BE1021795B1 - DEVICE AND METHOD FOR ASSEMBLING A SEA CONSTRUCTION WORK - Google Patents
DEVICE AND METHOD FOR ASSEMBLING A SEA CONSTRUCTION WORK Download PDFInfo
- Publication number
- BE1021795B1 BE1021795B1 BE2013/0107A BE201300107A BE1021795B1 BE 1021795 B1 BE1021795 B1 BE 1021795B1 BE 2013/0107 A BE2013/0107 A BE 2013/0107A BE 201300107 A BE201300107 A BE 201300107A BE 1021795 B1 BE1021795 B1 BE 1021795B1
- Authority
- BE
- Belgium
- Prior art keywords
- boom
- lifting means
- auxiliary lifting
- tool
- pick
- Prior art date
Links
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B66—HOISTING; LIFTING; HAULING
- B66C—CRANES; LOAD-ENGAGING ELEMENTS OR DEVICES FOR CRANES, CAPSTANS, WINCHES, OR TACKLES
- B66C23/00—Cranes comprising essentially a beam, boom, or triangular structure acting as a cantilever and mounted for translatory of swinging movements in vertical or horizontal planes or a combination of such movements, e.g. jib-cranes, derricks, tower cranes
- B66C23/18—Cranes comprising essentially a beam, boom, or triangular structure acting as a cantilever and mounted for translatory of swinging movements in vertical or horizontal planes or a combination of such movements, e.g. jib-cranes, derricks, tower cranes specially adapted for use in particular purposes
- B66C23/185—Cranes comprising essentially a beam, boom, or triangular structure acting as a cantilever and mounted for translatory of swinging movements in vertical or horizontal planes or a combination of such movements, e.g. jib-cranes, derricks, tower cranes specially adapted for use in particular purposes for use erecting wind turbines
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B66—HOISTING; LIFTING; HAULING
- B66C—CRANES; LOAD-ENGAGING ELEMENTS OR DEVICES FOR CRANES, CAPSTANS, WINCHES, OR TACKLES
- B66C23/00—Cranes comprising essentially a beam, boom, or triangular structure acting as a cantilever and mounted for translatory of swinging movements in vertical or horizontal planes or a combination of such movements, e.g. jib-cranes, derricks, tower cranes
- B66C23/18—Cranes comprising essentially a beam, boom, or triangular structure acting as a cantilever and mounted for translatory of swinging movements in vertical or horizontal planes or a combination of such movements, e.g. jib-cranes, derricks, tower cranes specially adapted for use in particular purposes
- B66C23/36—Cranes comprising essentially a beam, boom, or triangular structure acting as a cantilever and mounted for translatory of swinging movements in vertical or horizontal planes or a combination of such movements, e.g. jib-cranes, derricks, tower cranes specially adapted for use in particular purposes mounted on road or rail vehicles; Manually-movable jib-cranes for use in workshops; Floating cranes
- B66C23/52—Floating cranes
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Wind Motors (AREA)
Abstract
De uitvinding betreft een inrichting voor het op zee assembleren van een uit onderdelen opgebouwd bouwwerk, in het bijzonder een windturbine. De inrichting omvat een op een vaartuig voorzien hefmiddel in de vorm van een rond een horizontale as in een hefvlak roteerbare giek, aan welke giek een middels rotatiemiddelen rond een tweede horizontale as in het hefvlak roteerbaar hulphefmiddel is verbonden, waarbij het hulphefmiddel aan een uiteinde een opneemgereedschap omvat waarmee een onderdeel kan worden opgenomen. De uitvinding betreft eveneens een werkwijze voor het op zee assembleren van een uit onderdelen opgebouwd bouwwerk, in het bijzonder een windturbine, onder gebruikmaking van de uitgevonden inrichting.The invention relates to a device for assembling a structure made up of parts at sea, in particular a wind turbine. The device comprises a lifting means provided on a vessel in the form of a boom rotatable about a horizontal axis in a lifting plane, to which boom an auxiliary lifting means rotatable in the lifting plane by means of rotation about a second horizontal axis, the auxiliary lifting means at one end having a includes a pick-up tool with which a part can be picked up. The invention also relates to a method for assembling a building structure made up of parts, in particular a wind turbine, at sea, using the invented device.
Description
Inrichting en werkwijze voor het assembleren van een bouwwerk op zeeDevice and method for assembling a structure at sea
De uitvinding betreft een inrichting voor het assembleren van een bouwwerk op zee. De uitvinding betreft eveneens een werkwijze voor het assembleren van een bouwwerk op zee. De uitvinding betreft in het bijzonder een inrichting en werkwijze voor het assembleren van een windturbine op zee.The invention relates to a device for assembling a structure at sea. The invention also relates to a method for assembling a structure at sea. The invention relates in particular to a device and method for assembling a offshore wind turbine.
Het aantal bouwwerken dat op zee wordt gebouwd, wordt onderhouden of wordt gerepareerd groeit. Een typisch voorbeeld betreft een offshore windturbine, die een op een mast geplaatste gondel (of ‘nacelle’) omvat, die de behuizing vormt voor elektromechanische apparatuur zoals een stroomgenerator. De gondel is voorzien van een naaf 24 (of ‘hub’), waarop een aantal rotorbladen is aangebracht. De rotorbladen zetten de bewegingsenergie van de wind om in een draaiende beweging van de as van de gondel, die door de stroomgenerator wordt omgezet in elektrische energie.The number of buildings being built, maintained or repaired at sea is growing. A typical example is an offshore wind turbine, which comprises a gondola (or "nacelle") placed on a mast, which forms the housing for electromechanical equipment such as a power generator. The gondola is provided with a hub 24 (or "hub"), on which a number of rotor blades are mounted. The rotor blades convert the kinetic energy of the wind into a rotating movement of the axis of the gondola, which is converted into electrical energy by the power generator.
Bij het op zee plaatsen van onderdelen van dergelijke grote bouwwerken worden de onderdelen volgens de stand der techniek door een op een vaartuig geplaatste hijskraan gemanipuleerd en op een in zee reeds aanwezige steunstructuur voor het bouwwerk geplaatst. In het geval van een windturbine kan de steunstructuur bijvoorbeeld een op een geschikte fundering geplaatste mast omvatten.When placing parts of such large structures at sea, the parts according to the state of the art are manipulated by a crane placed on a vessel and placed on a support structure for the structure already present in the sea. In the case of a wind turbine, the support structure may, for example, comprise a mast placed on a suitable foundation.
Het heffen en plaatsen van grote, slanke onderdelen op zee, in het bijzonder windturbinebladen, wordt gehinderd door windbelasting. Hierbij kunnen aan de hijskraan bevestigde windturbinebladen aan grote en onvoorziene bewegingen worden blootgesteld ten opzichte van de steunstructuur of ten opzichte van reeds geïnstalleerde onderdelen. Dit bemoeilijkt de assemblage sterk of maakt deze bij stevige windbelasting zelfs onmogelijk. Een windturbineblad dient door middel van boutverbindingen aan een naaf 24 te worden bevestigd wat een nauwkeurige positionering van het windturbineblad ten opzichte van een reeds op een mast geïnstalleerde naaf 24 vereist.The lifting and placing of large, slender components at sea, in particular wind turbine blades, is hampered by wind loads. Wind turbine blades attached to the crane can hereby be exposed to large and unforeseen movements relative to the support structure or to components already installed. This greatly complicates the assembly or even makes it impossible with a strong wind load. A wind turbine blade must be attached to a hub 24 by means of bolted connections, which requires an accurate positioning of the wind turbine blade relative to a hub 24 already installed on a mast.
Een doel van onderhavige uitvinding is een inrichting te verschaffen waarmee (onderdelen van) grote structuren op minder windgevoelige wijze op zee kunnen worden geassembleerd en geplaatst, in het bijzonder onderdelen van windturbines.An object of the present invention is to provide a device with which (parts of) large structures can be assembled and placed in a less wind-sensitive manner at sea, in particular parts of wind turbines.
