一种海上测风塔自动伸缩抱杆装置及施工方法

摘要

本发明公开了一种海上测风塔自动伸缩抱杆装置及施工方法，属于测风塔施工的技术领域。设有第一连接组件和第二连接组件，第一连接组件将本体可拆卸连接在测风塔架上，测风塔架单体通过固定杆上的定滑轮与连接钢绳配合使用，完成起吊，当到达适当高度时，利用第二连接组件与测风塔架单体连接，后利用电机驱动主动轮带动从动轮以及螺杆转动，滑块也随之进行升起完成对测风塔架单体的升举，转动第二连杆使测风塔架单体落在测风塔架上对其进行连接，可以有效解决其传统吊装方式的复杂微调，降低施工人员的作业强度。

权利要求

1.一种海上测风塔自动伸缩抱杆装置，其特征在于，包括本体(1)，所述本体(1)上安装有第一连接组件和固定顶杆(2)，所述第一连接组件用于连接测风塔架，所述固定顶杆(2)远离本体(1)的一端设有定滑轮(3)，所述本体(1)上设有相互连通的空腔(4)和导向槽(5)，所述空腔(4)内设置有传动组件，所述传动组件包括电机(6)、主动轮(7)、螺杆(8)和滑块(22)，所述电机(6)安装在空腔(4)侧壁上，所述电机(6)的输出轴上固定连接有一主动轮(7)，所述螺杆(8)转动连接在空腔(4)内壁上，所述螺杆(8)上设有与主动轮(7)形成传动配合的从动轮(9)，所述滑块(22)通过螺纹匹配连接在螺杆(8)上，所述滑块(22)上固定连接有第一连杆(10)，所述第一连杆(10)远离滑块(22)的一端延伸至导向槽(5)的外侧，位于导向槽(5)外侧的所述第一连杆(10)上转动连接有第二连杆(11)，所述第二连杆(11)上设有用于连接测风塔架单体的第二连接组件。

2.根据权利要求1所述的一种海上测风塔自动伸缩抱杆装置，其特征在于，所述第一连接组件和第二连接组件均设有两组，所述第一连接组件和第二连接组件均包括固定座(12)、定位杆(13)、锁止块(14)和连接件(15)，所述固定座(12)转动连接在本体(1)的一侧，所述固定座(12)上设有安装槽，所述安装槽内设有一定位杆(13)，所述定位杆(13)上滑动连接有一用于固定连接件(15)的锁止块(14)，位于锁止块(14)与固定座(12)之间的所述定位杆(13)上套装有一复位弹簧(16)，所述连接件(15)为中空设置且固定连接在固定座(12)背对本体(1)的一侧，所述连接件(15)内转动连接有两个交叉设置的固定爪(17)，两个所述固定爪(17)之间连接有用于复位自身的弹性件(18)。

3.根据权利要求2所述的一种海上测风塔自动伸缩抱杆装置，其特征在于，所述锁止块(14)包括定位部(141)和调节部(142)，所述定位部(141)的厚度向靠近固定爪(17)的一侧逐渐减小，所述调节部(142)上设有一调节爪(143)，所述调节爪(143)延伸至固定座(12)的外侧且与固定座(12)滑动连接。

4.根据权利要求1所述的一种海上测风塔自动伸缩抱杆装置，其特征在于，还包括角度调节组件，所述角度调节组件包括第三连杆(19)、第四连杆(20)和调节杆(21)，所述第三连杆(19)和第四连杆(20)的一端转动连接，所述第三连杆(19)的另一端转动连接在第二连杆(11)上，所述第四连杆(20)的另一端转动连接在第一连杆(10)上，所述第三连杆(19)和第四连杆(20)上均开设有轨道槽，所述调节杆(21)的两端分别活动设置在对应的轨道槽内，位于轨道槽内的所述调节杆(21)上设有锁止螺栓。

