CN111003108A - 一种适应大风力的水上浮体锚固系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种适应大风力的水上浮体锚固系统，包括漂浮平台，所述漂浮平台的底端对称固定设置有不倒翁壳体的上端，所述旋转圆环上固定设置有转动板，所述触发弧形板在无外力推动作用下时和工作按钮相接触，所述空心调节浮板的内腔连通设置有排水管，所述排水管上设置有抽水机，所述空心调节浮板的内腔连通设置有进水管；所述推杆远离延长管体的一端固定设置有浮球，所述第二锚绳穿过穿绳孔二、绕过导向轮后固定于空心调节浮板的底端。本发明提供了适应大风力的水上浮体锚固系统，在小风暴出现时可在小角度内摆动，在大风时可以根据风速自动沉降从而躲避水面高空的强风，有效保持锚固的稳定性，自动化调节程度高，使用方便。
Description
技术领域
本发明涉及锚固系统技术领域，具体为一种适应大风力的水上浮体锚固系统。
背景技术
现有技术中，申请号为“201410183383.0”的一种牵索锚固式海上风机基础，主要适用于近海及深海海上风电场环境要求和技术特点的海上风机搭建，钢立柱顶部连接下法兰盘，与风机塔筒底部的上法兰盘通过螺栓固定，钢立柱底部铰接万向接头，使钢立柱嵌固于海床，三根及以上牵索钢缆连接于下法兰盘和海床之间，实现钢立柱与海床的牵拉固定，该牵索锚固式海上风机基础使得风机基础系统的刚度得以适当配置，在正常天气和小风暴下，表现为刚性固定；在大风暴及飓风条件下，变为柔性结构，产生可恢复的结构变形耗散结构内力，防止结构体系破坏。
但是，其在使用过程中，仍然存在较为明显的缺陷：1、上述装置采用万向接头嵌固于海岩，使风机塔筒结构在风暴的作用下可小角度内摆动，但是在海岩上固定万向接头需要进行水下作业，不仅施工难度较大，也存在较大的安全隐患；2、上述装置中风机机舱和风机叶片的高度是固定的，不仅不能随着水面涨落而升降，而且也不适用于对水面浮体的锚固。
发明内容
本发明的目的在于提供一种适应大风力的水上浮体锚固系统，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种适应大风力的水上浮体锚固系统，包括漂浮平台，所述漂浮平台的内腔中设置有浮体，所述漂浮平台的底端对称固定设置有不倒翁壳体的上端，所述不倒翁壳体的内腔底部固定设置有重心球，所述重心球的中心处贯穿设置有活动杆，所述活动杆的外侧设置有限位栓，所述活动杆和限位栓贯穿不倒翁壳体的壳体后活动连接设置于空心调节浮板的壳体上，其中一个所述不倒翁壳体上固定设置有圆环轨道，所述圆环轨道上活动设置旋转圆环，所述旋转圆环上固定设置有转动板，设置有圆环轨道的所述不倒翁壳体上固定设置有安装块，所述安装块中固定设置有工作按钮，所述安装块远离工作按钮的一侧固定设置有固定板，所述固定板上活动设置有转轴，所述转轴上固定设置有摆动杆，所述摆动杆靠近工作按钮的一侧固定设置有触发弧形板，所述触发弧形板在无外力推动作用下时和工作按钮相接触，所述摆动杆和安装块之间连接设置有复原弹簧；
所述空心调节浮板的内腔连通设置有排水管，所述排水管上设置有抽水机，所述空心调节浮板的内腔连通设置有进水管；
所述空心调节浮板上连通设置有延长管体，所述延长管体上开设有穿绳孔一，所述延长管体的内腔中固定设置有导向轨一，所述导向轨一上活动设置有推杆，所述推杆远离延长管体的一端固定设置有浮球，所述空心调节浮板上靠近延长管体的一端固定设置有转换管体，所述转换管体上开设有穿绳孔二，所述转换管体的内腔中固定设置有导向轨二，所述导向轨二上活动设置有滑块，所述滑块和转换管体的内腔底壁之间连接设置有调节弹簧；
