海上漂浮式風(fēng)機(jī)及其風(fēng)機(jī)基礎(chǔ)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種海上漂浮式風(fēng)機(jī)及其風(fēng)機(jī)基礎(chǔ)。
【背景技術(shù)】
[0002]現(xiàn)有的漂浮式海上風(fēng)機(jī)基礎(chǔ)主要有單立柱浮筒式基礎(chǔ)、三浮筒式基礎(chǔ)、半潛式基礎(chǔ)和張力腿式基礎(chǔ)。其中單立柱浮筒結(jié)構(gòu)、三浮筒式基礎(chǔ)和半潛式結(jié)構(gòu)通過懸鏈線或錨鏈定位，在風(fēng)、浪作用下易發(fā)生較大的縱搖、橫搖、旋轉(zhuǎn)、垂蕩，從而使風(fēng)機(jī)無法正常運(yùn)行，為了降低風(fēng)機(jī)的運(yùn)動幅度，通常需要單獨(dú)設(shè)置阻尼系統(tǒng)，不但增加設(shè)計(jì)難度，也提高了工程造價(jià)。張力腿平臺式基礎(chǔ)通過張力腿系統(tǒng)定位，張力腿一般垂直錨固于海底，平臺浮力大于重力，張力腿需要提供較大的預(yù)張力來平衡浮筒的浮力，維持機(jī)組平衡和穩(wěn)定，風(fēng)機(jī)縱搖和垂蕩較小，但是在水平方向的運(yùn)動幅度較大，而且在惡劣海況下張力腿易發(fā)生破壞，導(dǎo)致風(fēng)機(jī)失去平衡。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是:提供一種海上漂浮式風(fēng)機(jī)及其風(fēng)機(jī)基礎(chǔ)，結(jié)構(gòu)簡單，穩(wěn)性好，不易發(fā)生破壞，對水深的適應(yīng)性強(qiáng)，特別適用于水深較大的海域。
[0004]本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是:一種海上漂浮式風(fēng)機(jī)基礎(chǔ)，包括浮筒結(jié)構(gòu)、支架結(jié)構(gòu)、壓載艙和上層固定裝置和下層固定裝置，壓載艙位于浮筒結(jié)構(gòu)的下方，浮筒結(jié)構(gòu)和壓載艙之間通過支架結(jié)構(gòu)連接，壓載艙為扁平的箱體結(jié)構(gòu)，壓載艙的外輪廓大于浮筒結(jié)構(gòu)的外輪廓，上層固定裝置包括多根上層纜索，上層纜索在浮筒結(jié)構(gòu)四周均勻分布，上層纜索的上端與浮筒結(jié)構(gòu)固定，上層纜索的下端與海底固定，下層固定裝置包括多根下層纜索，下層纜索在壓載艙四周均勻分布，下層纜索的上端與壓載艙固定，下層纜索的下端與海底固定。
[0005]進(jìn)一步限定，浮筒結(jié)構(gòu)為單浮筒結(jié)構(gòu)。
[0006]進(jìn)一步限定，支架結(jié)構(gòu)由多個向下張開的支撐腿構(gòu)成，支撐腿在浮筒結(jié)構(gòu)的底部均勻分布，浮筒結(jié)構(gòu)的底部通過支撐腿支撐在壓載艙上。
[0007]進(jìn)一步限定，壓載艙的上表面上具有安裝孔，支撐腿的底部通過法蘭或灌注混凝土砂漿的方式安裝在安裝孔內(nèi)。
[0008]進(jìn)一步限定，壓載艙內(nèi)部分為多個獨(dú)立艙室，獨(dú)立艙室通過壓載艙水量調(diào)節(jié)裝置調(diào)節(jié)壓載水量。
[0009]進(jìn)一步限定，上層纜索的上端固定在浮筒結(jié)構(gòu)的水線以下位置。
[0010]進(jìn)一步限定，上層纜索為纖維或纖維復(fù)合材質(zhì)的纜索，下層纜索為金屬錨鏈。