5.根据权利要求4所述的一种海上测风塔自动伸缩抱杆装置，其特征在于，所述第二连杆(11)的转动角度为0-90°。

6.一种海上测风塔自动伸缩抱杆装置的施工方法，其特征在于，包括以下步骤：S1、首先将本体(1)吊装至适当高度的测风塔架并利用第一连接组件与测风塔架连接，使用连接钢绳绕过定滑轮(3)连接测风塔架单体并配合起重机使用；

S2、将测风塔架单体吊至测风塔架的顶部附近，使用第二连接组件与测风塔架单体连接；

S3、通过电机(6)带动主动轮(7)，从动轮(9)和螺杆(8)也随之转动，滑块(22)以及第二连接组件移动，使得测风塔架单体落至预定安装位置处，随后进行连接；

S4、调节其中一个第一连接组件与测风塔架分离、另一个仍与测风塔架连接，随后转动本体(1)翻转一次，再次调节，再翻转一次至预定安装高度，调节两个第一连接组件均与测风塔架连接；

S5、重复S2至S4步骤直至测风塔架安装完成达到预定高度。

说明书

一种海上测风塔自动伸缩抱杆装置及施工方法

技术领域

[0001] 本发明属于测风塔施工的技术领域，具体的涉及一种海上测风塔自动伸缩抱杆装置及施工方法。

背景技术

[0002] 风能是当前最有发展前景的一种新型能源，它是取之不尽用之不竭的能源，还是一种洁净、无污染、可再生的绿色能源。

[0003] 我国海上风能资源丰富，东部沿海水深2～15m，海域面积辽阔，海岸线长约18000多公里，岛屿6000多个。近海风能资源主要集中在东南沿海及其附近岛屿，风能密度基本都
在300瓦/平方米以上，台山、平潭、大陈、嵊泗等沿海岛屿可达500瓦/平方米以上，其中台山
岛风能密度为534瓦/平方米，是我国平地上有记录的风能资源最大的地方。根据风能资源
普查成果，我国5～25米水深、50米高度海上风电开发潜力约2亿千瓦；5～50米水深、70米高
度海上风电开发潜力约5亿千瓦。

[0004] 开发海上风电首先要对风资源进行评估，弄清近海区域风的变化规律及特征。陆地气象站所测风速由于受到地面粗糙度及大气稳定度等因素的影响，与海上风速有一定差
异，不能直接代表海上风况，获取海上风资源数据的最直接方法就是在海上建立测风塔。

[0005] 国内外海上测风塔，一般形式，采用工厂化加工预制。下部采用钢管桩结构，上部采用钢管分段制作。高度一般有70m、80m、90m、100m、120m.......,高度高，施工难度大。

[0006] 经调研、查新，目前国内外海上测风塔，一般下部结构钢管桩施工采用打桩船，上部塔架采用整体吊装或分段或单体吊装的安装方法。这种施工方法存在风险：海上测风塔
高度高，有的达100m以上，若整体或分段吊装，需万吨级大型吊装船，施工成本高，不利节约
成本，如采用单体吊装时只使用传统吊装方式，安全性低，特别是对接安装时需要多次校
准，又由于测风塔架单体重量较大和海风影响，施工人员的作业量大大增加，影响施工安
全。

发明内容

[0007] 本发明所要解决现有技术中的不足，故此提出一种海上测风塔自动伸缩抱杆装置及施工方法，有效地解决海上测风塔安装施工成本高、安全风险大的难题，加快了施工进
度，保证了安全，降低成本，节约投资。

