CN102146682B - 一种螃蟹式的海洋潮流能发电海底固定装置及方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种仿螃蟹外形结构设计的海洋潮流能发电海底固定装置及方法，属于海洋能开发技术应用领域。本发明的螃蟹式海洋潮流能发电海底固定装置主要由支撑平台、固定腿、调节腿、支脚以及各种连接件等组成。与现有的重力固定方式相比，本发明对海底地貌要求低，本发明适用于不同海底地质条件，并能很好的保证装置的水下稳定性。

Description

一种螃蟹式的海洋潮流能发电海底固定装置及方法
技术领域
本发明涉及一种仿造螃蟹外形结构设计的海洋潮流能发电海底固定装置及方法，具体是能适用于不同海底地质条件，并能保证该装置水下稳定性的一种螃蟹式的海洋潮流能发电海底固定装置及方法。属于海洋能开发技术应用领域。
背景技术
潮流能发电作为一种可行的，具有开发潜力的海洋能开发技术得到了国际性关注，为全球电力需求的急剧增加、能源短缺和环境污染等问题提供解决方案，并且符合可持续发展的战略要求。潮流发电的原理是直接利用涨落潮水的水流冲击潮流水轮机的叶片，将机械能转化为电能。这就要求水轮机固定在水下进行运转。
目前，国内外采用的固定方式有如下几种：重力固定、桩基固定、浮动安装和舵板动力固定等。下面是这几种方式的特点：
一是重力固定。即利用装置本身的重力，直接将发电机组固定在海床上的安装方式。采用重力固定方式可以有效躲避风浪等海洋恶劣环境，且可以不影响水上交通，因此可放置于潮流资源丰富但为交通枢纽的海峡、海道内。但是重力基底座自身重量大，与海底接触面积大，因此对海底地貌要求很高，容易受到海底地理条件的影响。
二是桩基固定。即采用类似于风电机组的安装方式，在海床上打桩，将潮流发电装置与桩基相连的安装方式。这种方式常用于轴流水轮机组的安装，更易于机组就地检修。但这种方式成本较高，对海底生态环境有一定的破坏。
三是浮动安装。这种安装方式有3种方案。第一种柔性系泊，即通过一根缆绳（或链条），将漂浮的设备系泊在海床上，这种固定方式使设备可以在一定范围内随着潮流流向的变化漂动，从而使设备在涨潮和落潮时均可以最佳工况投入运行。第二种刚性系泊。通过一组缆绳（或链条），将漂浮的设备系泊在海床上，仅允许设备在固定点附近轻微移动。第三种浮动平台。将多个涡轮设备集中安装在一个漂浮的平台上，整个平台可随水位的变化而浮动。
四是舵板动力固定。这一装置的原理类似于F1赛车翼板的作用，它通过在设备框架上安装多个舵板，使潮流对舵板产生向下的压力，抵消装置受潮流的倾覆力矩，从而固定装置。
总之，在海洋潮流能发电的工程应用中，可以有效躲避风浪等海洋恶劣环境并放置于潮流资源丰富但为交通枢纽的海峡、海道内的海底重力固定方式，得到了广泛的应用。重力固定有个显著的缺点就是容易受海底地貌及地质条件影响，对海底地貌要求高。
发明内容
为了克服重力固定方式容易受海底地貌及地质条件影响，对海底地貌要求高的不足，本发明提供一种螃蟹式的海洋潮流能发电海底固定装置及方法，该装置能适用于不同海底地质条件，并能保证装置的水下稳定性。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：本发明是仿螃蟹外形结构设计的。这种螃蟹式的海洋潮流能发电海底固定装置包括支撑平台，固定在支撑平台上的固定腿，能相对于固定腿旋转的调节腿，固定腿和调节腿通过连轴联接，支脚通过圆柱销与调节腿所联接。
所述固定腿和调节腿通过连轴联接后称为支腿，本发明共有八条支腿，这八条支腿分布在支撑平台两侧，每侧有四条支腿，由于本发明所支撑的聚流罩、水轮机、传动以及配电装置重量大，因此由八条支腿分配所支撑的重量，减轻了每条支腿的受力，增加装置的承重能力，两侧支腿张开后形成的平面远大于支撑平台，增加了装置的稳定性；所述固定腿和调节腿上均有七个调节孔，调节腿通过插销联接不同位置的调节孔实现调节；所述支脚由脚盘和脚钉组成，本发明由八个支脚与海底接触，每个支脚与海底的接触面积减小，这就降低了对海底地貌的要求，通过支腿的调节，可以实现支撑平台的调平，而毛刺状的脚钉增大了支脚与海底的摩擦，能够使装置更稳定的固定在海底。
一种螃蟹式的海洋潮流能发电海底固定方法，其特征在于，具体步骤如下：
一是放入海底前使所有支腿处于伸直状态，也就是使整个装置处于最低状态。
二是调节每条支腿插销所连接的调节孔间的位置，使每条支腿都与海底接触。
本发明的有益效果是：适用于不同的海底地质条件，并且能保证装置的水下稳定性。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
图1是本发明的示意图。
图2是固定腿与调节腿连接处的放大图。
图3是调节腿与支脚连接处的放大图。
图4是支脚的示意图。
图中1.支撑平台，2.固定腿, 3.调节腿, 4.连轴, 5.第一调节孔, 6.第二调节孔, 7.插销, 8.圆柱销, 9.支脚, 10.脚盘, 11.脚钉。
具体实施方式
这种仿造螃蟹外形结构的海洋潮流能发电海底固定装置，包括支撑平台(1)，固定在支撑平台(1)上的固定腿(2)，能相对于固定腿(2)旋转的调节腿(3)，固定腿(2)和调节腿(3)通过连轴(4)联接，支脚(9)通过圆柱销(8)与调节腿(3)所联接。所述固定腿(2)和调节腿(3)通过连轴(4)联接后称为支腿，本发明共有八条支腿，这八条支腿分布在支撑平台两侧，每侧有四条支腿；所述固定腿(2)和调节腿(3)上均有七个调节孔（5，6）,通过插销(7)联接不同位置的调节孔实现调节；所述支脚(9)由脚盘(10)和脚钉(11)组成。
具体调节方法为：初始状态时，所有的支腿都处于完全伸直状态，也就是说，整个装置处于最低的状态。由于海底不平整，装置落到海底时至少有三个支脚(9)与海底接触，三角形具有稳定性，装置就稳定在海底。调节其他支腿使相应的支脚(9)与海底接触，这样就会使装置更加稳定的固定在海底。

