CN115125989B - 一种海上风力发电机组的导管架调平装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及海上风力发电设备技术领域，且公开了一种海上风力发电机组的导管架调平装置，包括顶座，所述顶座的底部固定连接有导管架本体，且顶座中部的顶面固定连接有连接结构。本发明通过所设置的U型轴、防倾支撑部件、第一辅助液压杆配合组成防倾拉伸结构，所设置的主液压杆、调节连接头、控制部件则组成调节结构，而将防倾拉伸结构、调节结构与调节管件、固定支撑管件、导管架本体、顶座进行综合组成使用后，可在水平度的过程中，防倾拉伸结构内部的防倾支撑部件与U型轴移动让位，而在顶座与导管架本体因调节失误出现倾倒趋势时，防倾支撑部件与U型轴相互勾连限位，继而对导管架本体进行被动牵引限位，提升整体装置的稳定性。

Description

一种海上风力发电机组的导管架调平装置

技术领域

本发明涉及海上风力发电设备技术领域，具体为一种海上风力发电机组的导管架调平装置。

背景技术

现有的海上风电场是指水深10米左右的近海风电，与陆上风电场相比，海上风电场的优点主要是不占用土地资源，基本不受地形地貌影响，风速更高，风能资源更丰富，风电机组单机容量更大（3～5兆瓦），年利用小时数更高，随着环保意识的增强，海上风电产生的清洁能源备受欢迎以及相应的推广建设。

在海上风力发电机组具体建设过程中，导管架作为基础的支撑机构，为了能够支撑起沉重的塔筒，叶片和风机，因此在导管架垂直的状态下，其顶部的平台必须要有很高的水平度，以防止倾斜力矩过大使得塔简倾覆，但是导管架在制作过程中会有累计公差、在装配过程中会有装配误差、最后也是最重要的是导管架在车间内为横向制作，在起吊垂直摆放后，会有重力变形，因此在导管架具体安装过程中，需要利用而相对应的导管架调平装置进行辅助安装，而导管架调平装置的具体技术方案已经被公开，例如CN201310554037.4 海上风力发电机组的导管架调平机构，其说明书的技术方案中就公开了相关的技术内容，即“根据导管架上的水平传感器检测结果，通 过控制系统发出调平指令自动调节或通过操作控制箱上的控制按钮 手动调节导管架相应桩腿上的液压缸伸缩量，实现导管架调平的目的”，又例如，CN201620464689.8 一种用于海上风电导管架基础的调平装置，其说明书的技术方案中就公开了相关的技术内容，即“首先导管架桩基础内需浇筑混凝土，在混凝土达到设计强度后进行调平。调平时在导管架7各个下套筒3上焊接加固一个支撑型钢1，在桩基础内的混凝土上安放千斤顶2，千斤顶2规格根据导管架重量决定，吊装导管架使得套筒上的型钢坐落在千斤顶2上。通过调节各个桩基础上的千斤顶2从而调节导管架7整体的平整度。桩基础内混凝土灌注高度根据设计要求或者导管架7调平时需要的承载力确定。千斤顶2规格根据导管架7重量计算每个桩位需要多大规格的千斤顶2。调平时根据实际测得的平整度确定需要调节的桩位上对应的千斤顶2”。

然而申请人依据自身实际的施工经验发现，在具体调节过程中，对各个支腿分别进行调节时，由于导管架的刚性较好，因此很可能会造成某个腿悬空，这种情况容易引起倾覆现象，导致整体装置的稳定性大大降低，存在安全隐患，增大了安装难度。

