CN104763593A - 一种法兰阀镍锰合金弹簧岛礁风力发电机器 - Google Patents

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Abstract

本发明属于海洋能源开发技术应用领域，涉及一种法兰阀镍锰合金弹簧岛礁风力发电机器，作业平台的三条边上都有平台铰链与法兰弹簧减震器上孔端头相连接，作业平台上固定安装有机电转换机组和蓄能储存柜以及冷却用泵，冷却用泵的泵吸入管与过滤吸管之间还串联有法兰单向阀，作为改进：法兰弹簧减震器包括法兰弹簧杆、法兰弹簧内筒、法兰导向外筒、法兰第一弹簧座、弹簧法兰上端盖以及第一双向弹簧和第二双向弹簧，法兰单向阀包括：法兰头阀体、上导流体、空腔套筒、移动阀芯、下导流体以及上下对称布置的锥孔压盖， 第一双向弹簧和第二双向弹簧都是整体采用高强度耐腐蚀的镍锰合金钢材料，移动阀芯整体采用高强度耐腐蚀的复合612尼龙材料。

Description

一种法兰阀镍锰合金弹簧岛礁风力发电机器
技术领域              
    本发明涉及的是一种发电辅助装置，属于海洋能源开发技术应用领域，尤其涉及借助于海面作业平台的一种法兰阀镍锰合金弹簧岛礁风力发电机器。
背景技术
海洋蕴藏着巨大的可再生能源，同时海洋风能比陆地更加丰富且质量更好，开发海洋能源已经成为世界各国的战略性选择。我国沿海城市工业发达，人口稠密，电力资源紧缺，岛屿军民用电问题更为突出。而我国的海岸线漫长，海洋资源丰富，加大海洋风能的开发力度，可有效缓解沿海城市及岛屿电力资源的难题。
海洋风能发电离不开海洋平台，海洋平台是为在海上进行发电、钻井、采油、集运、观测、导航、施工等活动提供生产和生活设施的构筑物。按其结构特性和工作状态可分为固定式、活动式和半固定式三大类。固定式平台的下部由桩、扩大基脚或其他构造直接支承并固着于海底，按支承情况分为桩基式和重力式两种。活动式平台浮于水中或支承于海底，能从一井位移至另一井位，接支承情况可分为着底式和浮动式两类，近年来正在研究新颖的半固定式海洋平台，它既能固定在深水中，又具有可移性，张力腿式平台即属此类。
海洋平台由上部结构，即平台甲板和基础结构组成。上部结构一般由上下层平台甲板和层间桁架或立柱构成。甲板上布置成套钻采装置及辅助工具、动力装置、泥浆循环净化设备、人员的工作、生活设施和直升飞机升降台等。平台甲板的尺寸由使用工艺确定。
当今世界各国的海洋平台都存在一个最严重技术瓶颈就是：抗海浪冲击减震能力差。由于抗海浪冲击减震能力差直接导致维修成本高，使用寿命短。因此，必须对现有技术的海洋平台结构进行改进，采用高效减震措施，以满足海洋开采的需要。
众所周知，海上风力发电平台系统每次维修的费用都是惊人的，海水自身含有各种腐蚀性混合物，海上风力发电平台在使用过程中，机械能转换为电能长期运行必然发热，任何一次机械维修或更换以及管道堵塞后的清堵花费较高，且长时间影响风力发电生产。
海上风力发电平台系统中的冷却泵必须配备单向阀，才能解决每次泵启动的引水问题。目前使用的单向阀，像：钢球式，阀门式和重力式，存在的主要缺点是：内部由于设置有弹簧致使产生较大的阻力损失。特别是在激流管路中使用，阻尼弹簧一旦不能承受激流冲击发生偏压或失灵，就有可能导致不可预见的事故发生。因此与之配套管路上单向阀的灵敏度和使用寿命一直来成为海上风力发电平台系统中的瓶颈技术。
发明内容
本发明提供一种采用镍锰合金法兰弹簧减震器结构，结合法兰单向阀的风力发电器，来解决岛礁风能发电设备的技术瓶颈，具体如下：
一种法兰阀镍锰合金弹簧岛礁风力发电机器,作业平台的三条边上都有平台铰链与法兰弹簧减震器上孔端头相连接，法兰弹簧减震器下孔端头与固定支脚相连接，所述的作业平台上固定安装有机电转换机组和蓄能储存柜以及冷却用泵，蓄能储存柜与机电转换机组之间有连接导线，冷却用泵排出口与机电转换机组间有冷却导管，所述的机电转换机组顶盖上有风轮转轴伸出，风轮转轴固定支撑着风叶转轮，所述的冷却用泵的泵吸入管与过滤吸管之间还串联有法兰单向阀，作为改进：