Dit doel wordt bereikt door een inrichting met de kenmerken volgens conclusie 1. Volgens de uitvinding wordt een inrichting verschaft voor het op zee assembleren van een uit onderdelen opgebouwd bouwwerk, in het bijzonder een windturbine, welke inrichting een op een vaartuig voorzien hefmiddel omvat in de vorm van een rond een horizontale as in een hefvlak roteerbare giek, aan welke giek een middels rotatiemiddelen rond een tweede horizontale as in het hefvlak roteerbaar hulphefmiddel is verbonden, waarbij het hulphefmiddel aan een uiteinde een opneemgereedschap omvat waarmee een onderdeel kan worden opgenomen. Met de uitgevonden inrichting kunnen onderdelen - die zoals rotorbladen bijvoorbeeld op zich windgevoelig zijn - op relatief windongevoelige wijze worden gemanipuleerd waardoor op efficiëntere en veiliger wijze een groot bouwwerk op zee kan worden geassembleerd, onderhouden of gerepareerd. Bovendien kan het manipuleren nauwkeuriger gebeuren.This object is achieved by a device with the features according to claim 1. According to the invention, a device is provided for assembling at sea a building made up of components, in particular a wind turbine, which device comprises a lifting means provided on a vessel in the in the form of a boom rotatable about a horizontal axis in a lifting surface, to which boom an auxiliary lifting means rotatable by means of rotation means about a second horizontal axis in the lifting surface is connected, the auxiliary lifting means comprising at one end a pick-up tool with which a component can be received. With the invented device, parts - such as rotor blades, for example, that are per se wind-sensitive - can be manipulated in a relatively wind-insensitive manner, whereby a large structure can be assembled, maintained or repaired at sea in a more efficient and safe manner. Moreover, manipulation can be done more accurately.
De uitgevonden inrichting laat derhalve toe om in praktisch alle omstandigheden te werken, daar waar de bekende inrichting slechts tot bepaalde windsnelheden kan worden ingezet. Hierdoor kan de assemblagetijd van een bouwwerk op zee gevoelig verminderen.The invented device therefore makes it possible to work in practically all circumstances, where the known device can only be used up to certain wind speeds. This can significantly reduce the assembly time of a structure at sea.
Een uitvoeringsvorm van de inrichting volgens de uitvinding wordt gekenmerkt doordat de giek zich over een gieklengte uitstrekt van een giekbasis tot een giektop, en de verbinding van het hulpheftniddel met de giek zich tussen de giekbasis en de giektop bevindt.An embodiment of the device according to the invention is characterized in that the boom extends over a boom length from a boom base to a boom tip, and the connection of the auxiliary lifting means to the boom is between the boom base and the boom tip.
Een verdere uitvoeringsvorm van de uitvinding verschaft een inrichting waarin de verbinding van het hulphefmiddel met de giek zich tussen 1/3 en 2/3 van de gieklengte bevindt.A further embodiment of the invention provides a device in which the connection of the auxiliary lifting means to the boom is between 1/3 and 2/3 of the boom length.
In een uitvoeringsvorm van de inrichting is het hulphefmiddel in een lengterichting van de giek verschuifbaar verbonden met de giek. Hierdoor kan het hefhulpmiddel eenvoudig worden verplaatst langs de lengteas van de giek, bijvoorbeeld weg van het boven uiteinde van de giek, waardoor het hefmiddel kan werken als een in de stand der techniek bekend hefmiddel, waartoe het hefmiddel is voorzien van een heikabel met bevestigingsmiddel waaraan een onderdeel kan worden gekoppeld en op een in zee aanwezige fundering kan worden geplaatst. Door het hefhulpmiddel op afstand te plaatsen van het bevestigingsmiddel - een hijstakel bijvoorbeeld - blijft de bereikbaarheid van door het hefmiddel op te nemen onderdelen vanaf het dek van het vaartuig onverminderd goed,In an embodiment of the device, the auxiliary lifting means is slidably connected to the boom in a longitudinal direction of the boom. As a result, the lifting aid can easily be moved along the longitudinal axis of the boom, for example away from the upper end of the boom, whereby the lifting means can act as a lifting means known in the prior art, for which purpose the lifting means is provided with a piling cable with fastening means to which a component can be connected and placed on a foundation present in the sea. By placing the lifting aid at a distance from the fastening means - a hoist for example - the accessibility of parts to be picked up by the lifting means from the deck of the vessel remains as good as ever,
Een andere uitvoeringsvorm heeft het kenmerk dat de rotatiemiddelen een tussen giek en hulphefmiddel verlopende hijsdraad omvatten waarvan de varieerbare vrije lengte de rotatiestand van het hulphefmiddel ten opzichte van de giek bepaalt. Door de hijsdraad aan te trekken of juist te vieren wordt het hulphefmiddel rond de tweede horizontale as in het hefvlak geroteerd. De tweede rotatieas valt doorgaans samen met de verbinding tussen giek en hulphefmiddel, doch dit is niet noodzakelijk. Het gebruik van één of meerdere hijsdraden maakt het hulphefmiddel geschikt voor het heffen en plaatsen van relatief zware lasten, zoals bijvoorbeeld de rotorbladen van een windturbine.Another embodiment is characterized in that the rotation means comprise a hoisting wire running between boom and auxiliary lifting means, the variable free length of which determines the rotational position of the auxiliary lifting means relative to the boom. By pulling or celebrating the hoisting wire, the auxiliary lifting means is rotated around the second horizontal axis in the lifting surface. The second axis of rotation generally coincides with the connection between boom and auxiliary lifting means, but this is not necessary. The use of one or more hoisting wires makes the auxiliary lifting means suitable for lifting and placing relatively heavy loads, such as for example the rotor blades of a wind turbine.
In nog een andere uitvoeringsvorm wordt een inrichting verschaft waarbij het hulphefmiddel onderling gekoppelde hefbomen omvat, die ten opzichte van elkaar kunnen worden bewogen. Een dergelijke uitvoeringsvorm van het hulphefmiddel omvat doorgaans een hoofdhefboom die schamierbaar is verbonden met de giek, een tweede hefboom of stick, die schamierbaar is verbonden met een uiteinde van de hoofdhefboom, en een opneemgereedschap, dat schamierbaar is verbonden met een ander uiteinde van de stick. De zwenkende beweging van de hoofdhefboom ten opzichte van de giek, van de stick ten opzichte van de hoofdhefboom, en van het opneemgereedschap met betrekking tot de stick wordt in een uitvoeringsvorm bewerkstelligd door hydraulische cilinders, die zijn opgenomen in een hydraulisch circuit en die respectievelijk zijn voorzien tussen de giek en de hoofdhefboom, tussen de hoofdhefboom en de stick, en tussen de stick en het opneemgereedschap.In yet another embodiment, a device is provided wherein the auxiliary lifting means comprises mutually coupled levers, which can be moved relative to each other. Such an embodiment of the auxiliary lifting means generally comprises a main lever pivotally connected to the boom, a second lever or stick pivotally connected to one end of the main lever, and a pick-up tool pivotally connected to another end of the stick . The pivotal movement of the main lever relative to the boom, the stick relative to the main lever, and the pick-up tool relative to the stick is accomplished in one embodiment by hydraulic cylinders included in a hydraulic circuit that are respectively provided between the boom and the main lever, between the main lever and the stick, and between the stick and the pick-up tool.
