CN113833614A - 一种漂浮式风机及其模块化安装基座 - Google Patents

一种漂浮式风机及其模块化安装基座 Download PDF

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李涛
胡合文
郭晓辉
闫姝
朱晨亮
吕晓静
钟应明
田峰
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张乐扬
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Abstract

本发明公开了一种漂浮式风机及其模块化安装基座，其特征在于，包括主体框架结构(2)、主浮筒(3)和用于夹持固定所述主浮筒(3)的夹具，其中，所述夹具沿所述主体框架结构(2)的周向的边缘设置，且所述夹具包括与所述主体框架结构(2)铰接并能够开合的两个半环和用于驱动至少一个所述半环转动的驱动件(41)。上述的夹具为用于锁紧主体框架和主浮筒的结构件，并且通过该夹具的驱动件的驱动带动半环开合能够实现快速拆装，有利于实现模块化，简化拆装过程，降低拆装难度。

Description

一种漂浮式风机及其模块化安装基座
技术领域
本发明涉及海上风电技术领域，特别涉及一种漂浮式风机及其模块化安装基座。
背景技术
随着社会的不断发展，能源短缺和环境污染问题日益突出，可再生能源的利用为解决这一问题提供了有效的途径。风能作为一种清洁的、可再生的新能源在全世界范围内越来越受到重视，风力发电逐渐成为新能源技术中最具规模和最成熟的发电方式之一。而海上风力发电由于具有能源丰富、风速稳定、可以大规模开发等优势，一直受到关注。
其中，由于海上漂浮式风机适用于深水区域，能够充分利用海上风力资源，更重要的是能为日益增多的海上活动提供能源，因此，漂浮式风机得到了快速发展。
对于海上漂浮式风机的具体安装过程：首先在岸边装配好风机塔架；然后将主体框架结构运送至机位点；在主体框架结构上安装三个浮筒；调整压舱水重量，为安装风机和塔架做准备；在浮筒上安装风机和塔架；最后安装三条锚链。
对于上述过程中，其中，安装最繁琐的过程为主体框架与浮筒的安装，由于此过程需要在海面上完成，造成安装难度极大。
因此，如何提供一种漂浮式风机的模块化安装基座，以简化安装，提高装配效率并降低装配难度，是本技术领域人员亟待解决的问题。
发明内容
有鉴于此，本发明提供了一种漂浮式风机的模块化安装基座，以简化安装，提高装配效率并降低装配难度。本发明还提供了一种具有上述模块化安装基座的漂浮式风机。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种漂浮式风机的模块化安装基座，其包括主体框架结构、主浮筒和用于夹持固定所述主浮筒的夹具，其中，所述夹具沿所述主体框架结构的周向的边缘设置，且所述夹具包括与所述主体框架结构铰接并能够开合的两个半环和用于驱动至少一个所述半环转动的驱动件。
优选的，上述的模块化安装基座中，所述主浮筒表面设置有能够与所述半环配合卡接的卡接槽。
优选的，上述的模块化安装基座中，所述驱动件为液压拉杆，所述液压拉杆一端与所述半环铰接，另一端与所述主体框架结构铰接。
优选的，上述的模块化安装基座中，所述驱动件与所述半环一一对应设置。
优选的，上述的模块化安装基座中，两个所述半环能够拼接成圆环，且其中一者为圆心角小于180°的小半环，另一者为大半环。
优选的，上述的模块化安装基座中，所述大半环分为铰接连接的两段，其中第一段与所述驱动件铰接，第二段能够与所述小半环磁吸附连接。
优选的，上述的模块化安装基座中，还包括用于驱动所述大半环的第二段转动的驱动装置。
优选的，上述的模块化安装基座中，所述大半环的第二段连接有锚链。
优选的，上述的模块化安装基座中，所述夹具为三个，所述主体框架结构的中间部位为六边形结构，所述夹具沿所述主体框架结构的周向均匀分布。
优选的，上述的模块化安装基座中，所述主体框架结构的中间的六边形结构为可拆卸拼接结构。
优选的，上述的模块化安装基座中，所述六边形结构的六个侧边均包括：
阻尼支撑结构；
位于所述阻尼支撑结构一端且与所述阻尼支撑结构为一体结构的圆柱件；
与所述阻尼支撑结构的另一端铰接的弧形卡环，所述弧形卡环能够套设在相邻的所述侧边的所述圆柱件外侧并固定；
一端与所述阻尼支撑结构连接，另一端与所述弧形卡环铰接并带动所述弧形卡环转动且能够限位的液压拉伸杆。
一种漂浮式风机，其包括如上述任一项所述的模块化安装基座。
本发明提供了一种漂浮式风机的模块化安装基座，上述的夹具为用于锁紧主体框架和主浮筒的结构件，并且通过该夹具的驱动件的驱动带动半环开合能够实现快速拆装，有利于实现模块化，简化拆装过程，降低拆装难度。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例中公开的漂浮式风机的模块化安装基座的俯视图；
图2为本发明实施例中公开的漂浮式风机的模块化安装基座的夹具开启状态时的结构示意图；
图3为本发明实施例中公开的漂浮式风机的模块化安装基座的夹具闭合状态时的结构示意图；
图4为本发明实施例中公开的漂浮式风机的模块化安装基座的夹具的结构示意图；
图5为本发明实施例中公开的漂浮式风机的模块化安装基座的主浮筒的结构示意图；
图6为本发明实施例中公开的漂浮式风机的模块化安装基座的主体框架结构的拼接示意图。
