基座的安置轴线对齐。
[0300]
如图所示，起重机1150具有上塔架接合装置1400和下塔架接合装置1450，每个装置都具有塔架接合构件以及主动控制的运动机构，该主动控制的运动机构配置和操作为提供塔架接合构件(例如，具有可以围绕塔架打开和关闭的钳口的环形构件)在水平面中的受控运动。这些塔架接合装置1400、1450在塔架的不同的高度处起作用，例如较低的一个在待安装的风力涡轮机的重心g下方，而较高的一个在所述重心上方。
[0301]
当接合装置安装在可回转的顶部部分或(下部装置)安装在跟随回转运动的另一个承载器时，一个或更多个塔架接合装置1400、1450可以用于在起重机1150的回转期间稳定(部分组装或完全组装好的)风力涡轮机。其他夹具或塔架稳定器装置也可以设置在回转顶部部分1156上用于这种稳定，例如作为装置1400、1450的替选。
[0302]
一个或更多个塔架接合装置1400、1450的主动控制的运动机构可以在风力涡轮机1280在(漂浮)基座2000上的安装步骤期间操作，以例如使悬挂式风力涡轮机的塔架与漂浮基座的安置轴线对齐并保持对齐。
[0303]
在实施方案中，如图所示，装置1400和1450的每个主动控制的水平运动机构包括在第一水平方向上(例如，在垂直于船体中心线的y方向上)延伸的第一组一个或更多个水平滑轨，所述第一组支撑至少一个第一承载器，并且所述第一承载器支撑在不同于第一方向的第二水平方向上(例如，在沿着中心线的x方向上)延伸的第二组一个或更多个水平滑轨，例如第一方向和第二方向是正交方向，第二组一个或更多个水平滑轨支撑一个或更多个其他的第二承载器，第二承载器支撑塔架接合装置(例如，具有钳口的环形夹具)用于围绕塔架打开和关闭夹具。
[0304]
如图所示，每个塔架接合装置1400、1450包括沿着安置在起重机1150上的一个或更多个竖直导轨被竖直引导的滑车1401、1451，滑车支撑塔架接合构件，并且主动控制的运动机构介于滑车和塔架接合构件之间，以提供塔架接合构件在水平面中(例如，在两个正交的水平方向上)的受控运动。例如，滑车和运动机构提供的运动范围在x方向上为12米，在y方向上为12米，在z方向上为6米。
[0305]
图4示出了除了配置为将组装好或部分组装好的风力涡轮机安装在海上基座上的起重机1150之外，其他的起重机1180安置到船体，例如其起重能力低于起重机1150。
[0306]
例如，提供额外的起重机1180用于处理在船舶的甲板上的存放地点与布置在起重机1100可达范围内的一个或更多个组装台之间的风力涡轮机组件(例如，塔架或塔架部件)和/或机舱，例如，在井1040a、1040b的一个或两者处。
[0307]
例如，如图所示，起重机1180如wo2014/014343中所描述的那样实施。
[0308]
例如，额外的起重机1180是海上用折臂起重机，其包括：
[0309]-静态基底1181，其固定到甲板箱结构；以及
[0310]-起重机外壳1182，其相对于基底围绕竖直回转轴线转动；
[0311]-折臂组件，其附件到起重机外壳；折臂组件包括：
[0312]
o主吊臂1183，其包括内端、中心区域和外端，其内端围绕第一水平枢转轴可枢转地连接到起重机外壳的下部；以及
[0313]
o悬臂1184，其包括内端、中心区域和与悬臂的内端相对的尖端，其内端围绕第二水平枢转轴可枢转地连接到主吊臂的外端；
[0314]
o其中，悬臂至少在延伸位置和折叠位置之间可枢转，在延伸位置，尖端主要从主吊臂向前延伸，在折叠位置，悬臂向后折叠，基本上沿着主吊臂平行。
[0315]
