CN109004892B - 一种用于水上光伏电站铺设的浮动码头 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于水上光伏电站铺设的浮动码头，包括承载机构、设置在承载机构底部的滑动机构以及位于滑动机构下方且与滑动机构滑动配合的轨道。承载机构包括倾斜设置的过渡通道以及与过渡通道的下端相连且水平设置的浮动平台。浮动平台的底部设有若干均匀分布的浮筒。滑动机构包括滑动杆、一端与滑动杆的中段相连且水平设置的支撑杆、连接在支撑杆的中段与滑动杆的下端之间的连接杆以及设置在滑动杆底部的若干滑轮。滑动杆上设有限位机构。轨道包括上端开口的滑动槽以及开设在滑动槽侧壁上的若干均匀分布的限位槽。本发明能够解决现有技术中存在的不足，具有对生态环境影响小、使用方便、便于后期维护等特点。

Description

一种用于水上光伏电站铺设的浮动码头
技术领域
本发明涉及水上光伏技术领域，具体涉及一种用于水上光伏电站铺设的浮动码头。
背景技术
水上漂浮式光伏电站是利用水上基台将光伏组件漂浮在水面进行发电。相对于地面光伏电站，水上漂浮式光伏电站具有以下优势：1、节约土地资源，且对水生态环境的影响也较小。水上光伏发电工程没有支架基础和电缆沟的开挖，没有场内道路的施工，大大减少地面开挖，有利于水土保持。2、发电效率高。水面地势相对较为开阔，可以有效避免阴影对光伏组件效率的制约，太阳能照射面积均匀且光照时间长。水对太阳能电池板有冷却作用，可抑制组件表面温度上升，据有关测算，电池板的温度若降低1℃，输出功率可增加0.5％，获得比相同地区地面或屋顶电站高出5％～10％的发电量，在夏季高温时，与地面和屋顶太阳能电池板相比，可以降低发电损失。3、组件的覆盖可减少水面蒸发量，节约水资源。4、太阳能光伏板遮挡一部分阳光射到水面，减少光合作用，对于藻类的繁殖可起到一定抑制作用。5、组件清洗便捷。水上光伏发电所选材质都达必须达到最高防水要求，和地面光伏相比，在清洁时对组件的发电效率损害较小。6、规避土地限制。在一些土地资源有限、土地开发难度大的国家或地区，发展水上光伏项目是一个好的选择，给光伏发电的应用开辟了一条新道路。7、可同步水产养殖。兼有水产养殖业的水库或鱼塘建水上光伏发电站，还可为鱼类创造更好孵化环境，提高水产产量。8、旅游效益。可以作为一项别具特色的风景区，成为水上景观的点缀，带来观赏和旅游效益。
港口码头等水运交通基础设施是综合开发利用深水航道和库湖区水体、水面资源不可或缺的前提和基础。在现有技术条件下，受湖库区复杂水文、地质因素的影响，若采用传统的码头水工结构，需要投入大量的资金进行软基处理、疏浚前沿水域，才能满足码头生产使用要求；但仍无法避免因软基硬化处理造成的对湖区湿地水生态环境建设性、永久破坏，且修复难度极大。而且水上光伏电站随着季节水位发生变化，常规浮体码头会存在不稳定以及锚绳伸缩性较差的问题，水上光伏电站施工以及后期检修时会出现无法使用码头的问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种用于水上光伏电站铺设的浮动码头，该浮动码头能够解决现有技术中存在的不足，具有对生态环境影响小、使用方便、便于后期维护等特点。
为实现上述目的，本发明采用了以下技术方案：
一种用于水上光伏电站铺设的浮动码头，包括承载机构、设置在承载机构底部的滑动机构以及位于滑动机构下方且与滑动机构滑动配合的轨道。
具体地说，所述承载机构包括倾斜设置的过渡通道以及与过渡通道的下端相连且水平设置的浮动平台；所述浮动平台的底部设有若干均匀分布的浮筒。
