CN115217144B - 一种多功能稳定的海上风力发电基础桩 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种多功能稳定的海上风力发电基础桩，包括底盘、基础桩本体、拉紧机构、防护机构和辅助稳固机构。本发明通过以基础桩本体为中心，在其中心外扩位置安装有辅助稳固机构，辅助稳固机构内部安装有四组辅助支件，辅助支件可稳定的插入进海床内，并且其之间由可调节的限位组件进行支撑限位，辅助支件可通过钢索连接设置在基础桩本体外侧的拉紧机构，通过拉紧机构拉紧连接的钢索，来实现对基础桩本体下端位置进行稳固，避免其发生晃动，提高整体稳定性；在拉紧机构上方对应设置有防护机构，防护机构可上下进行滑动，来对完成安装的拉紧机构以及基础桩本体位置进行防护，避免海水冲刷导致基础桩本体以及拉紧机构锈化以及腐蚀。

Description

一种多功能稳定的海上风力发电基础桩

技术领域

本发明涉及风力发电基础桩相关领域，尤其涉及一种多功能稳定的海上风力发电基础桩。

背景技术

风能是一种清洁的可再生绿色能源，开发效率高，经济性好，具有大规模开发条件和商业化前景，世界各国正在大力建设风电场，风力发电技术也得到了快速发展。风电场主要分为陆地风电场和海上风电场，陆地风电场起步较早，发展比较成熟，但存在严重的用地矛盾、噪声污染、优良场址已逐渐开发完毕等问题，风电场的开发正逐渐向海上转移，在海上风力发电设备在安装时，发电机支臂底部需要安装基础桩用于插入到海床内，完成下端的支撑。

中国专利：CN201921046139.4的一种便于拆卸的海上风力发电基础桩，包括基础桩本体、海床和海平面，所述基础桩本体一端穿透海平面安装于海床内部，所述基础桩本体包括内桩、外桩、底桩、风电机塔筒、贮水水箱、变压器、蓄电池和网状挂篮，底桩的上方连接内桩。本实用新型一种便于拆卸的海上风力发电基础桩，通过填埋式固定，保证整个基础桩本体的稳定性，避免出现基装不稳定而出现的倒塌，提高使用寿命，拆卸件使内桩和外桩之间可拆分，便于安装，有利于后期维修和更换，且连接处设置密封外胶垫，保证连接处的密封性，避免海水泄漏导致俯视，提高使用的安全性能，整体结构简单，便于使用。

上述专利和现有技术在实际使用过程中，由于都是直接将基础桩底部直接安装在海床中，周边缺乏稳固支撑，容易受海水的冲击导致晃动，影响整体下端的稳定性；若安装钢索支撑机构，钢索需要人工手动调节其松紧度，影响整体效率，并且对于钢索所处安装位置容易受海水拍打侵蚀造成快速腐蚀。

发明内容

因此，为了解决上述不足，本发明提供一种多功能稳定的海上风力发电基础桩。

为了实现上述目的，本发明采取以下技术方案：一种多功能稳定的海上风力发电基础桩，包括底盘，所述底盘顶部固定有基础桩本体，基础桩本体外侧中部安装有拉紧机构，在拉紧机构上方对应安装有防护机构，防护机构套接于基础桩本体上端，防护机构可对拉紧机构进行防护，所述基础桩本体下端设置有辅助稳固机构，辅助稳固机构通过钢索连接拉紧机构，并且辅助稳固机构和基础桩本体底部均连接海床，拉紧机构可实现钢索的松紧。

优选的，所述基础桩本体外侧中部车有外螺纹，外螺纹外侧与拉紧机构相接。

优选的，所述拉紧机构包括设于基础桩本体外侧的滑动套筒、固设于滑动套筒外侧的转动套环以及固设于滑动套筒外侧下端的支座，所述滑动套筒内侧车有内螺纹，并且滑动套筒内侧与基础桩本体外侧中部外螺纹相互配合，可沿着螺纹进行转动以及滑动。

优选的，所述滑动套筒下端三分之一位置向外端凸出，凸出位置四端固定支座，支座中部连接钢索。

优选的，所述防护机构包括设于基础桩本体外侧上端的护壳、设于护壳内上端具有弹性的护套、设于护壳外侧的凸件以及开设在护壳内部的凹槽，所述护套内侧贴合在基础桩本体外侧。

优选的，所述凹槽内侧形状与所述转动套环外侧形状相匹配，护壳内凹槽可嵌入至转动套环外侧。

优选的，所述辅助稳固机构包括以基础桩本体为中心分布于四端的辅助支件以及设于每组辅助支件内上端用于支撑以及限位的限位组件。

优选的，所述辅助支件包括固定盘、固设于固定盘顶部的固定座、开设在固定盘内部可供钢索通过的通孔以及固设于固定盘底端中部可插入至海床内部的插柱，所述固定座内侧与限位组件相接，所述插柱内上端开设有固定孔，钢绳通过通孔导向再穿过固定孔后进行绑定。