如本文所解释的，具有至少30米的深度(例如，如图所示大约35米)的井1040a、1040b的实施方案允许在井中容纳风力涡轮机整个塔架的相当大的部分，例如由于在海上风力涡轮机的实际实施方案中，塔架高度可能在75米和110米之间变化。
[0316]
起重机1150和井1040a、1040b可以以各种方式用于风力涡轮机1280的船上组装过程中。
[0317]
例如，具有井1040a的地点可以主要用作机舱安置台，在此处机舱1250被提升到塔架1200上，塔架1200部分沉入井1040a中。这可以使用起重机1150或起重机1180(如果存在并进行相应配置)来完成。例如，在实施方案中，塔架1200在相同的台由塔架部件组装而成。机舱1250的组装可能涉及将机舱螺栓固定到塔架上，但也涉及一系列相关的安装工作，好比建立电气连接、通过塔架装配电线、测试等。
[0318]
起重机1150可以具有处于升高高度的一个或更多个移动入口坡道或平台，用于从外部对接涡轮机。
[0319]
例如，具有井1040b的地点可以主要用作叶片安置台。然后将在另一个台组装的带有机舱1250的塔架1200提升出井1040a，并通过回转起重机1150传送到另一个台，在那里将塔架下降到井1040b中。然后将叶片1275、1276、1277装配到机舱1250的叶毂上，从而完成风力涡轮机1280的组装。
[0320]
如论述的，可以提供叶片处理设备1300，其配置为用于在水平供应位置和紧固位置(例如，倾斜或水平紧固位置)之间传送叶片。例如，设备1300安置在甲板上，例如沿着叶片组装台所在的船体一侧。例如，设备安置到起重机1150，例如安置到其底座，例如沿着起重机的底座竖直移动。
[0321]
一旦安置了所有(此处为三个)叶片，风力涡轮机1280就完全组装好并准备好提升出井1040b并使用起重机1150放置在基座2000上。这需要使起重机1150回转，其中(例如，大约2500吨的)组装好的风力涡轮机1280被悬挂到基座2000的塔架安置结构上方的位置。
[0322]
在实施方案中，机舱1250装配在塔架1200上，使得机舱的前部(叶片装配到机舱的叶毂处)相对于船舶的船体的长边面向外侧，例如叶片在船体外部以避免干扰。
[0323]
在实施方案中，起重机1150和两个井1040a、1040b可以用在这样的方法中，其中两个风力涡轮机1280同时被部分地组装，第一风力涡轮机的塔架被放置在一个井(例如，井1040a)中以用于在其上安置机舱1250，而与此同时，第二风力涡轮机的塔架和机舱的已经制造的子组件被放置在另一个井1040b中，以便该子组件可以在起重机1150的可达范围中的船舶的另一个组装台设置有叶片。这使得能够增加船舶上的生产能力以及效率，例如这是因为专门负责机舱安装的人员可以继续安装下一个风力涡轮机，与此同时在另一个台对前面的子组件装配叶片。
[0324]
如图所示，除了一个或更多个塔架接合装置1400、1450之外，船舶优选地配备有约束装置1600，其用作船舶1000和基座之间的约束，例如至少在相对于船舶(例如，漂浮基座2000)的水平x-y平面内。
[0325]
优选地，如图所示，该约束装置1600被实施为大致类似于一个或更多个塔架接合装置1400、1450。
[0326]
作为优选，约束装置1600安置在竖直移动的滑车上，例如沿着安置在船舶的船体(例如，甲板箱)上的竖直轨道，例如所述轨道与用于塔架接合装置1400、1450的轨道成一直线。
[0327]
至于塔架接合装置1400、1450，约束装置1600具有：基座接合装置，例如如图所示的夹具，其夹住基座的一部分；以及主动控制的运动机构，其在滑车和基座接合装置之间，例如具有与正交滑轨类似设计。
[0328]