所述滑动机构包括滑动杆、一端与滑动杆的中段相连且水平设置的支撑杆、连接在支撑杆的中段与滑动杆的下端之间的连接杆以及设置在滑动杆底部的若干滑轮；所述连接杆纵向设置，且连接杆与支撑杆的前半部分、滑动杆的后半部分围成一个直角三角形；所述滑动杆上设有限位机构；所述限位机构包括拉力弹簧、限位杆和拉力弹簧固定架；所述拉力弹簧固定架安装在滑动杆的侧壁上；所述拉力弹簧的上端与拉力弹簧固定架相连，另一端与限位杆的上端相连；所述拉力弹簧固定架上设有转动杆；所述转动杆从限位杆的中段穿过，且与限位杆转动配合。
所述轨道包括上端开口的滑动槽以及开设在滑动槽侧壁上的若干均匀分布的限位槽；所述滑动槽与滑轮滑动配合；所述限位槽与限位杆相适应。
进一步的，所述轨道的上下两端分别设有一个限位凸起。
进一步的，所述过渡通道上设有台阶。
进一步的，所述浮动平台的外侧设有防撞装置。
进一步的，所述浮动平台上设有水位传感器。
进一步的，所述滑动杆的上半部分安装在过渡通道的底部，下半部分位于支撑杆的下方；所述支撑杆安装在浮动平台的底部。
进一步的，所述滑动杆的中段开设有第一连接孔，后端开设有第二连接孔；所述支撑杆的一端开设有与第一连接孔相适应的第三连接孔，支撑杆的中段下方设有带第四连接孔的安装部；所述连接杆的上端设有与第四连接孔相适应的第五连接孔，下端设有与第二连接孔相适应的第六连接孔。
进一步的，所述拉力弹簧安装架为L型。
进一步的，所述滑动槽的侧壁上开设有槽体；所述槽体内设有若干均匀分布的圆柱，相邻圆柱之间的间隙形成限位槽。
进一步的，所述防撞装置为橡胶垫或充气气囊。
由以上技术方案可知，本发明通过在浮动平台底部设置若干均匀分布的浮筒，能够使浮动平台在与水平接触时，受到水的浮力。在浮力与自身重力的作用下，浮动平台及过渡通道随滑动机构沿轨道移动。通过采用支撑杆、滑动杆、连接杆、滑轮构成滑动机构，在实现滑动的基础上，能够对承载机构起到有力的支撑作用，且通过支撑杆的部分、滑动杆的部分与连接杆的全部围成的直角三角形，能确保滑动机构自身结构的稳定性以及确保承载机构移动过程中的稳定性。通过采用拉力弹簧、限位杆、转动杆构成限位机构，并且使限位机构与开设在轨道侧壁上的若干限位槽相适应，能够在承载机构移动到目标位置后，使限位杆卡在某限位槽中，从而确保承载机构不会因波浪冲击或人员及货物上来而发生晃动。通过采用本发明所述的用于水上光伏电站铺设的浮动码头，在季节水位发生变化时，会随着水位移动到合适的位置进行牢稳地固定，保证码头在水上光伏电站施工以及后期检修时的正常使用。此外，由于本发明是可移动、可拆卸的，能够现有技术中存在的不足，具有对生态环境影响小、使用方便、便于后期维护等特点。
附图说明
图1是本发明的应用状态示意图；
图2是本发明的结构示意图；
图3是本发明的侧视图；其中，B1图表示当承载机构受到的浮力等于自身重力时，限位杆在限位槽中的位置状态示意图；B2图表示当承载机构受到的浮力大于自身重力时，限位杆在限位槽中的运动状态示意图；B3图表示当承载机构受到的浮力小于自身重力时，限位杆在限位槽中的运动状态示意图；
图4是承载机构及滑动机构的爆炸结构示意图；
图5是承载机构及滑动机构的侧视图；
图6是滑动机构的结构示意图；
图7是轨道的结构示意图；
图8是图7中A部的放大示意图。
其中：
100、承载机构，101、过渡通道，102、浮动平台，103、台阶，104、浮筒，105、防撞装置，200、滑动机构，201、滑动杆，202、支撑杆，203、连接杆，204、限位机构，205、滑轮，206、拉力弹簧固定架，207、拉力弹簧，208、限位杆，209、转动杆，300、轨道，301、限位凸起，302、限位槽，303、圆柱，304、滑动槽，400、水岸，500、水域。
