CN116378903A - 一种离散型漂浮式基础 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种离散型漂浮式基础，包括浮板，所述浮板为多个，多个所述浮板拼接成浮板模组，所述浮板模组上设置有用于支撑风机的支撑架，相邻的两个所述浮板之间活动连接，在风浪冲击时，相邻的两个所述浮板之间可发生相对运动以卸载风浪的冲击力。在本发明中，浮板模组是由离散的多个浮板拼接而成，相邻的两个浮板之间可以发生相对运动以卸载风浪的冲击力，因此对浮板的结构强度要求较低，那么就可以将浮板的体积和重量设计的小一些，拼接形成的浮板模组的体积和重量相对于现有技术中的漂浮式基础也会比较小，因此降低了度电成本。本发明中的离散型漂浮式基础不仅能够为风机提供可靠的支撑而且还具有度电成本低的优点。

Description

一种离散型漂浮式基础

技术领域

本发明涉及海上漂浮式风机技术领域，更具体地说，涉及一种离散型漂浮式基础。

背景技术

海上漂浮式风机主要包括漂浮式基础以及设置在漂浮式基础上的风机。目前海上漂浮式基础的结构形式主要包含立柱式、半潜式、阻尼式、张力腿式。这几种结构形式的海上漂浮式基础的体积都比较大，需占用大量的堆场，因此导致度电成本较高。

因此，如何设计一种海上漂浮式基础，该海上漂浮式基础不仅能够为风机提供可靠的支撑而且还具有度电成本低的优点，是本领域技术人员亟待解决的关键性问题。

发明内容

本发明的目的是设计一种海上漂浮式基础，该海上漂浮式基础不仅能够为风机提供可靠的支撑而且还具有度电成本低的优点。为实现上述目的，本发明提供了如下技术方案：

一种离散型漂浮式基础，包括浮板，所述浮板为多个，多个所述浮板拼接成浮板模组，相邻的两个所述浮板之间活动连接，在风浪冲击时，相邻的两个所述浮板之间可发生相对运动以卸掉风浪的冲击力。

优选地，相邻的两个所述浮板之间通过柔性连接器连接，所述柔性连接器的两端分别球铰在相邻的两个所述浮板上。

优选地，所述柔性连接器包括缆绳和液压杆，所述缆绳的两端分别球铰于相邻的两个所述浮板上，所述液压杆的两端分别球铰于相邻的两个所述浮板上；

所述柔性连接器包括缆绳和弹簧杆，所述缆绳的两端分别球铰于相邻的两个所述浮板上，所述弹簧杆的两端分别球铰于相邻的两个所述浮板上。

优选地，所述浮板的下部连接有多个浮式立柱，相邻的两个所述浮板通过各自的连接边缘部与对方活动连接，在相邻的两个所述浮板中，一个所述浮板的连接边缘部上的所述浮式立柱，与另一个所述浮板的连接边缘部上的所述浮式立柱错位设置。

优选地，所述浮板的下部连接有多个浮式立柱，位于所述浮板模组的一侧边缘的中心的所述浮式立柱，通过系泊缆连接在锚固基础上，所述边缘与所述风机的旋转平面相平行。

优选地，所述系泊缆为多个，位于所述浮板模组的一侧边缘的中心的所述浮式立柱，通过多个所述系泊缆分别连接在不同的锚固基础上。

优选地，所有的所述锚固基础位于同一个圆周上。

优选地，以系泊有所述系泊缆的所述浮式立柱为中心向两侧对称延伸多个所述浮板模组，相邻的两个所述浮板模组之间活动连接。

优选地，所述离散型漂浮式基础为多个，在相邻的两个所述离散型漂浮式基础中，一个所述离散型漂浮基础位于另一个所述离散型漂浮基础的圆周轨迹外，所述圆周轨迹以与所述离散型漂浮基础所对应的所述锚固基础所在的圆周的圆心为圆心。

优选地，所述浮板模组上设置有用于支撑风机的支撑架，所述支撑架包括多个斜杆，所述斜杆的底部设置在所述浮板模组的角落处，不同的所述斜杆分布在所述浮板模组的不同角落，所述斜杆的顶部用于安装所述风机，且所述斜杆自底部到顶部逐渐向所述浮板模组的中心倾斜。