具体实施方式
本发明公开了一种漂浮式风机的模块化安装基座，以简化安装，提高装配效率并降低装配难度。此外，本发明还公开了一种具有上述模块化安装基座的漂浮式风机。
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。
如图1-图4所示，本申请公开了一种漂浮式风机的模块化安装基座，包括用于支撑风机1的主体框架结构2、主浮筒3和夹具。其中，夹具沿主体框架结构2的周向的边缘设置，并且夹具包括与主体框架结构2铰接并能够开合的两个半环和用于驱动至少一个半环转动的驱动件41。工作时，通过驱动件41驱动至少一个半环转动，从而使两个半环打开，此时，可将夹具插入在主浮筒3的外侧；然后，驱动件41反向驱动半环转动，可使夹具夹紧固定在主浮筒3的外侧，从而实现了主体框架结构2与主浮筒3的装配过程。该过程操作简单，降低了拆装难度。本申请中公开的夹具为用于锁紧主体框架2和主浮筒3的结构件，并且通过该夹具的驱动件41的驱动带动半环开合能够实现快速拆装，有利于实现模块化，简化拆装过程，降低拆装难度。
如图5所示，具体的实施例中，上述的主浮筒3表面设置有能够与半环配合卡接的卡接槽31。对于卡接槽31的尺寸需要与主浮筒3适配，即半环能够完全限位在卡接槽31内，对于半环的厚度与卡接槽31的深度可根据不同需要设置，优选的，半环能够完全落入卡接槽31内最优。本申请的核心在于，主浮筒3上的卡接槽31与半环的卡接配合，并通过半环的锁紧和打开，实现主体框架结构2与主浮筒3的装配。
优选的实施例中，上述的驱动件41为液压拉杆，通过液压拉杆的伸缩带动半环的正反转动，进而实现半环的开合。在实际中，该液压拉杆一端与半环铰接，另一端与主体框架结构2铰接，通过液压拉杆的作用实现对半环转动驱动。在实际中也可采用正反转电机来实现，具体的，通过传动件实现正反转电机与半环的连接，当正反转电机正转时实现半环的顺时针转动，而当正反转电机反转时实现半环的逆时针转动。
在一具体实施例中，将上述的驱动件41与半环一一对应设置，如此可实现对两个半环的同时驱动，能够更快的实现半环的开合过程。如图2和图3所示，驱动件41分别驱动对应的半环，可带动两个半环同时打开以及同时关闭，可减小单个半环驱动时的开合角度，进一步提高装配效率。
本申请中公开的模块化安装基座的两个半环能够拼接成圆环，并且其中一者为圆心角小于180°的小半环43，另一者为大半环，即小半环43和大半环能够拼接成完整的圆环。对于小半环43和大半环的具体的圆心角大小可根据不同的需要进行设置，且均在保护范围内。
为了增大半环打开后的开口大小，以便于能够更顺畅的卡设在主浮筒3的外侧，优选的，将大半环分为铰接连接的两段，其中第一段421与驱动件41铰接，第二段422能够与小半环43磁吸附连接。如图2和图4，通过将大半环的第二段422相对于第一段421转动，而进一步增大夹具的开口，方便卡入主浮筒3的外侧，实现与主浮筒3的装配。
进一步的，为了保证大半环的第二段422的转动，本申请中公开的模块化安装基座还包括用于驱动大半环的第二段422转动的驱动装置。具体的，该驱动装置可为液压拉杆或直线电机等，只要能够实现大半环的第二段422正反转动的驱动结构均在保护范围内。在实际中，该大半环的第二段422与小半环43可通过磁吸附连接或卡接，以保证在装配后正常使用过程中，大半环的第二段422与小半环43分离，而影响对主浮筒3的固定效果。
此外，本申请中公开的大半环的第二段422连接有锚链，对于锚链的具体安装位置以及安装方式可根据不同的需要进行设置，本申请的核心在于夹具与主浮筒3的拆装方式，而此基础上的改进需要结合实际需求进行设置。
在实际中，该夹具具有三个，并且主体框架结构2的中间部位为六边形，上述的夹具沿主体框架结构2的周向均匀分布。对于夹具的数量和布置方式可根据风机的类型进行设置，且均在保护范围内。
在上述技术方案的基础上，进一步的，将主体框架结构2模块化，具体的，该主体框架结构2的中间六边形结构为可拆卸拼接的结构，如此，可便于对主体框架2的中间部分进行局部的更换，以降低成本。
具体的，该六边形结构的六个侧边均包括阻尼支撑结构21、圆柱件22和弧形卡环23以及液压拉伸杆24。其中，阻尼支撑结构21为主体框架结构2的侧边，在实际中也可根据不同的需要将主体框架结构2设置为不同形状，例如，适用于半潜式海上风机的三角形的基础平台。阻尼支撑结构21的一端一体设置有圆柱件22，另一端铰接有弧形卡环23，并且弧形卡环23能够套设在相邻的阻尼支撑结构21的圆柱件外侧，并且能够实现固定，如此可实现侧边的可拆卸拼接。而上述的液压拉伸杆24的作用则是用于带动弧形卡环23转动，以实现相邻的侧边的拆装，该液压拉伸杆24一端与阻尼支撑结构21连接，另一端与弧形卡环23铰接。具体的，如图6所示，当需要拼接时，则通过液压拉伸杆24收缩以转动弧形卡环23，使弧形卡环23的开口对准相邻的侧边的圆柱件，然后再反向互动弧形卡环23转动，从而使弧形卡环23卡设在圆柱件22外侧，实现相邻的两个侧边的连接，而此外侧边依照上述连接方式依次连接。
此外，本申请还公开了一种漂浮式风机，包括模块化安装基座，其中，该模块化安装基座为上述实施例中公开的模块化安装基座，因此，具有该模块化安装基座的漂浮式风机也具有上述所有技术效果，在此不再一一赘述。
本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (12)