具体实施方式
下面结合附图对本发明做进一步说明：
如图1-图3所示的一种用于水上光伏电站铺设的浮动码头，包括承载机构100、设置在承载机构100底部的滑动机构200以及位于滑动机构200下方且与滑动机构200滑动配合的轨道300。轨道300安装在水域500水岸400的内侧壁上。承载机构100作为支撑平台，用于承载船只、货物等。滑动机构200，用于带着承载机构100沿轨道300滑动。轨道300和滑动机构200的数量相等，且二者一一对应。优选的，轨道300和滑动机构200的数量均为至少两个。本实施例中的轨道300和滑动机构200的数量为如图2和图4所示的3个。
如图4和图5所示，所述承载机构100包括倾斜设置的过渡通道101以及与过渡通道101的下端相连且水平设置的浮动平台102。所述过渡通道101与浮动平台102的夹角为钝角，过渡通道101与浮动平台102是固定连接为一体的。所述过渡通道101上设有台阶103。所述过渡通道101在水岸400和浮动平台102之间起到连接及缓冲的作用，便于人员及货物上下岸。
所述浮动平台102的底部设有若干均匀分布的浮筒104。若干浮筒104和滑动机构200在浮动平台102上的安装位置可以根据需要设置，浮筒104可以位于两个滑动机构之间的浮动平台102的底部，也可以设置在全部滑动机构外侧的浮动平台102的底部，只要确保若干浮筒104在浮动平台102的底部均匀分布即可。通过在浮动平台102底部设置浮筒104，能够使浮动平台102在水中受到浮力的作用，漂浮在水面上，且由于若干个浮筒104是均匀设置在浮动平台102底部的，当人员或货物集中在一侧时，浮动平台102也不会发生侧倾。当承载机构100受到的浮力大于其自身的重力时，承载机构100会沿着轨道300向上滑动；当承载机构100受到的浮力小于其自身的重力时，承载机构100会沿着轨道300向下滑动。所述浮动平台102上设有水位传感器。所述水位传感器用于获取当前的水位状态，并根据当前的水位状态判断浮动码头是否处于正常工作范围内。所述浮动平台102的外侧设有防撞装置105，用于减缓船只上码头时产生的撞击力，对浮动码头和船只起到保护作用。优选的，所述防撞装置105为橡胶垫或充气气囊。
如图4-图6所示，所述滑动机构200包括滑动杆201、一端与滑动杆201的中段相连且水平设置的支撑杆202、连接在支撑杆202的中段与滑动杆201的下端之间的连接杆203以及设置在滑动杆201底部的若干滑轮205。所述滑动杆201的上半部分安装在过渡通道101的底部，下半部分位于支撑杆202的下方。所述支撑杆202安装在浮动平台102的底部。具体地说，所述滑动杆201的中段开设有第一连接孔，后端开设有第二连接孔。所述支撑杆202的一端开设有与第一连接孔相适应的第三连接孔，支撑杆202的中段下方设有带第四连接孔的安装部。所述连接杆203的上端设有与第四连接孔相适应的第五连接孔，下端设有与第二连接孔相适应的第六连接孔。分别采用螺栓将第一连接孔和第三连接孔连接在一起，将第四连接孔与第五连接孔连接在一起，将第二连接孔与第六连接孔连接在一起，从而使滑动杆201、支撑杆202和连接杆203连接为一个整体。所述连接杆203纵向设置，且连接杆203与支撑杆202的前半部分、滑动杆201的后半部分围成一个直角三角形。通过设置支撑杆202，能够对承载机构100起到支撑作用。通过连接杆203将支撑杆202与滑动杆201连接起来，并使连接杆203、支撑杆202的前半部分与滑动杆201的后半部分围成一个直角三角形，不仅能够提高承载机构100的承载力，还能够确保承载机构100的稳定性。本发明可通过改变连接杆203的长度来使上述直角三角形的斜边的倾斜角度与铺设在水岸400内侧壁上的轨道300的倾斜角度相适应。