Het aantal vrijheidsgraden van het hulphefmiddel kan binnen brede grenzen worden gekozen, waarbij een compromis gezocht moet worden tussen de flexibiliteit en de belastbaarheid van het hulphefmiddel. Een geschikt hulphefmiddel met hydraulisch beweegbare hefbomen kan in het hefvlak worden geroteerd rond de tweede rotatieas, rond de schamierbare verbinding tussen hoofdhefboom en stick, en rond de schamierbare verbinding tussen stick en opneemgereedschap. Hiermee kan een in het opneemgereedschap opgenomen onderdeel bijvoorbeeld over een hoek van 180 graden in het hefVlak worden gedraaid (op zijn kop gezet). Een rotatiemogelijkheid rond een bij voorkeur in het hefvlak gelegen verticale as is tevens handig. Deze rotatiemogelijkheid kan bijvoorbeeld worden verschaft door de giek rond een vast uiteinde schamierbaar met een hefmiddel platform te verbinden, dat op zijn beurt rond een verticale rotatieas roteerbaar is rond een platform fundatie. Deze vrijheidsgraad maakt het mogelijk het hulphefmiddel en meer bepaald het opneemgereedschap ervan over een groot deel van het vaartuigdek te laten reiken, en eventueel zelfs verder dan het vaartuigdek. Verder wordt een hoogte-instelling bereikt door het hulphefmiddel in een lengterichting van de giek verschuifbaar te verbinden met de giek. Tot slot is het in een andere uitvoeringsvorm van de inrichting volgens de uitvinding mogelijk de hefbomen uitschuifbaar (telescopisch) uit te voeren. Dit is met name van voordeel wanneer relatief grote afstanden en hoogtes moeten worden overbrugd door het hulphefmiddel, bijvoorbeeld om onderdelen vanaf hun opslagplaats op het werkdek van het vaartuig op te nemen. Ook heeft een dergelijke uitvoeringsvorm voordelen wanneer een rotorblad bijvoorbeeld in verticale stand gemonteerd dient te worden op een reeds op de mast van een windturbine geplaatste nacelle. Het heeft ook voordelen de hoofdhefboom ongekromd uit te voeren. De hartlijn van de hoofdhefboom verloopt dan in hoofdzaak volgens een rechte lijn.The number of degrees of freedom of the auxiliary lift can be chosen within wide limits, whereby a compromise must be found between the flexibility and the load-bearing capacity of the auxiliary lift. A suitable auxiliary lifting means with hydraulically movable levers can be rotated in the lifting surface around the second axis of rotation, around the pivotal connection between main lever and stick, and around the pivotal connection between stick and pick-up tool. This allows a component included in the pick-up tool to be rotated through an angle of 180 degrees in the lifting surface (turned upside down). A possibility of rotation about a vertical axis preferably situated in the lifting surface is also handy. This rotation possibility can for instance be provided by pivotally connecting the boom around a fixed end to a lifting platform, which in turn is rotatable around a vertical axis of rotation around a platform foundation. This degree of freedom makes it possible to have the auxiliary lifting means and more particularly the receiving tool thereof extend over a large part of the vessel deck, and possibly even further than the vessel deck. Furthermore, a height adjustment is achieved by slidably connecting the auxiliary lifting means to the boom in a longitudinal direction of the boom. Finally, in another embodiment of the device according to the invention, it is possible to make the levers extendable (telescopically). This is in particular advantageous when relatively large distances and heights have to be bridged by the auxiliary lifting means, for instance to receive components from their storage location on the working deck of the vessel. Such an embodiment also has advantages when, for example, a rotor blade has to be mounted in a vertical position on a nacelle already placed on the mast of a wind turbine. It also has advantages to implement the main lever without curvature. The center line of the main lever then essentially follows a straight line.
Het heeft voordelen de inrichting volgens de uitvinding te kenmerken doordat de lengte van het hulphefmiddel in meest gestrekte toestand gelegen is tussen 1/4 en 3/4 van de gieklengte. Met meer voorkeur is de lengte van het hulphefimiddel in meest gestrekte toestand gelegen tussen 1/3 en 2/3 van de gieklengte. In een uitvoeringsvorm waarbij het hulphefmiddel onderling gekoppelde hefbomen omvat, die ten opzichte van elkaar kunnen worden bewogen, komt de meest gestrekte lengte overeen met de lengte van het hulphefmiddel waarbij de hefbomen in hoofdzaak in eikaars verlengde liggen.It is advantageous to characterize the device according to the invention in that the length of the auxiliary lifting means in the most stretched position is between 1/4 and 3/4 of the boom length. More preferably, the length of the auxiliary lifting means in the most stretched state is between 1/3 and 2/3 of the boom length. In an embodiment in which the auxiliary lifting means comprises mutually coupled levers, which can be moved relative to each other, the most stretched length corresponds to the length of the auxiliary lifting means wherein the levers are substantially in line with each other.
Een andere uitvoeringsvorm van de inrichting wordt gekenmerkt doordat het opneemgereedschap middels een starre verbinding is verbonden met een bevestigingsstructuur waaraan een onderdeel losmaakbaar kan worden bevestigd. Deze uitvoeringsvorm heeft als voordeel dat de bevestigingsstructuur kan worden gekozen in afhankelijkheid van het te heffen onderdeel.Another embodiment of the device is characterized in that the pick-up tool is connected by a rigid connection to a mounting structure to which a part can be releasably attached. This embodiment has the advantage that the fastening structure can be selected in dependence on the part to be lifted.
Het heeft hierbij verdere voordelen een uitvoeringsvorm van de inrichting te kenmerken doordat de starre verbinding en/of de bevestigingsstructuur middelen omvat voor het in 3 dimensies verplaatsen en/of roteren van een in het opneemgereedschap opgenomen onderdeel. Deze uitvoeringsvorm heeft als voordeel dat het onderdeel, nadat dit door het (hulp)hefmiddel in de buurt van de gewenste installatiepositie is gebracht, nauwkeurig kan worden verplaatst en gedraaid om een rotatieas, teneinde het onderdeel nauwkeurig naar de installatiepositie te voeren. In het geval van een windturbineblad bijvoorbeeld geeft deze eigenschap de mogelijkheid het blad aan een naaf 24 te bevestigen, ook wanneer de bladbevestiging van de naaf 24 een van nul verschillende hoek maakt met de horizontale. Door precieze verplaatsingen van de bevestigingsstructuur kan een blad gemonteerd worden zonder bijkomende bewegingen van het hefmiddel.It here has further advantages to characterize an embodiment of the device in that the rigid connection and / or the mounting structure comprises means for displacing and / or rotating a part included in the pick-up tool in 3 dimensions. This embodiment has the advantage that the part, after it has been brought by the (auxiliary) lifting means in the vicinity of the desired installation position, can be accurately moved and rotated about an axis of rotation in order to accurately guide the part to the installation position. In the case of a wind turbine blade, for example, this feature gives the possibility of attaching the blade to a hub 24, even when the blade attachment of the hub 24 makes an angle different from zero with the horizontal. Due to precise movements of the fastening structure, a blade can be mounted without additional movements of the lifting device.
Een andere uitvoeringsvorm van de inrichting past een bevestigingsstructuur toe die een grijper omvat voor een mastsectie, een rotorblad of een gondel van een windturbine. In een uitvoeringsvorm van de inrichting volgens de uitvinding omvat de bevestigingsstructuur een bladjuk. Het bladjuk geeft bijvoorbeeld bij het heffen van een windturbineblad de gewenste breedte aan het bevestigingsmiddel waardoor kanteling van het windturbineblad wordt voorkomen.Another embodiment of the device uses a mounting structure that includes a gripper for a mast section, a rotor blade or a gondola of a wind turbine. In an embodiment of the device according to the invention, the fixing structure comprises a leaf yoke. For example, when lifting a wind turbine blade, the leaf yoke gives the desired width to the fastening means, thereby preventing the wind turbine blade from tilting.
Een bijzonder voordelige uitvoeringsvorm van de uitvinding verschaft een inrichting waarvan de bevestigingsstructuur een oriënteerbare rotorblad spreader omvat. De rotorblad spreader is een langwerpige structuur met een langsrichting, een dwarsrichting, en een verticale richting die in de onderhavige uitvoeringsvorm in hoofdzaak overeenkomt met de heffichting. De spreader is voorzien van middelen om de spreader te roteren rond een langsas en een dwarsas, en te zwenken rond een verticale as, bijvoorbeeld middels een motorisch aangedreven rondsel. Daarnaast is de lengte in de langsrichting van de spreader bij voorkeur telescopisch aanpasbaar. Zo kan deze worden aangepast aan de lengte van het aangrijpgedeelte van een langwerpig onderdeel, zoals een windturbineblad bijvoorbeeld. Het heeft ook voordelen wanneer de spreader is voorzien van een mechanisme om het rotorblad in de langsrichting te kunnen verschuiven. Hiermee kan het zwaartepunt instelbaar gemaakt worden en kunnen de bevestigingsbouten van een rotorblad bij montage via een translatie in de corresponderende gaten in de naaf 24 geschoven worden zonder bijkomende (hulp)hefmiddel verplaatsing. De spreader is verder voorzien van aangrijpmiddelen in de vorm van bijvoorbeeld grijparmen, draagriemen, klemmechanismen en dergelijke om het onderdeel vast te kunnen nemen.A particularly advantageous embodiment of the invention provides a device whose mounting structure comprises an orientable rotor blade spreader. The rotor blade spreader is an elongated structure with a longitudinal direction, a transverse direction, and a vertical direction that in the present embodiment substantially corresponds to the lifting direction. The spreader is provided with means to rotate the spreader around a longitudinal axis and a transverse axis, and to pivot about a vertical axis, for example by means of a motor-driven pinion. In addition, the length in the longitudinal direction of the spreader is preferably telescopically adjustable. For example, it can be adjusted to the length of the engagement portion of an elongated component, such as a wind turbine blade. It is also advantageous if the spreader is provided with a mechanism for moving the rotor blade in the longitudinal direction. The center of gravity can hereby be made adjustable and the mounting bolts of a rotor blade can be pushed during assembly via a translation into the corresponding holes in the hub 24 without additional (auxiliary) lifting means displacement. The spreader is further provided with engaging means in the form of, for example, gripping arms, carrying straps, clamping mechanisms and the like in order to be able to hold the part.