发明内容

本发明提供了一种海上风力发电机组的导管架调平装置，解决了背景技术中提出的问题。

本发明提供如下技术方案：一种海上风力发电机组的导管架调平装置，包括顶座，所述顶座的底部固定连接有导管架本体，且顶座中部的顶面固定连接有连接结构，所述导管架本体四个边角的底部均对齐安装有调节管件，且调节管件的内侧套设有固定支撑管件，所述调节管件顶部的内壁连接U型轴、调节连接头，而U型轴的底部套装有防倾支撑部件，所述调节连接头的底部安装有主液压杆，所述防倾支撑部件的底部安装有第一辅助液压杆，且第一辅助液压杆、主液压杆统一延伸至在固定支撑管件中部的内侧进行套装。

精选的，所述固定支撑管件由外固定支管以及外固定支管中部内侧固定套接的内固定支管组成，且外固定支管与内固定支管之间设置有环形让位空间，所述外固定支管的顶部与调节管件的底部均为法兰结构，且两者法兰结构内部的安装孔对齐，且内固定支管的顶部延伸至调节管件底部的内侧进行同圆心套装，所述外固定支管的环形内壁与调节管件的环形内壁对齐。

精选的，所述固定支撑管件内部设置的环形让位空间内套设有活动密封部件，且活动密封部件由密封环套板以及密封环套板底部固定安装的第二辅助液压杆组成，且密封环套板的内壁与表面分别与内固定支管的表面和外固定支管的内壁贴合连接。

精选的，所述密封环套板中部的表面开设有布料让位槽，且布料让位槽的宽度值大于调节管件与外固定支管的连接间距值。

精选的，所述防倾支撑部件的内部设置有防倾U型板，且防倾U型板活动调节在U型轴底部的外侧，而防倾U型板顶部两端的端头结构分别固定安装有限位套板和小型锁合液态杆，所述小型锁合液态杆的输出端贯穿U型轴中部的内侧并延伸至限位套板顶部的内侧，进行限位锁合。

精选的，所述防倾U型板底部的内侧活动套接有U型弹簧板，且U型弹簧板的表面与防倾U型板底部的内壁之间安装有辅助弹簧，而U型弹簧板的底部设置有压力传感器，所述压力传感器套装在防倾U型板底部的内壁中，继而依靠防倾U型板进行固定。

精选的，所述调节连接头由球形套头以及球形套头内侧卡接的过渡连接球体组成，且球形套头与过渡连接球体相对转动但不可分离，所述球形套头的顶部固定连接在调节管件底部的内壁上。

精选的，所述防倾U型板的底部与过渡连接球体的底部分别与第一辅助液压杆的输出端和主液压杆的输出端进行对应的固定安装。

精选的，所述主液压杆的壳体表面与第一辅助液压杆的壳体表面共同固定套接有连接套座，所述连接套座放置于内固定支管顶部的内壁进行固定连接。

精选的，所述顶座顶部设置的连接结构表面与顶座四个边角的顶面之间安装有用以支撑的加强杆，且顶座的顶部安装有控制部件，所述控制部件的内部设置有箱体、且箱体内设置有倾角传感器、控制器、显示屏。

本发明具备以下有益效果：

1、本发明通过所设置的U型轴、防倾支撑部件、第一辅助液压杆配合组成防倾拉伸结构，所设置的主液压杆、调节连接头、控制部件则组成调节结构，而将防倾拉伸结构、调节结构与调节管件、固定支撑管件、导管架本体、顶座进行综合组成使用后，可在主液压杆通过调节连接头升降调节调节管件、导管架本体、顶座等结构的水平度的过程中，防倾拉伸结构内部的防倾支撑部件与U型轴移动让位，而在顶座与导管架本体因调节失误出现倾倒趋势时，防倾支撑部件与U型轴相互勾连限位，继而对导管架本体进行被动牵引限位，提升整体装置的稳定性，消除安全隐患的同时降低安装难度。

2、本发明通过所设置的活动密封部件，自身组成辅助密封结构，后续在整体装置的水平度调整完后，对于调整后的固定支撑管件、调节管件联动密封连接，继而配合螺栓、螺母以及现有的高强灌浆料对调节管件、固定支撑管件之间进行密封安装，继而以密闭空间的方式保护调节管件、固定支撑管件之间的设置各作业部件，使整体设备具备可持续使用的效果。