优选的，所述限位组件包括设于固定座内侧的连杆以及设于连杆外侧的套管，一组套管内部设置有两组连杆，两组连杆另一端分别对接固定座。

优选的，所述两组连杆外侧靠内端二分之一位置均开设有外螺纹，两连杆上外螺纹走向相反，而套管内侧两端车有与两连杆上相匹配的内螺纹，且其内部两段螺纹走向也相反。

本发明的有益效果：

本发明通过以基础桩本体为中心，在其中心外扩位置安装有辅助稳固机构，辅助稳固机构内部安装有四组辅助支件，辅助支件可稳定的插入进海床内，并且其之间由可调节的限位组件进行支撑限位，辅助支件可通过钢索连接设置在基础桩本体外侧的拉紧机构，通过拉紧机构拉紧连接的钢索，来实现对基础桩本体下端位置进行稳固，避免其发生晃动，提高整体稳定性；在拉紧机构上方对应设置有防护机构，防护机构可上下进行滑动，来对完成安装的拉紧机构以及基础桩本体位置进行防护，避免海水冲刷导致基础桩本体以及拉紧机构锈化以及腐蚀。

进一步的，辅助支件的设置，其中辅助支件顶部安装有固定盘可对连接钢索进行导向，使其稳定连接到插柱内部的固定孔进行绑定，同时固定盘也对被支撑及限位的固定座进行稳定的支撑，插柱可稳定的插入到海床内部，配合钢索对基础桩本体进行稳固；

进一步的，限位组件的设置，其中内部两组连杆分别连接固定座，两连杆通过螺纹配合连接套管，由套管转动即可带着连杆相对运动，可有效实现限位以及支撑的功能；

进一步的，拉紧机构的设置，其中拉紧机构套在基础桩本体外侧，可通过转动实现上下移动，移动过程中，即可对连接的钢索进行松紧，无需人工进行手动调节钢索长度来进行松紧；

进一步的，防护机构的设置，其中防护机构对应拉紧机构上方设置，可上下滑动，来对拉紧机构内部的转动套环和基础桩本体上的螺纹进行防护，减少海水的侵蚀以及可对转动套环的防护。

附图说明

图1是本发明结构示意图；

图2是本发明拉紧机构结构示意图；

图3是本发明防护机构结构示意图；

图4是本发明辅助稳固机构结构示意图；

图5是本发明辅助支件结构示意图；

图6是本发明限位组件结构示意图。

其中：底盘-1、基础桩本体-2、拉紧机构-3、防护机构-4、辅助稳固机构-5、滑动套筒-31、转动套环-32、支座-33、护壳-41、护套-42、凸件-43、凹槽-44、辅助支件-51、限位组件-52、固定盘-511、固定座-512、通孔-513、插柱-514、连杆-521、套管-522。

具体实施方式

为了进一步解释本发明的技术方案，下面通过具体实施例进行详细阐述。

请参阅图1，本发明提供一种多功能稳定的海上风力发电基础桩，包括底盘1，底盘1顶部焊接有基础桩本体2，基础桩本体2下端随底盘1一起插入进海床内进行稳固，基础桩本体2外侧中部车有外螺纹，外螺纹外侧与拉紧机构3相接，同时拉紧机构3套在基础桩本体2外侧，在拉紧机构3上方对应安装有防护机构4，防护机构4也套在基础桩本体2外侧，防护机构4用于对拉紧机构3外侧与外螺纹进行防护，在底盘1下方对应安装有辅助稳固机构5，辅助稳固机构5独立插入进海床内，同时可通过外部钢索连接拉紧机构3来对基础桩本体2进行稳定支撑。

请参阅图2，本发明提供一种多功能稳定的海上风力发电基础桩，拉紧机构3包括套在基础桩本体2外侧的滑动套筒31，滑动套筒31内侧车有内螺纹对应外螺纹，配合下滑动套筒31沿着螺纹转动可实现上下移动，滑动套筒31外侧焊接固定有转动套环32，转动套环32呈六边形状，与外部夹持设备相接，可受力随其进行转动，并带着滑动套筒31转动，滑动套筒31下端三分之一位置向外端凸出，凸出位置四端固定有用于绑定钢索的支座33。

请参阅图3，本发明提供一种多功能稳定的海上风力发电基础桩，防护机构4包括呈六角状的护壳41，护壳41内侧上端与护套42相接，护套42具有弹性可稳定贴合在基础桩本体2外侧，护壳41外侧焊接有六组凸件43，凸件43中部开设圆孔，可连接外部提升设备，随其进行上下移动，在护壳41内侧开设有与转动套环32外侧尺寸相对应的内六角状的凹槽44，凹槽44可稳定贴合在转动套环32外侧，对其进行限位即防护。

请参阅图4、图5和图6，本发明提供一种多功能稳定的海上风力发电基础桩，辅助稳固机构5包括四组辅助支件51和四组限位组件52，四组辅助支件51以基础桩本体2为中心分布于四端，而每组辅助支件51之间上端均通过限位组件52进行连接；

