CN112407151A

CN112407151A - 海上浮式风电平台锚定系统

Info

Publication number: CN112407151A
Application number: CN202011620186.2A
Authority: CN
Inventors: 吴远绍; 纪俨凌
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2020-12-31
Filing date: 2020-12-31
Publication date: 2021-02-26

Abstract

本发明提供一种海上浮式风电平台锚定系统，包括底座、转动轴、锚链轮、棘爪、液压缸和推爪，锚链轮包括缠绕部和与缠绕部固定连接的棘轮；转动轴穿过并固定连接锚链轮，转动轴转动设置在底座的两侧；棘爪的一侧连接有第一弹性件，第一弹性件与底座连接；棘爪一端铰接在底座上，棘爪的另一端锚链轮的棘轮连接；液压缸的一侧连接有第二弹性件，第二弹性件与底座连接；液压缸的一端与底座铰接，液压缸的另一端与推爪铰接，推爪远离液压缸的一端与锚链轮的棘轮连接；本发明能够在工作艇抛锚后收紧锚链或钢缆，提供可靠的机械制动。

Description

海上浮式风电平台锚定系统

技术领域

本发明涉及海上浮式风电平台，具体涉及海上浮式风电平台锚定系统。

背景技术

我国海上风能资源十分丰富，水深5~25m的海域可装机容量约2亿千瓦，水深70m以上的海域可装机容量约5亿千瓦。与陆上风能相比，海上风能不仅资源丰富，而且风速更高、更稳定；海上风电场距离岸边较远，不会影响海边的旅游业，其视觉影响、噪声和电磁波干扰也更小。水深较浅时，海上风机可以采用固定式基础，如单桩基础、混凝土重力基础、导管架基础等。水深超过50m时，考虑到经济成本和安全性，宜采用浮式基础，如单柱式平台(Spar)结构基础、半潜式结构基础以及张力腿(TLP) 结构基础。

浮式海洋石油平台或大型船舶的锚机都是电动或液压驱动，通过大功率的电动机或液压马达，驱动齿轮传动机构，带动锚链轮或卷筒进行起锚、放锚或收缆、放缆工作，锚机必须要设计有离合器和制动器。另外还需要配备相应的大型电控系统或液压泵站，浮式海洋石油平台或大型船舶的锚机需要完成的工作较多，结构比较复杂，故障率高。这种锚机制造和维护的成本高，在浮式海洋石油平台和大型船舶上都有专业人员长期工作，使用和维护不成问题。而半潜式海上风机是长期无人工作，锚机主要用于工作艇抛锚后收紧锚链或钢缆，然后进行可靠的机械制动。当海上风机半潜式基础上的所有锚机都完成工作后，就可以将半潜式基础长期可靠的固定在相应位置。所以半潜式海上风机的锚机应简单可靠、操作方便，成本低。

发明内容

本发明提供一种成本低，简单可靠的海上浮式风电平台锚定系统，利用本发明的结构，工作艇抛锚后收紧锚链或钢缆，提供可靠的机械制动。

为达到上述目的，本发明的技术方案是：海上浮式风电平台锚定系统，包括底座、转动轴、锚链轮、棘爪、液压缸和推爪，锚链轮包括缠绕部和与缠绕部固定连接的棘轮；转动轴穿过并固定连接锚链轮，转动轴转动设置在底座的两侧；棘爪的一侧连接有第一弹性件，第一弹性件与底座连接；棘爪一端铰接在底座上，棘爪的另一端锚链轮的棘轮连接；液压缸的一侧连接有第二弹性件，第二弹性件与底座连接；液压缸的一端与底座铰接，液压缸的另一端与推爪铰接，推爪远离液压缸的一端与锚链轮的棘轮连接；

以上设置，当该锚定系统进行收锚时，锚链轮通过转动轴在底座上沿收锚方向转动，棘爪在第一弹性件的拉动下，始终与锚链轮上的棘轮连接；液压缸在第二弹性件的拉动下，铰接在液压缸上的推爪始终与锚链轮上的棘轮连接；当锚定系统受到外界影响沿松锚方向转动时，棘爪在第一弹性件的拉动下插入棘轮的齿槽中，推爪在第二弹性件的拉动下插入棘轮的齿槽中，棘爪和推爪共同防止锚链轮沿松锚方向转动，这样，锚定系统结构简单，同时能够提供可靠机械制动。