所述的法兰弹簧减震器包括法兰弹簧杆、法兰弹簧内筒、法兰导向外筒、法兰第一弹簧座、弹簧法兰上端盖以及第一双向弹簧和第二双向弹簧，所述的法兰弹簧杆光轴一端固定有双向弹簧座，双向弹簧座外圆与所述的法兰弹簧内筒内孔之间为可轴向滑动配合；
所述的法兰弹簧杆另一端有弹簧杆外螺纹，弹簧杆外螺纹外径尺寸小于或等于所述的法兰弹簧杆外径尺寸；所述的法兰弹簧内筒光孔一端固定有第二弹簧座，第二弹簧座内孔与所述的法兰弹簧杆外圆之间为可轴向滑动配合；所述的法兰弹簧内筒另一端有弹簧内筒法兰，拉弹簧内筒法兰与所述的法兰第一弹簧座之间有法兰下螺钉连接固定，法兰第一弹簧座外端有减震器下孔端头，减震器下孔端头与所述的固定支脚相连接；所述的法兰导向外筒开孔端的内孔圆筒壁与所述的法兰弹簧内筒外圆之间为滑动配合，所述的法兰导向外筒另一端有弹簧外筒法兰，弹簧外筒法兰与所述的弹簧法兰上端盖之间有法兰上螺钉连接固定，所述的弹簧外筒法兰内端面有上端盖内螺孔，所述的弹簧外筒法兰外端面有减震器上孔端头，减震器上孔端头与所述的平台铰链相连接；所述的双向弹簧座与所述的法兰第一弹簧座之间固定有所述的第一双向弹簧，所述的双向弹簧座与所述的第二弹簧座之间固定有所述的第二双向弹簧；所述的第一双向弹簧和所述的第二双向弹簧都是整体采用高强度耐腐蚀的镍锰合金钢材料，所述的法兰弹簧内筒和所述的法兰导向外筒以及所述的法兰弹簧杆都是整体采用碳化硼陶瓷；所述的法兰单向阀包括：法兰头阀体、上导流体、空腔套筒、移动阀芯、下导流体以及上下对称布置的锥孔压盖，所述的法兰头阀体外圆的上下两端有平面法兰，所述的法兰头阀体的内圆通孔上下分别有上台阶孔和下台阶孔，所述的上台阶孔上端以及所述的下台阶孔下端分别都有紧固内螺孔；上圆柱体与流道圆杆之间有圆锥面过渡连接，流道圆杆与圆柱阀杆之间有圆锥面过渡连接，所述的上圆柱体外圆尺寸与所述的圆柱阀杆外圆尺寸相同；所述的上导流体外圆弧面上有定位上两筋板，定位上两筋板外缘与所述的上台阶孔之间为滑动配合，位于上方的锥孔压盖的压盖外螺纹与所述的上台阶孔上端的紧固内螺孔相结合，位于上方的锥孔压盖的压盖内端面将所述的定位上两筋板固定在所述的上台阶孔上；所述的下导流体平面端有下导流光孔内圆与所述的圆柱阀杆外圆之间为滑动配合，所述的下导流光孔底端与所述的圆柱阀杆下端面之间有装配间隙；且所述的下导流体外圆弧面上有定位下两筋板，定位下两筋板外缘与所述的下台阶孔之间为滑动配合，位于下方的锥孔压盖的压盖外螺纹与所述的下台阶孔下端的紧固内螺孔相结合，位于下方的锥孔压盖的压盖内端面将所述的定位下两筋板固定在所述的下台阶孔上；所述的移动阀芯的上圆锥筒与上圆锥体之间有三叶上连筋相连接，所述的移动阀芯的下圆锥筒与下圆锥体之间有三叶下连筋相连接，所述的上圆锥筒上的上密封外圆与所述的下圆锥筒上的下密封外圆相等且均与所述的空腔套筒内圆之间为过盈配合，形成密闭的环状空腔；所述的空腔套筒外圆与所述的内圆通孔之间为滑动配合；所述的上圆锥体上的阀芯上内圆与所述的上圆柱体外圆之间为滑动配合，所述的移动阀芯上的阀芯中内圆与所述的下圆锥体上的阀芯下内圆尺寸相同且均与所述的圆柱阀杆外圆之间为滑动配合；所述的定位上两筋板和所述的定位下两筋板的单板厚度为7至8毫米。
所述的上导流体和所述的下导流体都采用碳化硼陶瓷，所述的移动阀芯整体采用高强度耐腐蚀的复合612尼龙材料，所述的法兰头阀体采用复合玻璃钢。
作为进一步改进：所述的碳化硼陶瓷以                                                (碳化硼) 复合材料为基料，配以矿化剂MgO(氧化镁)、 (碳酸钡)及结合粘土组成，并且其各组分的重量百分比含量为:93～95%、MgO:1.5～1.7%、:1.7～1.9%、结合粘土:2.5～2.7%；
所述的复合612尼龙材料为以尼龙612树脂为主要成分，由下列重量百分比的组分所构成：尼龙612树脂：85～86%、玻璃纤维：5.1～5.3%、抗老化剂：0.8～0.9%、耐磨剂：1.3～1.5%、固化剂：2.7～2.9%、增韧剂：2.2～2.4%，余量为阻燃剂或抗静电剂；