De inrichting volgens de uitvinding is in het bijzonder geschikt voor het manipuleren van onderdelen zoals een mastsectie, een rotorblad en/of een gondel van een windturbine, waarbij bij het manipuleren van een rotorblad de voordelen van de uitvinding het meest tot uiting komen. De uitgevonden inrichting maakt het mogelijk offshore windturbines te monteren tot windsnelheden van 12m/s en meer, daar waar met de bekende inrichting de mast en gondel gemonteerd kunnen worden tot windsnelheden van 10m/s, een volledige rotor (een naaf 24 waarop 3 bladen zijn gemonteerd) tot 9m/s, een gondel met naaf 24 en 2 voorgemonteerde bladen (de zogenaamde bunny ear methode) tot ongeveer 9 m/s en individuele rotorbladen tot 8 m/s.The device according to the invention is particularly suitable for manipulating components such as a mast section, a rotor blade and / or a gondola of a wind turbine, wherein the advantages of the invention are most manifest when manipulating a rotor blade. The invented device makes it possible to mount offshore wind turbines up to wind speeds of 12 m / s and, where with the known device the mast and gondola can be mounted up to wind speeds of 10 m / s, a full rotor (a hub 24 with 3 blades) mounted) up to 9 m / s, a gondola with hub 24 and 2 pre-mounted blades (the so-called bunny ear method) up to about 9 m / s and individual rotor blades up to 8 m / s.
Het vaartuig kan in beginsel elk vaartuig zijn met voldoende draagkracht voor de inrichting maar is bij voorkeur een opvijzelbaar offshore platform, dat is aangemeerd in de nabijheid van de plaats van opbouw, meer in het bijzonder in de nabijheid van de in zee aanwezige fundering voor het bouwwerk. Een opvijzelbaar offshore platform omvat doorgaans een werkdek, dat een substantiële last kan dragen, en verankeringspalen die het werkdek ondersteunen. Elke in hoofdzaak verticaal verlopende verankeringspaal is in deze richting beweegbaar van een hoge positie tijdens transport tot een lage positie in de verankerde stand, in welke stand de palen steun vinden op de zeebodem. De hoogtestand van het werkdek ten opzichte van het watemiveau kan worden gewijzigd door het werkdek relatief ten opzichte van de palen te verschuiven door middel van (hydraulische) vijzels. Het werkdek kan in de verankerde stand tot boven het watemiveau worden opgevijzeld. Een plaatsbesparende inrichting volgens de uitvinding wordt verschaft door een uitvoeringsvorm waarin het vaartuig een opvijzelbaar platform omvat en het hefmiddel is aangebracht rondom een verankeringspaal van het platform.The vessel can in principle be any vessel with sufficient carrying capacity for the device, but is preferably a jack-up offshore platform that is docked in the vicinity of the place of erection, more particularly in the vicinity of the foundation present in the sea for building work. A jackable offshore platform usually comprises a working deck that can carry a substantial load, and anchoring posts that support the working deck. Each substantially vertical anchoring pole can be moved in this direction from a high position during transport to a low position in the anchored position, in which position the posts are supported on the seabed. The height position of the work deck relative to the water level can be changed by shifting the work deck relative to the posts by means of (hydraulic) jacks. The working deck can be jacked up above the water level in the anchored position. A space-saving device according to the invention is provided by an embodiment in which the vessel comprises a jackable platform and the lifting means is arranged around an anchoring pole of the platform.
Om de onderdelen binnen het werkbereik van het hefmiddel, en vooral binnen het werkbereik van het opneemgereedschap te kunnen brengen wordt een uitvoeringsvorm van de inrichting verschaft die verplaatsingsmiddelen omvat voor het verplaatsen van de onderdelen over het dek van het vaartuig tot in het werkbereik van het hulphefmiddel. Een voordelige uitvoeringsvorm in dit verband heeft het kenmerk dat de verplaatsingsmiddelen op het dek aangebrachte schuifbanen of rails omvatten. Ook is het mogelijk het hefmiddel verschuifbaar te maken.In order to be able to bring the components within the operating range of the lifting means, and in particular within the operating range of the lifting tool, an embodiment of the device is provided which comprises moving means for moving the components over the deck of the vessel into the operating range of the auxiliary lifting means . An advantageous embodiment in this connection is characterized in that the displacement means comprise sliding tracks or rails arranged on the deck. It is also possible to make the lifting means slidable.
De uitvinding betreft eveneens een werkwijze voor het assembleren van een groot bouwwerk op zee, in het bijzonder een windturbine, met gebruikmaking van de inrichting volgens de uitvinding. De werkwijze omvat het verschaffen op een vaartuig van een inrichting volgens één der voorgaande conclusies, het met behulp van het opneemgereedschap opnemen van een te plaatsen onderdeel, en het met behulp van het hulphefmiddel plaatsen van het onderdeel op een in zee aanwezige fundering, waarbij het onderdeel in uitlijning wordt gebracht met de in zee aanwezige fundering en eventueel reeds daarop geplaatste onderdelen door tenminste het hulphefmiddel rond de tweede horizontale as te roteren ten opzichte van de giek.The invention also relates to a method for assembling a large structure at sea, in particular a wind turbine, using the device according to the invention. The method comprises providing on a vessel a device according to any one of the preceding claims, receiving a part to be placed with the aid of the pick-up tool, and placing the part on a foundation present in the sea with the aid of the auxiliary lifting means, part is aligned with the foundation present in the sea and any parts already placed thereon by at least rotating the auxiliary lifting means around the second horizontal axis relative to the boom.
Het op zee te assembleren bouwwerk kan in beginsel elk bouwwerk zijn. De inrichting en werkwijze volgens de uitvinding zijn geschikt voor het op zee assembleren van windturbines waarbij de onderdelen bijvoorbeeld mastdelen en de gondel (of nacelle) met naaf 24 van de windturbine omvatten, en in het bijzonder voor het plaatsen van de rotorbladen van de windturbine.The structure to be assembled at sea can in principle be any structure. The device and method according to the invention are suitable for assembling wind turbines at sea, the parts comprising for instance mast parts and the gondola (or nacelle) with hub 24 of the wind turbine, and in particular for placing the rotor blades of the wind turbine.
In een uitvoeringsvorm van de werkwijze volgens de uitvinding wordt het hulphefmiddel in een lengterichting van de giek verschoven om het te plaatsen onderdeel op te nemen dan wel te plaatsen. Een andere uitvoeringsvorm omvat het roteren van het hulphefmiddel met een tussen giek en hulphefimiddel verlopende hijsdraad waarbij de vrije lengte van de hijsdraad wordt gevarieerd om de rotatiestand van het hulphefmiddel ten opzichte van de giek te bepalen.In an embodiment of the method according to the invention, the auxiliary lifting means is shifted in a longitudinal direction of the boom to receive or place the part to be placed. Another embodiment comprises rotating the auxiliary lifting means with a hoisting wire running between boom and auxiliary lifting means, wherein the free length of the hoisting wire is varied to determine the rotational position of the auxiliary lifting means relative to the boom.
Een voorkeursuitvoeringsvorm van de werkwijze maakt gebruik van een hulphefmiddel dat onderling gekoppelde hefbomen omvat, waarbij bij de manipulatie van een met het hulphefmiddel opgenomen onderdeel de hefbomen ten opzichte van elkaar worden bewogen. De hefbomen worden hierbij bij voorkeur aangedreven door hydraulische cilinders, die zijn opgenomen in een hydraulisch circuit.A preferred embodiment of the method makes use of an auxiliary lifting means comprising mutually coupled levers, wherein the levers are moved relative to each other when manipulating a component included with the auxiliary lifting means. The levers are herein preferably driven by hydraulic cylinders which are included in a hydraulic circuit.