所述滑动杆201上设有限位机构204。所述限位机构204包括拉力弹簧207、限位杆208和拉力弹簧固定架206。所述拉力弹簧固定架206为L型，且拉力弹簧固定架206安装在滑动杆201的侧壁上。所述拉力弹簧207的上端与拉力弹簧固定架206相连，另一端与限位杆208的上端相连。所述拉力弹簧固定架206上设有转动杆209。所述转动杆209从限位杆208的中段穿过，且与限位杆208转动配合。
由于浮动码头在实际应用时，工作人员需在其上进行相关作业活动，也就要求浮动码头不能任意地随着水浪的波动而波动，这势必会导致码头的不稳定，给工作人员造成严重的安全隐患。为了避免码头无限制地随着水面波浪而波动，但同时又要保证码头可以随着水位上涨、下落而进行移位，在此，采用限位机构204的特殊设计。
限位机构204，用于在承载机构100在重力和浮力的作用下移动到某一位置后，确保承载机构100在该位置的稳定性，不会因波浪或风力而发生晃动。当承载机构100受到的浮力大于自身重力时，如图3中B2放大图所示，承载机构100会随滑动机构200沿轨道300向上运动，此时，拉力弹簧207随滑动机构200移动，进而带动卡在限位槽302中的限位杆208向上方的限位槽302中移动，直至承载机构100受到的浮力等于自身重力，承载机构100停止运动，此时，如图3中的B1放大图所示，限位杆208会卡在此时停留的限位槽302中。当承载机构100受到的浮力小于自身重力时，如图3中的B3放大图所示，承载机构100会随滑动机构200沿轨道300向下运动，此时，拉力弹簧207随滑动机构200移动，进而带动卡在限位槽302中的限位杆208向下方的限位槽302中移动，直至承载机构100受到的浮力等于自身重力，承载机构100停止运动，此时，如图3中的B1放大图所示，限位杆208会卡在此时停留的限位槽302中。所述拉力弹簧207，一方面用于驱动限位杆随滑动机构运动，另一方面用于在限位杆208卡在限位槽302中时，给限位杆208一个垂直于限位槽302的作用力，使限位杆208牢稳地卡在限位槽302中。所述转动杆209，用于确保限位杆208从一个限位槽移动到另外一个限位槽时的顺畅性。
如图7-图8所示，所述轨道300包括上端开口的滑动槽304以及开设在滑动槽304侧壁上的若干均匀分布的限位槽302。所述滑动槽304与滑轮205滑动配合。所述限位槽302与限位杆208相适应。所述轨道300的上下两端分别设有一个限位凸起301，用于限定承载机构100的运动范围，提高浮动码头工作的安全性。具体地说，所述滑动槽304为上端开口的U型槽，其侧壁上开设有槽体；所述槽体内设有若干均匀分布的圆柱303，相邻圆柱303之间的间隙形成限位槽302。各个圆柱303的中心线分别和滑动槽304的中心线相互垂直。通过在槽体内设置若干个并列设置的圆柱体303，通过相邻圆柱303之间的间隙形成限位槽302，能够确保限位杆208从一个限位槽302移动到另外一个限位槽302时的顺畅性。
