CN107697239B - 水面光伏锚绳浮体连接装置 - Google Patents

水面光伏锚绳浮体连接装置 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种水面光伏锚绳浮体连接装置，包括设置于光伏阵列中南侧和北侧外围的浮体的耳板上的南北支架，南北支架包括横梁、垂直设置于横梁两端的连接角钢和斜向加强筋，斜向加强筋的一端固定于横梁，另一端固定于连接角钢上，横梁外侧中部设置有与锚绳连接的南北拉环，耳板与南北支架的连接角钢之间设置有支撑件，所述南北支架、支撑件和耳板通过螺栓连接。本发明制造简单，安装方便，稳定性好，普适性好，支撑件采用钢板与钢管焊接的优化设计形式，形式简单、稳定；支架底部与浮体上表面留有2～3mm的距离，可有效的保护浮体不受损坏。

Description

水面光伏锚绳浮体连接装置
技术领域
本发明涉及光伏发电设备技术领域，具体地指一种水面光伏锚绳浮体连接装置。
背景技术
目前光伏发电市场飞速发展，但土地资源已经成为现阶段地面光伏电站大力发展的重要限制因素。水上漂浮式光伏电站利用某种水上基台将光伏组件漂浮在水面进行发电，可大力节省土地资源。同时，区别于地面与屋顶光伏，水面光伏由于离水面近，具备发电效率较高、可改善气候及水体生态环境、方便清洗等优点，近年来得到大力发展。
锚固系统是水面光伏发电系统不可或缺的部分，通过锚绳一端连接于水底的配重块或桩基，一端连接于发电阵列，从而保证发电阵列的稳定性。但由于在大风浪流等极限工况下，单根锚绳的系泊力可达到数万牛顿，若直接将锚绳连接至浮体上，会超出浮体的受力极限，从而损坏浮体，影响发电阵列的完整性和安全性。因此锚绳与浮体之间需要一种过渡的加强连接装置，用于保护浮体不被损坏，目前尚无较好的解决方案。因此设计一种成本低、安装简单、耐腐蚀及稳定性好的水面光伏锚绳浮体连接装置十分重要。
发明内容
本发明的主要目的在于提供一种水面光伏锚绳浮体连接装置，该装置具备安装简单、成本低、稳定性好、使用寿命长等特点，特别适用于水面光伏锚固系统中锚绳与浮体的连接，可有效保护水面光伏浮体。
为达到上述目的，本发明提及的一种水面光伏锚绳浮体连接装置，其特殊之处在于，包括设置于光伏阵列中南侧和北侧外围的浮体的耳板上的南北支架，所述南北支架包括横梁、垂直设置于横梁两端的连接角钢和斜向加强筋，所述斜向加强筋的一端固定于横梁，另一端固定于连接角钢上，所述横梁外侧中部设置有与锚绳连接的南北拉环，所述耳板与南北支架的连接角钢之间设置有支撑件，所述南北支架、支撑件和耳板通过螺栓连接。
进一步地，所述支撑件包括支撑圆管和垫片，所述垫片上具有支撑件安装孔，所述支撑件安装孔的形状、个数与浮体的耳板安装孔相匹配。
更进一步地，所述南北拉环的高度高于浮体的上表面50-60mm。
更进一步地，所述光伏阵列中东侧和西侧外围的浮体的耳板上设置有东西支架，所述东西支架包括支撑梁、垂直设置于支撑梁两端的支撑角钢，所述位于外侧浮体的支撑角钢外侧中部设置有东西拉环，所述耳板与支撑角钢之间设置有支撑件，所述支撑角钢、支撑件和耳板通过螺栓连接。
更进一步地，所述连接角钢的下表面高于浮体的上表面2～3mm。所述连接角钢上设置有用于连接前后耳板的连接孔，所述连接孔的形状、个数与浮体的耳板安装孔相匹配，可最大化提高南北支架的稳定性。
更进一步地，所述支撑角钢的下表面高于浮体的上表面2～3mm。所述支撑角钢上设置有安装孔，所述安装孔的形状、个数与浮体的耳板安装孔相匹配，可最大化提高东西支架的稳定性。
更进一步地，所述斜向加强筋与横梁之间的角度为15～45°。
更进一步地，所述支撑圆管有两个，分别位于所述垫片的上方和下方。
本发明提供的水面光伏锚绳浮体连接装置，具有以下优点：
(1)南北支架采用斜加强钢支架的形式进行加固，减少了一根横梁，降低了系统的造价，提高了经济性和稳定性
(2)每根连接角钢与浮体耳板采用四根螺栓进行固定，增强了系统整体的稳定性
(3)支撑件采用钢板与钢管焊接的优化设计形式，形式简单、稳定
(4)支撑件采用不锈钢或镀锌钢形式，具有较高的强度，同时与支架材料保持一致，避免了支撑件的磨损，提高了使用寿命。角钢及支撑件的材料可根据支架受力情况选用其他材料。
(5)钢支架底部与浮体上表面留有2～3mm的距离，可有效的保护浮体不受损坏
(6)支撑件由圆管固定浮体耳板，稳定性更好，圆管与耳板接触面积大，可有效保护耳板