Het heeft verder voordelen in een uitvoeringsvorm van de werkwijze dat het hulphefmiddel is ingericht om verwisselbare opneemgereedschappen te dragen. Een door het opneemgereedschap opgenomen onderdeel wordt in een uitvoeringsvorm van de werkwijze bij voorkeur in 3 dimensies verplaatst en/ofi geroteerd.It is furthermore advantageous in an embodiment of the method that the auxiliary lifting means is adapted to carry interchangeable recording tools. In one embodiment of the method, a part received by the pick-up tool is preferably moved and / or rotated in 3 dimensions.
In een andere uitvoeringsvorm wordt het onderdeel aan het opneemgereedschap bevestigd middels een bevestigingsstructuur die een bladjuk of bladspreader omvat. Een rotorblad wordt hierbij bij voorkeur in de nabijheid van zijn zwaartepunt aangegrepen, waarbij de positie van de aangrijppunten niet verder van het zwaartepunt afliggen dan 20% van de totale bladlengte voor elk aangrijpingspunt, en met meer voorkeur niet meer dan 10% van de totale bladlengte.In another embodiment, the component is attached to the pick-up tool by a mounting structure that includes a blade yoke or blade spreader. A rotor blade is herein preferably engaged in the vicinity of its center of gravity, the position of the engagement points not being further away from the center of gravity than 20% of the total blade length for each engagement point, and more preferably not more than 10% of the total blade length. .
De uitvinding zal nu in meer detail worden toegelicht onder verwijzing naar de bijgevoegde figuren, zonder hiertoe overigens te worden beperkt. In de figuren toont: Fig. 1 een schematisch zijaanzicht van een uitvoeringsvorm van de inrichting volgens de uitvinding in een eerste stand;The invention will now be explained in more detail with reference to the accompanying figures, without being otherwise limited thereto. In the figures: FIG. 1 is a schematic side view of an embodiment of the device according to the invention in a first position;
Fig. 2 een schematisch zijaanzicht van de in figuur 1 getoonde inrichting in een tweede stand;FIG. 2 is a schematic side view of the device shown in FIG. 1 in a second position;
Fig. 3 een schematisch zijaanzicht van de in figuur 1 getoonde inrichting in nog een andere stand;FIG. 3 is a schematic side view of the device shown in FIG. 1 in yet another position;
Fig. 4 een schematisch bovenaanzicht van de in figuur 3 getoonde stand van de inrichting;FIG. 4 is a schematic top view of the position of the device shown in FIG. 3;
Fig. 5 een schematisch zijaanzicht van een uitvoeringsvorm van het hulphefmiddel volgens de uitvinding;FIG. 5 is a schematic side view of an embodiment of the auxiliary lifting means according to the invention;
Fig. 6 een schematisch zijaanzicht van een detail van de in figuur 5 getoonde uitvoeringsvorm van het hulphefmiddel volgens de uitvinding; en tenslotte Fig. 7 een schematisch vooraanzicht van de in figuur 6 getoonde uitvoeringsvorm van het hulphefmiddel volgens de uitvinding.FIG. 6 is a schematic side view of a detail of the embodiment of the auxiliary lifting device according to the invention shown in FIG. 5; and finally FIG. 7 is a schematic front view of the embodiment of the auxiliary lifting device according to the invention shown in FIG.
Onder verwijzing naar figuur 1 wordt een uitvoeringsvorm van de inrichting getoond die specifiek is bedoeld voor het assembleren van een windturbine 2 op zee, en in het bijzonder voor het plaatsen van windturbineonderdelen zoals een nacelle 21 of rotorbladen 22 op een reeds aanwezige mast 23. De mast 23 vindt steun op een jacket 3, maar eender welke andere fundatie kan worden toegepast. Bij eerder geringe waterdiepte bijvoorbeeld kunnen geheide palen (monopiles) met een zogenaamde “transition piece” - een nabij de waterlijn gelegen ronde overgangsstructuur van monopile naar de mastbevestiging - worden toegepast. Bij geringe waterdiepte kunnen ook “gravity based foundations” worden toegepast. Bij grotere waterdiepte of grotere windturbines worden naast jackets ook zogenaamde Tripods en Tripiles toegepast.With reference to figure 1, an embodiment of the device is shown which is specifically intended for assembling a wind turbine 2 at sea, and in particular for placing wind turbine parts such as a nacelle 21 or rotor blades 22 on an already existing mast 23. The mast 23 finds support on a jacket 3, but any other foundation can be applied. With a rather low water depth, for example, healed piles (monopiles) with a so-called "transition piece" - a round transition structure from monopile to the mast attachment located near the waterline - can be used. With low water depth, "gravity based foundations" can also be applied. For larger water depths or larger wind turbines, so-called Tripods and Tripiles are used in addition to jackets.
De getoonde inrichting 1 omvat een op een opvijzelbaar platform 4 geplaatst hefmiddel 5, bij voorkeur een hijskraan, waarvan een giek 50 is voorzien van een heikabel 52 waaraan een bevestigingsmiddel, zoals een hijstakel 53, is aangebracht, en waaraan een te heffen onderdeel zoals een nacelle 21 (zie figuur 1) losmaakbaar kan worden bevestigd. De giek 50 en de (vrij beweegbare) heikabel 52 vormen tezamen een hefvlak 54 (dat voor alle figuren behalve figuren 4 en 7 overeenkomt met het vlak van de figuur). De giek 50 is aan een uiteinde rond een horizontale as 55 schamierbaar in het hefvlak 54 verbonden met een hefiniddel platform 56a, dat op zijn beurt rond een rotatieas 57 roteerbaar is rond een platform iundatie 56b. De giek 50 kan op bekende wijze rond het scharnierpunt 55 worden opgetopt, d.w.z. omhoog gehaald worden, en worden afgetopt, d.w.z. neergelaten worden.The device 1 shown comprises a lifting means 5 placed on a jackable platform 4, preferably a hoisting crane, a boom 50 of which is provided with a piling cable 52 to which a fastening means, such as a hoist bar 53, is arranged, and to which a component to be lifted such as a lifting device. nacelle 21 (see figure 1) can be releasably attached. The boom 50 and the (freely movable) pile rope 52 together form a lifting surface 54 (which corresponds to the plane of the figure for all figures except figures 4 and 7). The boom 50 is pivotally connected at one end about a horizontal axis 55 in the lifting surface 54 to a lifting platform 56a, which in turn is rotatable about a rotation axis 57 about a platform i 56b. The boom 50 can be raised, pivoted up, i.e. raised, lowered, i.e., lowered around the pivot point 55.
Het opvijzelbaar platform 4 (‘jack-up platform’) is voorzien van verankeringspalen 40 die een werkdek 41 ondersteunen. De verankeringspalen 40 zijn in verticale richting beweegbaar tot op de zeebodem en de hoogtestand van het werkdek 41 ten opzichte van het watemiveau 10 kan worden gewijzigd door het werkdek 41 relatief ten opzichte van de palen 40 te verschuiven door middel van (hydraulische) vijzels of een tandheugel-rondsel aandrijfsysteem. Het werkdek 41 is desgewenst van opslagplaatsen 42 voorzien voor de te heffen en te positioneren onderdelen, in het bijzonder voor de rotorbladen 22. Om de werkwijze volgens de uitvinding uit te kunnen voeren wordt het platform 4 aangemeerd in de onmiddellijke nabijheid van de in zee aanwezige jacket 3, en in ieder geval dusdanig dat de jacket 3 zich in het bereik van het hefiniddel 5 bevindt met de giek 50 in afgetopte toestand.The jackable platform 4 ("jack-up platform") is provided with anchoring posts 40 that support a working deck 41. The anchoring piles 40 are movable vertically up to the seabed and the height position of the working deck 41 relative to the water level 10 can be changed by shifting the working deck 41 relative to the posts 40 by means of (hydraulic) jacks or a rack and pinion drive system. The working deck 41 is, if desired, provided with storage locations 42 for the parts to be lifted and positioned, in particular for the rotor blades 22. In order to be able to carry out the method according to the invention, the platform 4 is moored in the immediate vicinity of those present in the sea. jacket 3, and in any case such that the jacket 3 is in the area of the lifting means 5 with the boom 50 in the capped state.
