CN108064781B - 一种基于复合筒型基础的电液压升降式养殖网箱 - Google Patents
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Abstract
一种基于复合筒型基础的电液压升降式养殖网箱，属于海上风力发电与海上养殖的技术领域。包括连接筒型基础和电动液压推杆装置的网衣平面骨架，包括网衣伸缩连杆骨架，上端与电动液压推杆装置连接，下端与筒型基础连接；包括网衣，附着于网衣平面骨架及网衣伸缩连杆骨架上，还包括电动液压推杆控制模块，通过光纤传输实现网箱的远程操控。本发明的有益效果是，在风浪条件下，网箱的平面网衣骨架下沉到海面以下，避免了风、浪荷载的直接影响；平面网衣骨架下沉后网衣张紧，网箱体积可保持不变，同时网衣张紧增强抵抗因波流力而形变的能力。网箱的网衣具有一定的消波能力，另外网箱结构干扰了水流对过渡段及塔筒的圆柱绕流现象，从而减轻了筒型基础的冲刷问题。
Description
技术领域
本发明属于海上风力发电与海上养殖的技术领域,特别是涉及一种基于单个海上风机复合筒形基础与可通过液压设备进行升降的网箱相结合的结构。
背景技术
近年来，海上风电作为一种绿色清洁可再生能源发展迅速。海上风电具有风场质量好、湍流度小、不占用耕地、年利用小时高等显著优势。但由于海上环境复杂，风浪流对基础及塔架结构的耦合作用复杂，海水对基础的冲刷与侵蚀作用明显，所以海上风电对基础要求较高，海上风电基础建造成本较高昂。
远海网箱养殖的经济作物品质好，产量佳，经济效益高，具有巨大的发展潜力。但是由于远海风浪较大，其对所需的网箱材质、结构及系泊系统要求较高，且供电设施难以解决，属于高投入、高风险、高回报行业。
海上风机基础与海上网箱结构相结合有助于降低基建成本，提高海上风机基础的利用效率，同时海上风机还可以为网箱结构的运行提供电力，有利于提高经济效益与生态效益。
海上风机基础与海上网箱结构相结合的结构形式不得对风机的安全运行和网箱的正常养殖活动产生交叉影响。
需要解决海上风机基础与网箱结构相结合的结构形式的船舶停靠问题。
海上风机基础受到海浪及水流的冲刷，这对海上风机基础的正常安全运行造成隐患，而目前常用的抛石围护基础的方法效果不佳，冲刷问题较为严重。
发明内容
本发明旨在针对上述问题，提出一种基于复合筒型基础的液压升降式养殖网箱结构，将网箱与复合筒型基础结合，以提高复合筒型基础的利用效率及网箱抗风浪能力，技术友好地解决船舶停靠及人员上下风机问题，并利用该结构减轻筒型基础的冲刷问题。
为了达到上述目的，本发明采用的技术方案是：
一种基于复合筒型基础的电液压升降式养殖网箱，包括筒形基础，通过过渡段上部法兰与风机塔筒相连，包括网衣平面骨架，网衣平面骨架由中间套在筒型基础的空心圆环及连接圆环与电动液压推杆装置推杆的圆杆构成；包括网衣伸缩连杆骨架，网衣伸缩连杆骨架分为上下两个杆件，两两为一组通过铰链连接，上端与电动液压推杆装置的推杆通过铰链连接，下端与电动液压推杆装置下方的电动机保护壳通过铰链连接；所述的电动液压推杆装置的电动机设置在筒型基础的顶盖上，电动液压推杆装置的电动机通过外部保护壳与筒型基础预制为一体；包括网衣，附着于网衣平面骨架及网衣伸缩连杆骨架上，形成一个封闭网箱。还包括电动液压推杆控制模块，装于塔筒内部平台上，通过在筒型基础内部走线与电动液压推杆装置有线连接，并通过光纤传输实现网箱的远程操控。