1.一种漂浮式风机的模块化安装基座，其特征在于，包括主体框架结构(2)、主浮筒(3)和用于夹持固定所述主浮筒(3)的夹具，其中，所述夹具沿所述主体框架结构(2)的周向的边缘设置，且所述夹具包括与所述主体框架结构(2)铰接并能够开合的两个半环和用于驱动至少一个所述半环转动的驱动件(41)。
2.根据权利要求1所述的模块化安装基座，其特征在于，所述主浮筒(3)表面设置有能够与所述半环配合卡接的卡接槽(31)。
3.根据权利要求1所述的模块化安装基座，其特征在于，所述驱动件(41)为液压拉杆，所述液压拉杆一端与所述半环铰接，另一端与所述主体框架结构(2)铰接。
4.根据权利要求3所述的模块化安装基座，其特征在于，所述驱动件(41)与所述半环一一对应设置。
5.根据权利要求1所述的模块化安装基座，其特征在于，两个所述半环能够拼接成圆环，且其中一者为圆心角小于180°的小半环(43)，另一者为大半环。
6.根据权利要求5所述的模块化安装基座，其特征在于，所述大半环分为铰接连接的两段，其中第一段(421)与所述驱动件(41)铰接，第二段(422)能够与所述小半环(43)磁吸附连接。
7.根据权利要求6所述的模块化安装基座，其特征在于，还包括用于驱动所述大半环的第二段(422)转动的驱动装置。
8.根据权利要求6所述的模块化安装基座，其特征在于，所述大半环的第二段(422)连接有锚链。
9.根据权利要求1-8任一项所述的模块化安装基座，其特征在于，所述夹具为三个，所述主体框架结构(2)的中间部位为六边形结构，所述夹具沿所述主体框架结构(2)的周向均匀分布。
10.根据权利要求9所述的模块化安装基座，其特征在于，所述主体框架结构(2)的中间的六边形结构为可拆卸拼接结构。
11.根据权利要求10所述的模块化安装基座，其特征在于，所述六边形结构的六个侧边均包括：
阻尼支撑结构(21)；
位于所述阻尼支撑结构(21)一端且与所述阻尼支撑结构(21)为一体结构的圆柱件(22)；
与所述阻尼支撑结构(21)的另一端铰接的弧形卡环(23)，所述弧形卡环(23)能够套设在相邻的所述侧边的所述圆柱件(22)外侧并固定；
一端与所述阻尼支撑结构(21)连接，另一端与所述弧形卡环(23)铰接并带动所述弧形卡环(23)转动且能够限位的液压拉伸杆(24)。
12.一种漂浮式风机，其特征在于，包括如权利要求1-11任一项所述的模块化安装基座。
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