專利名稱：一種海上風力發(fā)電機組整體安裝自動定位對中裝置的制作方法
技術領域：
一種海上風力發(fā)電機組整體安裝自動定位對中裝置 技術領域
本實用新型是涉及一種海上風力發(fā)電機組整體安裝工程，尤其是 一種依靠機械、電子、液壓以及無線視頻和網(wǎng)絡控制技術進行海上風 機整體安裝的自動定位對中設備。
技術背景 1
海上風力發(fā)電機組由大型起重船整體起吊并運至海中風機基礎 平臺上，在接近基礎平臺的過程中，由于風機自重達數(shù)百噸，在海浪 顛簸的影響下，風機塔筒與基礎平臺下塔筒之間的法蘭螺栓孔采用常 規(guī)手段難以對準，影響到風機在基礎平臺上的快速固定安裝。為此， 特研制一套利用風機上下塔筒法蘭螺栓孔圖像作為對中依據(jù)的液壓 跟蹤精定位閉環(huán)控制系統(tǒng)，實現(xiàn)大型風機法蘭的快速自動精確對中。 實用新型內容
本實用新型的目的是提供一種海上風力發(fā)電機組整體安裝自動 定位對中裝置，它能以風機塔筒法蘭螺栓孔作為對中依據(jù)，從根本上 解決了用其它傳感器檢測需要標定的麻煩，方法簡便、直接、有效； 采用液壓跟蹤定位技術，使大噸位風機上下塔筒對接法蘭螺栓孔的自 動對中在數(shù)分鐘之內迅速完成；采用視頻圖像識別和處理技術，使風 機上下塔筒對接法蘭螺栓孔的自動對中精度達到《土1. 5mm;采用無 線視頻和無線網(wǎng)絡控制技術，遠距離進行施工現(xiàn)場的實時監(jiān)測和控 制，實現(xiàn)船上控制、海上對中的遠程遙控。該技術解決了海上布線難題，具有實時性好，可靠性高，測控范圍廣，抗干擾能力強，使用方 便靈活等特點，特別適合于在海洋環(huán)境下進行施工安裝，為海上風電 機組整體安裝的法蘭自動定位對中提供了一種全新的方法。
為了解決背景技術所存在的問題，本實用新型是采用以下技術方 案它是由風機下塔筒法蘭1、液壓泵站驅動系統(tǒng)2、下部就位結構
3、下部盆形定位銷孔座4、上部錐形定位銷5、風機上塔筒法蘭6、 上部吊架結構7、精定位徑向液壓缸8、精定位切向液壓缸9、無線 視頻系統(tǒng)IO、兩個法蘭螺栓孔視頻傳感器ll、中央控制人機界面12 和無線網(wǎng)絡計算機控制系統(tǒng)13組成；所述的上部錐形定位銷5通過 上部吊架結構7與風機上塔筒法蘭6連接為一體，下部盆形定位銷孔 座4與精定位徑向液壓缸8下部盆形定位銷孔座4與精定位徑向液壓 缸8和精定位切向液壓缸9相互鉸接；所述的兩個法蘭螺栓孔視頻傳 感器11的攝像頭分別設置于風機下塔筒法蘭1相隔180°的兩個法 蘭螺栓孔內；兩個法蘭螺栓孔視頻傳感器11的燈筒分別設置于風機 上塔筒法蘭6相隔180°與兩個法蘭螺栓孔視頻傳感器11攝像頭相 對應的兩個法蘭螺栓孔內；所述的精定位液壓自動對中裝置座落于下 部就位結構上，由兩個相互垂直布置的精定位切向液壓缸9和精定位 徑向液壓缸8組成，它們的活塞桿均與下部盆形定位銷孔座4相互鉸 接；所述的液壓泵站驅動系統(tǒng)2使精定位切向液壓缸9和精定位徑向 液壓缸8實現(xiàn)伸缸、縮缸、閉鎖和浮動四個功能；所述的無線視頻系 統(tǒng)10是對法蘭螺栓孔進行無線視頻傳感測量；所述的無線網(wǎng)絡計算 機控制系統(tǒng)13是對精定位液壓自動對中裝置的動作進行無線(網(wǎng)絡)遠程控制。