电动液压推杆装置的推杆顶部设置一空心长方体不锈钢块，便于与网衣平面骨架和网衣伸缩连杆骨架连接。
所述的网衣伸缩连杆骨架共六组组成。
所述的网衣平面骨架为高密度聚乙烯材料或高强度铝合金材料。所述的网衣伸缩连杆骨架为不锈钢材质或高强度铝合金材料。所述的电动液压推杆装置的推杆采用不锈钢材质。所述的网衣采用高弹尼龙材质编织。
本发明的优点和有益效果：
因其将海上养殖网箱安装到海上风机复合式筒型基础上，,利用风力发电机基建设备作为海上网箱养殖的基础建设,从而将海上风力发电机的基建设备与海上网箱养殖设施建设结合,有利于降低基建成本。
在风浪条件下，网箱的平面网衣骨架可以下沉到海面以下较为安全的区域，从而减小了网箱整体所受的波浪荷载，并避免了风荷载的直接影响；平面网衣骨架下沉后网衣伸缩连杆骨架将向外凸出，骨架上的网衣相应被向外拉伸为碟形，可避免网箱的容纳体积减小；在网衣被拉伸为碟形后，网衣张紧也增强了抵抗因波浪力而变形的能力。所以，基于复合筒型基础的电液压升降式养殖网箱在风浪影响下容积损失率小，抗风浪能力强。
可控制平面网衣骨架下沉到运维船的吃水深以下，从而在不影响网箱养殖的情况下使运维船在风机塔筒正常停靠，做到网箱养殖与风机运维互不影响。
通过陆上对电动液压推杆的远程控制，可避免在恶劣天气出海进行调节电动液压推杆的作业。
网箱的网衣能够使通过的波浪产生波浪破碎而具有一定的消波能力，另外网箱结构干扰了水流对过渡段及塔筒的圆柱绕流现象，从而减轻了筒型基础的冲刷问题。
附图说明
图1一种基于复合筒型基础的电液压升降式养殖网箱电动液压推杆伸张状态示意图；
图2一种基于复合筒型基础的电液压升降式养殖网箱电动液压推杆伸张状态俯视图；
图3一种基于复合筒型基础的电液压升降式养殖网箱电动液压推杆收缩状态示意图；
图4一种基于复合筒型基础的电液压升降式养殖网箱电动液压推杆收缩状态俯视图。
图中1、筒形基础；2、网衣平面骨架；3、网衣伸缩连杆骨架；4、电动液压推杆装置；5、网衣；6、电动液压推杆控制模块；
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面结合附图和实施方式对本发明作进一步的详细说明。
参见附图1～4，本发明包括筒形基础1、网衣平面骨架2、网衣伸缩连杆骨架3、电动液压推杆装置4、网衣5、电动液压推杆控制模块6。其中，筒形基础1顶盖及过渡段为钢筋混凝土结构，侧壁为钢结构，筒形基础1通过过渡段上部法兰与风机塔筒相连；网衣平面骨架2为高密度聚乙烯材料或高强度铝合金材料，由中间套在筒型基础1的环形段的空心圆环及连接圆环与电动液压推杆装置4推杆的六根放射状空心圆杆构成，空心圆环内径与最大下潜位置处的过渡段外径相同；网衣伸缩连杆骨架3为不锈钢材质或高强度铝合金材料，分为上下两个杆件，两两为一组，共六组组成，根据所需的下潜深度在适宜位置截断后通过铰链连接，并且上端与电动液压推杆装置4的推杆通过铰链连接，下端与电动液压推杆装置4下方的电动机保护壳处通过铰链连接，三个铰链使网衣伸缩连杆骨架3成为一个机构，具有伸缩能力；电动液压推杆装置4的推杆顶部设置一空心长方体不锈钢块，本发明中，因为推杆顶部内侧连接放射状圆杆，外侧连接伸缩连杆的铰链，所以设置该长方体不锈钢块，便于与网衣平面骨架2的放射状圆杆、电动液压推杆装置4的