在操作中，塔架接合装置1400、1450——提供主动控制的纵向和横向补偿——允许消除或显著减少如下来自滚动、纵摇、横摆、浪涌和摇摆的x和y运动。约束装置1600用于夹持风力涡轮机基座，并且至少在x-y平面内减少相对运动。
[0329]
与装置1400、1450、1600的一个或更多个相关以实现运动补偿的控制系统可以由例如船舶上的并且可选地由基座(例如，当漂浮时)上的一个或更多个运动参考单元、以及可选地用于实际和预测相对运动的波浪雷达馈送。
[0330]
在实施方案中，船舶1000还用于运输和/或安装基座，例如单体桩柱或导管架。例如，安装起重机1150用于将单体桩柱从甲板上竖立，然后将单体桩柱升降并回转至前方安装位置。
[0331]
例如，一个或更多个单体桩柱可以竖直存放在安装起重机的可达范围内。例如，一个或更多个单体桩柱水平地存放在甲板上。
[0332]
在实施方案中，船舶具有用于安装单体桩柱的单体桩柱夹持器。例如，本文所述的约束装置1600也可用作x-y补偿的单体桩柱夹持器，用于在安装到海床期间保持并引导单体桩柱。
[0333]
如图所示，船舶1000具有推进器以及前后系泊绞盘，从而允许随船航行以及定位和系泊。例如，在风力涡轮机安装期间，船舶1000由八根锚绳保持。例如，安装了八个可操纵的方位推进器，每个浮筒有四个推进器；每个浮筒的前侧有两个，后侧有两个。例如，推进器安置在水下可拆卸罐中，用于推进器的更换和维护。罐可以通过提升架下降到海床上，然后通过甲板起重机提升到水面。
[0334]
如图所示，甲板箱结构通过控制台1015向船尾延伸，控制台1015容纳用于船舶1000上的燃烧型发电机/发动机的进气管和排气管。这样做是为了让甲板上尽可能没有障
碍物，例如用于存放和/或滑行操作，例如在竖立塔架、塔架部件或单体桩柱时。这还使废气远离船舶的甲板。
[0335]
例如，发动机/发电机放置在甲板箱结构的尾端的一个或更多个室内。
[0336]
设想至少一些发动机/发电机使用液化气(例如，lng)作为燃料。例如，其他的发动机/发电机可以使用柴油燃料运行。例如，lng燃料罐收容在甲板箱结构的中心区域中，例如靠近船舶重心以限制对纵倾和侧倾的影响，例如不在任何支撑立柱上方并且与安装起重机1150保持距离。
[0337]
图9示出了船舶1000和漂浮基座2000，风力涡轮机1280将使用起重机1150安装在漂浮基座2000上。约束装置1600在x-y方向上将船舶1000联接到基座，其主动控制的机构允许控制该水平面中的位置和运动。基座2000相对于船舶1000的竖直运动不受限制，但将通过起重机1150的升沉运动补偿进行补偿。
[0338]
装置1400、1450示出为处于折叠状态(此处为向上折叠状态)并且可以展开，以便它们的环形接合构件夹在塔架1200周围。如图10所示。
[0339]
完工的风力涡轮机1280现在可以提升出井1040b，然后起重机顶部部分1156回转以将塔架1200与安置结构2001对准。然后涡轮机与基座2000配合。
[0340]
图11示出了使用船舶1000将完全组装好的风力涡轮机安装到基座上，使用装置1400、1450和1600的组合操作来对准塔架1200和塔架安置结构。
[0341]
在图11中示出了，作为可选的，舱口放置在一个或更多个井1040a、1040b上，例如，从而允许在相应的台执行另一个功能。
[0342]
图12示出了使用船舶1000来运输、竖立和安装单体桩柱3000作为风力涡轮机1280的基座。
[0343]
如图所示，单体桩柱3000可以水平存放在甲板上并且可以移动，例如横向滑行，例如从甲板的两侧到中心线。在中心线上，单体桩柱3000将使用安装起重机1150进行竖立。例如，可移动的竖立铲斗可以从甲板的后侧行进到安装起重机的与起重机的前向安装侧相对的辅助侧。