[0011]—種海上漂浮式風(fēng)機(jī)，包括風(fēng)力主機(jī)、風(fēng)機(jī)塔筒和海上漂浮式風(fēng)機(jī)基礎(chǔ)，風(fēng)力主機(jī)安裝風(fēng)機(jī)塔筒的頂部，風(fēng)機(jī)塔筒的底部安裝在海上漂浮式風(fēng)機(jī)基礎(chǔ)上。
[0012]進(jìn)一步限定，海上漂浮式風(fēng)機(jī)還包括操作平臺，操作平臺位于風(fēng)機(jī)塔筒的底部。
[0013]本發(fā)明的有益效果是:
[0014]1、可以通過對整機(jī)進(jìn)行精確計(jì)算確定合適的壓載水位，使風(fēng)機(jī)達(dá)到最佳平衡狀態(tài)，并使定位纜索和錨鏈具有一定的初始張緊力，初始張緊力不宜過大。當(dāng)風(fēng)機(jī)在風(fēng)浪作用下發(fā)生縱搖或橫搖時，上層纜索與下層纜索的張拉力可形成一對反向力偶，阻止風(fēng)機(jī)發(fā)生較大縱搖、橫搖。定位纜索同時能夠限制風(fēng)機(jī)水平運(yùn)動。扁平的壓載艙海水作用面積大，能有效降低風(fēng)機(jī)垂蕩和旋轉(zhuǎn)；
[0015]2、通過支撐腿連接具有連接方便，受力過渡平緩，能提高抗沖擊和抗疲勞性能的優(yōu)點(diǎn)；
[0016]3、通過調(diào)節(jié)各個獨(dú)立艙室的壓載水量，可以控制風(fēng)機(jī)的垂直度和平衡狀態(tài)。
【附圖說明】
[0017]下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對本發(fā)明進(jìn)一步說明；
[0018]圖1是本發(fā)明的風(fēng)機(jī)整體結(jié)構(gòu)示意圖；
[0019]圖2是本發(fā)明的浮筒結(jié)構(gòu)與壓載艙通過支撐腿連接的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0020]圖3是本發(fā)明的壓載艙局部剖視示意圖；
[0021]圖4是本發(fā)明的風(fēng)機(jī)受上層纜索與下層纜索的反向力偶作用的示意圖；
[0022]圖5是本發(fā)明的抗扭轉(zhuǎn)力矩的示意圖；
[0023]其中，1.浮筒結(jié)構(gòu)，2.壓載艙，2-1.獨(dú)立艙室，3.支撐腿，4.上層纜索，5.下層纜索，6.安裝孔，7.風(fēng)機(jī)塔筒，8.操作平臺。
【具體實(shí)施方式】
[0024]如圖1、2、3和4所示，一種海上漂浮式風(fēng)機(jī)基礎(chǔ)，包括浮筒結(jié)構(gòu)1、支架結(jié)構(gòu)、壓載艙2和上層固定裝置和下層固定裝置，壓載艙2位于浮筒結(jié)構(gòu)1的下方，浮筒結(jié)構(gòu)1和壓載艙2之間通過支架結(jié)構(gòu)連接，支架結(jié)構(gòu)增大了整個風(fēng)機(jī)基礎(chǔ)的長度，使結(jié)構(gòu)重心下移，增大了風(fēng)機(jī)塔架與基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)動慣性矩和反向力偶的力矩。
[0025]浮筒結(jié)構(gòu)1為單浮筒結(jié)構(gòu)。
[0026]壓載艙2為扁平的箱體結(jié)構(gòu)，壓載艙2的外輪廓大于浮筒結(jié)構(gòu)1的外輪廓，壓載艙2內(nèi)部分為多個獨(dú)立艙室2-1，獨(dú)立艙室2-1通過壓載艙水量調(diào)節(jié)裝置調(diào)節(jié)壓載水量，進(jìn)而使風(fēng)機(jī)保持平衡姿態(tài)，檢測風(fēng)機(jī)傾斜程度的其中一種方案是在風(fēng)力主機(jī)上部內(nèi)裝設(shè)有水平度測量裝置，當(dāng)風(fēng)機(jī)傾斜度過大時，控制壓載艙水量調(diào)節(jié)裝置將壓載水從一側(cè)的一個或多個獨(dú)立艙室2-1排向另一側(cè)的獨(dú)立艙室2-1，進(jìn)而使風(fēng)機(jī)恢復(fù)平衡。壓載艙2的外輪廓具體為方形、多邊形或圓盤形。由于壓載艙2位于水線下深水區(qū)，受波浪影響小，不會因此增大風(fēng)機(jī)的水平運(yùn)動。