(7)支撑件制造简单，安装方便，稳定性好，普适性好。
附图说明
图1为本发明装置安装整体结构示意图。
图2为本发明装置的立体图。
图3为本发明装置的俯视图。
图4为本发明装置的主视图。
图5为本发明装置的侧视图。
图6为本发明装置的局部视图。
图7为图1中南北支架的俯视图。
图8图1中南北支架的立体图。
图9图1中南北支架的纵向视图。
图10为图1中东西支架的立体图。
图11为图2中支撑件的主视图。
图12为图2中支撑件的侧视图。
图13为图2中支撑件的俯视图。
图14为图2中支撑件的第二种实施方式的立体图。
图15为图2中支撑件的第二种实施方式的侧视图。
图16为图2中支撑件的第二种实施方式的俯视图。
其中：南北支架1，横梁11，斜向加强筋12，连接角钢13，连接孔131，南北拉环14，支撑件2，支撑圆管21，垫片22，支撑件安装孔23，浮体3，耳板31，东西支架4，支撑梁41，支撑角钢42，安装孔421，东西拉环44。
具体实施方式
下面结合附图及实施例对本发明作进一步的详细描述，但该实施例不应理解为对本发明的限制。
如图1所示，本发明水面光伏锚绳浮体连接装置包括设置于光伏阵列中南侧和北侧外围的浮体3的耳板31上的南北支架1和设置于光伏阵列中东侧和西侧外围的浮体3的耳板31上的东西支架4。
如图2～图9所示南北支架包括横梁11、垂直设置于横梁11两端的连接角钢13和斜向加强筋12，斜向加强筋12的一端固定于横梁11，另一端固定于连接角钢13上，采用焊接或螺栓连接的方式与横梁11及连接角钢13连接。横梁11置于连接角钢13上部，与连接角钢13采用焊接或者螺栓连接的方式进行连接，属于主要承力结构，横梁1底部与浮体3留有一定距离，横梁1的下表面高于浮体3的上表面10～13mm，其强度需要根据锚绳拉力确定。斜向加强筋12与横梁11之间的角度为15～45°，用于保护横梁11受弯力过大。横梁11外侧中部设置有与锚绳连接的南北拉环14，用于固定锚绳，防止锚绳与东西支架4直接相连时的剪切力与摩擦力将钢绞线损坏。南北拉环14的高度高于浮体3的上表面50～60mm。南北拉环14通过焊接或者螺栓的方式与横梁固定，其数量可为多个，依横梁中部对称布置。
耳板31与南北支架1的连接角钢13之间设置有支撑件2，南北支架1、支撑件2和耳板31通过螺栓连接。连接角钢13上设置有用于连接前后耳板31的连接孔131，连接孔131位于连接角钢13两端，其形状、个数与浮体3的耳板31安装孔相匹配。连接角钢13的下表面高于浮体3的上表面2～3mm。
如图10所示，东西支架4包括支撑梁41、垂直设置于支撑梁41两端的支撑角钢42。支撑梁41在此只受拉力不受弯力，可使东西支架及浮体3耳板31的受力达到最优化。支撑梁41的下表面高于浮体的上表面10～13mm。位于外侧浮体3的支撑角钢42外侧中部设置有东西拉环44，东西拉环44用于固定锚绳，防止锚绳与东西支架4直接相连时的剪切力与摩擦力将钢绞线损坏。东西拉环44的高度高于浮体3的上表面50～60mm。东西拉环44通过焊接或者螺栓的方式与横梁固定，其数量可为多个，依横梁中部对称布置。
如图11～图13所示，耳板31与支撑角钢42之间设置有支撑件2，支撑角钢42、支撑件2和耳板31通过螺栓连接。支撑角钢42上设置有安装孔421，安装孔421的形状、个数与浮体3的耳板31安装孔相匹配。支撑角钢42的下表面高于浮体3的上表面2～3mm。支撑件2包括支撑圆管21和垫片22。垫片22使得耳板31所受力为面力，可有效保护耳板，支撑圆管21截面形状亦可为方形或类似形状，以保证东西支架4的稳定性。垫片22上具有用于连接耳板31和南北支架1/东西支架4的支撑件安装孔23，支撑件安装孔23的形状、个数与浮体3的耳板31安装孔相匹配。
支撑件2的第二种实施方式如图14～16所示，支撑圆管21有两个，分别位于垫片22的上方和下方。
尽管上面结合附图对本发明的优选实施例进行了描述，但是本发明并不局限于上述的具体实方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，并不是限制性的，本领域的普通技术人员在本发明的启示下，在不脱离本发明宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可以作出很多形式的具体变换，这些均属于本发明的保护范围内。

