一种应用在浮式风机上的拖航工装及拖航方法与流程

1.本发明涉及一种海上风电基础技术，尤其涉及一种应用在浮式风机上的拖航工装及拖航方法。


背景技术：

2.随着近海浅海海域的风电场可开发区域逐渐减少，而清洁能源的需求却不断增加，深海浮式风电平台因此悠然而生，并且近几年在国内外已经开始推广。现有深海浮式风电平台的安装方法如下：因其港口码头的水深较深，可以满足在船厂下水漂浮前先将发电风机安装到浮式风机基础上，或者在浮式风机基础下水后在港口码头进行发电风机的安装。然后再通过拖船将浮式风电平台整体拖拽到作业海域就位安装。
3.目前，现在的拖航方法普遍是使用2-4辆拖航船只a进行拖航，如图1所示，其中一艘为主拖航船只，其余为辅助拖航船只，在拖航船只与浮式风电平台之间直接通过缆绳连接，即通过将缆绳直接系在风机基础和拖航船只上，没有专门使用的拖航工装，导致在拖航运输过程中绳缆容易发生脱落，致使浮式风机发生倾翻风险。


技术实现要素：

4.为了克服现有技术的不足，本发明的目的之一在于提供一种应用在浮式风机上的拖航工装。本发明通过设计全新的拖航工装结构，用于将绳缆锁紧在拖航工装上，代替现有直接将绳缆系在浮式风机或者拖航船只上的绳缆固定方式，避免了在拖航过程中因绳缆容易发生脱落而导致浮式风机发生倾翻风险。
5.本发明的目的之二在于提供一种应用在浮式风机上的拖航方法。
6.本发明的目的之一采用如下技术方案实现：一种应用在浮式风机上的拖航工装，包括箱体、挂绳件、螺旋转筒、弹簧；所述挂绳件上设有用于挂持绳缆的挂绳柱，挂绳件的底面向下延伸有导向柱；所述箱体底部设有与所述导向柱形状相适配的导向槽，所述挂绳件整体安装在箱体内，所述弹簧套设在导向柱上，弹簧的上端抵接在挂绳件的底面，弹簧的下端抵接在箱体的内底面，所述导向柱活动穿设在所述导向槽内；所述螺旋转筒安装在箱体内，所述螺旋转筒的筒壁绕设有螺旋片，所述挂绳件的侧面设有固定杆，所述固定杆水平伸入螺旋片之间的旋腔内；所述螺旋转筒转动，带动固定杆在旋腔内相对移动，以使挂绳件沿着导向槽的轴向方向上下移动。
7.进一步地，所述挂绳件包括底板、背板、立柱、顶板；所述背板设置在底板的一侧，所述立柱设置在底板远离背板的一侧，所述背板的高度大于立柱的高度；所述顶板设置在背板上，并盖设在立柱的上方，所述立柱与顶板之间留有缺口；所述挂绳柱位于立柱之间，所述导向柱位于底板底部。
8.进一步地，所述挂绳柱的顶部设有单向锁块，所述单向锁块位于所述顶板与挂绳柱之间。
9.进一步地，所述箱体的侧面设有线缆出线缺口，该线缆出线缺口的宽度小于挂绳
柱的宽度。
10.进一步地，所述螺旋片的两端设有用于防止固定杆脱离所述旋腔的限位挡片。
11.进一步地，所述螺旋转筒的两端通过轴承活动安装在所述箱体。
12.进一步地，所述螺旋转筒的顶端设有转动盘，该转动盘伸出箱体外。
13.进一步地，该拖航工装还包括锁紧盘和连接条；所述锁紧盘套设在挂绳柱上，所述连接条的一端固定在所述弹簧上，连接条的另一端固定在锁紧盘上。
14.进一步地，所述锁紧盘底部设有绳缆槽。
15.本发明的目的之二采用如下技术方案实现：一种浮式风机拖航方法，其特征在于，利用如上所述的拖航工装对浮式风机进行拖航，具体方法如下：
16.(1)备船：准备拖航主船一只、拖航副船两只以及尾船一只，拖航主船用于作为主要动力源及提供主方向，拖航副船用于作为副动力源以及调节方向，尾船用于减速和观察成体拖航情况；
17.(2)安装拖航工装：拖航主船、拖航副船以及尾船均可拆卸安装有所述的拖航工装；所述浮式风机上可拆卸安装有五个所述的拖航工装；所述拖航主船上的拖航工装通过y型绳缆与浮式风机上的两个拖航工装连接；两只拖航副船上的拖航工装以及尾船上的拖航工装分别通过绳缆与浮式风机上的三个拖航工装连接。
18.相比现有技术，本发明的有益效果在于：
19.本发明通过设计全新的拖航工装结构，用于将绳缆锁紧在拖航工装上，代替现有直接将绳缆系在浮式风机或者拖航船只上的绳缆固定方式，避免了在拖航过程中因绳缆容易发生脱落而导致浮式风机发生倾翻风险。
附图说明
20.图1为本发明较佳实施例应用在浮式风机上的拖航工装的截面示意图；
21.图2为本发明较佳实施例箱体的截面示意图；
22.图3为本发明较佳实施例挂绳件与螺旋转筒的结构示意图；
23.图4为本发明较佳实施例挂绳件的结构示意图；
24.图5为本发明较佳实施例挂绳件的截面示意图；
25.图6为图5中a区域的放大示意图；
26.图7为本发明较佳实施例螺旋转筒的结构示意图；
27.图8为本发明较佳实施例拖航工装内弹簧处于压缩状态的示意图(绳缆被锁紧状态)；
28.图9为本发明较佳实施例拖航工装内弹簧处于伸展状态的示意图(绳缆可被取出或者转进状态)；
29.图10为本发明较佳实施例浮式风机拖航方法的示意图。
30.图中：100、拖航工装；1、箱体；11、导向槽；12、线缆出线缺口；13、挂绳件安装口；14、转动盘安装口；2、挂绳件；21、挂绳柱；22、导向柱；23、固定杆；24、底板；25、背板；26、立柱；27、顶板；28、缺口；3、螺旋转筒；31、螺旋片；32、旋腔；33、限位挡片；34、转动盘；4、弹簧；5、单向锁块；6、锁紧盘；61、绳缆槽；7、连接条；a1、拖航主船；a2、拖航副船；a3、尾船；b、浮式风机；b1、过道组件；b2、浮箱组件；c、y型绳索；d、条形绳缆。
具体实施方式