在现有技术中漂浮式基础为整体式且为刚性，因此漂浮式基础几乎依靠自身的结构强度来抵御风浪的冲击力，因此需要将漂浮式基础设置的足够大，重量足够重。在本发明中，浮板模组是由离散的多个浮板拼接而成，相邻的两个浮板之间可以发生相对运动以卸载风浪的冲击力，因此对浮板的结构强度要求较低，那么就可以将浮板的体积和重量设计的小一些，拼接形成的浮板模组的体积和重量相对于现有技术中的漂浮式基础也会比较小，因此降低了度电成本。本发明中的离散型漂浮式基础不仅能够为风机提供可靠的支撑而且还具有度电成本低的优点。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的方案，下面将对实施例中描述所需要使用的附图作简单的介绍，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为本发明具体实施例提供的离散型漂浮式基础的整体结构示意图；

图2为图1的俯视图；

图3为本发明具体实施例提供的连接器的结构示意图；

图4为本发明具体实施例提供的浮板模组的俯视图；

图5为本发明具体实施例提供的离散型漂浮式基础的整体结构示意图；

图6为图5的俯视图；

图7为本发明具体实施例提供的离散型漂浮式基础的俯视图；

图8为本发明具体实施例提供的多个离散型漂浮式基础的布置图；

图9为本发明具体实施例提供的多个离散型漂浮式基础的布置图。

其中，1为浮板、2为支撑架、3为浮式立柱、4为系泊缆、5为锚固基础、6为机舱、7为叶片、8为柔性连接器、9为缆绳、10为液压杆、11为连接边缘部。

具体实施方式

本发明公开了一种离散型漂浮式基础，该离散型漂浮式基础不仅能够为风机提供可靠的支撑而且还具有度电成本低的优点。

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的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

请参考附图1-附图2，本发明公开了一种离散型漂浮式基础，包括多个浮板1，多个浮板1拼接成浮板模组，浮板模组上设置有用于支撑风机的支撑架2。风机包括机舱6和叶片7。在浮板模组中，相邻的两个浮板1之间活动连接。在风浪冲击时，相邻的两个浮板1之间可发生相对运动以卸载风浪的冲击力。

在现有技术中漂浮式基础为整体式且为刚性，因此漂浮式基础几乎是依靠自身的结构强度来抵御风浪的冲击力，因此对漂浮式基础的结构强度要求较高，需要将漂浮式基础设置的足够大，重量足够重。在本发明中，浮板模组是由离散的多个浮板1拼接而成，相邻的两个浮板1之间可以发生相对运动以卸载风浪的冲击力，因此对浮板1的结构强度要求较低，那么就可以将浮板1的体积和重量设计的小一些，拼接形成的浮板模组的体积和重量相对于现有技术中的漂浮式基础也会比较小，因此降低了度电成本。本发明中的离散型漂浮式基础不仅能够为风机提供可靠的支撑而且还具有度电成本低的优点。

请参考附图2和附图4，浮板1的水平截面可以为长方形、正方形、三角型或者其他多边形。拼接形成的浮板模组的水平截面也可以为长方形、正方形、三角型或者其他多边形。

请参考附图3，相邻的两个浮板1之间通过柔性连接器8来实现活动连接。柔性连接器8的两端分别球铰在相邻的两个浮板1上。

具体而言，柔性连接器8包括缆绳9和液压杆10。缆绳9的两端分别球铰在相邻的两个浮板1上，液压杆10的两端分别球铰在相邻的两个浮板1上。缆绳9用于抵御相邻两个浮板1之间的拉力，以防止两个浮板1分开。液压杆10用于抵御相邻两个浮板1之间的压力，以避免两个浮板1发生刚性冲击。另外，还可以将液压杆10替换为弹簧杆，弹簧杆的两端分别球铰在相邻两个浮板1上。柔性连接器8还可以仅仅包括缆绳9，缆绳9的两端分别球铰在相邻的两个浮板1上。同时，相邻的两个浮板1上设置橡胶层，在两个浮板1相碰撞时，橡胶层能够缓冲两个浮板1之间的撞击力。