所述推杆上固定连接有第一锚绳，所述第一锚绳穿过穿绳孔一、穿绳孔二后固定连接于滑块上，所述滑块上固定连接有第二锚绳，所述第二锚绳穿过穿绳孔二、绕过导向轮后固定于空心调节浮板的底端，所述导向轮活动设置在水下锚块上，所述水下锚块固定于水底。
优选的，所述摆动杆和触发弧形板一体成型。
优选的，所述抽水机的外侧设置有防护罩。
优选的，所述转动板均匀分布在旋转圆环上。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
1、本锚固系统中设置有不倒翁壳体，使得漂浮平台在小风暴的作用下可在小角度内摆动，以柔克刚，解决了传统的刚性结构抗风需要较大支撑强度的难题，而且不倒翁壳体装置设置在水面上，无需水下作业，施工更加简单高效；
2、本锚固系统中设置有旋转圆环和转动板，风速越快，转动板旋转得就越快，使得触发弧形板解除和工作按钮相接触状态的次数越多，抽水机停止工作的时间就越久，排水量下降，使得空心调节浮板中存有的水量增多，从而带动漂浮平台下沉，锚绳收紧，躲避水面高空处的大风，从而保持漂浮平台的稳定，反之亦然，起到了根据风速自动沉降的作用，有效抗风。
本发明提供了适应大风力的水上浮体锚固系统，在小风暴出现时可在小角度内摆动，在大风时可以根据风速自动沉降从而躲避水面高空的强风，有效保持锚固的稳定性，自动化调节程度高，使用方便。
附图说明
图1为本发明的整体结构剖面示意图；
图2为本发明的圆环轨道安装结构俯视图；
图3为本发明的图1中的A处放大图；
图4为本发明的工作按钮和触发弧形板安装结构侧视图；
图5为本发明的图1中的B处放大图。
图中：1漂浮平台、2浮体、3不倒翁壳体、4重心球、5活动杆、6限位栓、7空心调节浮板、8圆环轨道、9旋转圆环、10转动板、11安装块、12工作按钮、13固定板、14转轴、15摆动杆、16触发弧形板、17复原弹簧、18排水管、19抽水机、20防护罩、21进水管、22延长管体、23穿绳孔一、24导向轨一、25推杆、26浮球、27转换管体、28穿绳孔二、29导向轨二、30滑块、31调节弹簧、32第一锚绳、33第二锚绳、34导向轮、35水下锚块。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1-5，本发明提供一种技术方案：
一种适应大风力的水上浮体锚固系统，包括漂浮平台1，漂浮平台1的内腔中设置有浮体2，浮体2的设置使得漂浮平台1对空心调节浮板7的压力减轻，漂浮平台1的底端对称固定设置有不倒翁壳体3的上端，不倒翁壳体3的内腔底部固定设置有重心球4，重心球4的设置使得不倒翁壳体3的重心降低，能够晃动而不会倒，重心球4的中心处贯穿设置有活动杆5，活动杆5的外侧设置有限位栓6，活动杆5和限位栓6贯穿不倒翁壳体3的壳体后活动连接设置于空心调节浮板7的壳体上，活动杆5可以随着不倒翁壳体3的晃动而轻微晃动，限位栓6的设置则保证不倒翁壳体3不会倾倒，其中一个不倒翁壳体3上固定设置有圆环轨道8，圆环轨道8上活动设置旋转圆环9，旋转圆环9上固定设置有转动板10，风吹动转动板10，使得旋转圆环9在圆环轨道8上旋转转动，设置有圆环轨道8的不倒翁壳体3上固定设置有安装块11，安装块11中固定设置有工作按钮12，工作按钮12和抽水机19电性连接，安装块11远离工作按钮12的一侧固定设置有固定板13，固定板13上活动设置有转轴14，转轴14上固定设置有摆动杆15，摆动杆15靠近工作按钮12的一侧固定设置有触发弧形板16，触发弧形板16在无外力推动作用下时和工作按钮12相接触，当触发弧形板16不和工作按钮12相接触时，抽水机19工作一段时间后延时停止，例如，工作按钮12失去触发后的1S、2S等后停止，可以根据需要设定，此时不再向外排水，摆动杆15和安装块11之间连接设置有复原弹簧17，复原弹簧17的设置可以保证在无外力推动作用下时，触发弧形板16能够和和工作按钮12相接触，即使转动板10的停止位置刚好轻微拨动了摆动杆15，也会在复原弹簧17的作用下抵消转动板10静止时的拨动力，使得触发弧形板16和工作按钮12保持接触。