[0344]
一旦竖立，单体桩柱3000可以停放在甲板上，例如在由单体桩柱的底部支撑件3003暂时关闭的井1040b上方。单体桩柱3000可以通过使起重机顶部部分1156回转而移动到安装位置。
[0345]
如图所示，装置1600可以具有约束装置以及单体桩柱夹持器的双重功能，用于使用同样由起重机1150处理的锤击装置3002安装单体桩柱3000。

技术特征：
1.一种半潜式起重机船舶(1000)，用于组装风力涡轮机并通过船舶的起重机将组装好的风力涡轮机(1280)安装在基座(2000)上，例如海床安置基座或漂浮基座，其中待安装的组装好的风力涡轮机包括风力涡轮机塔架(1280)的至少一部分和安置在塔架上的转子组件，例如具有叶毂的机舱(1250)，转子组件可选地设置有一个或更多个例如所有转子叶片(1275、1276、1277)，其中，船舶包括：-漂浮船体，其具有：-甲板箱结构，-两个平行的浮筒，-一排支撑立柱，其从两个浮筒的每个向上延伸，支撑立柱在其上支撑甲板箱结构，其中，甲板箱结构具有甲板和箱底，-安装起重机(1100；1150)，其安置在甲板箱结构上，并且配置为将组装好的风力涡轮机安装在基座上，其中，在组装台，船舶的船体设置有沉入或穿过船体的塔架容纳井(1040；1040a、1040b)，优选为延伸进入或穿过船体的支撑立柱的井，井配置为在风力涡轮机的组装步骤期间，例如在将转子组件安置到塔架期间和/或在将一个或更多个例如所有转子叶片组装到转子组件期间，在井中容纳风力涡轮机的塔架(1200)的至少一部分，并且其中，例如，从甲板箱结构的甲板测量，塔架容纳井具有至少15米的深度，例如至少30米。2.根据权利要求1所述的船舶，其中，安装起重机(1100)安装在一排立柱的端部处的支撑立柱的正上方，并且其中塔架容纳井(1040)设置在浮筒上同一排立柱的相邻支撑立柱中。3.根据权利要求1或2所述的船舶，其中，半潜式船舶具有左舷浮筒和右舷浮筒，其中安装起重机(1150)具有起重机结构底座，起重机结构底座在甲板箱结构的船首侧和船尾侧之一处固定在甲板箱结构的在左舷支撑立柱和右舷支撑立柱之间延伸的一部分上。4.根据权利要求1-3中任一项或多项所述的船舶，其中，半潜式船舶具有左舷浮筒和右舷浮筒，并且其中左舷塔架容纳井(1040a)在左舷支撑立柱中延伸，右舷塔架容纳井(1040b)在右舷支撑立柱中延伸。5.根据权利要求1-4中任一项或多项所述的船舶，其中，安装起重机(1150)具有能够回转的上部结构，该上部结构经由回转轴承支撑在起重机结构底座上，从而允许上部结构围绕竖直回转轴线旋转，优选超过360度，其中上部结构设置有吊臂，并且其中起重机具有主升降系统，主升降系统包括至少一个主升降绞盘、相关联的主升降缆绳和负载连接器，例如吊钩，主升降缆绳从主升降绞盘延伸至吊臂上的主升降缆绳引导件，然后延伸至负载连接器。6.根据权利要求4所述的船舶，其中，安装起重机(1150)具有能够回转的上部结构，该上部结构经由回转轴承支撑在起重机结构底座上，从而允许上部结构围绕竖直回转轴线旋转，优选超过360度，并且其中安装起重机(1150)配置为执行：-在其第一回转位置，在风力涡轮机的组装步骤期间在左舷塔架容纳井(1040a)处执行的升降操作，-在其第二回转位置，在风力涡轮机的组装步骤期间在右舷塔架容纳井(1040b)处执行