所述的镍锰合金钢材料由如下重量百分比的元素组成：Ni（镍）:12.6～12.8%、Mn（锰）: 6.2～6.4%、Cr（铬）:2.6～2.8%、Mo（钼）:1.2～1.4%、W（钨）:2.2～2.4%、Nb（铌）: 1.1～1.3%、C（碳）:1.0～1.2%，余量为Fe（铁）及不可避免的杂质；所述杂质的重量百分比含量为：Sn（锡）少于0.05%、 Si（硅）少于0.20%、 S（硫）少于0.012%、 P（磷）少于0.015%。
作为进一步改进：所述的法兰弹簧杆直径为102至108毫米，所述的弹簧杆外螺纹25为M100×3或M105×4。
作为进一步改进：所述的法兰弹簧内筒内径为303至305毫米，所述的法兰弹簧内筒16外径为329至331毫米，筒外螺纹外径为382至384毫米。
作为进一步改进：所述的减震器上孔端头与减震器下孔端头之间的距离为3570至3580毫米。
作为进一步改进：所述的法兰弹簧减震器与所述的作业平台平面之间呈现45度夹角布置。
本发明的有益效果
    一、作业平台的三条边上都有平台铰链与法兰弹簧减震器一端相连接，法兰弹簧减震器另一端与固定支脚相连接，且所述的法兰弹簧减震器与所述的作业平台平面之间呈现45度夹角布置，确保作业平台平稳固定。
二、法兰弹簧减震器采用法兰连接结构形成双弹簧组合减震，每只法兰弹簧减震器都能同时承受拉力或压力，确保作业平台能抵御来自任何任何方位的海浪冲击。
三、移动阀芯上有上圆锥筒上的上密封外圆与下圆锥筒上的下密封外圆相等且均与所述的空腔套筒内圆之间为过盈配合，形成密闭的环状空腔，使得移动阀芯整体比重介于海水比重与石油比重之间，能随着介质流动方向而移动，工作全程无需额外消耗任何能耗的单向阀；上导流体上的圆柱阀杆外圆与下导流体平面端的下导流光孔内圆之间为滑动配合，且下导流光孔底端与圆柱阀杆下端面之间有装配间隙，结合两只锥孔压盖的压盖外螺纹分别与上台阶孔上端的紧固内螺孔以及下台阶孔下端的紧固内螺孔螺旋紧固定位，降低了加工精度要求，便于装配。
四、本发明的关键零部件分部采用高强度耐腐蚀的镍锰合金钢和碳化硼陶瓷以及复合612尼龙，有效提高使用寿命，减少维修费用。
附图说明
图1为本发明的整体侧面示意图。
图2为图1俯视图。
图3为图1或图2中的法兰弹簧减震器45放大剖面示意图。
图4是图1中的法兰单向阀90过轴心线的剖面图正向流通状态。
图5是图4中的法兰单向阀90过轴心线处于反向截止状态。
图6是图4或图5中的移动阀芯70立体剖面图。
图7是图4或图5中的移动阀芯70剖面图。
图8是图4中的A～A剖视图。
图9是图4中的B～B剖视图。
图10是图4中的C～C剖视图。
具体实施方式
    下面结合附图和具体实施方式来详细说明本发明：
    图1、图2和图3中：一种法兰阀镍锰合金弹簧岛礁风力发电机器,作业平台10的三条边上都有平台铰链44与法兰弹簧减震器45上孔端头相连接，法兰弹簧减震器45下孔端头与固定支脚46相连接，所述的作业平台10上固定安装有机电转换机组41和蓄能储存柜48以及冷却用泵38，蓄能储存柜48与机电转换机组41之间有连接导线49，冷却用泵38排出口与机电转换机组41间有冷却导管47，所述的机电转换机组41顶盖上有风轮转轴42伸出，风轮转轴42固定支撑着风叶转轮43，所述的冷却用泵38的泵吸入管94与过滤吸管52之间还串联有法兰单向阀90，作为改进：所述的法兰弹簧减震器45包括法兰弹簧杆55、法兰弹簧内筒16、法兰导向外筒27、法兰第一弹簧座17、弹簧法兰上端盖87以及第一双向弹簧56和第二双向弹簧64，所述的法兰弹簧杆55光轴一端固定有双向弹簧座24，双向弹簧座24外圆与所述的法兰弹簧内筒16内孔之间为可轴向滑动配合；所述的法兰弹簧杆55另一端有弹簧杆外螺纹25，弹簧杆外螺纹25外径尺寸小于或等于所述的法兰弹簧杆55外径尺寸；所述的法兰弹簧内筒16