海上“變形金剛”全解析——海上風(fēng)電安裝起重機(jī)

海上風(fēng)電安裝起重機(jī)按吊臂的動(dòng)作方式分為兩類：固定式和回轉(zhuǎn)式。

固定式起重機(jī)臂架在船上的安裝位置是固定的，只能通過(guò)前后變幅實(shí)現(xiàn)起吊重物的目的，而且吊點(diǎn)就位要靠船的移位實(shí)現(xiàn)，因此其作業(yè)效率低下，作業(yè)能力受限。

回轉(zhuǎn)式起重機(jī)通過(guò)安裝可旋轉(zhuǎn)式基座，克服了固定式起重機(jī)不能左右移動(dòng)的缺陷，不僅可以實(shí)現(xiàn)吊臂的前后方向移動(dòng)，還可通過(guò)轉(zhuǎn)臺(tái)的回轉(zhuǎn)，在船不移動(dòng)的情況下完成吊物的橫向位移，其機(jī)動(dòng)性大大優(yōu)于固定式起重機(jī)，特別是在船舶兩舷轉(zhuǎn)移吊重物時(shí)更為顯著。

回轉(zhuǎn)式起重機(jī)按照主體結(jié)構(gòu)型式區(qū)分主要有基座式起重機(jī)、繞樁式起重機(jī)及桅柱式起重機(jī)。

基座式起重機(jī)主要通過(guò)旋轉(zhuǎn)基座與船體連接，由于其重量及傾覆力矩巨大，回轉(zhuǎn)支承機(jī)構(gòu)大多采用滾輪式，其支柱為焊在船舶主甲板上的大直徑圓筒，并從甲板延伸到船底，形成強(qiáng)固的船體框架和圓筒框架，便于巨大的力與力矩的傳遞。

與基座式起重機(jī)相比，桅柱式起重機(jī)最大的特點(diǎn)在于它圍繞桅柱的旋轉(zhuǎn)吊臂。桅柱是固定在基座上的，不再需要旋轉(zhuǎn)軸承，這很大程度上降低了起重機(jī)的尾搖幅度，使起重機(jī)具有較小的空間占用率和尾擺度空間，同時(shí)可以節(jié)約甲板面積。由于桅柱式起重機(jī)是通過(guò)框架式結(jié)構(gòu)與船體相連接，連接部相對(duì)簡(jiǎn)單，不需要特定的桶形基礎(chǔ)，也不需要配重，可以降低起重機(jī)的整體重量。

繞樁式起重機(jī)為安裝在海上自升式作業(yè)平臺(tái)的特殊起重機(jī)，其中心可穿過(guò)平臺(tái)樁腿并實(shí)現(xiàn)360度回轉(zhuǎn)。與一般基座式起重機(jī)相比，繞樁式起重機(jī)具有“設(shè)計(jì)緊湊、自重輕、占用甲板面積小、工作高效、能力強(qiáng)”等明顯優(yōu)勢(shì)。

海上風(fēng)電安裝起重機(jī)主要結(jié)構(gòu)

海上風(fēng)電安裝起重機(jī)主要由基座、回轉(zhuǎn)平臺(tái)、人字架及吊臂等結(jié)構(gòu)部件組成。

基座一般為圓筒型，用船板彎制而成，采用法蘭或焊接方式固定安裝于船（平臺(tái)）甲板上。回轉(zhuǎn)平臺(tái)通過(guò)轉(zhuǎn)盤軸承安裝于基座上，吊臂、人字架、司機(jī)室、絞車、回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)等安裝于回轉(zhuǎn)平臺(tái)上，回轉(zhuǎn)平臺(tái)通過(guò)轉(zhuǎn)盤軸承與底座實(shí)現(xiàn)相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)。人字架和吊臂一般用高強(qiáng)度鋼管焊接制作，平面桁架式結(jié)構(gòu)，使外型空間擋風(fēng)面積小、承風(fēng)能力強(qiáng)、全密封的鋼管適于海上工作環(huán)境。

基座、回轉(zhuǎn)平臺(tái)、吊臂、人字架

 海上風(fēng)電安裝起重機(jī)主要機(jī)構(gòu)

起升機(jī)構(gòu)。起升機(jī)構(gòu)由卷筒、支架和行星減速箱組成。起升機(jī)構(gòu)和液壓馬達(dá)（或電動(dòng)機(jī)）、鋼絲繩、滑輪、吊鉤及其它附件等組成起重設(shè)備的起升系統(tǒng)。