[0008] 为了实现上述目的，本发明采用以下方案：

[0009] 一种海上测风塔自动伸缩抱杆装置，包括本体，所述本体上安装有第一连接组件和固定顶杆，所述第一连接组件用于连接测风塔架，所述固定顶杆远离本体的一端设有定
滑轮，所述本体上设有相互连通的空腔和导向槽，所述空腔内设置有传动组件，所述传动组
件包括电机、主动轮、螺杆和滑块，所述电机安装在空腔侧壁上，所述电机的输出轴上固定
连接有一主动轮，所述螺杆转动连接在空腔内壁上，所述螺杆上设有与主动轮形成传动配
合的从动轮，所述滑块通过螺纹匹配连接在螺杆上，所述滑块上固定连接有第一连杆，所述
第一连杆远离滑块的一端延伸至导向槽的外侧，位于导向槽外侧的所述第一连杆上转动连
接有第二连杆，所述第二连杆上设有用于连接测风塔架单体的第二连接组件。

[0010] 进一步优选的方案，所述第一连接组件和第二连接组件均设有两组，所述第一连接组件和第二连接组件均包括固定座、定位杆、锁止块和连接件，所述固定座转动连接在本
体的一侧，所述固定座上设有安装槽，所述安装槽内设有一定位杆，所述定位杆上滑动连接
有一锁止块，位于锁止块与固定座之间的所述定位杆上套装有一复位弹簧，所述连接件为
中空设置且固定连接在固定座背对本体的一侧，所述连接件内转动连接有两个交叉设置的
固定爪，两个所述固定爪之间连接有用于复位自身的弹性件。

[0011] 进一步优选的方案，所述锁止块包括定位部和调节部，所述定位部的厚度向靠近固定爪的一侧逐渐减小，所述调节部上设有一调节爪，所述调节爪延伸至固定座的外侧且
与固定座滑动连接。

[0012] 进一步优选的方案，还包括角度调节组件，所述角度调节组件包括第三连杆、第四连杆和调节杆，所述第三连杆和第四连杆的一端转动连接，所述第三连杆的另一端转动连
接在第二连杆上，所述第四连杆的另一端转动连接在第一连杆上，所述第三连杆和第四连
杆上均开设有轨道槽，所述调节杆的两端分别活动设置在对应的轨道槽内，位于轨道槽内
的所述调节杆上设有锁止螺栓。

[0013] 进一步优选的方案，所述第二连杆的转动角度为0-90°。

[0014] 一种海上测风塔自动伸缩抱杆装置的施工方法，其特征在于，包括以下步骤：

[0015] S1、首先将本体吊装至适当高度的测风塔架并利用第一连接组件与测风塔架连接，使用连接钢绳绕过定滑轮连接测风塔架单体并配合起重机使用；

[0016] S2、将测风塔架单体吊至测风塔架的顶部附近，使用第二连接组件与测风塔架单体连接；

[0017] S3、通过电机带动主动轮，从动轮和螺杆也随之转动，滑块以及第二连接组件移动，使得测风塔架单体落至预定安装位置处，随后进行连接；

[0018] S4、调节其中一个第一连接组件与测风塔架分离、另一个仍与测风塔架连接，随后转动本体翻转一次，再次调节，再翻转一次至预定安装高度，调节两个第一连接组件均与测
风塔架连接；

[0019] S5、重复S2至S4步骤直至测风塔架安装完成达到预定高度。

[0020] 与现有技术相比，本发明可以获得以下技术效果：

[0021] 本发明中设有第一连接组件和第二连接组件，第一连接组件将本体可拆卸连接在测风塔架上，测风塔架单体通过固定杆上的定滑轮与连接钢绳配合使用，完成起吊，当到达
适当高度时，利用第二连接组件与测风塔架单体连接，后利用电机驱动主动轮带动从动轮
以及螺杆转动，滑块也随之进行升起完成对测风塔架单体的升举，转动第二连杆使测风塔
架单体落在测风塔架上对其进行连接，可以有效解决其传统吊装方式的复杂微调，降低施
工人员的作业强度。

[0022] 本发明中设有的第一连接组件和第二连接组件均包括固定座、定位杆、锁止块和连接件以及固定爪，调节调节部上的调节爪使得锁止块向远离固定爪的一侧移动同时挤压
复位弹簧，固定爪在弹性件的作用下实现张开，松开调节部上的调节爪，锁止块在复位弹簧
的作用下使其向靠近定位爪的一侧移动，定位部将挤压两个交叉设置的固定爪使其达到夹
紧状态，实现夹紧测风塔架或单体的效果，操作简单高效。