工作原理起重船將風機整體吊運至基礎平臺上，在液壓緩沖 和同步升降過程結束后， 一對錐形定位銷雙雙插入相應的盆形定位銷 孔內，此時，視頻攝像頭已能看到上塔筒法蘭螺栓孔的部分燈光，計 算機根據(jù)螺栓孔邊緣圖像的(圓心坐標)計算出圓心坐標偏差的差值 和方向，通過無線網(wǎng)絡系統(tǒng)控制精定位液壓自動對中裝置的切向和 (或)徑向液壓缸進行伸缸或縮缸或閉鎖或浮動，通過下部定位銷孔 座帶動上部定位銷，即帶動上塔筒法蘭(運)移動，直到上下螺栓孔 圓心坐標完全重合，完成上下對接法蘭螺栓孔的自動對中。
本實用新型具有以下有益效果以風機塔筒法蘭螺栓孔作為對中 依據(jù)，從根本上解決了用其它傳感器檢測需要標定的麻煩，方法簡便、 直接、有效；采用液壓跟蹤定位技術，使大噸位風機上下塔筒對接法 蘭螺栓孔的自動對中在數(shù)分鐘之內迅速完成；采用視頻圖像識別和處 理技術，使風機上下塔筒對接法蘭螺栓孔的自動對中精度達到《± 1.5ram;采用無線視頻和無線網(wǎng)絡控制技術，遠距離進行施工現(xiàn)場的 實時監(jiān)測和控制，實現(xiàn)船上控制、海上對中的遠程遙控。該技術解決 了海上布線難題，具有實時性好，可靠性高，測控范圍廣，抗干擾能 力強，使用方便靈活等特點，特別適合于在海洋環(huán)境下進行施工安裝, 為海上風電機組整體安裝的法蘭自動定位對中提供了一種全新的方 法。
圖l是上部吊架的結構示意圖；圖2是圖1的A-A結構示意圖； 圖3是精定位裝置的結構示意圖； 圖4是無線網(wǎng)絡計算機控制系統(tǒng)的結構示意圖。
具體實施方式
參看圖1-5，本具體實施方式
采用以下技術方案它是由風機下 塔筒法蘭1、液壓泵站驅動系統(tǒng)2、下部就位結構3、下部盆形定位 銷孔座4、上部錐形定位銷5、風機上塔筒法蘭6、上部吊架結構7、 精定位徑向液壓缸8、精定位切向液壓缸9、無線視頻系統(tǒng)IO、兩個 法蘭螺栓孔視頻傳感器11、中央控制入機界面12和無線網(wǎng)絡計算機 控制系統(tǒng)13組成；所述的上部錐形定位銷5通過上部吊架結構7與 風機上塔筒法蘭6連接為一體，下部盆形定位銷孔座4與精定位徑向 液壓缸8相鉸接；所述的兩個法蘭螺栓孔視頻傳感器11的攝像頭分 別設置于風機下塔筒法蘭1相隔180°的兩個法蘭螺栓孔內；兩個法 蘭螺栓孔視頻傳感器11的燈筒分別設置于風機上塔筒法蘭6相隔180 °與兩個法蘭螺栓孔視頻傳感器11攝像頭相對應的兩個法蘭螺栓孔 內；所述的精定位液壓自動對中裝置座落于下部就位結構上，由兩個 相互垂直布置的精定位切向液壓缸9和精定位徑向液壓缸8組成，它 們的活塞桿均與下部盆形定位銷孔座4相互鉸接；所述的液壓泵站驅 動系統(tǒng)2使精定位切向液壓缸9和(或)精定位徑向液壓缸8實現(xiàn)伸 缸、縮缸、閉鎖和浮動四個功能；所述的無線視頻系統(tǒng)10是對法蘭 螺栓孔進行無線視頻傳感測量；所述的無線網(wǎng)絡計算機控制系統(tǒng)13 是對精定位液壓自動對中裝置的動作進行無線(網(wǎng)絡)遠程控制。