光孔一端固定有第二弹簧座20，第二弹簧座20内孔与所述的法兰弹簧杆55外圆之间为可轴向滑动配合；所述的法兰弹簧内筒16另一端有弹簧内筒法兰91，拉弹簧内筒法兰91与所述的法兰第一弹簧座17之间有法兰下螺钉99连接固定，法兰第一弹簧座17外端有减震器下孔端头82，减震器下孔端头82与所述的固定支脚46相连接；所述的法兰导向外筒27开孔端的内孔圆筒壁与所述的法兰弹簧内筒16外圆之间为滑动配合，所述的法兰导向外筒27另一端有弹簧外筒法兰98，弹簧外筒法兰98与所述的弹簧法兰上端盖87之间有法兰上螺钉88连接固定，所述的弹簧外筒法兰98内端面有上端盖内螺孔15，所述的弹簧外筒法兰98外端面有减震器上孔端头23，减震器上孔端头23与所述的平台铰链44相连接；所述的双向弹簧座24与所述的法兰第一弹簧座17之间固定有所述的第一双向弹簧56，所述的双向弹簧座24与所述的第二弹簧座20之间固定有所述的第二双向弹簧64；所述的第一双向弹簧56和所述的第二双向弹簧64都是整体采用高强度耐腐蚀的镍锰合金钢材料，所述的法兰弹簧内筒16和所述的法兰导向外筒27以及所述的法兰弹簧杆55都是整体采用碳化硼陶瓷；
图4、图5、图6、图7、图8、图9和图10中，所述的法兰单向阀90包括：法兰头阀体50、上导流体30、空腔套筒60、移动阀芯70、下导流体80以及上下对称布置的锥孔压盖40，所述的法兰头阀体50外圆的上下两端有平面法兰92，所述的法兰头阀体50的内圆通孔57上下分别有上台阶孔53和下台阶孔58，所述的上台阶孔53上端以及所述的下台阶孔58下端分别都有紧固内螺孔54；上圆柱体32与流道圆杆34之间有圆锥面过渡连接，流道圆杆34与圆柱阀杆31之间有圆锥面过渡连接，所述的上圆柱体32外圆尺寸与所述的圆柱阀杆31外圆尺寸相同；所述的上导流体30外圆弧面上有定位上两筋板35，定位上两筋板35外缘与所述的上台阶孔53之间为滑动配合，位于上方的锥孔压盖40的压盖外螺纹93与所述的上台阶孔53上端的紧固内螺孔54相结合，位于上方的锥孔压盖40的压盖内端面97将所述的定位上两筋板35固定在所述的上台阶孔53上；所述的下导流体80平面端有下导流光孔89内圆与所述的圆柱阀杆31外圆之间为滑动配合，所述的下导流光孔89底端与所述的圆柱阀杆31下端面之间有装配间隙39；且所述的下导流体80外圆弧面上有定位下两筋板85，定位下两筋板85外缘与所述的下台阶孔58之间为滑动配合，位于下方的锥孔压盖40的压盖外螺纹93与所述的下台阶孔58下端的紧固内螺孔54相结合，位于下方的锥孔压盖40的压盖内端面97将所述的定位下两筋板85固定在所述的下台阶孔58上；所述的移动阀芯70的上圆锥筒73与上圆锥体72之间有三叶上连筋71相连接，所述的移动阀芯70的下圆锥筒79与下圆锥体78之间有三叶下连筋77相连接，所述的上圆锥筒73上的上密封外圆63与所述的下圆锥筒79上的下密封外圆69相等且均与所述的空腔套筒60内圆之间为过盈配合，形成密闭的环状空腔66；所述的空腔套筒60外圆与所述的内圆通孔57之间为滑动配合；所述的上圆锥体72上的阀芯上内圆74与所述的上圆柱体32外圆之间为滑动配合，所述的移动阀芯70上的阀芯中内圆75与所述的下圆锥体78上的阀芯下内圆76尺寸相同且均与所述的圆柱阀杆31外圆之间为滑动配合；所述的定位上两筋板35和所述的定位下两筋板85的单板厚度为7至8毫米。
所述的上导流体30和所述的下导流体80都采用碳化硼陶瓷，所述的移动阀芯70整体采用高强度耐腐蚀的复合612尼龙材料，所述的法兰头阀体50采用复合玻璃钢。
实施例中。
所述的碳化硼陶瓷其各组分的重量百分比含量为:94%、MgO:1.6%、:1.8%、结合粘土:2.6%；
所述的复合612尼龙由下列重量百分比的组分所构成：尼龙612树脂：85.5%、玻璃纤维：5.2%、抗老化剂：0.85%、耐磨剂：1.4%、固化剂：2.8%、增韧剂：2.3%，余量为阻燃剂或抗静电剂；
