CN104806675A - 一种焊接阀锌合金活塞缓冲海风发电器械 - Google Patents

Abstract

本发明涉及的是一种发电辅助装置，一种焊接阀锌合金活塞缓冲海风发电器械，作业平台的四个角上都有平台铰链与焊接活塞双向缓冲器上孔端头相连接，作业平台上固定安装有机械能转换电能机组和蓄能储存柜以及冷却用泵，冷却用泵的泵吸口管与过滤吸管之间还串联有焊接单向阀，作为改进：焊接活塞双向缓冲器包括焊接活塞杆、焊接活塞缸、焊接导向筒以及焊接密封端盖，焊接单向阀包括焊接头阀体、上导流体、下导流体、上半阀芯以及下半阀芯；焊接活塞双向缓冲器采用焊接连接结构组成双活塞密封缓冲，每只焊接活塞双向缓冲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方位的海浪冲击。

Description

一种焊接阀锌合金活塞缓冲海风发电器械

      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焊接阀锌合金活塞缓冲海风发电器械。

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：抗海浪冲击缓冲能力差。由于抗海浪冲击缓冲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，采用高效缓冲缓冲措施，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锌合金焊接活塞双向缓冲器结构，结合焊接单向阀的海风发电机，来解决岛礁风能发电设备的技术瓶颈，具体如下：

一种焊接阀锌合金活塞缓冲海风发电器械，作业平台的四个角上都有平台铰链与焊接活塞双向缓冲器上孔端头相连接，焊接活塞双向缓冲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械能转换电能机组和蓄能储存柜以及冷却用泵，蓄能储存柜与机械能转换电能机组之间有连接导线，冷却用泵排出口与机械能转换电能机组间有冷却导管，所述的机械能转换电能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口管与过滤吸管之间还串联有焊接单向阀，作为改进：

所述的焊接活塞双向缓冲器包括焊接活塞杆、焊接活塞缸、焊接导向筒以及焊接密封端盖，所述的焊接活塞杆一端密闭固定有外密封活塞，外密封活塞外圆槽中有孔用密封环，孔用密封环与所述的焊接活塞缸内孔之间构成活动密封；所述的焊接活塞杆另一端有活塞杆外螺纹，活塞杆外螺纹外径尺寸小于或等于所述的焊接活塞杆外径尺寸；所述的焊接活塞缸一端密闭固定有内密封活塞，内密封活塞内孔槽中有轴用密封环，轴用密封环与所述的焊接活塞杆外圆之间构成活动密封，所述的焊接活塞缸另一端有缸焊接坡口，缸焊接坡口与所述的焊接密封端盖连接固定处有密闭焊接环缝，所述的焊接密封端盖外端有缓冲器下孔端头，缓冲器下孔端头与所述的固定支脚相连接；所述的焊接导向筒开孔端的内孔圆筒壁与所述的焊接活塞缸外圆之间为滑动配合，所述的焊接导向筒焊接端有筒内螺孔，筒内螺孔外端面与缓冲器上孔端头平面侧之间有连接焊缝，所述的缓冲器上孔端头通孔与所述的平台铰链相连接；所述的筒内螺孔与所述的活塞杆外螺纹紧固连接；所述的外密封活塞与所述的焊接密封端盖之间构成第一缓冲空腔，所述的外密封活塞与所述的内密封活塞之间构成第二缓冲空腔；

所述的焊接单向阀包括焊接头阀体、上导流体、下导流体、上半阀芯以及下半阀芯，所述的焊接头阀体外圆的上下两端都有阀体焊接坡口，所述的焊接头阀体的内圆通孔上下分别有上台阶孔和下台阶孔；所述的上导流体平面端固定连接着上圆柱体，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，圆柱阀杆下端面有阀杆内螺孔，且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五筋板，定位上五筋板外缘与所述的上台阶孔间隙配合；所述的下导流体平面端有阀杆外螺柱，阀杆外螺柱与所述的阀杆内螺孔螺旋紧固连接，所述的下导流体外圆弧面上有定位下五筋板，定位下五筋板外缘与所述的下台阶孔间隙配合；所述的上半阀芯上的上圆锥筒与上圆锥体之间有三叶上连筋相连接，所述的上圆锥筒外缘连接有外筒内螺纹，所述的上圆锥筒内缘连接有上内筒内圆，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；所述的下半阀芯上的下圆锥筒与下圆锥体之间有三叶下连筋相连接，所述的下圆锥筒外缘连接有外筒外螺纹，外筒外螺纹与所述的外筒内螺纹密闭相配合；所述的下圆锥筒内缘连接有下内筒外圆，下内筒外圆与所述的上内筒内圆密闭相配合；所述的下内筒外圆上有阀芯中内圆，所述的下圆锥体上有阀芯下内圆，阀芯下内圆与所述的阀芯中内圆尺寸相同，且所述的阀芯下内圆和所述的阀芯中内圆均与所述的圆柱阀杆外圆之间为滑动配合；所述的上半阀芯外圆与所述的下半阀芯外圆相等，且所述的上半阀芯外圆和所述的下半阀芯外圆均与所述的内圆通孔之间为滑动配合；所述的定位上五筋板以及所述的定位下五筋板的每片筋板厚度为5至6毫米；