[0027]上層固定裝置包括多根上層纜索4，上層纜索4在浮筒結(jié)構(gòu)1四周均勻分布，上層纜索4的上端與浮筒結(jié)構(gòu)1固定，固定位置在浮筒結(jié)構(gòu)1的水線位置，上層纜索4的下端與海底固定。下層固定裝置包括多根下層纜索5，下層纜索5在壓載艙2四周均勻分布，下層纜索5的上端與壓載艙2固定，下層纜索5的下端與海底固定，下層纜索5可以提供較大的抗扭轉(zhuǎn)力矩，降低風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)動幅度和偏航誤差，如圖5所示。上層纜索4為纖維或纖維復(fù)合材質(zhì)的纜索，可以減少上層纜索4的重量，增加彈性和回復(fù)力，下層纜索5為金屬錨鏈，可以增加下層纜索5的結(jié)構(gòu)重量和慣性。在圖中，上層纜索4和下層纜索5的數(shù)量都為4組，實(shí)際操作時也可配合壓載艙2的具體形狀采用6組或8組。
[0028]支架結(jié)構(gòu)由多個向下張開的支撐腿3構(gòu)成，支撐腿3在浮筒結(jié)構(gòu)1的底部均勻分布，浮筒結(jié)構(gòu)1的底部通過支撐腿3支撐在壓載艙2上，支撐腿3為鋼管焊接的管架結(jié)構(gòu)，在滿足結(jié)構(gòu)剛度的同時，不會大幅增加工程造價(jià)。壓載艙2的上表面上具有安裝孔6，支撐腿3的底部通過法蘭或灌注混凝土砂漿的方式安裝在安裝孔6內(nèi)。
[0029]—種海上漂浮式風(fēng)機(jī)，包括風(fēng)力主機(jī)、風(fēng)機(jī)塔筒7和上述海上漂浮式風(fēng)機(jī)基礎(chǔ)，風(fēng)力主機(jī)安裝風(fēng)機(jī)塔筒7的頂部，風(fēng)機(jī)塔筒7的底部安裝在海上漂浮式風(fēng)機(jī)基礎(chǔ)上，該海上漂浮式風(fēng)機(jī)還包括操作平臺8，操作平臺8位于風(fēng)機(jī)塔筒7的底部。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種海上漂浮式風(fēng)機(jī)基礎(chǔ)，其特征是: 包括浮筒結(jié)構(gòu)(1)、支架結(jié)構(gòu)、壓載艙(2)和上層固定裝置和下層固定裝置， 壓載艙(2)位于浮筒結(jié)構(gòu)(1)的下方，浮筒結(jié)構(gòu)(1)和壓載艙(2)之間通過支架結(jié)構(gòu)連接， 壓載艙(2)為扁平的箱體結(jié)構(gòu)，壓載艙(2)的外輪廓大于浮筒結(jié)構(gòu)(1)的外輪廓， 上層固定裝置包括多根上層纜索(4)，上層纜索(4)在浮筒結(jié)構(gòu)(1)四周均勻分布，上層纜索(4)的上端與浮筒結(jié)構(gòu)(1)固定，上層纜索(4)的下端與海底固定， 下層固定裝置包括多根下層纜索(5)，下層纜索(5)在壓載艙(2)四周均勻分布，下層纜索(5)的上端與壓載艙(2)固定，下層纜索(5)的下端與海底固定。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的海上漂浮式風(fēng)機(jī)基礎(chǔ)，其特征是:所述的浮筒結(jié)構(gòu)(1)為單浮筒結(jié)構(gòu)。