所述的镍锰合金钢材料由如下重量百分比的元素组成：Ni（镍）:12.7%、Mn（锰）: 6.3%、Cr（铬）:2.7%、Mo（钼）:1.3%、W（钨）:2.3%、Nb（铌）: 1.2%、C（碳）:1.1%，余量为Fe（铁）及不可避免的杂质；所述杂质的重量百分比含量为：Sn（锡）为0.05%、 Si（硅）为0.19%、 S（硫）为0.011%、 P（磷）为0.012%。
所述的法兰弹簧杆55直径为102毫米，所述的弹簧杆外螺纹25为M100×3。
所述的法兰弹簧内筒16内径为304毫米，所述的法兰弹簧内筒16外径为330毫米，筒外螺纹91外径为383毫米。
所述的减震器上孔端头23与减震器下孔端头82之间的距离为3575毫米。
本发明的关键零部件法兰单向阀90组装过程如下：
1.  移动阀芯70与空腔套筒60组装，见图6、图7。
将空腔套筒60加热至200度膨胀，使得空腔套筒60内圆与上密封外圆63以及下密封外圆69之间均为过盈配合，形成密闭的环状空腔66，空腔套筒60外圆与所述的内圆通孔57之间为滑动配合。
2.  整体组装，见图4、图5、图8、图9和图10。
第一步：将上导流体30的定位上两筋板35放置在法兰头阀体50的上台阶孔53内，用一个锥孔压盖40的压盖外螺纹93与上台阶孔53侧的紧固内螺孔54螺旋配合固定住上导流体30的定位上两筋板35。
第二步：将移动阀芯70套入上导流体30的圆柱阀杆31，使得上圆锥筒73外圆以及下圆锥筒79外圆与法兰头阀体50的内圆通孔57之间为滑动配合；移动阀芯70上的阀芯上内圆74和阀芯中内圆75以及阀芯下内圆76均与圆柱阀杆31外圆之间为滑动配合。
第三步：将下导流体80的定位下两筋板85放置在法兰头阀体50的下台阶孔58内，用另一个锥孔压盖40的压盖外螺纹93与下台阶孔58侧的紧固内螺孔54螺旋配合固定住下导流体80的定位下两筋板85，下导流体80的下导流光孔89内圆与圆柱阀杆31外圆之间滑动配合，下导流光孔89底端与圆柱阀杆31下端面之间有1毫米的装配间隙39。
第四步：管路连接，将法兰头阀体50上端的平面法兰92与泵吸入管94下端法兰密闭连接，将法兰头阀体50下端的平面法兰92与过滤吸管52上端法兰密闭连接，组装完毕。
使用过程，法兰单向阀90整体垂直放置，带有环状空腔66的移动阀芯70整体比重为每1毫米立方的重量为1.05克，法兰单向阀90静态时处于截止关闭状态。
图4中，来自过滤吸管52的冷却海水自下而上流动时，推动移动阀芯70上移，冷却海水经过位于本发明下端的锥孔压盖40的圆锥柱孔96与下导流体80之间流经定位下两筋板85所处流道，进入到移动阀芯70的下圆锥筒79与下圆锥体78之间有三叶下连筋77所处流道，再流经流道圆杆34外圆与阀芯中内圆75之间的通道，进入到三叶上连筋71所处流道，再流经定位上两筋板35所处流道后，从位于本发明上端的锥孔压盖40的圆锥柱孔96与上导流体30之间流出进入到泵吸入管94。
图5中，来自机电转换冷却系统外的泵吸入管94中的冷却海水因意外情况自上而下逆流时，推动移动阀芯70下移，移动阀芯70上的阀芯中内圆75与圆柱阀杆31外圆之间为精密滑动配合，定位下两筋板85与定位上两筋板35之间的流道被截止关闭。自上而下的冷却海水从位于本发明上端的锥孔压盖40的圆锥柱孔96与上导流体30之间，进入定位上两筋板35所处流道，再进入到三叶上连筋71所处流道后被止住，有效阻止逆流避免了意外事故发生，且工作全程无需额外消耗任何能耗就能实现单向阀功效。
本发明的关键零部件法兰弹簧减震器45组装过程如下：
（一）、所述的法兰弹簧杆55光轴一端与双向弹簧座24内孔之间过盈配合固定成一体，所述的法兰弹簧内筒16光孔一端与第二弹簧座20外圆之间过盈配合固定成一体；
（二）、先将第二双向弹簧64从法兰弹簧杆55螺纹一端套入，并使第二双向弹簧64一端抵住双向弹簧座24一侧面； 将法兰弹簧杆55上的弹簧杆外螺纹25一端穿越第二弹簧座20内孔，实现第二双向弹簧64另一端可触碰第二弹簧座20；