请参考附图1-附图3，浮板1的下部连接有多个浮式立柱3，以提高浮板1的平衡性。在相邻的两个浮板1中，每个浮板1上都具有与对方最靠近的边缘部，该边缘部为该浮板1的连接边缘部11，柔性连接器8球铰在连接边缘部11上。相邻的两个浮板1通过各自的连接边缘部11与对方活动连接。并且，在相邻的两个浮板1中，一个浮板1的连接边缘部11上的浮式立柱3，与另一个浮板1的连接边缘部11的浮式立柱3错位设置。

当风浪冲击浮板1时，理想的状态是：两个浮板1发生相对运动而形成拱形结构，两个浮板1的连接边缘部11位于拱形结构的最高点，如此便能够最大程度地卸掉风浪的冲击力。但是，如果两个浮板1的连接边缘部11上的浮式立柱3沿着风浪方向对齐设置，那么在两个浮板1发生相对运动时两个浮板1的连接边缘部11上的浮式立柱3会发生碰撞，从而阻止两个浮板1的相对运动。尤其是当浮式立柱3的长度比较长时，阻止的效果更明显。在本申请中，在风浪的方向上两个浮板1的连接边缘部11上的浮式立柱3错位设置，因此在两个浮板1发生相对运动时，两个浮板1的连接边缘部11上的浮式立柱3不会相撞，从而利于两个浮板1发生相对运动而形成拱形结构，利于卸载风浪的冲击力。

请参考附图1，本发明中的浮板模组通过系泊缆4系在锚固基础5上。具体而言，系泊缆4的一端与锚固基础5连接，另一端与浮板模组的一侧边缘的中心的浮式立柱3连接，如此形成了单点系泊。浮板模组的一侧边缘是指浮板模组的与风机的旋转平面相平行的一个边缘。当风吹来时，浮板模组会以锚固基础5为圆心，以系泊缆4为半径进行旋转，以自动对风，从而使风机处于迎风面的位置，以利于风机捕捉风。

本发明中的浮板模组是通过一侧边缘的中心的浮式立柱3进行单点系泊，浮板模组的结构关于中心的浮式立柱3对称，如此能够确保风机的旋转平面与风向完全垂直，从而利于风机最大程度地捕捉风，提高风机的发电效率。

由于本发明中的浮板模组通过单点系泊实现了自动对风，因此本发明中的漂浮式基础省去了偏航轴承，直接将风机设置在支撑架2上即可，从而简化了安装结构，降低了成本。

支撑架2包括多个斜杆，斜杆的底部固定在浮板模组的角落处，且不同的斜杆分布在浮板模组的不同角落。斜杆的顶部用于安装风机。斜杆自底部到顶部逐渐向浮板模组的中心倾斜，如此形成了斜式塔架。由于多个斜杆的底部在浮板模组上分布的范围比较广，因此有利于提高风机的水平度。

本发明将系泊缆4设置为多个，位于浮板模组的一侧边缘的中心的浮式立柱3通过多个系泊缆4分别系在不同的锚固基础5上。如此，当其中一根系泊缆4意外断开后，浮板模组还可以通过其它系泊缆4实现系泊，防止浮板模组飘走。

在本发明一具体实施例中，将系泊缆4设计为三根，对应地，将锚固基础5设计为三个。

请参考附图6、附图8、附图9，本发明限定所有的锚固基础5位于同一个圆周上，如此设置，能够确保浮板模组围绕锚固基础5所在的圆周的圆心为圆心进行360°自由旋转，自动对风。

请参考附图5-附图7，在本发明中以系泊有系泊缆4的浮式立柱3为中心向两侧对称延伸多个浮板模组。相邻的两个浮板模组之间活动连接。每个浮板模组上设置一台风机，如此多台风机共享系泊结构。在附图5中实现了三台风机共享系泊结构，在附图7中实现了五台风机共享系泊结构。

相邻的两个浮板模组之间可以对齐设置，如附图6所示，也可以错位设置，如附图7所示，只要确保漂浮式基础关于系泊有系泊缆4的漂浮式立柱3对称即可。

相邻的两个浮板模组之间通过柔性连接器8进行连接，柔性连接器8包括缆绳9和液压杆10，或者包括缆绳9和弹簧杆。

由于多个浮板模组关于系泊有系泊缆4的浮式立柱3对称布置，因此在自动对风的过程中，能够确保所有浮板模组上的风机的旋转平面全部与风向垂直，如此确保所有的风机最大程度地捕捉风，提高风机的发电效率。