附图说明

图1为本发明结构局部的剖视示意图；

图2为本发明结构的正视示意图；

图3为本发明防倾支撑部件的右视示意图；

图4为本发明调节连接头的仰视示意图；

图5为本发明结构图3中A处的放大示意图；

图6为本发明结构图4中B处的放大示意图；

图7为本发明结构图1中C处的放大示意图。

图中：1、顶座；2、导管架本体；3、调节管件；4、固定支撑管件；41、外固定支管；42、内固定支管；5、U型轴；6、调节连接头；61、球形套头；62、过渡连接球体；7、防倾支撑部件；71、防倾U型板；72、小型锁合液态杆；73、限位套板；74、U型弹簧板；75、辅助弹簧；76、压力传感器；8、第一辅助液压杆；9、主液压杆；10、活动密封部件；101、第二辅助液压杆；102、密封环套板；103、布料让位槽；11、连接套座；12、控制部件。

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、图2，一种海上风力发电机组的导管架调平装置，包括顶座1，顶座1的底部固定连接有导管架本体2，且顶座1中部的顶面固定连接有连接结构，导管架本体2四个边角的底部均对齐安装有调节管件3，且调节管件3的内侧套设有固定支撑管件4，固定支撑管件4由外固定支管41以及外固定支管41中部内侧固定套接的内固定支管42组成，且外固定支管41与内固定支管42之间设置有环形让位空间，以环形让位空间作为让位基础，为后续设置的其他部件提供安装条件，外固定支管41的顶部与调节管件3的底部均为法兰结构，且两者法兰结构内部的安装孔对齐，且内固定支管42的顶部延伸至调节管件3底部的内侧进行同圆心套装，外固定支管41的环形内壁与调节管件3的环形内壁对齐，法兰结构具有往复拆卸安装的使用条件，也是为后续整体装置的持续使用营造基础，顶座1顶部设置的连接结构表面与顶座1四个边角的顶面之间安装有用以支撑的加强杆，且顶座1的顶部安装有控制部件12，控制部件12的内部设置有箱体、且箱体内设置有倾角传感器、控制器、显示屏。

请参阅图1、图7，固定支撑管件4内部设置的环形让位空间内套设有活动密封部件10，且活动密封部件10由密封环套板102以及密封环套板102底部固定安装的第二辅助液压杆101组成，且密封环套板102的内壁与表面分别与内固定支管42的表面和外固定支管41的内壁贴合连接，活动密封部件10为后续调节管件3、固定支撑管件4之间的密封连接提供施工条件，密封环套板102中部的表面开设有布料让位槽103，且布料让位槽103的宽度值大于调节管件3与外固定支管41的连接间距值，布料让位槽103为后续填补材料，例如高强灌浆料提供安装空间，进一步提升调节管件3、固定支撑管件4之间连接的密封性。

请参阅图1、图4、图6，调节管件3顶部的内壁连接U型轴5、调节连接头6，调节连接头6由球形套头61以及球形套头61内侧卡接的过渡连接球体62组成，且球形套头61与过渡连接球体62相对转动但不可分离，球形套头61的顶部固定连接在调节管件3底部的内壁上，调节连接头6可活动，继而方便主液压杆9的顶压施力。