（三）、先将第一双向弹簧56放入法兰弹簧内筒16之中，再将弹簧内筒法兰91与所述的法兰第一弹簧座17之间用六颗法兰下螺钉99连接固定，使得第一双向弹簧56一端抵住双向弹簧座24另一侧面，第一双向弹簧56另一端抵住法兰第一弹簧座17里侧面，同时实现第二双向弹簧64另一端抵住第二弹簧座20；
（四）、先将法兰导向外筒27开孔端的内孔圆筒壁与所述的法兰弹簧内筒16外圆之间为滑动配合，再将弹簧杆外螺纹25与弹簧法兰上端盖87上的上端盖内螺孔15相配合紧固，最后将法兰导向外筒27另一端的弹簧外筒法兰98与所述的弹簧法兰上端盖87之间用六颗法法兰上螺钉88连接固定。
安装完毕。
（五）、依次将三个法兰弹簧减震器45上的减震器上孔端头23依次与作业平台10的三条边上都有平台铰链44相连接，依次将三个法兰弹簧减震器45上的减震器下孔端头82与固定支脚46相连接。
蓄能储存柜48与机电转换机组41之间都有连接导线49，当海风吹动风叶转轮43旋转，继而带动风轮转轴42旋转，在机电转换机组41内部将机械能转换为电能，通过连接导线49将电能储存在蓄能储存柜48之中或是直接提供给岛礁上的人们使用。
在海浪冲击下，当法兰弹簧减震器45承受着拉力负荷之时，法兰弹簧减震器45中的第一双向弹簧56受压缩，而第二双向弹簧64被拉伸；
在海浪冲击下，当法兰弹簧减震器45承受着压力负荷之时，则法兰弹簧减震器45中的第一双向弹簧56被拉伸，而第二双向弹簧64受压缩。
本发明具备以下突出的实质性特点和显著的进步：
一、作业平台10的三条边上都有平台铰链44与法兰弹簧减震器45一端相连接，法兰弹簧减震器45另一端与固定支脚46相连接，且所述的法兰弹簧减震器45与所述的作业平台10平面之间呈现45度夹角布置，确保作业平台10平稳固定。
二、法兰弹簧减震器45采用法兰连接结构形成双弹簧组合减震，每只法兰弹簧减震器45都能同时承受拉力或压力，确保作业平台10能抵御来自任何任何方位的海浪冲击。
   三、移动阀芯70上有上圆锥筒73上的上密封外圆63与下圆锥筒79上的下密封外圆69相等且均与所述的空腔套筒60内圆之间为过盈配合，形成密闭的环状空腔66，使得移动阀芯70整体比重等于或略大于海水比重，能随着冷却海水流动方向而移动，工作全程无需额外消耗任何能耗的单向阀；上导流体30上的圆柱阀杆31外圆与下导流体80平面端的下导流光孔89内圆之间为滑动配合，且下导流光孔89底端与圆柱阀杆31下端面之间有装配间隙39，结合两只锥孔压盖40的压盖外螺纹93分别与上台阶孔53上端的紧固内螺孔54以及下台阶孔58下端的紧固内螺孔54螺旋紧固定位，降低了加工精度要求，便于装配。
四、采用高强度耐腐蚀的镍锰合金钢所制成的第一双向弹簧56和所述的第二双向弹簧64比316常规不锈钢使用寿命更加延长。复合612尼龙材料的移动阀芯70的使用寿命比常规不锈钢材质要长。碳化硼陶瓷材料的上导流体30和所述的下导流体80外表面的表面粗糙度受损程度远小于常规不锈钢材质的表面粗糙度受损程度。
五、机电转换机组41中配备了机电转换机组冷却系统，特别是冷却用泵38前置有法兰单向阀90，不但可确保机电转换机组41长期运行不会发热，而且冷却用泵38可以无需添加引水就可遥控启动，实现了自动操控。
无论作业平台10受到压力还是受到拉力冲击，法兰弹簧减震器45都能够起到减震的作用。应用法兰单向阀90能确保每年系统设备大检修之前能正常运行，彻底消除了因单向阀故障引发冷却事故，减少了岛礁环境恶劣修理困难的昂贵维修费用。
 (表1)碳化硼陶瓷的上导流体30和所述的下导流体80与常规316不锈钢的上导流体30和所述的下导流体80的耐腐蚀磨损实验数据对比
由表1的对照数据可以得出：碳化硼陶瓷材料的耐腐蚀抗磨损能力远远强于常规316不锈钢。
(表2)为第一双向弹簧56和所述的第二双向弹簧64为镍锰合金钢材料，与第一双向弹簧56和所述的第二双向弹簧64为常规弹簧钢材质的表面腐蚀受损程度实验数据对比
由表2的对照数据可以得出：镍锰合金钢的耐腐蚀抗磨损能力远远强于常规弹簧钢。