31.下面，结合附图以及具体实施方式，对本发明做进一步描述，需要说明的是，在不相冲突的前提下，以下描述的各实施例之间或各技术特征之间可以任意组合形成新的实施例。
32.如图1-9所示，一种应用在浮式风机上的拖航工装100，包括箱体1、挂绳件2、螺旋转筒3、弹簧4；所述挂绳件2上设有用于挂持绳缆的挂绳柱21，挂绳件的底面向下延伸有导向柱22；所述箱体1底部设有与所述导向柱22形状相适配的导向槽11，所述挂绳件2整体安装在在箱体内，所述弹簧4套设在导向柱22上，弹簧4的上端抵接在挂绳件2的底面，弹簧4的下端抵接在箱体1的内底面，所述导向柱22活动穿设在所述导向槽11内；所述螺旋转筒3安装在箱体1内，所述螺旋转筒3的筒壁绕设有螺旋片31，所述挂绳件的侧面设有固定杆23，所述固定杆23水平伸入螺旋片31之间的旋腔32内；所述螺旋转筒3转动，带动固定杆23在旋腔32内相对移动，以使挂绳件沿着导向槽的轴向方向上下移动。
33.本发明通过设计全新的拖航工装结构，用于将绳缆锁紧在拖航工装上，代替现有直接将绳缆系在浮式风机或者拖航船只上的绳缆固定方式，避免了在拖航过程中因绳缆容易发生脱落而导致浮式风机发生倾翻风险。本拖航工装通过向上旋转螺旋转筒，挂绳件向上移动伸出箱体外后，将绳缆套入挂绳件的挂绳柱上，然后向下旋转螺旋转筒，挂绳件向下移动伸入箱体内，缆绳被锁紧在挂绳件内，从而能够实现绳缆牢固地锁紧在拖航工装上，安装便捷性高、牢固度强，而拖航工装可拆卸安装在浮式风机或者拖航船只上，安装灵活性强。
34.作为进一步优选方案，所述挂绳件2呈方块状，其结构具体包括底板24、背板25、立柱26、顶板27；所述背板25设置在底板24的一侧，所述立柱26设置在底板25远离背板的一侧，所述背板25的高度大于立柱26的高度；所述顶板27设置在背板25上，并盖设在立柱26的上方，所述立柱26与顶板27之间留有缺口28，该缺口用于将绳缆套入挂绳柱上；所述挂绳柱21位于立柱26之间，所述导向柱22位于底板24底部。所述箱体1的顶部开设一个与所述顶板大小相匹配的挂绳件安装口13，整个方块状的挂绳件21从挂绳件安装口13安装入箱体1内，其底部的导向柱22穿设在箱体1底部的所述导向槽11内。
35.作为进一步优选方案，所述挂绳柱呈半圆柱形，其的顶部设有单向锁块5，所述单向锁块位于所述顶板与挂绳柱之间。单向锁块包括半月形回弹片、转动轴，所述半月形回弹片一端活动连接在转动轴上，转动轴安装在挂绳柱的顶部内陷槽内。半月形回弹片只能向挂绳件内部方向转动，不能向外翻转，且半月形回弹片的的高度与所述缺口的宽度大致相同，该设计为了防止已套入挂绳柱的绳缆从缺口逃出，有利于限制绳缆的活动空间。完成绳缆套装后，挂绳柱呈半圆柱形的设计有利于减少绳缆与挂绳柱之间摩擦力，保护绳缆免受磨损。
36.作为进一步优选方案，所述箱体1的侧面设有线缆出线缺口12，该线缆出线缺口12的宽度小于挂绳柱21的宽度。线缆出线缺口12宽度小于挂绳柱21宽度的设计有利于收窄、限定绳缆的位置，利于锁紧绳缆。
37.作为进一步优选方案，所述螺旋片31的两端设有用于防止固定杆脱离所述旋腔的限位挡片33。螺旋转筒3上的两片限位挡片之间的距离为挂绳件的最大位移距离，通过旋转螺旋转筒3，带动固定杆23在旋腔32内相对移动，以使挂绳件沿着导向槽的轴向方向上下移
动。
38.作为进一步优选方案，所述螺旋转筒3的两端通过轴承(图中未示)活动安装在所述箱体1。
39.作为进一步优选方案，所述螺旋转筒3的顶端固定连接有转动盘34，所述箱体开设有转动盘安装口14，该转动盘34从转动盘安装口14伸出箱体外。该转动盘34优选为旋转手轮。
40.作为进一步优选方案，该拖航工装还包括锁紧盘6和连接条7；所述锁紧盘6套设在挂绳柱21上，所述连接条7的一端固定在所述弹簧4上，连接条的另一端穿过挂绳件的底板与挂绳柱后固定在锁紧盘6上，如图5所示。作为进一步优选方案，所述锁紧盘6底部凹设有绳缆槽61。当挂绳件2位于箱体1内时，箱体1内的弹簧4呈压缩状态，锁紧盘6压紧在挂绳件2的底板24，绳缆被锁紧在锁紧盘6底部的缆绳槽内；当挂绳件2向上移动升到箱体外时，箱体1内的弹簧4呈伸展状态，锁紧盘6沿挂绳柱21上升，此时，可将绳缆从挂绳柱21取出或者转进套设挂绳柱21上。该设计更有利于锁紧绳缆。
41.本发明还提供一种浮式风机拖航方法，利用如上所述的拖航工装100对浮式风机b进行拖航，具体方法如下：
42.(1)备船：准备拖航主船a1一只、拖航副船a2两只以及尾船a3一只，拖航主船用于作为主要动力源及提供主方向，拖航副船用于作为副动力源以及调节方向，尾船用于减速和观察成体拖航情况；
43.(2)安装拖航工装：拖航主船、拖航副船以及尾船均可拆卸安装有所述的拖航工装；优选地，所述浮式风机b可选用自主研发的专利号为zl202223132735.9的漂浮式风机，该漂浮式风机包括底座组件、过道组件b1和浮箱组件，浮式风机上可拆卸安装有五个所述的拖航工装，分别为与三个浮箱组件b2一一对应安装的三个拖航工装和设在过道组件上的两个拖航工装，这样的绳缆连接方向可提高拖航的稳定性。具体地，所述拖航主船上的拖航工装通过y型绳缆c与浮式风机的过道组件上的两个拖航工装连接；两只拖航副船上的拖航工装以及尾船上的拖航工装分别通过条形绳缆d与浮式风机上的三个浮箱组件上的拖航工装连接，如图10所示。
44.上述实施方式仅为本发明的优选实施方式，不能以此来限定本发明保护的范围，本领域的技术人员在本发明的基础上所做的任何非实质性的变化及替换均属于本发明所要求保护的范围。