工作原理起重船將風機整體吊運至基礎平臺上，在液壓緩沖 和同步升降過程結束后， 一對錐形定位銷雙雙插入相應的盆形定位銷 孔內，此時，視頻攝像頭已能看到上塔筒法蘭螺栓孔的部分燈光，計 算機根據(jù)螺栓孔邊緣圖像的圓心坐標計算出偏差的差值和方向，通過 無線網(wǎng)絡系統(tǒng)控制精定位液壓自動對中裝置的切向和(或)徑向液壓 缸進行伸缸或縮缸或閉鎖或浮動，通過下部定位銷孔座帶動上部定位 銷，即帶動上塔筒法蘭運動，直到上下螺栓孔圓心坐標完全重合，完 成上下對接法蘭螺栓孔的自動對中。
權利要求1、一種海上風力發(fā)電機組整體安裝自動定位對中裝置，其特征在于它是由風機下塔筒法蘭(1)、液壓泵站驅動系統(tǒng)(2)、下部就位結構(3)、下部盆形定位銷孔座(4)、上部錐形定位銷(5)、風機上塔筒法蘭(6)、上部吊架結構(7)、精定位徑向液壓缸(8)、精定位切向液壓缸(9)、無線視頻系統(tǒng)(10)、兩個法蘭螺栓孔視頻傳感器(11)、中央控制人機界面(12)和無線網(wǎng)絡計算機控制系統(tǒng)(13)組成。
2、 根據(jù)權利要求1所述的一種海上風力發(fā)電機組整體安裝自動 定位對中裝置，其特征在于所述的上部錐形定位銷(5)通過上部吊架 結構(7)與風機上塔筒法蘭(6)連接為一體，下部盆形定位銷孔座(4) 與精定位徑向液壓缸(8)和精定位切向液壓缸9相互鉸接。
3、 根據(jù)權利要求1所述的一種海上風力發(fā)電機組整體安裝自動 定位對中裝置，其特征在于所述的兩個法蘭螺栓孔視頻傳感器11的 攝像頭分別設置于風機下塔筒法蘭1相隔180°的兩個法蘭螺栓孔 內；兩個法蘭螺栓孔視頻傳感器(ll)的燈筒分別設置于風機上塔筒法 蘭(6)相隔180°與兩個法蘭螺栓孔視頻傳感器(ll)攝像頭相對應的 兩個法蘭螺栓孔內。
4、 根據(jù)權利要求1所述的一種海上風力發(fā)電機組整體安裝自動 定位對中裝置，其特征在于所述的精定位液壓自動對中裝置座落于下 部就位結構上，由兩個相互垂直布置的精定位切向液壓缸(9)和精定 位徑向液壓缸(8)組成，它們的活塞桿均與下部盆形定位銷孔座(4) 相互鉸接。
專利摘要一種海上風力發(fā)電機組整體安裝自動定位對中裝置，它涉及一種海上風力發(fā)電機組整體安裝工程。起重船將風機整體吊運至基礎平臺上，在液壓緩沖和同步升降過程結束后，一對錐形定位銷雙雙插入相應的盆形定位銷孔內，此時，視頻攝像頭已能看到上塔筒法蘭螺栓孔的部分燈光，計算機根據(jù)螺栓孔邊緣圖像的圓心坐標計算出偏差的差值和方向，通過無線網(wǎng)絡系統(tǒng)控制精定位液壓自動對中裝置的切向和(或)徑向液壓缸進行伸缸或縮缸或閉鎖或浮動，通過下部定位銷孔座帶動上部定位銷，即帶動上塔筒法蘭運動，直到上下螺栓孔圓心坐標完全重合，完成上下對接法蘭螺栓孔的自動對中。
文檔編號F03D11/04GK201428567SQ20092015723
公開日2010年3月24日 申請日期2009年5月25日 優(yōu)先權日2009年5月25日
發(fā)明者丁捍東, 烏建中, 樂韻斐, 葉路明, 姚耀淙, 張成芹, 沈志春, 黃國良 申請人:上海同韻環(huán)保能源科技有限公司;中交第三航務工程局有限公司