进一步地，所述底座包括底板、安装在底板两侧的侧板、设置在底板内侧的铰接耳；所述液压缸和棘爪的一端分别铰接在底板内侧的铰接耳上；所述侧板顶部设有轴承座，转动轴与两侧的轴承座转动连接。

进一步地，所述缠绕部的两侧设置有防滑凸板，防滑凸板的顶部高度大于棘齿顶部的高度，防滑凸板的底部高度低于棘齿底部的高度。

进一步地，所述缠绕部为滚筒，滚筒的两侧分别设有棘轮，棘轮与滚筒固定连接；所述棘爪、液压缸、第一弹性件、第二弹性件和推爪分别设有2个，所述棘爪和推爪分别与缠绕部两侧的棘轮连接；所述第一弹性件和第二弹性件为弹簧，这样，锚定系统制动更加可靠。

进一步地，所述缠绕部的两侧分别设有棘轮，棘轮与缠绕部固定连接；所述棘爪、液压缸、第一弹性件、第二弹性件和推爪分别设有2个，所述棘爪和推爪分别与滚筒两侧的棘轮连接；所述第一弹性件和第二弹性件为弹簧，这样，锚定系统制动更加可靠。

进一步地，所述缠绕部的两侧面上分别设有防滑凸起，这样，防止锚链轮上的链条或钢缆出现打滑的情况。

进一步地，所述底座的侧板上设有止链器和安装止链器的安装凹槽，安装凹槽上设有孔位，止链器包括闸刀和锁固轴销，所述闸刀一端铰接在一侧的安装凹槽上，闸刀的另一端通过锁固轴销与另一安装凹槽可拆卸固定连接，以上设置，当锚定系统完成收锚动作后，通过止链器的闸刀闭合在侧板的安装凹槽上，安装锁固轴销将闸刀与侧板锁固，这样，锚定系统的机械制动更加可靠。

进一步地，棘轮上设有两个以上棘齿，推爪远离液压缸的一端与棘轮上棘齿连接，棘爪的另一端与棘轮上相邻棘轮之间的间隙相连，以上设置，使得棘爪在第一弹性件的拉动下插入棘轮的齿槽中；推爪在第二弹性件的拉动下卡接在棘轮的棘齿上，机械制动可靠。

进一步地，所述棘齿包括第一连接面、第二连接面和第三连接面，第一连接面的一端与棘轮外周壁相连，第一连接面的另一端与第二连接面的一端相连，第二连接面的另一端与第三连接面的一端相连，第三连接面的另一端与棘轮外周壁相连，第二连接面与第三连接面倾斜设置，所述推爪远离液压缸的一端设有与棘齿相匹配的缺口部，棘爪的另一端为尖端部，尖端部的一侧面与一棘齿第一连接面的相抵接，尖端部的另一侧面与一棘齿相邻的棘齿的第三连接面相连，以上设置，棘齿斜向设置，棘爪的尖端部与棘齿的间隙相抵接；推爪的缺口部与棘齿相匹配，进一步提高制动效果。

进一步地，防滑凸起部包括两个以上沿着转动轴外周设置的防滑凸起件，防滑凸起件由缠绕部的内侧面向外凸起设置，且防滑凸起件为向转动轴中心方向凹陷的弧形结构，这样，既增强锚链轮的强度，又增加强了缠绕部与锚链或钢缆的摩擦力。

附图说明

图1为本发明实施例一的主视图。

图2为图1中A-A处的剖视图。

图3为本发明实施例二的主视图。

图4为图3中B-B处的剖视图。

图5为图2中C处的局部放大示意图。

图6为图4中D处的局部放大示意图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明做进一步详细说明。

实施例一

如图1-图2和图5所示，海上浮式风电平台锚定系统，包括底座1、转动轴2、锚链轮3、棘爪4、液压缸5和推爪51，锚链轮3包括缠绕部31和与缠绕部31固定连接的棘轮32；转动轴2穿过并固定连接锚链轮3，转动轴2转动设置在底座1的两侧；棘爪4的一侧连接有第一弹性件61，第一弹性件61与底座1连接；棘爪4一端铰接在底座1上，棘爪4的另一端锚链轮3的棘轮32连接；液压缸5的一侧连接有第二弹性件62，第二弹性件62与底座连接；液压缸5的一端与底座铰接，液压缸5的另一端与推爪51铰接，推爪51远离液压缸5的一端与锚链轮3的棘轮32连接；