请参考附图8和附图9，可以将离散型漂浮式基础设置为多个，在相邻的两个离散型漂浮式基础中，一个离散型漂浮基础位于另一个离散型漂浮基础的圆周轨迹外。离散型漂浮式基础的圆周轨迹以对应的锚固基础5所在的圆周的圆心为圆心，以系泊有系泊缆4的浮式立柱3与圆周轨迹的圆心之间的距离为半径。如此设置，能够防止相邻的两个离散型漂浮式基础在自动对风的过程中发生相撞。

最后，还需要说明的是，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。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

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。

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 (10)

1.一种离散型漂浮式基础，其特征在于，包括浮板(1)，所述浮板(1)为多个，多个所述浮板(1)拼接成浮板模组，相邻的两个所述浮板(1)之间活动连接，在风浪冲击时，相邻的两个所述浮板(1)之间可发生相对运动以卸掉风浪的冲击力。

2.根据权利要求1所述的离散型漂浮式基础，其特征在于，相邻的两个所述浮板(1)之间通过柔性连接器(8)连接，所述柔性连接器(8)的两端分别球铰在相邻的两个所述浮板(1)上。

3.根据权利要求2所述的离散型漂浮式基础，其特征在于，所述柔性连接器(8)包括缆绳(9)和液压杆(10)，所述缆绳(9)的两端分别球铰于相邻的两个所述浮板(1)上，所述液压杆(10)的两端分别球铰于相邻的两个所述浮板(1)上；

所述柔性连接器(8)包括缆绳(9)和弹簧杆，所述缆绳(9)的两端分别球铰于相邻的两个所述浮板(1)上，所述弹簧杆的两端分别球铰于相邻的两个所述浮板(1)上。

4.根据权利要求1所述的离散型漂浮式基础，其特征在于，所述浮板(1)的下部连接有多个浮式立柱(3)，相邻的两个所述浮板(1)通过各自的连接边缘部(11)与对方活动连接，在相邻的两个所述浮板(1)中，一个所述浮板(1)的连接边缘部(11)上的所述浮式立柱(3)，与另一个所述浮板(1)的连接边缘部(11)上的所述浮式立柱(3)错位设置。

5.根据权利要求1所述的离散型漂浮式基础，其特征在于，所述浮板(1)的下部连接有多个浮式立柱(3)，位于所述浮板模组的一侧边缘的中心的所述浮式立柱(3)，通过系泊缆(4)连接在锚固基础(5)上，所述边缘与所述风机的旋转平面相平行。

6.根据权利要求5所述的离散型漂浮式基础，其特征在于，所述系泊缆(4)为多个，位于所述浮板模组的一侧边缘的中心的所述浮式立柱(3)，通过多个所述系泊缆(4)分别连接在不同的所述锚固基础(5)上。

7.根据权利要求6所述的离散型漂浮式基础，其特征在于，所有的所述锚固基础(5)位于同一个圆周上。

8.根据权利要求7所述的离散型漂浮式基础，其特征在于，以系泊有所述系泊缆(4)的所述浮式立柱(3)为中心向两侧对称延伸多个所述浮板模组，相邻的两个所述浮板模组之间活动连接。

9.根据权利要求8所述的离散型漂浮式基础，其特征在于，所述离散型漂浮式基础为多个，在相邻的两个所述离散型漂浮式基础中，一个所述离散型漂浮基础位于另一个所述离散型漂浮基础的圆周轨迹外，所述圆周轨迹以与所述离散型漂浮基础所对应的所述锚固基础(5)所在的圆周的圆心为圆心。

10.根据权利要求5所述的离散型漂浮式基础，其特征在于，所述浮板模组上设置有用于支撑风机的支撑架(2)，所述支撑架(2)包括多个斜杆，所述斜杆的底部设置在所述浮板模组的角落处，不同的所述斜杆分布在所述浮板模组的不同角落，所述斜杆的顶部用于安装所述风机，且所述斜杆自底部到顶部逐渐向所述浮板模组的中心倾斜。

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