CN114250804B - 一种便捷安装的海上风电防冲刷设备 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种便捷安装的海上风电防冲刷设备，包括风电基础，风电基础上滑动设置有仿生草支撑组件，仿生草支撑组件包括仿生草安装架，仿生草安装架沿风电基础的圆周方向阵列设置有至少四个，仿生草安装架上设置有仿生草展开机构，仿生草展开机构包括充气组件，浮力球用于在仿生草支撑组件安装时进行支撑，仿生草支撑组件用于浮力球脱离后带动仿生草一同进行下降并在下降的过程中在解锁件和充气组件的配合下以对仿生草内部进行充气的方式对仿生草进行展开，实现了自动化安装仿生草，此方式安装方式简单、安装效率高且安装牢固性高，同时安装成本也较低。

Description

一种便捷安装的海上风电防冲刷设备

技术领域

本发明涉及海上风电技术领域，更具体的说是一种便捷安装的海上风电防冲刷设备。

背景技术

风力发电是世界上发展最快的绿色能源技术，在陆地风电场建设快速发展的同时，人们已经注意到陆地风能利用所受到的一些限制，如占地面积大、噪声污染等问题。由于海上丰富的风能资源和当今技术的可行性，海洋将成为一个迅速发展的风电市场，但海上风力发电机的事故也频频发生，而海上风力发电机的事故多为桩基基础不稳造成的，因此，采取相应的防冲刷措施是十分必要的。

但是现有的风电基础在风、浪、流的联合作用下，桩柱附近泥沙极易起动，使基础结构裸露，导致其整体自振频率下降、更易发生疲劳破坏，此外，现有的防冲刷装置的安装较为不便，通常需要人工潜入海底将仿生草锚固于海床面上，因此，造成仿生草安装费用高的问题。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术的不足之处，提供一种便捷安装的海上风电防冲刷设备，通过设置仿生草安装架，在浮力球存在时将四个仿生草安装架固定于风电基础上后使浮力球脱离，实现了仿生草安装架带动仿生草在风电基础上进行下降的操作，通过设置仿生草展开机构和解锁件，在仿生草下降至海床面的过程中将仿生草展开，实现了自动化安装仿生草，此方式安装方式简单、安装效率高且安装牢固性高，同时安装成本也较低。

本发明的技术解决措施如下：

一种便捷安装的海上风电防冲刷设备，包括风电基础，所述风电基础上滑动设置有仿生草支撑组件，所述仿生草支撑组件包括仿生草安装架，所述仿生草安装架沿风电基础的圆周方向阵列设置有至少四个，所述仿生草安装架上设置有仿生草展开机构，所述仿生草展开机构包括充气组件，所述浮力球用于在仿生草支撑组件安装时进行支撑，所述仿生草支撑组件用于浮力球脱离后带动仿生草一同进行下降并在下降的过程中在解锁件和充气组件的配合下以对仿生草内部进行充气的方式对仿生草进行展开。

作为一种优选，所述风电基础上沿圆周方向开设有至少四个第一滑轨，所述第一滑轨设置为“T”形。

作为一种优选，所述仿生草安装架上固定设置有第一滑轮，所述第一滑轮滑动设置在第一滑轨内，所述仿生草安装架的两侧还开设有第二滑轨，所述仿生草安装架的外端还固定设置有固定环，且所述固定环设置有至少两个，所述第二滑轨设置为“T”形。

作为一种优选，所述仿生草展开机构包括展开组件和充气组件，所述展开组件包括固定设置在仿生草末端的连接轴、设置在连接轴两端的第二滑轮，所述第二滑轮滑动设置在第二滑轨内，所述连接轴设置为可伸缩结构。

作为一种优选，所述充气组件包括固定设置在仿生草安装架外侧的充气筒、开设在充气筒内壁两侧的第三滑轨，滑动设置在第三滑轨内的活塞、开设在充气筒一侧的空槽、滑动设置在空槽内的固定块、固定连接在充气筒顶部的充气管以及固定设置在充气管上的气囊，所述充气筒的底部还设置有顶块，所述固定块的底部还开设有卡槽a9，所述顶块的下端部设置为斜面9，所述第三滑轨设置为“T”形，所述气囊固定设置在仿生草的前端部。