所述的焊接活塞缸和所述的焊接导向筒都是整体采用高强度耐腐蚀的锌合金钢材料，所述的内密封活塞和外密封活塞都是整体采用氮化硅陶瓷；所述的焊接头阀体采用复合玻璃钢，所述的上导流体和所述的下导流体都采用氮化硅陶瓷，所述的上半阀芯和下半阀芯都是整体采用高强度耐腐蚀的锌合金钢材料；

所述的上半阀芯和所述的下半阀芯为氮化硅陶瓷，以 (氮化硅)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: 93.5～94.7%； MgO: 1.6～1.8%%； : 2.2～2.4%； 结合粘土：2.3～2.5%；

所述的高强度耐腐蚀的锌合金钢材料由如下重量百分比的元素组成：Zn（锌）: 23～25%、 Cr（铬）: 2.3～2.5%、W（钨）:2.6～2.8%、Mo（钼）:1.2～1.4%、Ni（镍）: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0.06%、 Si（硅）少于0.22%、 Mn（锰）少于0.24%、 S（硫）少于0.012%、 P（磷）少于0.014%；所述的高强度耐腐蚀的锌合金钢材料主要性能参数为：洛氏硬度HRC值为52～54。

作为进一步改进：所述的焊接活塞杆直径为92至98毫米，所述的活塞杆外螺纹25为M90×3或M96×4。

作为进一步改进：所述的焊接活塞缸内径为296至298毫米，所述的焊接活塞缸外径为322至324毫米，所述的焊接密封端盖外圆有焊接坡口与所述的缸焊接坡口相对应。

作为进一步改进：所述的缓冲器上孔端头与缓冲器下孔端头之间的距离为3640至3660毫米。

作为进一步改进：所述的焊接活塞双向缓冲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、作业平台的四个角上都有平台铰链与焊接活塞双向缓冲器一端相连接，焊接活塞双向缓冲器另一端与固定支脚相连接，且所述的焊接活塞双向缓冲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、焊接活塞双向缓冲器采用焊接连接结构组成双活塞密封缓冲，每只焊接活塞双向缓冲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、上半阀芯和下半阀芯之间的外筒内螺纹与外筒外螺纹密闭相配合，以及下内筒外圆与上内筒内圆密闭相配合，形成了密闭的环状空腔，采用空腔结构使得上半阀芯和下半阀芯所组合阀芯体的整体比重略重于海水比重，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就能实现单向阀功能；

四、本发明的关键零部件分部采用高强度耐腐蚀的锌合金钢材料和氮化硅陶瓷，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中的焊接活塞双向缓冲器45放大剖面示意图。

      图      4是图1中的焊接单向阀90过轴心线的剖面图正向流通状态。

      图      5是图4中的焊接单向阀90过轴心线处于反向截止状态。

      图      6是图4或图5中上半阀芯60和下半阀芯70组合体的立体剖面图。

      图      7是图4或图5中上半阀芯60和下半阀芯70组合体的剖面图。

      图      8是图4中A-A剖视图。

      图      9      图      4中B-B剖视图。

      图      10图4中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：一种焊接阀锌合金活塞缓冲海风发电器械，作业平台10的四个角上都有平台铰链44与焊接活塞双向缓冲器45上孔端头相连接，焊接活塞双向缓冲器45下孔端头与固定支脚46相连接，所述的作业平台10上固定安装有机械能转换电能机组41和蓄能储存柜48以及冷却用泵38，蓄能储存柜48与机械能转换电能机组41之间有连接导线49，冷却用泵38排出口与机械能转换电能机组41间有冷却导管47，所述的机械能转换电能机组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的泵吸口管94与过滤吸管77之间还串联有焊接单向阀90，作为改进：

