海上“變形金剛”全解析——海上風(fēng)電安裝起重機

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

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

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

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

基座式起重機主要通過旋轉(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。

與基座式起重機相比，桅柱式起重機最大的特點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的尾搖幅度，使起重機具有較小的空間占用率和尾擺度空間，同時可以節(jié)約甲板面積。由于桅柱式起重機是通過框架式結(jié)構(gòu)與船體相連接，連接部相對簡單，不需要特定的桶形基礎(chǔ)，也不需要配重，可以降低起重機的整體重量。

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

海上風(fēng)電安裝起重機主要結(jié)構(gòu)

海上風(fēng)電安裝起重機主要由基座、回轉(zhuǎn)平臺、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）甲板上。回轉(zhuǎn)平臺通過轉(zhuǎn)盤軸承安裝于基座上，吊臂、人字架、司機室、絞車、回轉(zhuǎn)機構(gòu)等安裝于回轉(zhuǎn)平臺上，回轉(zhuǎn)平臺通過轉(zhuǎn)盤軸承與底座實現(xiàn)相對轉(zhuǎn)動。人字架和吊臂一般用高強度鋼管焊接制作，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、全密封的鋼管適于海上工作環(huán)境。

基座、回轉(zhuǎn)平臺、吊臂、人字架

 海上風(fēng)電安裝起重機主要機構(gòu)

起升機構(gòu)。起升機構(gòu)由卷筒、支架和行星減速箱組成。起升機構(gòu)和液壓馬達(dá)（或電動機）、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：由電動機或馬達(dá)驅(qū)動齒輪箱轉(zhuǎn)動帶動繩筒轉(zhuǎn)動，通過繩筒轉(zhuǎn)動收緊鋼絲繩，鋼絲繩通過滑輪（組）拉動吊鉤直線上升；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，電動機或馬達(dá)停止，同時制動器剎住齒輪箱輸出上的輪轂而停止繩筒轉(zhuǎn)動，吊鉤停止在某一個需要的高度；在上升的頂部高度限定的位置，設(shè)定一個吊鉤高位報警停止的限位預(yù)防吊鉤和吊臂發(fā)生碰撞事故。

變幅機構(gòu)。變幅機構(gòu)與起升機構(gòu)一樣，由卷筒、支架和行星減速箱組成。變幅機構(gòu)和液壓馬達(dá)（或電動機）、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：由電動機或馬達(dá)驅(qū)動齒輪箱轉(zhuǎn)動帶動繩筒轉(zhuǎn)動，通過繩筒轉(zhuǎn)動收緊鋼絲繩，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，電動機或馬達(dá)停止，同時制動器剎住齒輪箱輸出上的輪轂停止繩筒轉(zhuǎn)動，吊臂停止在某一個需要的位置。

回轉(zhuǎn)機構(gòu)。回轉(zhuǎn)機構(gòu)是帶圓盤制動器的行星齒輪減速器，由液壓馬達(dá)或電動機驅(qū)動，小齒輪輸出（帶動整機回轉(zhuǎn)），即通過電動機或馬達(dá)轉(zhuǎn)動驅(qū)動小齒輪轉(zhuǎn)動，在筒體的回轉(zhuǎn)齒條上作相對運行，使吊機的上部分相對吊機筒體作相對轉(zhuǎn)動而達(dá)到吊機的轉(zhuǎn)旋運動。回轉(zhuǎn)機構(gòu)和液壓馬達(dá)（或電動機）、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)電安裝起重機控制系統(tǒng)

海上風(fēng)電安裝起重機設(shè)備的控制方式主要采用液壓控制及電動變頻控制兩種。液壓控制的系統(tǒng)一般由動力元件（電動機或柴油機）、分動箱、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。

隨著變頻控制技術(shù)的不斷成熟及成本的不斷下降，電動變頻控制也不斷應(yīng)用于海上起重設(shè)備，現(xiàn)在，海上風(fēng)電起重機動力系統(tǒng)基本上采用電動變頻控制。相對于液壓控制方式，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，是后續(xù)產(chǎn)品發(fā)展的主要方向。

作為大國重器，海上風(fēng)電安裝起重機是風(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)電以及石油開采行業(yè)的迅猛發(fā)展，海上風(fēng)電安裝起重機設(shè)備及相應(yīng)技術(shù)也會不斷取得進(jìn)步。