推杆以及网衣伸缩连杆骨架3上部的铰链三者的连接；不锈钢块的尺寸依所连接的放射状圆杆及电动液压推杆的直径而定，该不锈钢块的边长应至少与圆杆的直径大小相当以便于连接；设计为空心结构，目的是为了节省材料并减轻重量；电动液压推杆装置4的推杆采用不锈钢材质，并做好防腐处理；电动液压推杆装置4的电动机在筒型基础1的顶盖上，并预制方形保护钢壳，电动液压推杆装置4的电动机通过外部保护壳与筒型基础1预制为一体，通过使推杆上下运动带动网衣伸缩连杆骨架3的伸缩，从而实现网衣平面骨架2的下沉与上浮；筒型基础1顶盖及过渡段预留走线孔连接电动液压推杆装置4和电动液压推杆控制模块6；网衣5采用高弹尼龙材质编织，附着于网衣平面骨架2及网衣伸缩连杆骨架3上，形成一个封闭网箱。
该实施例中：筒形基础1外径30m，顶盖厚1m，壁厚0.08m，壁高10m；网衣平面骨架2中间圆环内径7m，外径7.5m，0.05m六根放射状空心圆杆长7.2m外径0.5m壁厚0.05m网衣伸缩连杆骨架3上段长5m下段9m钢管外径0.1m壁厚0.04m平行相距0.05m电动液压推杆装置4的推杆直径0.25m具有5吨推力；网衣5采用高弹力尼龙材质，具体网目参数视养殖要求而定。
本发明基于复合筒型基础的电液压升降式养殖网箱可在陆上完成标准化、一体化生产、安装，再将其拖航至沉放地点，随后进行沉放工作。
Claims (6)
1.一种基于复合筒型基础的电液压升降式养殖网箱，包括筒型基础(1)，通过过渡段上部法兰与风机塔筒相连，其特征是：包括网衣平面骨架(2)，网衣平面骨架(2)由中间套在筒型基础(1)的空心圆环及连接圆环与电动液压推杆装置(4)推杆的圆杆构成；包括网衣伸缩连杆骨架(3)，网衣伸缩连杆骨架(3)分为上下两个杆件，两两为一组通过铰链连接，上端与电动液压推杆装置(4)的推杆通过铰链连接，下端与电动液压推杆装置(4)下方的电动机保护壳通过铰链连接；所述的电动液压推杆装置(4)的电动机设置在筒型基础(1)的顶盖上，电动液压推杆装置(4)的电动机通过外部保护壳与筒型基础(1)预制为一体；包括网衣(5)，附着于网衣平面骨架(2)及网衣伸缩连杆骨架(3)上，形成一个封闭网箱；
电动液压推杆装置(4)的推杆顶部设置一空心长方体不锈钢块，便于与网衣平面骨架(2)和网衣伸缩连杆骨架(3)连接；
所述的网衣伸缩连杆骨架(3)共六组组成。
2.根据权利要求1所述的基于复合筒型基础的电液压升降式养殖网箱，其特征是：还包括电动液压推杆控制模块(6)，装于塔筒内部平台上，通过在筒型基础(1)内部走线与电动液压推杆装置(4)有线连接，并通过光纤传输实现网箱的远程升降操控。
3.根据权利要求1所述的基于复合筒型基础的电液压升降式养殖网箱，其特征是：所述的网衣平面骨架(2)为高密度聚乙烯材料或高强度铝合金材料。
4.根据权利要求1所述的基于复合筒型基础的电液压升降式养殖网箱，其特征是：所述的网衣伸缩连杆骨架(3)为不锈钢材质或高强度铝合金材料。
5.根据权利要求1所述的基于复合筒型基础的电液压升降式养殖网箱，其特征是：所述的电动液压推杆装置(4)的推杆采用不锈钢材质。
6.根据权利要求1所述的基于复合筒型基础的电液压升降式养殖网箱，其特征是：所述的网衣(5)采用高弹尼龙材质编织。
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