所述的焊接活塞双向缓冲器45包括焊接活塞杆95、焊接活塞缸16、焊接导向筒27以及焊接密封端盖91，所述的焊接活塞杆95一端密闭固定有外密封活塞24，外密封活塞24外圆槽中有孔用密封环36，孔用密封环36与所述的焊接活塞缸16内孔之间构成活动密封；所述的焊接活塞杆95另一端有活塞杆外螺纹25，活塞杆外螺纹25外径尺寸小于或等于所述的焊接活塞杆95外径尺寸；

所述的焊接活塞缸16一端密闭固定有内密封活塞20，内密封活塞20内孔槽中有轴用密封环26，轴用密封环26与所述的焊接活塞杆95外圆之间构成活动密封，所述的焊接活塞缸16另一端有缸焊接坡口17，缸焊接坡口17与所述的焊接密封端盖91连接固定处有密闭焊接环缝99，所述的焊接密封端盖91外端有缓冲器下孔端头82，缓冲器下孔端头82与所述的固定支脚46相连接；

所述的焊接导向筒27开孔端的内孔圆筒壁与所述的焊接活塞缸16外圆之间为滑动配合，所述的焊接导向筒27焊接端有筒内螺孔15，筒内螺孔15外端面与缓冲器上孔端头23平面侧之间有连接焊缝88，所述的缓冲器上孔端头23通孔与所述的平台铰链44相连接；所述的筒内螺孔15与所述的活塞杆外螺纹25紧固连接；所述的外密封活塞24与所述的焊接密封端盖91之间构成第一缓冲空腔56，所述的外密封活塞24与所述的内密封活塞20之间构成第二缓冲空腔65。

      图      4、图5、图6、图7、图8、图9和图10中，所述的焊接单向阀90包括焊接头阀体50、上导流体30、下导流体80、上半阀芯60以及下半阀芯70，所述的焊接头阀体50外圆的上下两端都有阀体焊接坡口55，所述的焊接头阀体50的内圆通孔57上下分别有上台阶孔53和下台阶孔58；

所述的上导流体30平面端固定连接着上圆柱体32，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，圆柱阀杆31下端面有阀杆内螺孔39，且所述的上圆柱体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五筋板35，定位上五筋板35外缘与所述的上台阶孔53间隙配合；所述的下导流体80平面端有阀杆外螺柱89，阀杆外螺柱89与所述的阀杆内螺孔39螺旋紧固连接，所述的下导流体80外圆弧面上有定位下五筋板85，定位下五筋板85外缘与所述的下台阶孔58间隙配合；

所述的上半阀芯60上的上圆锥筒69与上圆锥体68之间有三叶上连筋61相连接，所述的上圆锥筒69外缘连接有外筒内螺纹62，所述的上圆锥筒69内缘连接有上内筒内圆63，所述的上圆锥体68上的阀芯上内圆64与所述的上圆柱体32外圆之间为滑动配合；所述的下半阀芯70上的下圆锥筒79与下圆锥体78之间有三叶下连筋71相连接，所述的下圆锥筒79外缘连接有外筒外螺纹72，外筒外螺纹72与所述的外筒内螺纹62密闭相配合；所述的下圆锥筒79内缘连接有下内筒外圆73，下内筒外圆73与所述的上内筒内圆63密闭相配合；所述的下内筒外圆73上有阀芯中内圆75，所述的下圆锥体78上有阀芯下内圆74，阀芯下内圆74与所述的阀芯中内圆75尺寸相同，且所述的阀芯下内圆74和所述的阀芯中内圆75均与所述的圆柱阀杆31外圆之间为滑动配合；所述的上半阀芯60外圆与所述的下半阀芯70外圆相等，且所述的上半阀芯60外圆和所述的下半阀芯70外圆均与所述的内圆通孔57之间为滑动配合；所述的定位上五筋板35以及所述的定位下五筋板85的每片筋板厚度为5至6毫米；

      实施例中。

焊接单向阀90优选为：

所述的定位上五筋板35以及所述的定位下五筋板85的每片厚度为5.5毫米，所述的上内筒内圆63和下内筒外圆73的直径都为152毫米，所述的外筒内螺纹62和所述的外筒外螺纹72的公称直径都为237毫米，所述的内圆通孔57直径为255毫米，所述的上台阶孔53和所述的下台阶孔58的直径均为275毫米。