[0023] 本发明中还设有角度调节组件用于调节第一连杆和第二连杆之间的角度问题，包括第三连杆、第四连杆和调节杆，利用第三连杆和第四连杆的一端转动连接，另一端与对应
的第一连杆或第二连杆转动连接，通过在轨道槽内调节调节杆的两端至所需位置处时，利
用调节杆上的锁紧螺栓实现位置锁定，同时还能保证安装测风塔架单体的稳定性和安全
性。

附图说明

[0024] 图1为本发明在安装测风塔架单体时的整体结构示意图；

[0025] 图2为本发明在非安装测风塔架单体时的俯视图；

[0026] 图3为本发明在非安装测风塔架单体时剖面图；

[0027] 图4为图3中A处的局部放大图。

[0028] 图中：1、本体；2、固定顶杆；3、定滑轮；4、空腔；5、导向槽；6、电机；7、主动轮；8、螺杆；9、从动轮；10、第一连杆；11、第二连杆；12、固定座；13、定位杆；14、锁止块；141、定位部；
142、调节部；143、调节爪；15、连接件；16、复位弹簧；17、固定爪；18、弹性件；19、第三连杆；
20、第四连杆；21、调节杆；22、滑块。

具体实施方式

[0029] 为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于
限定本发明。

[0030] 实施例1：

[0031] 如图1、图3和图4所示，一种海上测风塔自动伸缩抱杆装置，包括本体1，本体1上安装有第一连接组件和固定顶杆2，第一连接组件设置在本体1的一侧且用于连接测风塔架，
固定顶杆2远离本体1的一端设有定滑轮3，该定滑轮3可以配合外界的起吊装置和连接钢绳
使用进行起吊测风塔架单体，本体1上设有相互连通的空腔4和导向槽5，其中导向槽5位于
第一连接组件的相邻一侧，空腔4内设置有传动组件，传动组件包括电机6、主动轮7、螺杆8
和滑块22，电机6安装在空腔4侧壁上，电机6的输出轴上固定连接有一主动轮7，螺杆8的两
端转动连接在空腔4内壁上，螺杆8上设有与主动轮7形成传动配合的从动轮9，滑块22通过
螺纹匹配连接在螺杆8上，滑块22上固定连接有第一连杆10，第一连杆10远离滑块22的一端
延伸至导向槽5的外侧，位于导向槽5外侧的第一连杆10上转动连接有第二连杆11，第二连
杆11上设有用于连接测风塔架单体的第二连接组件。测风塔架单体通过固定顶杆2上的定
滑轮3与连接钢绳配合使用，完成起吊，当到达适当高度时，利用第二连接组件与测风塔架
单体连接，后利用电机6驱动主动轮7带动从动轮9以及螺杆8转动，滑块22也随之进行升起
完成对测风塔架单体的升举，转动第二连杆11使测风塔架单体落在测风塔架上对其进行连
接，可以有效解决其传统吊装方式的复杂微调，进而降低施工人员的作业强度。

[0032] 在本实施例中进一步优选地方案，第一连接组件和第二连接组件均设有两组，第一连接组件和第二连接组件均包括固定座12、定位杆13、锁止块14和连接件15，固定座12转
动连接在本体1的一侧，固定座12上开设有安装槽且安装槽内设有一定位杆13，定位杆13上
滑动连接有一用于固定连接件15的锁止块14，位于锁止块14与固定座12之间的定位杆13上
套装有一复位弹簧16，连接件15为中空设置且固定连接在固定座12背对本体1的一侧，连接
件15内转动连接有两个交叉设置的固定爪17，两个固定爪17之间连接有用于复位自身的弹
性件18(弹簧)。