 (表3)为复合612尼龙材料的移动阀芯70与常规不锈钢材料的移动阀芯70的耐腐蚀磨损实验数据对比
由表3的对照数据可以得出：复合612尼龙的耐腐蚀抗磨损能力远远强于常规不锈钢。
本发明能确保每年系统设备大检修之前能正常运行，较好地消除了因单向阀故障影响海上风力发电平台机电转换机组冷却系统停止故障的隐患。

Claims (6)

1.一种法兰阀镍锰合金弹簧岛礁风力发电机器,作业平台(10)的三条边上都有平台铰链(44)与法兰弹簧减震器(45)上孔端头相连接，法兰弹簧减震器(45)下孔端头与固定支脚(46)相连接，所述的作业平台(10)上固定安装有机电转换机组(41)和蓄能储存柜(48)以及冷却用泵(38)，蓄能储存柜(48)与机电转换机组(41)之间有连接导线(49)，冷却用泵(38)排出口与机电转换机组(41)间有冷却导管(47)，所述的机电转换机组(41)顶盖上有风轮转轴(42)伸出，风轮转轴(42)固定支撑着风叶转轮(43)，所述的冷却用泵(38)的泵吸入管(94)与过滤吸管(52)之间还串联有法兰单向阀(90)，其特征是：
所述的法兰弹簧减震器(45)包括法兰弹簧杆(55)、法兰弹簧内筒(16)、法兰导向外筒(27)、法兰第一弹簧座(17)、弹簧法兰上端盖(87)以及第一双向弹簧(56)和第二双向弹簧(64)，所述的法兰弹簧杆(55)光轴一端固定有双向弹簧座(24)，双向弹簧座(24)外圆与所述的法兰弹簧内筒(16)内孔之间为可轴向滑动配合；所述的法兰弹簧杆(55)另一端有弹簧杆外螺纹(25)，弹簧杆外螺纹(25)外径尺寸小于或等于所述的法兰弹簧杆(55)外径尺寸；所述的法兰弹簧内筒(16)光孔一端固定有第二弹簧座(20)，第二弹簧座(20)内孔与所述的法兰弹簧杆(55)外圆之间为可轴向滑动配合；所述的法兰弹簧内筒(16)另一端有弹簧内筒法兰(91)，拉弹簧内筒法兰(91)与所述的法兰第一弹簧座(17)之间有法兰下螺钉(99)连接固定，法兰第一弹簧座(17)外端有减震器下孔端头(82)，减震器下孔端头(82)与所述的固定支脚(46)相连接；
所述的法兰导向外筒(27)开孔端的内孔圆筒壁与所述的法兰弹簧内筒(16)外圆之间为滑动配合，所述的法兰导向外筒(27)另一端有弹簧外筒法兰(98)，弹簧外筒法兰(98)与所述的弹簧法兰上端盖(87)之间有法兰上螺钉(88)连接固定，所述的弹簧外筒法兰(98)内端面有上端盖内螺孔(15)，所述的弹簧外筒法兰(98)外端面有减震器上孔端头(23)，减震器上孔端头(23)与所述的平台铰链(44)相连接；所述的双向弹簧座(24)与所述的法兰第一弹簧座(17)之间固定有所述的第一双向弹簧(56)，所述的双向弹簧座(24)与所述的第二弹簧座(20)之间固定有所述的第二双向弹簧(64)；
所述的第一双向弹簧(56)和所述的第二双向弹簧(64)都是整体采用高强度耐腐蚀的镍锰合金钢材料，所述的法兰弹簧内筒(16)和所述的法兰导向外筒(27)以及所述的法兰弹簧杆(55)都是整体采用碳化硼陶瓷；
所述的法兰单向阀(90)包括：法兰头阀体(50)、上导流体(30)、空腔套筒(60)、移动阀芯(70)、下导流体(80)以及上下对称布置的锥孔压盖(40)，所述的法兰头阀体(50)外圆的上下两端有平面法兰(92)，所述的法兰头阀体(50)的内圆通孔(57)上下分别有上台阶孔(53)和下台阶孔(58)，所述的上台阶孔(53)上端以及所述的下台阶孔(58)下端分别都有紧固内螺孔(54)；
上圆柱体(32)与流道圆杆(34)之间有圆锥面过渡连接，流道圆杆(34)与圆柱阀杆(31)之间有圆锥面过渡连接，所述的上圆柱体(32)外圆尺寸与所述的圆柱阀杆(31)外圆尺寸相同；
所述的上导流体(30)外圆弧面上有定位上两筋板(35)，定位上两筋板(35)外缘与所述的上台阶孔(53)之间为滑动配合，位于上方的锥孔压盖(40)的压盖外螺纹(93)与所述的上台阶孔(53)上端的紧固内螺孔(54)相结合，位于上方的锥孔压盖(40)的压盖内端面(97)将所述的定位上两筋板(35)固定在所述的上台阶孔(53)上；