主体组装过程：

1.  下半阀芯70与上半阀芯60组装。

外筒内螺纹62和外筒外螺纹72上均涂上环氧树脂密封胶，上内筒内圆63和下内筒外圆73的配合表面上均涂上环氧树脂密封胶。

将上半阀芯60的的上内筒内圆63与下半阀芯70的下内筒外圆73对准，再将上半阀芯60的的外筒内螺纹62与下半阀芯70的外筒外螺纹72旋转配合，形成了密闭的环状空腔66。

2.  整体组装。

第一步：将上导流体30的定位上五筋板35放置在焊接头阀体50的上台阶孔53内，再将已经组装成一体的下半阀芯70与上半阀芯60中的阀芯上内圆64和阀芯中内圆75以及阀芯下内圆74依次滑动配合套入圆柱阀杆31。

第二步：将下导流体80的定位下五筋板85放置在焊接头阀体50的下台阶孔58内 ，旋转下导流体80驱使阀杆外螺柱89与阀杆内螺孔39旋转连接，使得定位下五筋板85和定位上五筋板35分别被固定在下台阶孔58和上台阶孔53上。

管路连接：泵吸口管94与过滤吸管77

将焊接头阀体50外圆的上下两端有阀体焊接坡口55分别与泵吸口管94和过滤吸管77相对接，形成密闭牢固的阀出口环形焊缝84和阀进口环形焊缝76。

      使用过程：

焊接单向阀90整体垂直放置，带有环状空腔66的上半阀芯60和下半阀芯70组合体的整体比重为每1毫米立方的重量为1.05克，静态时处于截止关闭状态。

      图      4中，来自海底的冷却海水经由过滤吸管77自下而上流动时，推动上半阀芯60和下半阀芯70组合体上移，冷却海水流经定位下五筋板85所处流道，进入到下半阀芯70的下圆锥筒79与下圆锥体78之间有三叶下连筋71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61所处流道，再流经定位上五筋板35所处流道后，流出进入到泵吸口管94，经冷却用泵38增压后，注入到机电转换机组冷却系统。

      图      5中，当机电转换机组冷却系统的冷却海水因意外情况自上而下逆流时，推动上半阀芯60和下半阀芯70组合体下移，阀芯中内圆75与圆柱阀杆31外圆精密滑动配合，定位下五筋板85与定位上五筋板35之间的流道被截止关闭。自上而下的冷却海水穿越定位上五筋板35所处流道，再进入到三叶上连筋61所处流道后被截止住，有效阻止逆流避免了意外事故发生，且工作全程无需再额外消耗任何能耗就能实现单向阀功效。

      实施例中进一步优选：

所述的焊接头阀体50采用复合玻璃钢，所述的上导流体30和所述的下导流体80都采用氮化硅陶瓷，所述的上半阀芯60和下半阀芯70都是整体采用高强度耐腐蚀的锌合金钢材料；

所述的复合玻璃钢材料，其原料按重量份包括：改性UPR树脂37，玻璃纤维22份，聚丙烯腈基碳纤维2份，铁纤维2份，水镁石7份，高岭土24份，硅烷偶联剂2.4份，邻苯二甲酸二异壬酯10份，亚磷酸酯1.5份，润滑剂1.15份，紫外光吸收剂苯并三唑0.5份，抗氧剂22460.45份，所述改性UPR树脂为用碱式硫酸镁晶须填充改性的UPR树脂。该复合玻璃钢具有高强度且耐腐蚀。

所述的焊接活塞缸16和所述的焊接导向筒27都是整体采用高强度耐腐蚀的锌合金钢材料，所述的内密封活塞20和外密封活塞24都是整体采用氮化硅陶瓷； 所述的氮化硅陶瓷中的各组分的重量百分比含量为: 93.6%； MgO: 1.7%； : 2.3%； 结合粘土：2.4%。

所述的高强度耐腐蚀的锌合金钢材料由如下重量百分比的元素组成：Zn（锌）: 24%、 Cr（铬）: 2.4%、W（钨）:2.7%、Mo（钼）:1.3%、Ni（镍）:2.3%、Nb（铌）: 1.2%、C（碳）:1.1%，余量为Fe（铁）及不可避免的杂质；所述的高强度耐腐蚀的锌合金钢材料主要性能参数为：洛氏硬度HRC值为53。