Claims (4)

1.一种仿造螃蟹外形设计的海洋潮流能发电海底固定装置，包括支撑平台(1)，固定在支撑平台(1)上的固定腿(2)，能相对于固定腿(2)旋转的调节腿(3)，固定腿(2)和调节腿(3)通过连轴(4)联接，支脚(9)通过圆柱销(8)与调节腿(3)所联接；所述固定腿（2）和调节腿（3）通过连轴（4）联接后称为支腿；所述固定腿(2)和调节腿(3)上均有七个调节孔(5，6)，调节腿(3)通过插销(7)联接不同位置的调节孔实现调节。
2.根据权利要求1所述的一种仿造螃蟹外形设计的海洋潮流能发电海底固定装置,其特征在于固定腿(2)和调节腿(3)组成的支腿共有八个，分布在支撑平台的两侧，每侧有四个，由八条支腿分配所支撑的重量。
3.根据权利要求1所述的一种仿造螃蟹外形设计的海洋潮流能发电海底固定装置,其特征在于支脚(9)由脚盘(10)和脚钉(11)组成。
4.一种如权利要求1所述的仿造螃蟹外形设计的海洋潮流能发电海底固定装置的固定方法，其特征在于，具体步骤如下：
一是放入海底前使所有支腿处于伸直状态，也就是使整个装置处于最低状态；
二是调节每条支腿插销所 联接的调节孔（5，6）间的位置，使每条支腿都与海底接触。
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Assignee: Jiangsu Branch of China Academy of Machinery Science & Technology

Assignor: Advanced Manufacture Technology Center,China Academy of Machinery Science & Technology

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Denomination of invention: Crab-type ocean tide energy generating seabed fixing device and method

Granted publication date: 20120822

License type: Exclusive License

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