Volgens de uitvinding is met de giek 50 een hulphefmiddel 6 verbonden. De verbinding tussen het hulphefmiddel 6 en de giek 50 wordt gevormd door een tweede horizontale as 61 die bijvoorbeeld aan de giek 50 is gelast en waarrond het hulphefmiddel 6 in het hefvlak 54 kan worden geroteerd. In de in figuren 1-3 getoonde uitvoeringsvorm wordt deze rotatie mogelijk gemaakt door rotatiemiddelen in de vorm van een tussen de giek 50 en het hulphefmiddel 6 verlopende hijsdraad 62. Door de vrije lengte van de hijsdraad 62 te variëren kan de rotatiestand van het hulphefmiddel 6 ten opzichte van de giek 50 worden bepaald, d.w.z. de onderlinge hoek tussen giek 50 en hulphefmiddel 6.According to the invention, an auxiliary lifting means 6 is connected to the boom 50. The connection between the auxiliary lifting means 6 and the boom 50 is formed by a second horizontal shaft 61 which is for instance welded to the boom 50 and around which the auxiliary lifting means 6 can be rotated in the lifting surface 54. In the embodiment shown in figures 1-3, this rotation is made possible by rotation means in the form of a hoisting wire 62 running between the boom 50 and the auxiliary lifting means 6. By varying the free length of the hoisting wire 62, the rotational position of the auxiliary lifting means 6 can with respect to the boom 50, ie the mutual angle between boom 50 and auxiliary lifting means 6.
Het hulphefmiddel 6 is in een lengterichting 501 van de giek 50 verschuifbaar verbonden met de giek 50. Dit kan bijvoorbeeld gebeuren door de as 61 verschuifbaar met de giek 50 uit te voeren en middels een niet getoonde verplaatsingsinrichting die in ieder geval een trekkabel en lier omvat. Een basis van de as 61 en de giek 50 kunnen hiertoe bijvoorbeeld zijn voorzien van eerste en tweede samenwerkende geleidingsmiddelen in de vorm van een in de lengterichting 501 van de giek 50 verlopende T-balk en een met de as 61 verbonden wielenpaar, waarbij de wielen van een wielenpaar zich aan weerszijden van de flens bevinden en hierover rollen. Aldus kunnen zowel drukkrachten als trekkrachten worden opgenomen. Afhankelijk van de wielbelasting kunnen de wielen eventueel vervangen worden door “bogies” met dubbel wiel. Het is uiteraard mogelijk andere wijzen van verplaatsbaarheid langs de giek 50 te bereiken.The auxiliary lifting means 6 is slidably connected to the boom 50 in a longitudinal direction 501 of the boom 50. This can be done, for example, by making the shaft 61 slidable with the boom 50 and by means of a displacement device (not shown) which in any case comprises a pull rope and winch . A base of the axle 61 and the boom 50 can for this purpose be provided, for example, with first and second cooperating guide means in the form of a T-bar extending in the longitudinal direction 501 of the boom 50 and a pair of wheels connected to the axle 61, the wheels of a pair of wheels are located on both sides of the flange and roll over it. Both pressure forces and tensile forces can thus be absorbed. Depending on the wheel load, the wheels can possibly be replaced by “bogies” with a double wheel. It is of course possible to achieve other modes of mobility along the boom 50.
Het hulphefmiddel 6 wordt in meer detail getoond in figuur 5 en omvat onderling gekoppelde hefbomen (63, 64) die ten opzichte van elkaar kunnen worden bewogen. Een hoofdhefboom 63 is schamierbaar rond de as 61 verbonden met de giek 50 en aan het andere uiteinde eveneens schamierbaar rond een as 65 met een stick 64. Aan het andere uiteinde is de stick 64 tenslotte schamierbaar rond een as 66 verbonden met een opneemgereedschap 7 waarmee een onderdeel kan worden opgenomen. De hefbomen (63, 64) en het opneemgereedschap 7 worden aangedreven door hydraulische cilinders (67, 68) die onderdeel uitmaken van een (niet getoond) hydraulische circuit. Met de in de figuren getoonde uitvoeringsvorm van het hulphefmiddel 6 kan een in het opneemgereedschap 7 opgenomen onderdeel zoals windturbineblad 22 bijvoorbeeld over een hoek van 180 graden in het hefvlak worden gedraaid (op zijn kop gezet), Deze transitie wordt duidelijk uit een vergelijking van de in figuren 2 en 3 getoonde standen van het hulphefmiddel 6. Een verdere vrijheidsgraad wordt verschaft door de giek 50 aan een uiteinde rond de horizontale as 55 schamierbaar in het hefivlak 54 te verbinden met het hefmiddel platform 56a, dat op zijn beurt rond de verticale rotatieas 57 roteerbaar is rond de platform fundatie 56b, welke transitie bijvoorbeeld blijkt uit een vergelijking van de in figuren 2 en 3 getoonde standen van de giek 50. Figuur 3 laat zien dat het hulphefmiddel 6 en meer bepaald het opneemgereedschap 7 ervan eventueel zelfs verder dan het vaartuigdek 41 kan reiken. Een verdere vrijheidsgraad betreft de hoogte-instelling die wordt bereikt door het hulp helmiddel 6 in de lengterichting 501 van de giek 50 verschuifbaar te verbinden met de giek 50.The auxiliary lifting means 6 is shown in more detail in Figure 5 and comprises mutually coupled levers (63, 64) which can be moved relative to each other. A main lever 63 is pivotally connected about the axis 61 to the boom 50 and at the other end also pivotable about an axis 65 with a stick 64. At the other end, the stick 64 is finally pivotally connected about an axis 66 to a pick-up tool 7 with which a part can be included. The levers (63, 64) and the pick-up tool 7 are driven by hydraulic cylinders (67, 68) that are part of a hydraulic circuit (not shown). With the embodiment of the auxiliary lifting means 6 shown in the figures, a component such as wind turbine blade 22 included in the pick-up tool 7 can for instance be rotated through an angle of 180 degrees in the lifting surface (turned upside down). This transition is evident from a comparison of the positions of the auxiliary lifting means 6 shown in figures 2 and 3. A further degree of freedom is provided by hingingly connecting the boom 50 at an end around the horizontal axis 55 in the lifting surface 54 to the lifting platform 56a, which in turn rotates around the vertical axis of rotation. 57 is rotatable around the platform foundation 56b, which transition is apparent, for example, from a comparison of the positions of the boom 50 shown in FIGS. 2 and 3. FIG. 3 shows that the auxiliary lifting means 6 and more particularly the lifting tool 7 thereof possibly even further than the lifting tool. vessel deck 41. A further degree of freedom relates to the height adjustment that is achieved by slidably connecting the auxiliary means 6 in the longitudinal direction 501 of the boom 50 to the boom 50.