所述的焊接活塞杆95直径为98毫米，所述的活塞杆外螺纹25为M96×4；所述的焊接活塞缸16内径为297毫米，所述的焊接活塞缸16外径为323毫米；所述的缓冲器上孔端头23与缓冲器下孔端头82之间的距离为3650毫米。

一、本发明的关键零部件焊接活塞双向缓冲器45组装过程如下：

（一）、所述的焊接活塞杆95光滑外圆端与外密封活塞24内孔之间过盈配合密闭固定成一体，将孔用密封环36放置在外密封活塞24外圆上的密封槽中；所述的焊接活塞缸16没有焊接一端内孔与内密封活塞20外圆之间过盈配合密闭固定成一体，将有轴用密封环26放置在内密封活塞20内孔上的密封槽中。

（二）、将焊接活塞杆95上的活塞杆外螺纹25一端穿越内密封活塞20内孔，使得活塞杆外螺纹25与上焊接内螺孔15相配合紧固。将缓冲器上孔端头23与焊接导向筒27焊接端对准焊接，形成一环连接焊缝88。将焊接密封端盖91与焊接活塞缸16上的缸焊接坡口17对准焊接，形成一环密闭焊接环缝99。

（三）、实现了外密封活塞24外圆槽中的孔用密封环36与所述的焊接活塞缸16内孔之间构成活动密封，内密封活塞20内孔槽中的轴用密封环26与所述的焊接活塞杆95外圆之间构成活动密封。与此同时，所述的焊接导向筒27开孔端的内孔圆筒壁与所述的焊接活塞缸16外圆之间构成滑动配合，起到导向作用。所述的外密封活塞24与所述的焊接密封端盖91之间构成第一缓冲空腔56，所述的外密封活塞24与所述的内密封活塞20之间构成第二缓冲空腔65。

二、将四个焊接活塞双向缓冲器45上的缓冲器上孔端头23依次与作业平台10的四个角上都有平台铰链44相连接，将焊接活塞双向缓冲器45上的缓冲器下孔端头82与固定支脚46相连接。

蓄能储存柜48与机械能转换电能机组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，在机械能转换电能机组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。机械能转换电能机组41中配备了机电转换机组冷却系统，特别是冷却用泵38前置有焊接单向阀90，不但可确保机械能转换电能机组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。

在海浪冲击下，当焊接活塞双向缓冲器45承受着拉力负荷之时，焊接活塞双向缓冲器45中的第一缓冲空腔56内的密闭气体膨胀，焊接活塞双向缓冲器45中的第二缓冲空腔65内的密闭气体压缩；

在海浪冲击下，当焊接活塞双向缓冲器45承受着压力负荷之时，焊接活塞双向缓冲器45中的第一缓冲空腔56内的密闭气体压缩，焊接活塞双向缓冲器45中的第二缓冲空腔65内的密闭气体膨胀。无论受到压力还是受到拉力冲击，焊接活塞双向缓冲器45都能够起到缓冲缓冲的作用。

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的四个角上都有平台铰链44与焊接活塞双向缓冲器45一端相连接，焊接活塞双向缓冲器45另一端与固定支脚46相连接，且所述的焊接活塞双向缓冲器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、焊接活塞双向缓冲器45采用焊接连接结合双活塞密封缓冲，每只焊接活塞双向缓冲器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、焊接单向阀90整体部件中无弹簧等任何阻碍零件的，采用带有环状空腔66的上半阀芯60和下半阀芯70组合体整体静态时处于截止关闭状态技术，由机电转换机组冷却系统中的冷却海水自身流动方向来切换畅通或截止状态，整个工作全程无需额外消耗任何能耗就能实现单向阀功效。锌合金硬质耐腐材料的上半阀芯60和下半阀芯70所组合阀芯的使用寿命比常规不锈钢材质要长。

四、氮化硅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。应用焊接单向阀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。

五、本发明通过作业平台10将焊接单向阀90与焊接活塞双向缓冲器45结合一起，同时解决了一直来困扰海上风力发电的两大难题：冷却泵启动引水和避震问题，取得了意想不到的效果。

 (表1)氮化硅陶瓷的内密封活塞20和外密封活塞24与常规316不锈钢的内密封活塞20和外密封活塞24的耐腐蚀磨损实验数据对比

      