作为一种优选，所述风电基础的底部还设置有底板，所述底板上开设有第四滑轨，所述解锁件包括滑动设置在第四滑轨内的推块，所述推块上固定设置有卡块a，所述推块的前端设置为斜面，所述卡块a与卡槽a配合。

作为一种优选，所述仿生草上还设置有固定杆，所述固定杆用于将仿生草的前端部固定在仿生草安装架上。

作为一种优选，所述仿生草安装架的一端设置有卡块b，另一端开设有卡槽 b和卡槽c，所述卡块b设置为柔性结构，相邻两个所述仿生草安装架通过卡块 b与卡槽b以及卡槽c配合进行固定。

作为又一种优选，所述浮力球通过卡扣件安装于固定环上，所述卡扣件包括固定设置在浮力球上的转动杆以及转动设置在转动杆上的卡环a和卡环b，所述卡环a的前端固定设置有卡块c，所述卡环b的前端开设有第一卡槽和第二卡槽，所述卡块c与第一卡槽和第二卡槽配合，所述卡块c设置为柔性结构。

本发明的有益效果在于：

1.本发明设置有仿生草支撑组件和浮力球，通过设置至少四个仿生草安装架，在将风电基础安装于海床面上前，将四个仿生草安装架安装至风电基础上、浮力球安装于仿生草安装架上以及收卷的仿生草安装于仿生草安装架上，此外，通过脱离浮力球使得仿生草安装架带动仿生草在风电基础上进行下降，此方式，使得前期工作快速便捷的完成，同时也使得仿生草更加牢固的安装于仿生草安装架上。

2.本发明设置有仿生草展开机构和解锁件，通过仿生草安装架带动仿生草下降至风电基础的底板处时，在充气组件和解锁件的配合下，使得仿生草内的气囊膨胀将收卷的仿生草撑开，并在展开组件的带动下将仿生草完全展开在仿生草安装架上，此方式安装简单，安装效率高，此外，仿生草安装架带动仿生草上下移动会产生阻尼作用，使得海底流速降低，减缓了洋流对海床的冲刷，充分的起到了对风电基础防冲刷的作用。

综上所述，本发明具有自动化安装仿生草、防冲刷等功能，适合海上风电技术领域。

附图说明

下面结合附图对本发明做进一步的说明：

图1为便捷安装的海上风电防冲刷设备；

图2为仿生草支撑组件以及展开组件的结构示意图；

图3为充气组件以及解锁件的结构示意图；

图4为仿生草安装架的剖面结构示意图；

图5为浮力球以及卡扣件的结构示意图；

图6为收卷时的仿生草正视图；

图7为充气组件对气囊进行充气时的状态示意图；

图8为气囊充气后将仿生草撑开的状态示意图；

图9为海上风电防冲刷装置安装于海床面上时结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地说明。

实施例一

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

如图1至图9所示，一种便捷安装的海上风电防冲刷设备，包括风电基础1，风电基础1上滑动设置有仿生草支撑组件2，仿生草支撑组件2包括仿生草安装架21，仿生草安装架21沿风电基础1的圆周方向阵列设置有至少四个，仿生草安装架21上设置有仿生草展开机构3，仿生草展开机构3包括充气组件8，浮力球4用于在仿生草支撑组件2安装时进行支撑，仿生草支撑组件2用于浮力球4 脱离后带动仿生草5一同进行下降并在下降的过程中在解锁件6和充气组件8 的配合下以对仿生草5内部进行充气的方式对仿生草5进行展开。

如图2所示，风电基础1上沿圆周方向开设有至少四个第一滑轨11，第一滑轨11设置为“T”形。

如图2所示，仿生草安装架21上固定设置有第一滑轮22，第一滑轮22滑动设置在第一滑轨11内，仿生草安装架21的两侧还开设有第二滑轨23，仿生草安装架21的外端还固定设置有固定环24，且固定环24设置有至少两个，第二滑轨23设置为“T”形，首先将四个仿生草安装架21拼装在风电基础1上，通过设置第一滑轮22和第一滑轨11使得仿生草安装架21滑动在风电基础1上，通过安装浮力球4实现漂浮在海水面上的操作，通过脱离浮力球4实现仿生草安装架21下降至海床面上的的操作。