所述的下导流体(80)平面端有下导流光孔(89)内圆与所述的圆柱阀杆(31)外圆之间为滑动配合，所述的下导流光孔(89)底端与所述的圆柱阀杆(31)下端面之间有装配间隙(39)；且所述的下导流体(80)外圆弧面上有定位下两筋板(85)，定位下两筋板(85)外缘与所述的下台阶孔(58)之间为滑动配合，位于下方的锥孔压盖(40)的压盖外螺纹(93)与所述的下台阶孔(58)下端的紧固内螺孔(54)相结合，位于下方的锥孔压盖(40)的压盖内端面(97)将所述的定位下两筋板(85)固定在所述的下台阶孔(58)上；
所述的移动阀芯(70)的上圆锥筒(73)与上圆锥体(72)之间有三叶上连筋(71)相连接，所述的移动阀芯(70)的下圆锥筒(79)与下圆锥体(78)之间有三叶下连筋(77)相连接，所述的上圆锥筒(73)上的上密封外圆(63)与所述的下圆锥筒(79)上的下密封外圆(69)相等且均与所述的空腔套筒(60)内圆之间为过盈配合，形成密闭的环状空腔(66)；
所述的空腔套筒(60)外圆与所述的内圆通孔(57)之间为滑动配合；所述的上圆锥体(72)上的阀芯上内圆(74)与所述的上圆柱体(32)外圆之间为滑动配合，所述的移动阀芯(70)上的阀芯中内圆(75)与所述的下圆锥体(78)上的阀芯下内圆(76)尺寸相同且均与所述的圆柱阀杆(31)外圆之间为滑动配合；所述的定位上两筋板(35)和所述的定位下两筋板(85)的单板厚度为7至8毫米；
所述的上导流体(30)和所述的下导流体(80)都采用碳化硼陶瓷，所述的移动阀芯(70)整体采用高强度耐腐蚀的复合612尼龙材料，所述的法兰头阀体(50)采用复合玻璃钢。
2.根据权利要求1所述的一种法兰阀镍锰合金弹簧岛礁风力发电机器，其特征是：所述的碳化硼陶瓷以                                                (碳化硼) 复合材料为基料，配以矿化剂MgO(氧化镁)、 (碳酸钡)及结合粘土组成，并且其各组分的重量百分比含量为:93～95%、MgO:1.5～1.7%、:1.7～1.9%、结合粘土:2.5～2.7%；
所述的复合612尼龙材料为以尼龙612树脂为主要成分，由下列重量百分比的组分所构成：尼龙612树脂：85～86%、玻璃纤维：5.1～5.3%、抗老化剂：0.8～0.9%、耐磨剂：1.3～1.5%、固化剂：2.7～2.9%、增韧剂：2.2～2.4%，余量为阻燃剂或抗静电剂；
所述的镍锰合金钢材料由如下重量百分比的元素组成：Ni（镍）:12.6～12.8%、Mn（锰）: 6.2～6.4%、Cr（铬）:2.6～2.8%、Mo（钼）:1.2～1.4%、W（钨）:2.2～2.4%、Nb（铌）: 1.1～1.3%、C（碳）:1.0～1.2%，余量为Fe（铁）及不可避免的杂质；所述杂质的重量百分比含量为：Sn（锡）少于0.05%、 Si（硅）少于0.20%、 S（硫）少于0.012%、 P（磷）少于0.015%。
3.根据权利要求1所述的一种法兰阀镍锰合金弹簧岛礁风力发电机器，其特征是：所述的法兰弹簧杆55直径为102至108毫米，所述的弹簧杆外螺纹25为M100×3或M105×4。
4.根据权利要求1所述的一种法兰阀镍锰合金弹簧岛礁风力发电机器，其特征是：所述的法兰弹簧内筒16内径为303至305毫米，所述的法兰弹簧内筒16外径为329至331毫米，筒外螺纹91外径为382至384毫米。
5.根据权利要求1所述的一种法兰阀镍锰合金弹簧岛礁风力发电机器，其特征是：所述的减震器上孔端头23与减震器下孔端头82之间的距离为3570至3580毫米。
6.根据权利要求1所述的一种法兰阀镍锰合金弹簧岛礁风力发电机器，其特征是：所述的法兰弹簧减震器45与所述的作业平台10平面之间呈现45度夹角布置。
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