其工作原理：由電動(dòng)機(jī)或馬達(dá)驅(qū)動(dòng)齒輪箱轉(zhuǎn)動(dòng)帶動(dòng)繩筒轉(zhuǎn)動(dòng)，通過(guò)繩筒轉(zhuǎn)動(dòng)收緊鋼絲繩，鋼絲繩通過(guò)滑輪（組）拉動(dòng)吊鉤直線上升；反之齒輪箱輸出反轉(zhuǎn)使吊鉤直線下降；如需要在某一位置停止，電動(dòng)機(jī)或馬達(dá)停止，同時(shí)制動(dòng)器剎住齒輪箱輸出上的輪轂而停止繩筒轉(zhuǎn)動(dòng)，吊鉤停止在某一個(gè)需要的高度；在上升的頂部高度限定的位置，設(shè)定一個(gè)吊鉤高位報(bào)警停止的限位預(yù)防吊鉤和吊臂發(fā)生碰撞事故。

變幅機(jī)構(gòu)。變幅機(jī)構(gòu)與起升機(jī)構(gòu)一樣，由卷筒、支架和行星減速箱組成。變幅機(jī)構(gòu)和液壓馬達(dá)（或電動(dòng)機(jī)）、鋼絲繩、滑輪及其它附件等組成起重設(shè)備的變幅系統(tǒng)。其工作原理為：由電動(dòng)機(jī)或馬達(dá)驅(qū)動(dòng)齒輪箱轉(zhuǎn)動(dòng)帶動(dòng)繩筒轉(zhuǎn)動(dòng)，通過(guò)繩筒轉(zhuǎn)動(dòng)收緊鋼絲繩，吊臂以吊臂轉(zhuǎn)軸為中心向上旋轉(zhuǎn)使吊臂上升；反之齒輪箱輸出反轉(zhuǎn)使吊臂下降；如需要在某一位置停止，電動(dòng)機(jī)或馬達(dá)停止，同時(shí)制動(dòng)器剎住齒輪箱輸出上的輪轂停止繩筒轉(zhuǎn)動(dòng)，吊臂停止在某一個(gè)需要的位置。

回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)。回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)是帶圓盤制動(dòng)器的行星齒輪減速器，由液壓馬達(dá)或電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)，小齒輪輸出（帶動(dòng)整機(jī)回轉(zhuǎn)），即通過(guò)電動(dòng)機(jī)或馬達(dá)轉(zhuǎn)動(dòng)驅(qū)動(dòng)小齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)，在筒體的回轉(zhuǎn)齒條上作相對(duì)運(yùn)行，使吊機(jī)的上部分相對(duì)吊機(jī)筒體作相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)而達(dá)到吊機(jī)的轉(zhuǎn)旋運(yùn)動(dòng)。回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)和液壓馬達(dá)（或電動(dòng)機(jī)）、轉(zhuǎn)盤支承裝置等組成起重設(shè)備的回轉(zhuǎn)系統(tǒng)。

海上風(fēng)電安裝起重機(jī)控制系統(tǒng)

海上風(fēng)電安裝起重機(jī)設(shè)備的控制方式主要采用液壓控制及電動(dòng)變頻控制兩種。液壓控制的系統(tǒng)一般由動(dòng)力元件（電動(dòng)機(jī)或柴油機(jī)）、分動(dòng)箱、柱塞泵、多路閥、液壓馬達(dá)、其它閥件、管路管件、接頭等組成，相對(duì)電變頻的控制方式，液壓控制成熟程度高、制造成本及后期的維護(hù)保養(yǎng)較低等優(yōu)勢(shì)。

隨著變頻控制技術(shù)的不斷成熟及成本的不斷下降，電動(dòng)變頻控制也不斷應(yīng)用于海上起重設(shè)備，現(xiàn)在，海上風(fēng)電起重機(jī)動(dòng)力系統(tǒng)基本上采用電動(dòng)變頻控制。相對(duì)于液壓控制方式，電變頻控制有著綠色環(huán)保、節(jié)能、界面友好、模塊程度高、后期維保方便等優(yōu)點(diǎn)，是后續(xù)產(chǎn)品發(fā)展的主要方向。

作為大國(guó)重器，海上風(fēng)電安裝起重機(jī)是風(fēng)電安裝行業(yè)中的核心裝備，其能力直接影響了風(fēng)電設(shè)備安裝工藝和效率；隨著海上風(fēng)電以及石油開(kāi)采行業(yè)的迅猛發(fā)展，海上風(fēng)電安裝起重機(jī)設(shè)備及相應(yīng)技術(shù)也會(huì)不斷取得進(jìn)步。