空心调节浮板7的内腔连通设置有排水管18，排水管18上设置有抽水机19，抽水机19可采用厦门纽茂泵业有限公司提供的NMDP41型号，空心调节浮板7的内腔连通设置有进水管21，通过进水管21进水增加空心调节浮板7的重量，使得空心调节浮板7沉降，躲避水面高空处的强风，从而保持稳定。
空心调节浮板7上连通设置有延长管体22，延长管体22上开设有穿绳孔一23，延长管体22的内腔中固定设置有导向轨一24，导向轨一24上活动设置有推杆25，推杆25可在导向轨一24上移动，推杆25远离延长管体22的一端固定设置有浮球26，浮球26会漂浮在水面上，空心调节浮板7上靠近延长管体22的一端固定设置有转换管体27，转换管体27上开设有穿绳孔二28，转换管体27的内腔中固定设置有导向轨二29，导向轨二29上活动设置有滑块30，滑块30可在导向轨二29上移动，滑块30和转换管体27的内腔底壁之间连接设置有调节弹簧31，调节弹簧31具有调节滑块30受力大小的作用。
推杆25上固定连接有第一锚绳32，第一锚绳32穿过穿绳孔一23、穿绳孔二28后固定连接于滑块30上，滑块30上固定连接有第二锚绳33，第二锚绳33穿过穿绳孔二28、绕过导向轮34后固定于空心调节浮板7的底端，导向轮34具有引导第二锚绳33走向的作用，第二锚绳33用于拉近或者放松空心调节浮板7，从而保持对空心调节浮板7的稳定锚固，导向轮34活动设置在水下锚块35上，水下锚块35固定于水底。
作为一个优选，摆动杆15和触发弧形板16一体成型，这样的设置可以增加结构的整体稳固性。
作为一个优选，抽水机19的外侧设置有防护罩20，防护罩20的设置可以保护抽水机19不会被海水侵蚀，具有防水的作用。
作为一个优选，转动板10均匀分布在旋转圆环9上，从而可以更好地根据风速大小调节抽水机19的启闭。
工作原理：空心调节浮板7漂浮在水面上，空心调节浮板7通过不倒翁壳体3连接有漂浮平台1，漂浮平台1上可安装相关组件，当风力较小时，不倒翁壳体3可在小角度内晃动，活动杆5可随着不倒翁壳体3和重心球4的晃动而晃动，但是在限位栓6的作用下，不倒翁壳体3只能在空心调节浮板7的壳体上晃动而不会倾倒。
空心调节浮板7的底端沉降在水面以下，因此进水管21中不断有水流进入空心调节浮板7的内腔，抽水机19再通过排水管18将水体排出，二者在初始状态下的进水量和排水量相同，因此空心调节浮板7可以保持稳定的漂浮状态。
当海面上出现大风时，大风吹动转动板10，使得旋转圆环9在圆环轨道8上旋转转动，转动板10会间歇性拨动摆动杆15，使得触发弧形板16和工作按钮12相分离，当工作按钮12失去触发时，抽水机19工作一段时间后延时停止，例如，工作按钮12失去触发后的1S、2S等后停止，可以根据需要设定，风速越大，转动板10转动越快，触发弧形板16解除和工作按钮12相接触状态的次数越多，抽水机19停止工作的时间就越久，排水量下降，而进水管21中的进水量保持不变，因此空心调节浮板7中存有的水量增多，也可以在空心调节浮板7中设置水位监测和控制器，从而控制水量的上限，空心调节浮板7下沉，会带动漂浮平台1下沉，此外，当空心调节浮板7中存有的水量增多时，浮球26上移，使得第一锚绳32靠近滑块30的一端放松，滑块30下降，并拉动第二锚绳33向转换管体27内收缩，在导向轮34的定位引导作用下，第二锚绳33被拉紧，空心调节浮板7的底端向靠近水下锚块35的方向牵引，使得沉降后的空心调节浮板7也能保持在稳定的锚固状态，躲避水面高空处的大风，从而保持漂浮平台1的稳定，在特殊情况下，漂浮平台1也可以漂浮在水面上，提高装置整体对强风的适应性；反之亦然，当风速变小时，转动板10转动变慢，触发弧形板16解除和工作按钮12相接触状态的次数变少，抽水机19停止工作的时间变少，排水量增多，可以通过控制器增大抽水机19在风暴过后的工作功率，使得排水量迅速增加，空心调节浮板7快速上升，不会影响漂浮平台1上的相关结构正常工作。