Hoewel het opneemgereedschap 7 in vele uitvoeringen kan bestaan wordt een in het bijzonder voor het opnemen en heffen van een rotorblad 22 geschikte uitvoeringsvorm in meer detail getoond in figuren 6 en 7. Hierbij toont figuur 6 een zijaanzicht en figuur 7 een vooraanzicht van het opneemgereedschap 7. Het opneemgereedschap 7 omvat een bevestigingsstructuur in de vorm van rotorblad spreader 406 waaraan een rotorblad 22 losmaakbaar kan worden bevestigd. De spreader 406 is middels een starre doch scharnierende verbinding verbonden met de stick 64 van het hulphefmiddel 6. De starre verbinding omvat een T-vormige overbruggingsconstructie 400 die is verbonden met lijfplaten 401. De lijfplaten 401 zijn met schamierverbindingen 66 en 69 verbonden met respectievelijk de stick 64 en de zuigercilinder 68. De rotorblad spreader constructie 406 is roteerbaar rond scharnier 400a verbonden met de overbruggingsconstructie 400, welke verbinding in deze uitvoeringsvorm een actuator 402 vormt waarmee spreader 406 verbindbaar is of hiervan onderdeel uitmaakt. De actuator 402 is door middel van hydraulische cilinders (403a, 403b) roteerbaar rond de as 400a in een dwarse richting 61. De actuator 402 en spreader 406 omvatten verder middelen voor het in 3 dimensies verplaatsen en/of roteren van delen van de bevestigingsstructuur. Zo kan een rond een loodrecht op de as 400a verlopende rotatieas 400b roteerbaar deel 405 worden geroteerd door inwerking van hydraulische cilinder 404a en/of 404b. Dit zal de telescopisch uitschuifbare armen (406a, 406b) van de rotorblad spreader 406 eveneens roteren. Door de armen (406a, 406b) uit te schuiven wordt de lengte van de spreader 406 desgewenst vergroot en aangepast aan het te heffen onderdeel.Although the pick-up tool 7 can exist in many embodiments, an embodiment particularly suitable for lifting and lifting a rotor blade 22 is shown in more detail in Figs. 6 and 7. Here, Fig. 6 shows a side view and Fig. 7 a front view of the pick-up tool 7 The pick-up tool 7 comprises a mounting structure in the form of rotor blade spreader 406 to which a rotor blade 22 can be releasably attached. The spreader 406 is connected by means of a rigid but hinged connection to the stick 64 of the auxiliary lifting device 6. The rigid connection comprises a T-shaped bridging structure 400 which is connected to body plates 401. The body plates 401 are connected to hinge connections 66 and 69 respectively stick 64 and the piston cylinder 68. The rotor blade spreader structure 406 is rotatably connected around hinge 400a to the bridging structure 400, which connection in this embodiment forms an actuator 402 with which spreader 406 can be connected or forms part thereof. The actuator 402 is rotatable around the axis 400a in a transverse direction 61 by means of hydraulic cylinders (403a, 403b). The actuator 402 and spreader 406 further comprise means for moving and / or rotating parts of the fastening structure in 3 dimensions. For example, a rotation axis 400b rotatable about a rotation axis 400b extending perpendicular to the axis 400a can be rotated by the action of hydraulic cylinder 404a and / or 404b. This will also rotate the telescopically extendable arms (406a, 406b) of the rotor blade spreader 406. By extending the arms (406a, 406b), the length of the spreader 406 is increased if desired and adapted to the part to be lifted.
Een rotorblad 22 kan in twee aan de spreader bevestigde draagriemen 303 worden opgehangen. De combinatie van verplaatsings- en rotatie-actuatoren geeft de mogelijkheid een windturbineblad precies in een willekeurige oriëntatie te plaatsen ten opzichte van de giek 50, en dus ook ten opzichte van de jacket 3 en dus ook van een op de mast 23 gemonteerde gondel 21 met naaf 24.A rotor blade 22 can be suspended in two carrying straps 303 attached to the spreader. The combination of displacement and rotation actuators gives the possibility of placing a wind turbine blade precisely in an arbitrary orientation with respect to the boom 50, and thus also with respect to the jacket 3 and therefore also of a gondola 21 mounted on the mast 23 with hub 24.
Het zal duidelijk zijn dat voor het bedrijven van de verschillende onderdelen van de inrichting, zoals bijvoorbeeld de hefkabellieren en de hydraulische cilinders, (niet getoonde) krachtvoorzieningen zoals accu's, motoren, pompen, en dergelijke aanwezig zijn. Het is ook mogelijk deze voorzieningen geheel of gedeeltelijk op het hefmiddel 5 te plaatsen, waarbij de voor het bekrachtigen van de onderdelen benodigde hydraulische slangen, elektrische en mechanische kabels, en dergelijke meer, langs de giek naar het hulphefmiddel 6 gevoerd worden, waarbij de vereiste energie bijvoorbeeld via zogenaamde umbilical hijskabels naar het hulphefmiddel 6 wordt gevoerd. Een umbilical hijskabel omvat een stalen kabel waarvan de kern geen streng maar bijvoorbeeld een elektrische voedingskabel bevat. Via bijvoorbeeld sleepringen in hefkabelliertrommels kan op deze wijze eenvoudig energie naar het hulphefmiddel 6 gevoerd worden. De krachtvoorziening voor de diverse actuatoren op de rotorblad spreader, wordt het eenvoudigst uitgevoerd door elektrische of hydraulische accumulatoren op de spreader zelf. De bediening van de diverse functies gebeurt het eenvoudigst met radio afstandsbediening.It will be clear that for operating the various parts of the device, such as, for example, the lifting cable winches and the hydraulic cylinders, power provisions such as batteries, motors, pumps and the like (not shown) are present. It is also possible to place these provisions wholly or partly on the lifting means 5, wherein the hydraulic hoses, electrical and mechanical cables, and the like required for energizing the parts are carried along the boom to the auxiliary lifting means 6, the required energy, for example, is fed to the auxiliary lifting device 6 via so-called umbilical hoisting cables. An umbilical hoisting cable comprises a steel cable whose core does not contain a strand but, for example, an electrical supply cable. In this way, energy can easily be fed to the auxiliary lifting means 6 via slip rings in lifting cable winch drums. The power supply for the various actuators on the rotor blade spreader is most easily performed by electric or hydraulic accumulators on the spreader itself. The operation of the various functions is easiest with a radio remote control.
Een geschikte werkwijze voor het op zee plaatsen van een rotorblad 22 en bevestigen aan de naaf 24 van een nacelle 21 van een windturbine 2 omvat het verschaffen op een vaartuig 4 van een inrichting volgens de uitvinding, het met behulp van het opneemgereedschap 7 opnemen van het te plaatsen rotorblad 22, en het met behulp van het hulphefmiddel 6 plaatsen van het rotorblad 22 op een in zee aanwezige jacket 3, waarbij het rotorblad 22 in uitlijning wordt gebracht met de naaf 24 van de reeds aanwezige nacelle 21 door tenminste het hulphefmiddel 6 rond de tweede horizontale as 61 te roteren ten opzichte van de giek 50. Zoals wordt getoond in figuur 1 kan de giek 50 ook gebruikt worden om onderdelen als een nacelle 21 op bekende wijze op de mast 23 van een windturbine te plaatsen. Hiertoe wordt het hulphefmiddel 6 bij voorkeur naar de onderste helft van de giek 50 verschoven zodat dit hulphefmiddel 6 in deze positie geen belemmering vormt voor het vanaf het werkdek 41 opnemen van de nacelle 21 met de hijstakel 53 van de giek 50. Door optoppen van de giek 50 en rotatie van de giek 50 rond de verticale as 57 wordt de opgenomen nacelle 21 in uitlijning gebracht met de mast 23 en hierop geplaatst in de in figuur 3 getoonde positie.A suitable method for placing a rotor blade 22 at sea and attaching it to the hub 24 of a nacelle 21 of a wind turbine 2 comprises providing on a vessel 4 of a device according to the invention, taking up with the aid of the pick-up tool 7 rotor blade 22 to be placed and placing the rotor blade 22 on a jacket 3 present in the sea with the aid of the auxiliary lifting means 6, the rotor blade 22 being brought into alignment with the hub 24 of the already present nacelle 21 by at least the auxiliary lifting means 6 around rotate the second horizontal axis 61 relative to the boom 50. As shown in Figure 1, the boom 50 can also be used to place components such as a nacelle 21 in a known manner on the mast 23 of a wind turbine. To this end, the auxiliary lifting means 6 is preferably shifted to the lower half of the boom 50 so that this auxiliary lifting means 6 in this position does not form an obstacle for receiving the nacelle 21 from the working deck 41 with the hoist link 53 of the boom 50. boom 50 and rotation of the boom 50 about the vertical axis 57, the received nacelle 21 is brought into alignment with the mast 23 and placed thereon in the position shown in figure 3.