如图2和图3所示，仿生草展开机构3包括展开组件7和充气组件8，展开组件7包括固定设置在仿生草5末端的连接轴71、设置在连接轴71两端的第二滑轮72，第二滑轮72滑动设置在第二滑轨23内，连接轴71设置为可伸缩结构。

如图3所示，充气组件8包括固定设置在仿生草安装架21外侧的充气筒81、开设在充气筒81内壁两侧的第三滑轨82，滑动设置在第三滑轨82内的活塞83、开设在充气筒81一侧的空槽84、滑动设置在空槽84内的固定块85、固定连接在充气筒81顶部的充气管86以及固定设置在充气管86上的气囊87，充气筒81 的底部还设置有顶块88，固定块85的底部还开设有卡槽a89，顶块88的下端部设置为斜面9，第三滑轨82设置为“T”形，气囊87固定设置在仿生草5的前端部。

如图1和图3所示，风电基础1的底部还设置有底板12，底板12上开设有第四滑轨13，解锁件6包括滑动设置在第四滑轨13内的推块61，推块61上固定设置有卡块a62，推块61的前端设置为斜面63，卡块a62与卡槽a89配合，首先将浮力球4从固定环24上拆除，使得仿生草安装架21脱离浮力球4后下降至底板12上，下降的过程中首先卡块a62插入卡槽a89内，再下降时顶块88 将推块61向右侧推进，使得固定快85像右侧移出空槽84，此时活塞83呈松开状态，由于海水的压力，使得活塞83向上移动，将空气推入充气管86内将气囊 87充满，从而使得收卷的仿生草5被撑开，由于仿生草5的前端部固定设置在仿生草安装架21上，因此，仿生草5末端的连接轴71滑动在第二滑轨23内将仿生草5全部展开，将仿生草安装于风电基础1四周的海床面之上，仿生草安装架21带动仿生草5在浮力作用下上下飘浮，产生阻尼作用，使海底流速降低，减缓洋流对海床的冲刷，保护风电基础。

如图1所示，仿生草5上还设置有固定杆51，固定杆51用于将仿生草5的前端部固定在仿生草安装架21上。

如图4所示，仿生草安装架21的一端设置有卡块b25，另一端开设有卡槽 b26和卡槽c27，卡块b25设置为柔性结构，相邻两个仿生草安装架21通过卡块 b25与卡槽b26以及卡槽c27配合进行固定。

如图5所示，浮力球4通过卡扣件41安装于固定环24上，卡扣件包括固定设置在浮力球上的转动杆以及转动设置在转动杆上的卡环a和卡环b，卡环a的前端固定设置有卡块c，卡环b的前端开设有第一卡槽和第二卡槽，卡块c与第一卡槽和第二卡槽配合，卡块c设置为柔性结构。

实施例二

如图9所示，其中与实施例一中相同或相应的部件采用与实施例一相应的附图标记，为简便起见，下文仅描述与实施例一的区别点；该实施例二与实施例一的不同之处在于：仿生草安装架21和底板12的外侧均沿圆周方向阵列设置有若干个消能孔91。

此处，本实施例通过在仿生草安装架21和底板的外侧沿圆周方向阵列设置若干个消能孔91，有效的减小了仿生草安装架21下降至底部时，底部潜流的流速，且海流冲击时可以达到消能减震的效果。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“前后”、“左右”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备或部件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对发明的限制。

当然在本技术方案中，本领域的技术人员应当理解的是，术语“一”应理解为“至少一个”或“一个或多个”，即在一个实施例中，一个元件的数量可以为一个，而在另外的实施例中，该元件的数量可以为多个，术语“一”不能理解为对数量的限制。

以上结合附图所述的仅是本发明的优选实施方式，但本发明并不限于上述实施方式，应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本发明结构的前提下，还可作出各种变形和改进，这些也应该视为本发明的保护范围，都不会影响本发明实施的效果和实用性。

Claims (7)