请参阅图1、图2、图5，U型轴5的底部套装有防倾支撑部件7，防倾支撑部件7的内部设置有防倾U型板71，且防倾U型板71活动调节在U型轴5底部的外侧，而防倾U型板71顶部两端的端头结构分别固定安装有限位套板73和小型锁合液态杆72，小型锁合液态杆72的输出端贯穿U型轴5中部的内侧并延伸至限位套板73顶部的内侧，进行限位锁合，防倾支撑部件7内部的防倾U型板71、小型锁合液态杆72以及限位套板73形成的环形空间将与U型轴5进行防倾加工的锁合套装，往复使用的自动开启让位，防倾U型板71底部的内侧活动套接有U型弹簧板74，且U型弹簧板74的表面与防倾U型板71底部的内壁之间安装有辅助弹簧75，而U型弹簧板74的底部设置有压力传感器76，压力传感器76套装在防倾U型板71底部的内壁中，继而依靠防倾U型板71进行固定，压力传感器76对防倾U型板71的移动状态进行非目视的显示，提升工作人员对结构间活动状态进行掌控。

请参阅图1、图3、图4，调节连接头6的底部安装有主液压杆9，防倾支撑部件7的底部安装有第一辅助液压杆8，且第一辅助液压杆8、主液压杆9统一延伸至在固定支撑管件4中部的内侧进行套装，防倾U型板71的底部与过渡连接球体62的底部分别与第一辅助液压杆8的输出端和主液压杆9的输出端进行对应的固定安装，主液压杆9的壳体表面与第一辅助液压杆8的壳体表面共同固定套接有连接套座11，连接套座11放置于内固定支管42顶部的内壁进行固定连接，将上述的U型轴5、防倾支撑部件7、第一辅助液压杆8配合组成防倾拉伸结构，所设置的主液压杆9、调节连接头6、控制部件12则组成调节结构，而将防倾拉伸结构、调节结构与调节管件3、固定支撑管件4、导管架本体2、顶座1进行综合组成使用后，可在主液压杆9通过调节连接头6升降调节调节管件3、导管架本体2、顶座1等结构的水平度的过程中，防倾拉伸结构内部的防倾支撑部件7与U型轴5移动让位，而在顶座1与导管架本体2因调节失误出现倾倒趋势时，防倾支撑部件7与U型轴5相互勾连限位，继而对导管架本体2进行被动牵引限位，提升整体装置的稳定性，消除安全隐患的同时降低安装难度。

工作原理：使用时，具体说明如下；

通过控制部件12内部设置有倾角传感器，获取导管架本体2底部四个边角的倾斜状态，继而对四个调节管件3内部生设置主液压杆9的升降量进行规划，而后启动四个调节管件3所对应的主液压杆9，由四个主液压杆9的输出端通过调节连接头6顶压对应的调节管件3进行移动，实现调整顶座1、导管架本体2形成的导管架的水平度，而在调节过程中为避免导管架倾倒，先启动第一辅助液压杆8，由第一辅助液压杆8的输出端带动防倾支撑部件7整体上移与U型轴5进行套装，直至U型轴5的底部被动顶压U型弹簧板74并使U型弹簧板74变形顶压压力传感器76，产生压力变化，而后关闭第一辅助液压杆8，启动小型锁合液态杆72，继而由小型锁合液态杆72的输出端贯穿U型轴5的内侧，继而延伸至限位套板73顶部内侧的让位空间中，实现对防倾U型板71与U型轴5的锁合，后续当导管架本体2出现倾倒趋势时，U型轴5与防倾支撑部件7相互勾连，被动牵引固定；

待调节完成后，启动活动密封部件10内部的第二辅助液压杆101，继而由第二辅助液压杆101的输出端推移密封环套板102进行上移，直至密封环套板102的顶部结构贴合至调节管件3底部的内壁、密封环套板102底部的结构贴合到外固定支管41顶部的内壁，接着将高强灌浆料先喂入到调节管件3、外固定支管41、以及布料让位槽103之间的间隙中固定后，重新贯穿调节管件3底部法兰结构的安装孔与外固定支管41顶部法兰结构的安装孔，利用螺栓和螺母进行固定安装，即可。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。同时在本发明的附图中，填充图案只是为了区别图层，不做其他任何限定。

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 (6)