Claims (6)

1.一种水面光伏锚绳浮体连接装置，其特征在于：包括设置于光伏阵列中南侧和北侧外围的浮体(3)的耳板(31)上的南北支架(1)，所述南北支架包括横梁(11)、垂直设置于横梁(11)两端的连接角钢(13)和斜向加强筋(12)，所述斜向加强筋(12)的一端固定于横梁(11)，另一端固定于连接角钢(13)上，所述横梁(11)外侧中部设置有与锚绳连接的南北拉环(14)，所述耳板(31)与南北支架(1)的连接角钢(13)之间设置有支撑件(2)，所述南北支架(1)、支撑件(2)和耳板(31)通过螺栓连接；所述光伏阵列中东侧和西侧外围的浮体(3)的耳板(31)上设置有东西支架(4)，所述东西支架(4)包括支撑梁(41)、垂直设置于支撑梁(41)两端的支撑角钢(42)，位于外侧浮体(3)的支撑角钢(42)外侧中部设置有东西拉环(44)，所述耳板(31)与支撑角钢(42)之间设置有支撑件(2)，所述支撑角钢(42)、支撑件(2)和耳板(31)通过螺栓连接；
所述南北拉环(14)的高度高于浮体(3)的上表面50～60mm；
所述连接角钢(13)的下表面高于浮体(3)的上表面2～3mm；
所述支撑角钢(42)的下表面高于浮体(3)的上表面2～3mm。
2.根据权利要求1所述的水面光伏锚绳浮体连接装置，其特征在于：所述支撑件(2)包括支撑圆管(21)和垫片(22)，所述垫片(22)上具有支撑件安装孔(23)，所述支撑件安装孔(23)的形状、个数与浮体(3)的耳板(31)安装孔相匹配。
3.根据权利要求1所述的水面光伏锚绳浮体连接装置，其特征在于：所述连接角钢(13)上设置有用于连接前后耳板(31)的连接孔(131)，所述连接孔(131)的形状、个数与浮体(3)的耳板(31)安装孔相匹配。
4.根据权利要求1所述的水面光伏锚绳浮体连接装置，其特征在于：所述支撑角钢(42)上设置有安装孔(421)，所述安装孔(421)的形状、个数与浮体(3)的耳板(31)安装孔相匹配。
5.根据权利要求1所述的水面光伏锚绳浮体连接装置，其特征在于：所述斜向加强筋(12)与横梁(11)之间的角度为15～45°。
6.根据权利要求2所述的水面光伏锚绳浮体连接装置，其特征在于：所述支撑圆管(21)有两个，分别位于所述垫片(22)的上方和下方。
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