综上所述，本发明通过在浮动平台底部设置若干均匀分布的浮筒，能够使浮动平台在与水平接触时，受到水的浮力。在浮力与自身重力的作用下，浮动平台及过渡通道随滑动机构沿轨道移动。通过采用支撑杆、滑动杆、连接杆、滑轮构成滑动机构，在实现滑动的基础上，能够对承载机构起到有力的支撑作用，且通过支撑杆的部分、滑动杆的部分与连接杆的全部围成的直角三角形，能确保滑动机构自身结构的稳定性以及确保承载机构移动过程中的稳定性。通过采用拉力弹簧、限位杆、转动杆构成限位机构，并且使限位机构与开设在轨道侧壁上的若干限位槽相适应，能够在承载机构移动到目标位置后，使限位杆卡在某限位槽中，从而确保承载机构不会因波浪冲击或人员及货物上来而发生晃动。
以上所述的实施例仅仅是对本发明的优选实施方式进行描述，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本发明的技术方案作出的各种变形和改进，均应落入本发明权利要求书确定的保护范围内。

Claims (10)

1.一种用于水上光伏电站铺设的浮动码头，其特征在于：包括承载机构、设置在承载机构底部的滑动机构以及位于滑动机构下方且与滑动机构滑动配合的轨道；
所述承载机构包括倾斜设置的过渡通道以及与过渡通道的下端相连且水平设置的浮动平台；所述浮动平台的底部设有若干均匀分布的浮筒；
所述滑动机构包括滑动杆、一端与滑动杆的中段相连且水平设置的支撑杆、连接在支撑杆的中段与滑动杆的下端之间的连接杆以及设置在滑动杆底部的若干滑轮；所述连接杆纵向设置，且连接杆与支撑杆的前半部分、滑动杆的后半部分围成一个直角三角形；所述滑动杆上设有限位机构；所述限位机构包括拉力弹簧、限位杆和拉力弹簧固定架；所述拉力弹簧固定架安装在滑动杆的侧壁上；所述拉力弹簧的上端与拉力弹簧固定架相连，另一端与限位杆的上端相连；所述拉力弹簧固定架上设有转动杆；所述转动杆从限位杆的中段穿过，且与限位杆转动配合；
所述轨道包括上端开口的滑动槽以及开设在滑动槽侧壁上的若干均匀分布的限位槽；所述滑动槽与滑轮滑动配合；所述限位槽与限位杆相适应。
2.根据权利要求1所述的一种用于水上光伏电站铺设的浮动码头，其特征在于：所述轨道的上下两端分别设有一个限位凸起。
3.根据权利要求1所述的一种用于水上光伏电站铺设的浮动码头，其特征在于：所述过渡通道上设有台阶。
4.根据权利要求1所述的一种用于水上光伏电站铺设的浮动码头，其特征在于：所述浮动平台的外侧设有防撞装置。
5.根据权利要求1所述的一种用于水上光伏电站铺设的浮动码头，其特征在于：所述浮动平台上设有水位传感器。
6.根据权利要求1所述的一种用于水上光伏电站铺设的浮动码头，其特征在于：所述滑动杆的上半部分安装在过渡通道的底部，下半部分位于支撑杆的下方；所述支撑杆安装在浮动平台的底部。
7.根据权利要求1所述的一种用于水上光伏电站铺设的浮动码头，其特征在于：所述滑动杆的中段开设有第一连接孔，后端开设有第二连接孔；所述支撑杆的一端开设有与第一连接孔相适应的第三连接孔，支撑杆的中段下方设有带第四连接孔的安装部；所述连接杆的上端设有与第四连接孔相适应的第五连接孔，下端设有与第二连接孔相适应的第六连接孔。
8.根据权利要求1所述的一种用于水上光伏电站铺设的浮动码头，其特征在于：所述拉力弹簧安装架为L型。
9.根据权利要求1所述的一种用于水上光伏电站铺设的浮动码头，其特征在于：所述滑动槽的侧壁上开设有槽体；所述槽体内设有若干均匀分布的圆柱，相邻圆柱之间的间隙形成限位槽。
10.根据权利要求4所述的一种用于水上光伏电站铺设的浮动码头，其特征在于：所述防撞装置为橡胶垫或充气气囊。
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