CN105799874A - 一种水面漂浮平台 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种水面漂浮平台，属于漂浮装置领域。一种水面漂浮平台，包括柔性网架以及设置于柔性网架上的承载光伏面板的多个承接装置，所述柔性网架包括多个相互连接的网架单体，网架单体为上小下大结构；网架单体上设置有漂浮块。该水面漂浮平台结构稳定，空间受力小，自重轻，抗风浪能力强。

Description

一种水面漂浮平台

技术领域

本发明涉及一种水面漂浮平台，属于漂浮装置领域。

背景技术

现有的水上漂浮平台抗风浪能力差，容易受到风浪冲击后产生大幅度波动，影响光伏面板的储能效果以及该水上漂浮平台的使用寿命。为了改善水上平台的抗风浪性能，现有技术中采用庞大的体积与重量的漂浮平台，这样虽然能在一定程度上增加抗风浪性能，但是太阳能发电功能的收益与水上平台的建造及维护成本不成比例。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明提供一种水面漂浮平台。该水面漂浮平台结构稳定，空间受力小，自重轻，抗风浪能力强。

本发明的技术方案如下：

一种水面漂浮平台，包括柔性网架以及设置于柔性网架上的承载光伏面板的多个承接装置，所述柔性网架包括多个相互连接的网架单体，网架单体为上小下大结构；网架单体上设置有漂浮块。

其中，所述网架单体为四棱锥结构。

其中，所述网架单体的节点处设置有第一球座；所述漂浮块设置于相邻网架单体连接处的第一球座上。

其中，所述承接装置为支架；相邻网架单体顶端节点之间转动连接有支杆；所述支杆连接有上大下小结构的所述支架；所述支架上表面承载光伏面板。

其中，所述承接装置为浮块；所述浮块为对半剖开的椭球状结构；所述浮块上部设置有转动轴，转动轴两端分别转动连接于相邻网架单体顶端节点的第一球座上。

其中，所述水面漂浮平台还包括有驱动承接装置相对水平面倾角转动的倾角驱动系统。

其中，所述倾角驱动系统包括动力装置和齿轮绳索传动装置；所述齿轮绳索传动装置包括绳索、由动力装置驱动转动的齿轮、柔性齿条、弹力张紧轮以及滑轮；相邻承接装置的底部与绳索固定连接；所述柔性齿条与齿轮啮合，所述绳索依次穿过弹力张紧轮和滑轮，与柔性齿条连接形成线圈。

其中，所述水面漂浮平台还包括有刚性支撑部分；所述刚性支撑部分包括中央浮台以及至少一层外围浮台；所述柔性网架设置在刚性支撑部分形成的空间；所述外围浮台包括防撞板、外围网架、填充外围网架空隙的多个浮力体和固定设置于外围网架上方的挡风墙；所述防撞板设置在外围网架的最外层；所述防撞板由多个防撞板单体围合而成，相邻防撞板单体可拆卸刚性连接。

本发明具有如下有益效果：

1、本发明的柔性网架的网架单体采用四棱锥结构，上小下大，更加稳固，力学结构好，空间受力小，重量轻，节省材料，节约成本；柔性网架在受到外部冲击时，网架单体之间内部的力相互抵消，该柔性网架能够有效抵抗波浪力的冲击，刚度大，抗震性能好。