辅助支件51包括固定盘511，固定盘511顶端中部焊接有用于连接限位组件52的固定座512，在固定盘511内部靠内端开设有供钢索贯穿的通孔513，而固定盘511底端中部焊接有插柱514，插柱514可插入到海床内，长度可根据实际情况进行定制，同时插柱514内上端开设有固定孔，钢索贯穿通孔513后可绑定到固定孔内部；

限位组件52包括两组连杆521，连杆521外侧焊接在固定座512内侧，在两组连杆521接触位置外侧套接有套管522，套管522呈六角形状，两组连杆521外侧靠内端二分之一位置均开设有外螺纹，两连杆上外螺纹走向相反，而套管522内侧两端车有与两连杆上相匹配的内螺纹，且其内部两段螺纹走向也相反，在套管522转动时可带着两连杆进行相对同步运动，实现对中运动，即可实现对辅助支件51的稳定限位和支撑。

具体实施流程如下：

在使用时，首先在海床位置开孔，接着将底盘1置于到孔内，基础桩本体2随着底盘1进入，接着填料到孔内，完成底部固定，然后需要开始对基础桩本体2下端进行稳固，避免其晃动；

将四组钢索分别穿过支座33，然后钢索头部锁定到支座33内部的孔内，然后将钢索的尾端穿过固定盘511上的通孔513，接着绑定到插柱514内部的固定孔内，即可完成连接；

接着以基础桩本体2为中心，以中心向外扩四端海床位置开孔，四组插柱514插入进孔内，然后填料固定，固定后，转动支座33之间连接限位组件52内的套管522，套管522转动过程中，即可带着两端的连杆521滑动，来对固定盘511及底部的插柱514进行支撑以及限位；

然后需要对钢索的松紧进行调节，通过外部夹持设备夹持在转动套环32外侧，转动转动套环32，其内部的滑动套筒31即可通过螺栓在基础桩本体2上移，同时即可对钢索进行拉紧，拉紧后以实现对基础桩本体2的稳固；

最后，需要对拉紧机构3进行防护，利用外部下压设备，底部连接与凸件43对应的插杆，然后下压凸件，即可使得护壳41以及护套42下移，对基础桩本体2表面螺纹位置以及转动套环32进行覆盖、防护，完成安装后，即可在基础桩本体2顶部对发电机支臂以及发电组件进行安装。

以上所述仅为本发明的优选实例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种多功能稳定的海上风力发电基础桩，包括底盘，所述底盘顶部固定有基础桩本体，其特征在于：基础桩本体外侧中部安装有拉紧机构，在拉紧机构上方对应安装有防护机构，防护机构套接于基础桩本体上端，防护机构可对拉紧机构进行防护，所述基础桩本体下端设置有辅助稳固机构，辅助稳固机构通过钢索连接拉紧机构，并且辅助稳固机构和基础桩本体底部均连接海床，拉紧机构可实现钢索的松紧，所述基础桩本体外侧中部车有外螺纹，外螺纹外侧与拉紧机构相接，所述拉紧机构包括设于基础桩本体外侧的滑动套筒、固设于滑动套筒外侧的转动套环以及固设于滑动套筒外侧下端的支座，所述滑动套筒内侧车有内螺纹，并且滑动套筒内侧与基础桩本体外侧中部外螺纹相互配合，可沿着螺纹进行转动以及滑动，所述防护机构包括设于基础桩本体外侧上端的护壳、设于护壳内上端具有弹性的护套、设于护壳外侧的凸件以及开设在护壳内部的凹槽，所述护套内侧贴合在基础桩本体外侧，所述辅助稳固机构包括以基础桩本体为中心分布于四端的辅助支件以及设于每组辅助支件内上端用于支撑以及限位的限位组件，所述辅助支件包括固定盘、固设于固定盘顶部的固定座、开设在固定盘内部可供钢索通过的通孔以及固设于固定盘底端中部可插入至海床内部的插柱，所述固定座内侧与限位组件相接，所述插柱内上端开设有固定孔，钢索通过通孔导向再穿过固定孔后进行绑定。

2.根据权利要求1所述一种多功能稳定的海上风力发电基础桩，其特征在于：所述滑动套筒下端三分之一位置向外端凸出，凸出位置四端固定支座，支座中部连接钢索。

3.根据权利要求1所述一种多功能稳定的海上风力发电基础桩，其特征在于：所述凹槽内侧形状与所述转动套环外侧形状相匹配，护壳内凹槽可嵌入至转动套环外侧。

4.根据权利要求1所述一种多功能稳定的海上风力发电基础桩，其特征在于：所述限位组件包括设于固定座内侧的连杆以及设于连杆外侧的套管，一组套管内部设置有两组连杆，两组连杆另一端分别对接固定座。

5.根据权利要求4所述一种多功能稳定的海上风力发电基础桩，其特征在于：所述两组连杆外侧靠内端二分之一位置均开设有外螺纹，两连杆上外螺纹走向相反，而套管内侧两端车有与两连杆上相匹配的内螺纹，且其内部两段螺纹走向也相反。