技术特征：
1.一种应用在浮式风机上的拖航工装，其特征在于，包括箱体、挂绳件、螺旋转筒、弹簧；所述挂绳件上设有用于挂持绳缆的挂绳柱，挂绳件的底面向下延伸有导向柱；所述箱体底部设有与所述导向柱形状相适配的导向槽，所述挂绳件整体安装在箱体内，所述弹簧套设在导向柱上，弹簧的上端抵接在挂绳件的底面，弹簧的下端抵接在箱体的内底面，所述导向柱活动穿设在所述导向槽内；所述螺旋转筒安装在箱体内，所述螺旋转筒的筒壁绕设有螺旋片，所述挂绳件的侧面设有固定杆，所述固定杆水平伸入螺旋片之间的旋腔内；所述螺旋转筒转动，带动固定杆在旋腔内相对移动，以使挂绳件沿着导向槽的轴向方向上下移动。2.如权利要求1所述的拖航工装，其特征在于，所述挂绳件包括底板、背板、立柱、顶板；所述背板设置在底板的一侧，所述立柱设置在底板远离背板的一侧，所述背板的高度大于立柱的高度；所述顶板设置在背板上，并盖设在立柱的上方，所述立柱与顶板之间留有缺口；所述挂绳柱位于立柱之间，所述导向柱位于底板底部。3.如权利要求2所述的拖航工装，其特征在于，所述挂绳柱的顶部设有单向锁块，所述单向锁块位于所述顶板与挂绳柱之间。4.如权利要求1所述的拖航工装，其特征在于，所述箱体的侧面设有线缆出线缺口，该线缆出线缺口的宽度小于挂绳柱的宽度。5.如权利要求1所述的拖航工装，其特征在于，所述螺旋片的两端设有用于防止固定杆脱离所述旋腔的限位挡片。6.如权利要求1所述的拖航工装，其特征在于，所述螺旋转筒的两端通过轴承活动安装在所述箱体。7.如权利要求1所述的拖航工装，其特征在于，所述螺旋转筒的顶端设有转动盘，该转动盘伸出箱体外。8.如权利要求1所述的拖航工装，其特征在于，该拖航工装还包括锁紧盘和连接条；所述锁紧盘套设在挂绳柱上，所述连接条的一端固定在所述弹簧上，连接条的另一端固定在锁紧盘上。9.如权利要求1所述的拖航工装，其特征在于，所述锁紧盘底部设有绳缆槽。10.一种浮式风机拖航方法，其特征在于，利用如权利要求1-9任一项所述的拖航工装对浮式风机进行拖航，具体方法如下：(1)备船：准备拖航主船一只、拖航副船两只以及尾船一只，拖航主船用于作为主要动力源及提供主方向，拖航副船用于作为副动力源以及调节方向，尾船用于减速和观察成体拖航情况；(2)安装拖航工装：拖航主船、拖航副船以及尾船均可拆卸安装有所述的拖航工装；所述浮式风机上可拆卸安装有五个所述的拖航工装；所述拖航主船上的拖航工装通过y型绳缆与浮式风机上的两个拖航工装连接；两只拖航副船上的拖航工装以及尾船上的拖航工装分别通过绳缆与浮式风机上的三个拖航工装连接。