2、本发明自重轻、抗风浪能力高，维修维护方便，储能效率高。

3、本发明设置有第一球座和第二球座，通过第一球座和第二球座连接杆件，能够使杆不变形，受力更好。

4、本发明水面漂浮平台应用广泛，承接装置通过倾角驱动系统可根据不同地域不同时段的太阳光入射方式灵活改变光伏组件的倾角，最大程度上吸收太阳光辐射。

5、本发明水面漂浮平台外围网架和柔性网架结构上参考了桁架结构，能够使整体平台更加稳定。

6、本发明水面漂浮平台分为刚性支撑部分和柔性连接部分，结合刚性与柔性，有效兼顾水面漂浮平台的结构稳定性和环境适应性。

7、本发明水面漂浮平台各单体组件均为可拆卸的拼接模块设计，便于生产、运输、组装、更换和拆卸转移，适合规模化生产和平台巨大化。

8、本发明的水面漂浮平台浮力体、漂浮块和浮块均为中空结构，减轻重量，提高浮力，节省材料，节约成本。

9、本发明的外围浮台包括防撞板，可以抵抗水面上漂浮的物体撞击，保证整体平台的稳定性，挡风墙可以起到挡风和安防隔离作用。

10、本发明水面漂浮平台设置有浮力体和漂浮块，增强对水面波动的适应力，便捷的适应具体的水面环境和载物情况。

11、本发明水面漂浮平台设置有动力系统和锚定系统，可以实现整个水面漂浮平台的运动和转动，在风浪条件下稳定性较好，可自行移动和转动，遇到台风可移动到岸边固定。

附图说明

图1为本发明整体结构俯视示意图；

图2为本发明图1的A-A剖面示意图；

图3为本发明固定有支杆的柔性网架结构示意图；

图4为本发明外围浮台的结构示意图；

图5为本发明支架的结构示意图；

图6为本发明支架与柔性网架相连接的结构示意图；

图7为本发明第二球座的结构示意图；

图8为本发明卡扣的结构示意图；

图9为本发明浮块与柔性网架相连接的结构示意图；

图10为本发明倾角驱动系统的齿轮绳索传动装置的结构示意图；

图11为本发明第一球座的结构示意图；

图12为本发明下玄或腹杆的结构示意图。

图中附图标记表示为：

1-中央浮台、11-通孔、2-外围浮台、21-防撞板、22-外围网架、23-浮力体、24-挡风墙、4-柔性网架、41-网架单体，42-下玄、43-腹杆、44-第一球座、45-漂浮块、51-支架、56-卡槽、561-第二球座、562-卡扣、57-支杆、71-动力系统、72-锚定系统、711-水下驱动器、721-外围定位锚、81-浮块、82-转动轴、9-绳索、91-齿轮、92-弹力张紧轮、93-滑轮、94-柔性齿条。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例来对本发明进行详细的说明

如图1、2所示，一种水面漂浮平台，包括刚性支撑部分和柔性支撑部分；所述刚性支撑部分包括中央浮台1以及至少一层外围浮台2；所述中央浮台1为可漂浮材料制成的规则的几何体，中心设置有用于导出电缆和收放中间定位锚（未示出）的通孔11；所述外围浮台2包括防撞板21、外围网架22、填充外围网架22空隙的多个浮力体23以及固定设置于外围网架22上方的挡风墙24；所述防撞板21设置在外围网架22的最外层；所述防撞板21由多个防撞板单体围合而成，所述相邻防撞板单体可拆卸刚性连接；如图4所示，所述外围网架22是由塑性材料构成，呈四边形的桁架结构，具有良好的稳定性、空间受力小；外围网架22上面有供人行走的栅格；供特种作业船拖曳整个平台行走的挂钩；挡风墙24可以起到挡风和安防隔离作用。所述柔性支撑部分设置在刚性支撑部分形成的空间；所述柔性支撑部分包括柔性网架4和设置在柔性网架4上的多个承接装置。

如图3所示，所述柔性网架4包括多个平面铺设开的网架单体41，网架单体41为上小下大结构，优选的网架单体41为四棱锥结构，网架单体41包括下部的四根下玄42、上部四根腹杆43以及设置于四棱锥节点处的第一球座44；四根下玄42通过第一球座44头尾依次连接；四根腹杆43的一端分别与四个下玄42四个连接处的第一球座44连接，另一端通过顶端节点的第一球座44固定；相邻的网架单体41共用一根下玄42，相邻的网架单体41的连接处的第一球座44上设置有漂浮块45；柔性网架4具有空间受力小、重量轻、刚度大和抗震性能好等优点。

如图5-8所示，所述承接装置为支架51；所述支架51为杆状结构，相邻网架单体41顶端节点之间转动连接有支杆57；所述支杆57上连接有上大下小结构的所述支架51；所述支架51上还设置有用于容纳光伏面板的卡槽56；卡槽56分为上部卡扣562和下部第二球座561，卡扣562与第二球座561螺纹连接，第二球座561还与杆状支架51螺纹连接，卡扣562上部用于固定光伏面板。

如图9所示，所述承接装置也可以为对半剖开的椭球状浮块81，浮块81上表面为平面，用于放置光伏面板，浮块81上部设置有转动轴82，浮块81通过转动轴82连接于相邻网架单体41顶端节点的第一球座44上。