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。
Claims (4)
1.一种适应大风力的水上浮体锚固系统，包括漂浮平台(1)，其特征在于：所述漂浮平台(1)的内腔中设置有浮体(2)，所述漂浮平台(1)的底端对称固定设置有不倒翁壳体(3)的上端，所述不倒翁壳体(3)的内腔底部固定设置有重心球(4)，所述重心球(4)的中心处贯穿设置有活动杆(5)，所述活动杆(5)的外侧设置有限位栓(6)，所述活动杆(5)和限位栓(6)贯穿不倒翁壳体(3)的壳体后活动连接设置于空心调节浮板(7)的壳体上，其中一个所述不倒翁壳体(3)上固定设置有圆环轨道(8)，所述圆环轨道(8)上活动设置旋转圆环(9)，所述旋转圆环(9)上固定设置有转动板(10)，设置有圆环轨道(8)的所述不倒翁壳体(3)上固定设置有安装块(11)，所述安装块(11)中固定设置有工作按钮(12)，所述安装块(11)远离工作按钮(12)的一侧固定设置有固定板(13)，所述固定板(13)上活动设置有转轴(14)，所述转轴(14)上固定设置有摆动杆(15)，所述摆动杆(15)靠近工作按钮(12)的一侧固定设置有触发弧形板(16)，所述触发弧形板(16)在无外力推动作用下时和工作按钮(12)相接触，所述摆动杆(15)和安装块(11)之间连接设置有复原弹簧(17)；
所述空心调节浮板(7)的内腔连通设置有排水管(18)，所述排水管(18)上设置有抽水机(19)，所述空心调节浮板(7)的内腔连通设置有进水管(21)；
所述空心调节浮板(7)上连通设置有延长管体(22)，所述延长管体(22)上开设有穿绳孔一(23)，所述延长管体(22)的内腔中固定设置有导向轨一(24)，所述导向轨一(24)上活动设置有推杆(25)，所述推杆(25)远离延长管体(22)的一端固定设置有浮球(26)，所述空心调节浮板(7)上靠近延长管体(22)的一端固定设置有转换管体(27)，所述转换管体(27)上开设有穿绳孔二(28)，所述转换管体(27)的内腔中固定设置有导向轨二(29)，所述导向轨二(29)上活动设置有滑块(30)，所述滑块(30)和转换管体(27)的内腔底壁之间连接设置有调节弹簧(31)；
所述推杆(25)上固定连接有第一锚绳(32)，所述第一锚绳(32)穿过穿绳孔一(23)、穿绳孔二(28)后固定连接于滑块(30)上，所述滑块(30)上固定连接有第二锚绳(33)，所述第二锚绳(33)穿过穿绳孔二(28)、绕过导向轮(34)后固定于空心调节浮板(7)的底端，所述导向轮(34)活动设置在水下锚块(35)上，所述水下锚块(35)固定于水底。
2.根据权利要求1所述的一种适应大风力的水上浮体锚固系统，其特征在于：所述摆动杆(15)和触发弧形板(16)一体成型。
3.根据权利要求1所述的一种适应大风力的水上浮体锚固系统，其特征在于：所述抽水机(19)的外侧设置有防护罩(20)。
4.根据权利要求1所述的一种适应大风力的水上浮体锚固系统，其特征在于：所述转动板(10)均匀分布在旋转圆环(9)上。
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