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的海上漂浮式風(fēng)機(jī)基礎(chǔ)，其特征是:所述的支架結(jié)構(gòu)由多個向下張開的支撐腿(3)構(gòu)成，支撐腿(3)在浮筒結(jié)構(gòu)(1)的底部均勻分布，浮筒結(jié)構(gòu)(1)的底部通過支撐腿(3)支撐在壓載艙(2)上。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的海上漂浮式風(fēng)機(jī)基礎(chǔ)，其特征是:所述的壓載艙(2)的上表面上具有安裝孔￠)，支撐腿(3)的底部通過法蘭或灌注混凝土砂漿的方式安裝在安裝孔(6)內(nèi) ο5.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3或4所述的海上漂浮式風(fēng)機(jī)基礎(chǔ)，其特征是:所述的壓載艙(2)內(nèi)部分為多個獨(dú)立艙室(2-1)，獨(dú)立艙室(2-1)通過壓載艙水量調(diào)節(jié)裝置調(diào)節(jié)壓載水量。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的海上漂浮式風(fēng)機(jī)基礎(chǔ)，其特征是:所述的上層纜索(4)的上端固定在浮筒結(jié)構(gòu)(1)的水線位置。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的海上漂浮式風(fēng)機(jī)基礎(chǔ)，其特征是:所述的上層纜索(4)為纖維或纖維復(fù)合材質(zhì)的纜索，下層纜索(5)為金屬錨鏈。8.—種海上漂浮式風(fēng)機(jī)，其特征是:包括風(fēng)力主機(jī)、風(fēng)機(jī)塔筒(7)和權(quán)利要求1、2、3、4、6或7所述的海上漂浮式風(fēng)機(jī)基礎(chǔ)，風(fēng)力主機(jī)安裝風(fēng)機(jī)塔筒(7)的頂部，風(fēng)機(jī)塔筒(7)的底部安裝在海上漂浮式風(fēng)機(jī)基礎(chǔ)上。9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的海上漂浮式風(fēng)機(jī)，其特征是:還包括操作平臺(8)，操作平臺(8)位于風(fēng)機(jī)塔筒(7)的底部。
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種海上漂浮式風(fēng)機(jī)及其風(fēng)機(jī)基礎(chǔ)，風(fēng)機(jī)基礎(chǔ)包括浮筒結(jié)構(gòu)、支架結(jié)構(gòu)、壓載艙和上層固定裝置和下層固定裝置，壓載艙位于浮筒結(jié)構(gòu)的下方，浮筒結(jié)構(gòu)和壓載艙之間通過支架結(jié)構(gòu)連接，壓載艙為扁平的箱體結(jié)構(gòu)，壓載艙的外輪廓大于浮筒結(jié)構(gòu)的外輪廓，上層固定裝置包括多根上層纜索，上層纜索在浮筒結(jié)構(gòu)四周均勻分布，上層纜索的上端與浮筒結(jié)構(gòu)固定，上層纜索的下端與海底固定，下層固定裝置包括多根下層纜索，下層纜索在壓載艙四周均勻分布，下層纜索的上端與壓載艙固定，下層纜索的下端與海底固定。本發(fā)明的有益效果是：結(jié)構(gòu)簡單，穩(wěn)性好，不易發(fā)生破壞，對水深的適應(yīng)性強(qiáng)，特別適用于水深較大的海域。
【IPC分類】B63B21/50, B63B35/44, F03D13/25
【公開號】CN105402091
【申請?zhí)枴緾N201510919057
【發(fā)明人】張力偉, 郭庭福, 鮑玉亮, 徐銘
【申請人】新譽(yù)集團(tuán)有限公司
【公開日】2016年3月16日
【申請日】2015年12月11日