所述底座1包括底板11、安装在底板11两侧的侧板12、设置在底板11内侧的铰接耳13；所述液压缸5和棘爪4的一端分别铰接在底板11内侧的铰接耳13上；所述侧板12顶部设有轴承座14，转动轴2与两侧的轴承座14转动连接。

所述缠绕部31的两侧分别设有棘轮32，棘轮32与缠绕部31固定连接；所述棘爪4、液压缸5、第一弹性件61、第二弹性件62和推爪51分别设有2个，所述棘爪4和推爪51分别与缠绕部31两侧的棘轮32连接，第一弹性件61和第二弹性件62分别安装在侧板12上，这样，锚定系统制动更加可靠。

所述缠绕部31的两侧面上分别设有防滑凸起33，防滑凸起33部包括五个沿着转动轴外周设置的防滑凸起件331，防滑凸起件331由缠绕部31的内侧面向外凸起设置，且防滑凸起件331为向转动轴2中心方向凹陷的弧形结构，这样，既增强锚链轮的强度，又增加强了缠绕部与锚链或钢缆的摩擦力。

所述底座1的侧板12上设有止链器7和安装止链器7的安装凹槽15，安装凹槽15上设有孔位，止链器7包括闸刀71和锁固轴销（图中未示出），所述闸刀71一端铰接在一侧的安装凹槽15上，闸刀71的另一端通过锁固轴销与另一安装凹槽15可拆卸固定连接，以上设置，当锚定系统完成收锚动作后，通过止链器7的闸刀71闭合在侧板12的安装凹槽15上，安装锁固轴销将闸刀7与侧板12锁固，这样，锚定系统的机械制动更加可靠。

在本实施例中，所述第一弹性件和第二弹性件为弹簧。

棘轮32上设有棘齿，推爪51远离液压缸5的一端与棘轮32上棘齿连接，棘爪4的另一端与棘轮32上相邻棘轮之间的间隙相连。

所述棘齿32包括第一连接面321、第二连接面322和第三连接面323，第一连接面321的一端与棘轮32外周壁相连，第一连接面321的另一端与第二连接面322的一端相连，第二连接面322的另一端与第三连接面323的一端相连，第三连接面323的另一端与棘轮32外周壁相连，第二连接面322与第三连接面323倾斜设置，所述推爪51远离液压缸5的一端设有与棘齿32相匹配的缺口部511，棘爪的另一端为尖端部41，尖端部41的一侧面与一棘齿第一连接面321的相抵接，尖端部41的另一侧面与一棘齿相邻的棘齿的第三连接面323相连，以上设置，棘齿斜向设置，棘爪的尖端部与棘齿的间隙相抵接；推爪的缺口部与棘齿相匹配，进一步提高制动效果。

实施例二

如图3-图4和图6所示，海上浮式风电平台锚定系统，包括底座1、转动轴2、锚链轮3、棘爪4、液压缸5和推爪51，锚链轮3包括缠绕部31和与缠绕部31固定连接的棘轮32；转动轴2穿过并固定连接锚链轮3，转动轴2转动设置在底座1的两侧；棘爪4的一侧连接有第一弹性件61，第一弹性件61与底座1连接；棘爪4一端铰接在底座1上，棘爪4的另一端锚链轮3的棘轮32连接；液压缸5的一侧连接有第二弹性件62，第二弹性件62与底座连接；液压缸5的一端与底座铰接，液压缸5的另一端与推爪51铰接，推爪51远离液压缸5的一端与锚链轮3的棘轮32连接；

所述底座1包括底板11、安装在底板11两侧的侧板12、设置在底板11内侧的铰接耳13；所述液压缸5和棘爪4的一端分别铰接在底板11内侧的铰接耳13上。

所述侧板12顶部设有轴承座14，转动轴2与两侧的轴承座14转动连接，这样，转动轴2转动稳定。

所述缠绕部31为滚筒，滚筒的两侧分别设有棘轮32，棘轮32与滚筒固定连接；所述棘爪4、液压缸5、第一弹性件61、第二弹性件62和推爪51分别设有2个，所述棘爪4和推爪51分别与缠绕部31两侧的棘轮32连接，第一弹性件61和第二弹性件62分别安装在侧板12上，这样，锚定系统制动更加可靠。