技术总结
本发明公开了一种应用在浮式风机上的拖航工装及拖航方法，拖航工装包括箱体、挂绳件、螺旋转筒、弹簧；挂绳件上设有挂绳柱，挂绳件的底面向下延伸有导向柱；箱体底部设有导向槽，挂绳件整体安装在箱体内，弹簧套设在导向柱上，导向柱活动穿设在导向槽内；螺旋转筒安装在箱体内，螺旋转筒设有螺旋片，挂绳件的侧面设有固定杆，固定杆水平伸入螺旋片之间的旋腔内；螺旋转筒转动，带动固定杆在旋腔内相对移动，以使挂绳件沿着导向槽的轴向方向上下移动。本发明通过设计拖航工装结构，用于将绳缆锁紧在拖航工装上，代替现有直接将绳缆系在浮式风机或拖航船只上的绳缆固定方式，避免了在拖航过程中因绳缆容易发生脱落而导致浮式风机发生倾翻风险。机发生倾翻风险。机发生倾翻风险。


技术研发人员：麦志辉 陈峰 周锦添 白易荣 苏伟民 刘炳超 喻祥 吕伟华 龙健鎏 张超
受保护的技术使用者：广东精铟海洋工程股份有限公司
技术研发日：2022.12.23
技术公布日：2023/6/26