[0033] 利用两组第一连接组件的固定座12转动连接在本体1上，便于实现本体1在测风塔架上的攀爬，大大降低其施工成本，利用锁止块14左移实现固定爪17的张开、复位弹簧16的
作用下右移实现固定爪17的夹紧功能，第一连杆10和第二连杆11转动连接，可以实现被夹
持的测风塔架单体在水平面上实现转动移至其测风塔架上并与其对应便是实现连接，提高
其施工效率，同时降低施工人员的劳动强度，保证其安全性和稳定性。

[0034] 在本实施例中进一步优选地方案，锁止块14包括定位部141和调节部142，定位部141的厚度向靠近固定爪17的一侧逐渐减小，调节部142上设有一调节爪143，调节爪143延
伸至固定座12的外侧且与固定座12滑动连接。

[0035] 调节调节部142上的调节爪使得锁止块14向远离固定爪17的一侧移动同时挤压复位弹簧16，固定爪17在弹性件18的作用下实现张开，松开调节部142上的调节爪143，锁止块
14在复位弹簧16的作用下使其向靠近固定爪17的一侧移动，定位部141将挤压两个交叉设
置的固定爪17使其达到夹紧状态，实现夹紧测风塔架或单体的效果，操作简单高效。

[0036] 实施例2：

[0037] 如图2所示，还包括角度调节组件用于调节第二连杆11的转动角度在0-90°范围内，角度调节组件包括第三连杆19、第四连杆20和调节杆21，第三连杆19和第四连杆20的一
端转动连接，第三连杆19的另一端转动连接在第二连杆11上，第四连杆20的另一端转动连
接在第一连杆10上，第三连杆19和第四连杆20上均开设有轨道槽，调节杆21的两端分别活
动设置在对应的轨道槽内，位于轨道槽内的调节杆21上设有锁止螺栓。利用第三连杆19和
第四连杆20的一端转动连接，另一端与对应的第一连杆10或第二连杆12转动连接，通过在
轨道槽内调节调节杆21的两端至所需位置处时，利用调节杆21上的锁紧螺栓实现位置锁
定，同时还能保证安装测风塔架单体的稳定性和安全性，消除海上风力对安装过程中测风
塔架单体的影响。

[0038] 实施例3：

[0039] 一种海上测风塔自动伸缩抱杆装置的施工方法，包括以下步骤：

[0040] S1、首先将本体1吊装至适当高度的测风塔架并利用第一连接组件与测风塔架连接，使用连接钢绳绕过定滑轮3连接测风塔架单体并配合起重机使用，其中测风塔架与第一
连接组件的连接步骤具体包括转动固定座12至合适位置(使得两个固定爪17与测风塔架适
配的角度)，通过锁止块14上的调节爪143向靠近固定座12的一侧移动，两个交叉设置的固
定爪17在弹性件18的作用下实现张开，移动本体1至固定爪17与测风塔架贴合处，松开调节
爪143，锁止块14在复位弹簧16的作用下向远离本体1的一侧移动，进而使得固定爪17实现
夹紧状态；

[0041] S2、将测风塔架单体吊至测风塔架的顶部附近，使用第二连接组件与测风塔架单体连接，连接步骤同第一连接组件和测风塔架单体；

[0042] S3、通过电机6带动主动轮7，从动轮9和螺杆8也随之转动，滑块22以及第二连接组件移动，使得测风塔架单体落至预定安装位置处，随后进行连接；

[0043] S4、调节其中一个第一连接组件与测风塔架分离、另一个仍与测风塔架连接，随后转动本体1翻转一次，再次调节，再翻转一次至预定安装高度，调节两个第一连接组件均与
测风塔架连接；

[0044] S5、重复S2至S4步骤直至测风塔架安装完成达到预定高度。

[0045] 对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论
从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权
利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有
变化囊括在本发明内。

[0046] 此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当
将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员
可以理解的其他实施方式。