1.一种便捷安装的海上风电防冲刷设备，包括风电基础（1），其特征在于：所述风电基础（1）上滑动设置有仿生草支撑组件（2），所述仿生草支撑组件（2）包括仿生草安装架（21），所述仿生草安装架（21）沿风电基础（1）的圆周方向阵列设置有至少四个，所述仿生草安装架（21）上设置有仿生草展开机构（3），所述仿生草展开机构（3）包括充气组件（8），仿生草安装架（21）上设置有浮力球（4），所述浮力球（4）用于在仿生草支撑组件（2）安装时进行支撑，所述仿生草支撑组件（2）用于浮力球（4）脱离后带动仿生草（5）一同进行下降并在下降的过程中在解锁件（6）和充气组件（8）的配合下以对仿生草（5）内部进行充气的方式对仿生草（5）进行展开；

所述充气组件（8）包括固定设置在仿生草安装架（21）外侧的充气筒（81）、开设在充气筒（81）内壁两侧的第三滑轨（82），滑动设置在第三滑轨（82）内的活塞（83）、开设在充气筒（81）一侧的空槽（84）、滑动设置在空槽（84）内的固定块（85）、固定连接在充气筒（81）顶部的充气管（86）以及固定设置在充气管（86）上的气囊（87），所述充气筒（81）的底部还设置有顶块（88），所述固定块（85）的底部还开设有卡槽a（89），所述顶块（88）的下端部设置为斜面（9），所述第三滑轨（82）设置为“T”形，所述气囊（87）固定设置在仿生草（5）的前端部；

所述风电基础（1）的底部还设置有底板（12），所述底板（12）上开设有第四滑轨（13），所述解锁件（6）包括滑动设置在第四滑轨（13）内的推块（61），所述推块（61）上固定设置有卡块a（62），所述推块（61）的前端设置为斜面（63），所述卡块a（62）与卡槽a（89）配合。

2.根据权利要求1所述的一种便捷安装的海上风电防冲刷设备，其特征在于：所述风电基础（1）上沿圆周方向开设有至少四个第一滑轨（11），所述第一滑轨（11）设置为“T”形。

3.根据权利要求1所述的一种便捷安装的海上风电防冲刷设备，其特征在于：所述仿生草安装架（21）上固定设置有第一滑轮（22），所述第一滑轮（22）滑动设置在第一滑轨（11）内，所述仿生草安装架（21）的两侧还开设有第二滑轨（23），所述仿生草安装架（21）的外端还固定设置有固定环（24），且所述固定环（24）设置有至少两个，所述第二滑轨（23）设置为“T”形。

4.根据权利要求1所述的一种便捷安装的海上风电防冲刷设备，其特征在于：所述仿生草展开机构（3）还包括展开组件（7），所述展开组件（7）包括固定设置在仿生草（5）末端的连接轴（71）、设置在连接轴（71）两端的第二滑轮（72），所述第二滑轮（72）滑动设置在第二滑轨（23）内，所述连接轴（71）设置为可伸缩结构。

5.根据权利要求1所述的一种便捷安装的海上风电防冲刷设备，其特征在于：所述仿生草（5）上还设置有固定杆（51），所述固定杆（51）用于将仿生草（5）的前端部固定在仿生草安装架（21）上。

6.根据权利要求1所述的一种便捷安装的海上风电防冲刷设备，其特征在于：所述仿生草安装架（21）的一端设置有卡块b（25），另一端开设有卡槽b（26）和卡槽c（27），所述卡块b（25）设置为柔性结构，相邻两个所述仿生草安装架（21）通过卡块b（25）与卡槽b（26）以及卡槽c（27）配合进行固定。

7.根据权利要求3所述的一种便捷安装的海上风电防冲刷设备，其特征在于：所述浮力球（4）通过卡扣件（41）安装于固定环（24）上，所述卡扣件（41）包括固定设置在浮力球（4）上的转动杆（42）以及转动设置在转动杆（42）上的卡环a（43）和卡环b（44），所述卡环a（43）的前端固定设置有卡块c（45），所述卡环b（44）的前端开设有第一卡槽（46）和第二卡槽（47），所述卡块c（45）与第一卡槽（46）和第二卡槽（47）配合，所述卡块c（45）设置为柔性结构。