的升降操作，以及-将组装好的风力涡轮机吊出左舷或右舷塔架容纳井，然后回转操作至安装回转位置，随后将风力涡轮机降低到基座上，在回转操作至安装回转位置中，风力涡轮机(1280)在安装起重机所在的船首侧或船尾侧与甲板箱结构保持距离，并且在风力涡轮机要安装到的基座(2000)上方，。7.根据权利要求1-6中的一项或多项所述的船舶，其中，上部结构包括刚性且竖直延伸的起重机结构顶部部分，起重机结构顶部部分经由回转轴承支撑在起重机结构底座上，其中吊臂安置到起重机结构顶部部分，例如安置到其顶部，以便与起重机结构顶部部分一起旋转，优选地，顶部部分由格构结构形成，例如其中竖直延伸的起重机顶部部分在船舶的甲板箱结构的甲板上方延伸至少50米，例如大于80米。8.根据权利要求7所述的船舶，其中，吊臂连接到竖直延伸的起重机顶部部分的顶部，优选地枢转地连接以通过安装起重机的俯仰机构围绕水平枢转轴枢转。9.一种用于组装风力涡轮机并将组装好的风力涡轮机(1280)安装在基座(2000)上的方法，基座(2000)例如是海床安置基座或漂浮基座，其中使用半潜式起重机船舶(1000)，其中，船舶包括：-漂浮船体，其具有：-甲板箱结构，-两个平行的浮筒，-一排支撑立柱，其从两个浮筒的每个向上延伸，支撑立柱在其上支撑甲板箱结构，其中，甲板箱结构具有甲板和箱底，-安装起重机(1100；1150)，其安置在甲板箱结构上，并且配置为将组装好的风力涡轮机安装在基座上，其中，在组装台，船舶的船体设置有沉入或穿过船体的塔架容纳井(1040；1040a、1040b)，优选为延伸进入或穿过船体的支撑立柱的井，井配置为在其中容纳风力涡轮机的塔架的至少一部分，其中，待安装的组装好的风力涡轮机包括风力涡轮机塔架的至少一部分和安置在塔架上的转子组件，例如具有叶毂的机舱，转子组件可选地设置有一个或更多个例如所有转子叶片，在该方法中，在风力涡轮机的组装步骤期间，例如在将转子组件安置到塔架期间和/或在将一个或更多个例如所有转子叶片组装到转子组件期间，塔架的至少一部分布置在塔架容纳井(1040；1040a、1040b)中。10.根据权利要求9所述的方法，其中，半潜式船舶具有左舷浮筒和右舷浮筒，其中左舷塔架容纳井(1040a)在左舷支撑立柱中延伸，右舷塔架容纳井(1040b)在右舷支撑立柱中延伸，其中安装起重机(1150)具有能够回转的上部结构，该上部结构经由回转轴承支撑在起重机结构底座上，从而允许上部结构围绕竖直回转轴线旋转，优选超过360度，其中安装起重机(1150)配置并操作为执行：-在其第一回转位置，在风力涡轮机的组装步骤期间在左舷塔架容纳井(1040a)处执行的升降操作，
‑
在其第二回转位置，在风力涡轮机的组装步骤期间在右舷塔架容纳井(1040b)处执行的升降操作，以及-将组装好的风力涡轮机吊出左舷或右舷塔架容纳井，然后回转操作至安装回转位置，随后将风力涡轮机降低到基座上，在回转操作至安装回转位置中，风力涡轮机(1280)在安装起重机所在的船首侧或船尾侧与甲板箱结构保持距离，并且在风力涡轮机要安装到的基座(2000)上方。11.根据权利要求10所述的方法，其中，当第一风力涡轮机的塔架放置在一个井中时，例如左舷塔架容纳井(1040a)中，两个风力涡轮机(1280)同时被部分地组装，以用于在其上安置机舱(1250)，而与此同时，第二风力涡轮机的塔架和机舱的已经制造好的子组件被放置在另一个塔架容纳井中(1040b)中，该子组件设置有叶片(1275、1276、1277)。12.一种叶片处理系统，用于安装和/或拆卸风力涡轮机(1280)的叶片，例如所有叶片，所述风力涡轮机具有机舱，该机舱具有水平转动的叶毂，该叶毂设置有叶片安置结构，例如间隔120
°