由表1可知：氮化硅陶瓷活塞的耐腐蚀抗磨损能力远远强于常规316不锈钢活塞。

 (表2)为焊接活塞缸16和焊接导向筒27都是整体采用锌合金钢材料，与焊接活塞缸16和焊接导向筒27都是整体采用常规316不锈钢材质的表面粗糙度受损程度实验数据对比

 

由表2可知：焊接活塞缸16和焊接导向筒27都是整体采用高强度耐腐蚀的锌合金钢材料的表面粗糙度受损程度远远小于常规不锈钢材质外表面的表面粗糙度受损程度。

 (表3) 整体采用高强度耐腐蚀的锌合金钢材料的上半阀芯60和下半阀芯70所组合阀芯与常规不锈钢材料的耐腐蚀磨损实验数据对比

      

由表3的对照数据可以得出：采用高强度耐腐蚀的锌合金钢材料的上半阀芯60和下半阀芯70所组合阀芯的耐腐蚀抗磨损能力远远强于常规不锈钢。

 (表4)为上导流体30和所述的下导流体80采用氮化硅陶瓷的与采用常规不锈钢材质的表面粗糙度受损程度实验数据对比

 

由表4的对照数据可以得出：氮化硅陶瓷材料的耐腐蚀抗磨损能力远远强于常规316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，彻底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 (5)

1.一种焊接阀锌合金活塞缓冲海风发电器械，作业平台(10)的四个角上都有平台铰链(44)与焊接活塞双向缓冲器(45)上孔端头相连接，焊接活塞双向缓冲器(45)下孔端头与固定支脚(46)相连接，所述的作业平台(10)上固定安装有机械能转换电能机组(41)和蓄能储存柜(48)以及冷却用泵(38)，蓄能储存柜(48)与机械能转换电能机组(41)之间有连接导线(49)，冷却用泵(38)排出口与机械能转换电能机组(41)间有冷却导管(47)，所述的机械能转换电能机组(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)的泵吸口管(94)与过滤吸管(77)之间还串联有焊接单向阀(90)，其特征是：

所述的焊接活塞双向缓冲器(45)包括焊接活塞杆(95)、焊接活塞缸(16)、焊接导向筒(27)以及焊接密封端盖(91)，所述的焊接活塞杆(95)一端密闭固定有外密封活塞(24)，外密封活塞(24)外圆槽中有孔用密封环(36)，孔用密封环(36)与所述的焊接活塞缸(16)内孔之间构成活动密封；所述的焊接活塞杆(95)另一端有活塞杆外螺纹(25)，活塞杆外螺纹(25)外径尺寸小于或等于所述的焊接活塞杆(95)外径尺寸；所述的焊接活塞缸(16)一端密闭固定有内密封活塞(20)，内密封活塞(20)内孔槽中有轴用密封环(26)，轴用密封环(26)与所述的焊接活塞杆(95)外圆之间构成活动密封，所述的焊接活塞缸(16)另一端有缸焊接坡口(17)，缸焊接坡口(17)与所述的焊接密封端盖(91)连接固定处有密闭焊接环缝(99)，所述的焊接密封端盖(91)外端有缓冲器下孔端头(82)，缓冲器下孔端头(82)与所述的固定支脚(46)相连接；所述的焊接导向筒(27)开孔端的内孔圆筒壁与所述的焊接活塞缸(16)外圆之间为滑动配合，所述的焊接导向筒(27)焊接端有筒内螺孔(15)，筒内螺孔（15）外端面与缓冲器上孔端头（23）平面侧之间有连接焊缝（88），所述的缓冲器上孔端头（23）上的通孔与所述的平台铰链（44）相连接；所述的筒内螺孔(15)与所述的活塞杆外螺纹(25)紧固连接；所述的外密封活塞(24)与所述的焊接密封端盖(91)之间构成第一缓冲空腔(56)，所述的外密封活塞(24)与所述的内密封活塞(20)之间构成第二缓冲空腔(65)；