1.一种海上风力发电机组的导管架调平装置，包括顶座（1），所述顶座（1）的底部固定连接有导管架本体（2），且顶座（1）中部的顶面固定连接有连接结构，其特征在于：所述导管架本体（2）四个边角的底部均对齐安装有调节管件（3），且调节管件（3）的内侧套设有固定支撑管件（4），所述调节管件（3）顶部的内壁连接U型轴（5）、调节连接头（6），而U型轴（5）的底部套装有防倾支撑部件（7），所述调节连接头（6）的底部安装有主液压杆（9），所述防倾支撑部件（7）的底部安装有第一辅助液压杆（8），所述防倾支撑部件（7）的内部设置有防倾U型板（71），且防倾U型板（71）活动调节在U型轴（5）底部的外侧，而防倾U型板（71）顶部两端的端头结构分别固定安装有限位套板（73）和小型锁合液态杆（72），所述小型锁合液态杆（72）的输出端贯穿U型轴（5）中部的内侧并延伸至限位套板（73）顶部的内侧，进行限位锁合，所述防倾U型板（71）底部的内侧活动套接有U型弹簧板（74），且U型弹簧板（74）的表面与防倾U型板（71）底部的内壁之间安装有辅助弹簧（75），而U型弹簧板（74）的底部设置有压力传感器（76），所述压力传感器（76）套装在防倾U型板（71）底部的内壁中，继而依靠防倾U型板（71）进行固定，所述调节连接头（6）由球形套头（61）以及球形套头（61）内侧卡接的过渡连接球体（62）组成，且球形套头（61）与过渡连接球体（62）相对转动但不可分离，所述球形套头（61）的顶部固定连接在调节管件（3）底部的内壁上，所述防倾U型板（71）的底部与过渡连接球体（62）的底部分别与第一辅助液压杆（8）的输出端和主液压杆（9）的输出端进行对应的固定安装，且第一辅助液压杆（8）、主液压杆（9）统一延伸至在固定支撑管件（4）中部的内侧进行套装。

2.根据权利要求1所述的一种海上风力发电机组的导管架调平装置，其特征在于：所述固定支撑管件（4）由外固定支管（41）以及外固定支管（41）中部内侧固定套接的内固定支管（42）组成，且外固定支管（41）与内固定支管（42）之间设置有环形让位空间，所述外固定支管（41）的顶部与调节管件（3）的底部均为法兰结构，且两者法兰结构内部的安装孔对齐，且内固定支管（42）的顶部延伸至调节管件（3）底部的内侧进行同圆心套装，所述外固定支管（41）的环形内壁与调节管件（3）的环形内壁对齐。

3.根据权利要求2所述的一种海上风力发电机组的导管架调平装置，其特征在于：所述固定支撑管件（4）内部设置的环形让位空间内套设有活动密封部件（10），且活动密封部件（10）由密封环套板（102）以及密封环套板（102）底部固定安装的第二辅助液压杆（101）组成，且密封环套板（102）的内壁与表面分别与内固定支管（42）的表面和外固定支管（41）的内壁贴合连接。

4.根据权利要求3所述的一种海上风力发电机组的导管架调平装置，其特征在于：所述密封环套板（102）中部的表面开设有布料让位槽（103），且布料让位槽（103）的宽度值大于调节管件（3）与外固定支管（41）的连接间距值。

5.根据权利要求2所述的一种海上风力发电机组的导管架调平装置，其特征在于：所述主液压杆（9）的壳体表面与第一辅助液压杆（8）的壳体表面共同固定套接有连接套座（11），所述连接套座（11）放置于内固定支管（42）顶部的内壁进行固定连接。

6.根据权利要求1所述的一种海上风力发电机组的导管架调平装置，其特征在于：所述顶座（1）顶部设置的连接结构表面与顶座（1）四个边角的顶面之间安装有用以支撑的加强杆，且顶座（1）的顶部安装有控制部件（12），所述控制部件（12）的内部设置有箱体、且箱体内设置有倾角传感器、控制器、显示屏。