如图10所示，所述水面漂浮平台还包括倾角驱动系统，所述倾角驱动系统包括动力装置和齿轮绳索传动装置，动力装置可以是电驱动或重力驱动等；所述齿轮绳索传动装置包括与支杆57或转动轴82异面垂直的绳索9、由动力装置驱动转动的齿轮91、柔性齿条94、弹力张紧轮92以及滑轮93；相邻承接装置的底部与绳索9固定连接；所述柔性齿条94与齿轮91啮合，所述绳索9依次穿过弹力张紧轮92和滑轮93，与柔性齿条94连接形成线圈；柔性齿条94能使传动更加精确且防止打滑。

如图2所示，所述浮力体23为密闭中空结构，用于填充加压空气，并带有充气口，充气口装有压力测量器，可以监测内部压力，压力测量器的数据都会集中显示在中央浮台1的数据处理系统上，可以及时根据压力测量器的数据更换浮力体23。

所述柔性支撑部分与刚性支撑部分其间装有过载保护机构，当柔性支撑部分受到过大的力时，过载保护机构会自动断开柔性支撑部分与刚性支撑部分的连接。

如图3、11、12所示，所述腹杆43和下玄42为中空的塑胶结构，可以往中空部分加气压；腹杆43和下玄42的两端设置有外螺纹；第一球座44是注塑而成，第一球座44外表面连接有中空杆，中空杆设置有与腹杆43和下玄42的头部螺纹相配合的内螺纹孔，连接时将要连接的腹杆43和下玄42旋入球座中空杆的螺纹孔既可以固定；腹杆43和下玄42与第一球座44相对晃动的受力由第一球座44附带的中空杆来承受，保护了腹杆43和下玄42的螺纹不会被破坏，保护了腹杆43和下玄42不会变形，受力更好。

如图1、2所示，所述外围浮台2上设置有动力系统71和锚定系统72；所述动力系统71包括设置在水面下且与外围网架22连接的水下驱动器711，所述动力系统71控制水下驱动器711；所述锚定系统72包括设置在水面下且与外围网架22连接的定位锚721，锚定系统72控制外围定位锚721的收放。

以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (8)

1.一种水面漂浮平台，其特征在于：包括柔性网架（4）以及设置于柔性网架（4）上的承载光伏面板的多个承接装置，所述柔性网架（4）包括多个相互连接的网架单体（41），网架单体（41）为上小下大结构；网架单体（41）上设置有漂浮块（45）。

2.根据权利要求1所述的水面漂浮平台，其特征在于：所述网架单体（41）为四棱锥结构。

3.根据权利要求2所述的水面漂浮平台，其特征在于：所述网架单体（41）的节点处设置有第一球座（44）；所述漂浮块（45）设置于相邻网架单体（41）连接处的第一球座（44）上。

4.根据权利要求3所述的水面漂浮平台，其特征在于：所述承接装置为支架（51）；相邻网架单体（41）顶端节点之间转动连接有支杆（57）；所述支杆（57）连接有上大下小结构的所述支架（51）；所述支架（51）上表面承载光伏面板。

5.根据权利要求3所述的水面漂浮平台，其特征在于：所述承接装置为浮块（81）；所述浮块（81）为对半剖开的椭球状结构；所述浮块（81）上部设置有转动轴（82），转动轴（82）两端分别转动连接于相邻网架单体（41）顶端节点的第一球座（44）上。

6.根据权利要求1至5中任一权利要求所述的水面漂浮平台，其特征在于：还包括有驱动承接装置相对水平面倾角转动的倾角驱动系统。

7.根据权利要求6所述的水面漂浮平台，其特征在于：所述倾角驱动系统包括动力装置和齿轮绳索传动装置；所述齿轮绳索传动装置包括绳索（9）、由动力装置驱动转动的齿轮（91）、柔性齿条（94）、弹力张紧轮（92）以及滑轮（93）；相邻承接装置的底部与绳索（9）固定连接；所述柔性齿条（94）与齿轮（91）啮合，所述绳索（9）依次穿过弹力张紧轮（92）和滑轮（93），与柔性齿条（94）连接形成线圈。

8.根据权利要求7所述的水面漂浮平台，其特征在于：还包括有刚性支撑部分；所述刚性支撑部分包括中央浮台（1）以及至少一层外围浮台（2）；所述柔性网架设置在刚性支撑部分形成的空间；所述外围浮台（2）包括防撞板（21）、外围网架（22）、填充外围网架（22）空隙的多个浮力体（23）和固定设置于外围网架（22）上方的挡风墙（24）；所述防撞板（21）设置在外围网架（22）的最外层；所述防撞板（21）由多个防撞板单体围合而成，相邻防撞板单体可拆卸刚性连接。