所述的焊接单向阀(90)包括：焊接头阀体(50)、上导流体(30)、下导流体(80)、上半阀芯(60)以及下半阀芯(70)，所述的焊接头阀(50)外圆的上下两端都有阀体焊接坡口(55)；所述的焊接头阀体(50)的内圆通孔(57)上下分别有上台阶孔(53)和下台阶孔(58)，所述的上导流体(30)平面端固定连接着上圆柱体(32)，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，圆柱阀杆(31)下端面有阀杆内螺孔(39)，且所述的上圆柱体(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五筋板(35)，定位上五筋板(35)外缘与所述的上台阶孔(53)间隙配合；所述的下导流体(80)平面端有阀杆外螺柱(89)，阀杆外螺柱(89)与所述的阀杆内螺孔(39)螺旋紧固连接，所述的下导流体(80)外圆弧面上有定位下五筋板(85)，定位下五筋板(85)外缘与所述的下台阶孔(58)间隙配合；所述的上半阀芯(60)上的上圆锥筒(69)与上圆锥体(68)之间有三叶上连筋(61)相连接，所述的上圆锥筒(69)外缘连接有外筒内螺纹(62)，所述的上圆锥筒(69)内缘连接有上内筒内圆(63)，所述的上圆锥体(68)上的阀芯上内圆(64)与所述的上圆柱体(32)外圆之间为滑动配合；所述的下半阀芯(70)上的下圆锥筒(79)与下圆锥体(78)之间有三叶下连筋(71)相连接，所述的下圆锥筒(79)外缘连接有外筒外螺纹(72)，外筒外螺纹(72)与所述的外筒内螺纹(62)密闭相配合；所述的下圆锥筒(79)内缘连接有下内筒外圆(73)，下内筒外圆(73)与所述的上内筒内圆(63)密闭相配合；所述的下内筒外圆(73)上有阀芯中内圆(75)，所述的下圆锥体(78)上有阀芯下内圆(74)，阀芯下内圆(74)与所述的阀芯中内圆(75)尺寸相同，且所述的阀芯下内圆(74)和所述的阀芯中内圆(75)均与所述的圆柱阀杆(31)外圆之间为滑动配合；所述的上半阀芯(60)外圆与所述的下半阀芯(70)外圆相等，且所述的上半阀芯(60)外圆和所述的下半阀芯(70)外圆均与所述的内圆通孔(57)之间为滑动配合；所述的定位上五筋板(35)以及所述的定位下五筋板(85)的每片筋板厚度为5至6毫米；

所述的焊接活塞缸(16)和所述的焊接导向筒(27)都是整体采用高强度耐腐蚀的锌合金钢材料，所述的内密封活塞(20)和外密封活塞(24)都是整体采用氮化硅陶瓷； 所述的焊接头阀体(50)采用复合玻璃钢，所述的上导流体(30)和所述的下导流体(80)都采用氮化硅陶瓷，所述的上半阀芯(60)和下半阀芯(70)都是整体采用高强度耐腐蚀的锌合金钢材料。

2.根据权利要求1所述的一种焊接阀锌合金活塞缓冲海风发电器械，其特征是：所述的上半阀芯(60)和所述的下半阀芯(70)均为氮化硅陶瓷，以                                                (氮化硅)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: 93.5～94.7%； MgO: 1.6～1.8%%； : 2.2～2.4%； 结合粘土：2.3～2.5%；

所述的高强度耐腐蚀的锌合金钢材料由如下重量百分比的元素组成：Zn（锌）: 23～25%、 Cr（铬）: 2.3～2.5%、W（钨）:2.6～2.8%、Mo（钼）:1.2～1.4%、Ni（镍）: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0.06%、 Si（硅）少于0.22%、 Mn（锰）少于0.24%、 S（硫）少于0.012%、 P（磷）少于0.014%；所述的高强度耐腐蚀的锌合金钢材料主要性能参数为：洛氏硬度HRC值为52～54。

3.根据权利要求1所述的一种焊接阀锌合金活塞缓冲海风发电器械，其特征是：所述的焊接活塞杆(95)直径为92至98毫米，所述的活塞杆外螺纹(25)为M90×3或M96×4。

4.根据权利要求1所述的一种焊接阀锌合金活塞缓冲海风发电器械，其特征是：所述的焊接活塞缸(16)内径为296至298毫米，所述的焊接活塞缸(16)外径为322至324毫米，所述的焊接密封端盖(91)外圆有焊接坡口与所述的缸焊接坡口(17)相对应。

5.根据权利要求1所述的一种焊接阀锌合金活塞缓冲海风发电器械，其特征是：所述的缓冲器上孔端头(23)与缓冲器下孔端头(82)之间的距离为3640至3660毫米。