的三个叶片安置结构，机舱至少支撑在风力涡轮机的塔架的上部，其中每个叶片具有尖端、根端和长度，该系统包括：-叶片供应设备，用于将叶片供应到在塔架的至少一部分附近的水平供应位置；-叶片处理设备，其用于在水平供应位置和紧固位置之间传送叶片，或者在紧固位置和水平供应位置之间传送叶片，在紧固位置，叶片具有叶片的根端与叶片安置结构对准的倾斜方位或水平方位，其中，叶片处理设备包括：o叶片夹持器，其适于夹持叶片；o底座；o吊臂结构，叶片夹持器附接到吊臂结构，吊臂在用于夹持处于水平供应位置的叶片的降低位置和叶片具有所述紧固方位的升高位置之间相对于底座能够移动；o优选地，一个或更多个致动器，其用于将叶片操纵到紧固位置，例如从而在处于紧固方位时，相对于吊臂结构移动叶片夹持器。13.根据权利要求12所述的叶片处理系统，其中，水平转动的叶毂设置有间隔120
°
的三个叶片安置结构，并且其中紧固方位是倾斜方位，优选地对于使用叶片处理设备安装或拆卸的每个叶片，从前视图看机舱，对应于大约四点钟或大约八点钟的位置，例如其中叶片与水平面成30-40
°
。14.根据权利要求12或13所述的叶片处理系统，其中，叶片处理设备配置为连续安装和/或拆卸具有水平转动的叶毂的风力涡轮机的三个叶片，水平转动的叶毂设置有间隔120
°
的三个叶片安置结构，并且其中紧固方位，例如倾斜紧固方位对于与叶毂相关联的三个叶片的每个是相同的，叶毂在叶片的每次安装或拆卸之间转动120
°
。15.根据权利要求12-14中任一项或多项所述的叶片处理系统，其中，叶片处理系统进一步包括用于塔架的至少上部的支撑件，从而支撑塔架的至少上部，使得机舱在相对于供应位置的安装高度对应于叶片长度的50-60％。16.根据权利要求12-15中任一项或多项所述的叶片处理系统，其中，风力涡轮机的塔架包括上部和下部，上部支撑机舱，其中设置有连接器，连接器配置为允许将塔架的上部与机舱和安装在叶毂上的叶片一起安装到下部，例如从而允许上部和下部之间的能够释放的连接。
17.根据权利要求12-16中任一项或多项所述的叶片处理系统，其中，系统包括塔架容纳井(1040；1040a、1040b)或靠近叶片处理设备的沟槽，井或沟槽配置为在其中容纳塔架的一部分，例如至少10米，例如至少30米的塔架长度，例如所述塔架是要安装在海上基座上的全高式塔架，其中叶片处理设备布置并配置为安装和/或拆卸风力涡轮机的叶片，塔架部分地沉入井或沟槽中，其中：-系统是基于陆地的，或者-其中系统安置在船舶(1000)上，例如根据权利要求1-7中的一项或多项。18.根据权利要求17所述的叶片处理系统，其中，船舶(1000)包括：-漂浮船体，其具有：-甲板箱结构，-两个平行的浮筒，-一排支撑立柱，其从两个浮筒的每个向上延伸，支撑立柱在其上支撑甲板箱结构，其中，甲板箱结构具有甲板和箱底，-安装起重机(1100；1150)，其安置在甲板箱结构上，并且配置为将组装好的风力涡轮机安装在基座上，其中，在组装台，船舶的船体设置有沉入或穿过船体的塔架容纳井(1040；1040a、1040b)，优选为延伸进入或穿过船体的支撑立柱的井，井配置为在风力涡轮机的组装步骤期间，例如在将转子组件安置到塔架期间和/或在将一个或更多个例如所有转子叶片组装到转子组件期间，在井中容纳风力涡轮机的塔架(1200)的至少一部分。

技术总结
一种半潜式起重机船舶，用于组装风力涡轮机并通过船舶的起重机将组装好的风力涡轮机安装在基座上。在组装台，船舶的船体设置有沉入或穿过船体的塔架容纳井，优选为延伸进入或穿过船体的支撑立柱的井，井配置为在风力涡轮机的组装步骤期间将风力涡轮机的塔架的至少一部分容纳在其中。例如，从甲板箱结构的甲板测量，塔架容纳井具有至少15米的深度，例如至少30米。少30米。少30米。


技术研发人员：D
受保护的技术使用者：伊特里克公司
技术研发日：2021.10.19
技术公布日：2023/8/24