所述缠绕部31的两侧设置有防滑凸板311，防滑凸板311的顶部高度大于棘齿顶部的高度，防滑凸板311的底部高度低于棘齿底部的高度。

所述缠绕部31的两侧面上分别设有防滑凸起33，这样，防止锚链轮3上的链条或钢缆出现打滑的情况。

在本实施例中，所述第一弹性件和第二弹性件为弹簧。

Claims

1.海上浮式风电平台锚定系统，其特征在于：包括底座、转动轴、锚链轮、棘爪、液压缸和推爪，锚链轮包括缠绕部和与缠绕部固定连接的棘轮；转动轴穿过并固定连接锚链轮，转动轴转动设置在底座的两侧；棘爪的一侧连接有第一弹性件，第一弹性件与底座连接；棘爪一端铰接在底座上，棘爪的另一端锚链轮的棘轮连接；液压缸的一侧连接有第二弹性件，第二弹性件与底座连接；液压缸的一端与底座铰接，液压缸的另一端与推爪铰接，推爪远离液压缸的一端与锚链轮的棘轮连接。

2.根据权利要求1所述的海上浮式风电平台锚定系统，其特征在于：所述底座包括底板、安装在底板两侧的侧板、设置在底板内侧的铰接耳；所述液压缸和棘爪的一端分别铰接在底板内侧的铰接耳上；所述侧板顶部设有轴承座，转动轴与两侧的轴承座转动连接。

3.根据权利要求1所述的海上浮式风电平台锚定系统，其特征在于：所述缠绕部的两侧设置有防滑凸板，防滑凸板的顶部高度大于棘齿顶部的高度，防滑凸板的底部高度低于棘齿底部的高度。

4.根据权利要求1所述的海上浮式风电平台锚定系统，其特征在于：所述缠绕部为滚筒，滚筒的两侧分别设有棘轮，棘轮与滚筒固定连接；所述棘爪、液压缸、第一弹性件、第二弹性件和推爪分别设有2个，所述棘爪和推爪分别与滚筒两侧的棘轮连接；所述第一弹性件和第二弹性件为弹簧。

5.根据权利要求1所述的海上浮式风电平台锚定系统，其特征在于：所述缠绕部的两侧分别设有棘轮，棘轮与缠绕部固定连接；所述棘爪、液压缸、第一弹性件、第二弹性件和推爪分别设有2个，所述棘爪和推爪分别与缠绕部两侧的棘轮连接；所述第一弹性件和第二弹性件为弹簧。

6.根据权利要求1所述的海上浮式风电平台锚定系统，其特征在于：所述缠绕部的两侧面上分别设有防滑凸起。

7.根据权利要求2所述的海上浮式风电平台锚定系统，其特征在于：所述底座的侧板上设有止链器和安装止链器的安装凹槽，安装凹槽上设有孔位，止链器包括闸刀和锁固轴销，所述闸刀一端铰接在一侧的安装凹槽上，闸刀的另一端通过锁固轴销与另一安装凹槽可拆卸固定连接。

8.根据权利要求1所述的海上浮式风电平台锚定系统，其特征在于：棘轮上设有两个以上棘齿，推爪远离液压缸的一端与棘轮上棘齿连接，棘爪的另一端与棘轮上相邻棘轮之间的间隙相连。

9.根据权利要求8所述的海上浮式风电平台锚定系统，其特征在于：所述棘齿包括第一连接面、第二连接面和第三连接面，第一连接面的一端与棘轮外周壁相连，第一连接面的另一端与第二连接面的一端相连，第二连接面的另一端与第三连接面的一端相连，第三连接面的另一端与棘轮外周壁相连，第二连接面与第三连接面倾斜设置，所述推爪远离液压缸的一端设有与棘齿相匹配的缺口部，棘爪的另一端为尖端部，尖端部的一侧面与一棘齿第一连接面的相抵接，尖端部的另一侧面与一棘齿相邻的棘齿的第三连接面相连。

10.根据权利要求6所述的海上浮式风电平台锚定系统，其特征在于：防滑凸起部包括两个以上沿着转动轴外周设置的防滑凸起件，防滑凸起件由缠绕部的内侧面向外凸起设置，且防滑凸起件为向转动轴中心方向凹陷的弧形结构。