Vervolgens wordt de giek 50 weer teruggeroteerd zodat in ieder geval het hulphefmiddel 6 binnen het bereik van het platformwerkdek 41 wordt gebracht. Onder verwijzing naar figuur 2 wordt het hulphefmiddel 6 vervolgens door de hijsdraad 62 aan te trekken ten opzichte van de giek 50 geroteerd tot in de getoonde positie waarin het opneemgereedschap 7 in de onmiddellijke nabijheid van een op te nemen rotorblad 22 is gebracht. Het rotorblad 22 wordt vervolgens in een in hoofdzaak horizontale positie tot in de onmiddellijke nabijheid van de nacelle 21 gebracht, waarbij het hulphefmiddel 6 desgewenst in de lengterichting 501 van de giek 50 langs de giek 50 wordt verschoven, de giek 50 rond de as 57 wordt geroteerd en de hefbomen (63, 64) van het hulphefmiddel 6 onderling worden verdraaid door inwerking van de hydraulische cilinders (67, 68). Om het rotorblad 22 nauwkeurig ten opzichte van de naaf 24 van de nacelle 21 te richten wordt het door het opneemgereedschap 7 opgenomen rotorblad 22 in 3 dimensies verplaatst en/of geroteerd over relatief kleine afstanden, door een rotatie en/of verplaatsing van het opneemgereedschap 7 of de ermee verbonden spreader 406.The boom 50 is then rotated back so that in any case the auxiliary lifting means 6 is brought within the reach of the platform working deck 41. With reference to Figure 2, the auxiliary lifting means 6 is then rotated by pulling the hoisting wire 62 relative to the boom 50 to the position shown in which the receiving tool 7 is brought in the immediate vicinity of a rotor blade 22 to be received. The rotor blade 22 is then brought into a substantially horizontal position in the immediate vicinity of the nacelle 21, the auxiliary lifting means 6 being shifted in the longitudinal direction 501 of the boom 50 along the boom 50, the boom 50 being moved around the axis 57 and the levers (63, 64) of the auxiliary lifting means 6 are rotated relative to each other by the action of the hydraulic cylinders (67, 68). In order to accurately align the rotor blade 22 with respect to the hub 24 of the nacelle 21, the rotor blade 22 received by the pick-up tool 7 is displaced and / or rotated over relatively small distances by rotation and / or displacement of the pick-up tool 7 or the associated spreader 406.
Nadat een goede uitlijning tussen rotorblad 22 en naaf 24 is bereikt wordt het rotorblad 22 bijvoorbeeld door middel van boutverbindingen bevestigd aan de naaf 24 van de nacelle 21.After a good alignment between rotor blade 22 and hub 24 has been achieved, the rotor blade 22 is fixed to the hub 24 of the nacelle 21, for example, by means of bolted connections.
De boven beschreven handelingen worden zo vaak herhaald als er rotorbladen 22 moeten worden geplaatst. In de getoonde uitvoeringsvorm betreft het totaal aantal aan de nacelle 21 te koppelen rotorbladen 3, zodat een rotor een samenstel van een naaf 24 en drie rotorbladen 22 omvat. Hoewel het niet noodzakelijk is de rotorbladen 22 in een hoofdzakelijk horizontale stand te heffen en te plaatsen is de inrichting volgens de uitvinding hier in het bijzonder voor geschikt. Om een nieuw rotorblad 22 te kunnen bevestigen aan een nacelle 21 die reeds van een rotorblad 22 is voorzien kan de naaf 24 van de nacelle 21 desgewenst worden geroteerd rond een langsas van de naaf 24.The operations described above are repeated as many times as rotor blades 22 are to be placed. In the embodiment shown, the total number of rotor blades 3 to be coupled to the nacelle 21 relates to, so that a rotor comprises an assembly of a hub 24 and three rotor blades 22. Although it is not necessary to lift and place the rotor blades 22 in a substantially horizontal position, the device according to the invention is particularly suitable for this purpose. In order to be able to attach a new rotor blade 22 to a nacelle 21 which is already provided with a rotor blade 22, the hub 24 of the nacelle 21 can be rotated about a longitudinal axis of the hub 24 if desired.
De uitvinding is niet beperkt tot de in de figuren getoonde uitvoeringsvormen, en vele varianten ervan zijn mogelijk binnen de beschermingsomvang van de aangehechte conclusies.The invention is not limited to the embodiments shown in the figures, and many variants thereof are possible within the scope of the appended claims.
Claims (23)
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| BE2013/0107A BE1021795B1 (en) | 2013-02-18 | 2013-02-18 | DEVICE AND METHOD FOR ASSEMBLING A SEA CONSTRUCTION WORK |
| PCT/IB2014/059068 WO2014125460A1 (en) | 2013-02-18 | 2014-02-18 | Device and method for assembling a structure |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| BE2013/0107A BE1021795B1 (en) | 2013-02-18 | 2013-02-18 | DEVICE AND METHOD FOR ASSEMBLING A SEA CONSTRUCTION WORK |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| BE1021795B1 true BE1021795B1 (en) | 2016-01-18 |
Family
ID=48183951
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| BE2013/0107A BE1021795B1 (en) | 2013-02-18 | 2013-02-18 | DEVICE AND METHOD FOR ASSEMBLING A SEA CONSTRUCTION WORK |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| BE (1) | BE1021795B1 (en) |
| WO (1) | WO2014125460A1 (en) |
Families Citing this family (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109996751B (en) * | 2016-11-03 | 2021-07-09 | 西门子歌美飒可再生能源公司 | Lifting device for a wind turbine component |
| DE102019119901A1 (en) * | 2019-07-23 | 2021-01-28 | Liebherr-Werk Nenzing Gmbh | Construction ship crane |
| NL2028741B1 (en) * | 2021-07-15 | 2023-01-23 | Itrec Bv | upend crane and installation vessel |
| WO2022229455A1 (en) * | 2021-04-30 | 2022-11-03 | Itrec B.V. | Upend crane and installation vessel |
| EP4373735A1 (en) * | 2021-07-22 | 2024-05-29 | Dolfines | Methods for handling a load, in particular for installing or removing a blade on an offshore wind turbine, and devices for carrying out such methods |
| FR3129654A1 (en) * | 2021-11-26 | 2023-06-02 | Dolfines | Tool for mounting a blade on an offshore wind turbine. |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE20018890U1 (en) * | 2000-08-02 | 2001-12-13 | Liebherr Werk Ehingen | Telescopic crane for lifting loads on towers or masts |
| WO2009048316A1 (en) * | 2007-10-11 | 2009-04-16 | Itrec B.V. | Hoisting crane and offshore vessel |
| EP2365211A1 (en) * | 2010-03-08 | 2011-09-14 | N. prior energy GmbH | Method for carrying out work on a wind farm |
| WO2012002809A1 (en) * | 2010-06-28 | 2012-01-05 | Ihc Holland Ie B.V. | Lifting device and method for positioning of an unwieldy object |
-
2013
- 2013-02-18 BE BE2013/0107A patent/BE1021795B1/en active
-
2014
- 2014-02-18 WO PCT/IB2014/059068 patent/WO2014125460A1/en active Application Filing
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE20018890U1 (en) * | 2000-08-02 | 2001-12-13 | Liebherr Werk Ehingen | Telescopic crane for lifting loads on towers or masts |
| WO2009048316A1 (en) * | 2007-10-11 | 2009-04-16 | Itrec B.V. | Hoisting crane and offshore vessel |
| EP2365211A1 (en) * | 2010-03-08 | 2011-09-14 | N. prior energy GmbH | Method for carrying out work on a wind farm |
| WO2012002809A1 (en) * | 2010-06-28 | 2012-01-05 | Ihc Holland Ie B.V. | Lifting device and method for positioning of an unwieldy object |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| WO2014125460A1 (en) | 2014-08-21 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US10161380B2 (en) | Device and method for placing components of a structure | |
| EP2956400B1 (en) | Device and method for placing a rotor blade of a wind turbine | |
| EP2890626B1 (en) | Device and method for assembling a structure | |
| BE1021795B1 (en) | DEVICE AND METHOD FOR ASSEMBLING A SEA CONSTRUCTION WORK | |
| NL2004987C2 (en) | LIFT DEVICE AND METHOD FOR POSITIONING A LOG OBJECT. | |
| US20140319091A1 (en) | Erecting a wind powerplant | |
| WO2013093614A1 (en) | Device and method for assembling a structure at sea | |
| BE1018581A4 (en) | DEVICE AND METHOD FOR ASSEMBLING A SEA CONSTRUCTION WORK. | |
| WO2014097254A1 (en) | Device and method for placing a structural component | |
| BE1021796B1 (en) | DEVICE AND METHOD FOR PLACING AT SEA A ROTOR SHEET OF A WIND TURBINE | |
| BE1021469B1 (en) | DEVICE AND METHOD FOR ASSEMBLING A SEA CONSTRUCTION WORK | |
| BE1020451A4 (en) | DEVICE AND METHOD FOR ASSEMBLING A SEA CONSTRUCTION WORK. | |
| BE1021594B1 (en) | DEVICE AND METHOD FOR PLACING PARTS OF A CONSTRUCTION WORK AT SEA | |
| NL2028741B1 (en) | upend crane and installation vessel | |
| BE1021593B1 (en) | DEVICE AND METHOD FOR POSING A BUILDING PART | |
| WO2021121492A1 (en) | A method for installing or removing wind turbine components |