CN204419467U - 一种海上风电导管架基础过渡段结构 - Google Patents

一种海上风电导管架基础过渡段结构 Download PDF

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朱荣华
田振亚
李凤
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Abstract

本实用新型公开了一种海上风电导管架基础过渡段结构,包括主筒体、内环形加强板、外环形加强板、竖向加强板、中心加强环、斜撑、甲板平台,外环形加强板水平套装在主筒体的上部外侧;内环形加强板有上、下两块水平装在主筒体内,其外周边与主筒体内侧壁焊接,其内周边各焊接有一中心加强环;竖向加强板有多块沿主筒体内侧壁周向等距均布,并分别与两块内环形加强板、两个中心加强环及主筒体内侧壁焊接;主筒体下部竖直穿过水平放置的甲板平台中间,甲板平台焊接在导管架基础框架顶部;斜撑有多个围着主筒体间隔均布,斜撑大径端的一部分与外环形加强板焊接,另一部分与主筒体焊接,斜撑小径端焊接在甲板平台上。本实用新型具有结构形式简单、载荷传递路径较为合理、应力集中区域小等特点。

Description

一种海上风电导管架基础过渡段结构
技术领域
[0001] 本实用新型涉及海上风力发电等海洋工程的技术领域,尤其是指一种海上风电导管架基础过渡段结构。
背景技术
[0002] 在我国,海上风力发电是一个新兴的产业,2007年以后我国开始逐步发展海上风力发电产业。随着海上风机装机容量逐年增加,海上风电基础呈现多样化,其中,导管架基础作为海上风电基础形式之一,具有重量轻、地质适应性广、结构稳定等特点,导管架过渡段是风机载荷传递的重要路径。目前常规的过渡段结构设计布置不是很合理,会形成局部较大的应力集中区域,对于导管架疲劳来说,这些应力集中区域也是产生疲劳破坏的危险点。
发明内容
[0003] 本实用新型的目的在于克服现有技术的不足,提供一种结构形式简单、载荷传递路径较为合理、应力集中区域小、疲劳性能好的海上风电导管架基础过渡段结构。
[0004] 为实现上述目的,本实用新型所提供的技术方案为:一种海上风电导管架基础过渡段结构,包括有主筒体、内环形加强板、外环形加强板、竖向加强板、中心加强环、斜撑、甲板平台,其中,所述外环形加强板水平套装在主筒体的上部外侧,并与主筒体相焊接;所述内环形加强板有上、下两块水平安装在主筒体内部,其形状大小与主筒体的内腔相适配,且位于上面的那块内环形加强板与外环形加强板处于同一水平面,两块内环形加强板的外周边与主筒体的内侧壁相焊接,其内周边各焊接有一个中心加强环,所述中心加强环与主筒体同一轴线;所述竖向加强板有多块沿主筒体的内侧壁周向等距间隔均布,位于两块内环形加强板之间,并分别与两块内环形加强板、两个中心加强环以及主筒体的内侧壁相焊接;所述主筒体的下部竖直穿过水平放置的甲板平台中间部位,并与甲板平台之间采用焊接固定,所述甲板平台焊接固定在导管架基础框架的顶部,由该导管架基础框架支撑;所述斜撑有多个围着主筒体间隔均布,并呈镜像对称;每个斜撑均为中空的筒状结构,其筒径从一筒端到另一筒端逐渐增大,分别形成有大径端和小径端;所述斜撑大径端的一部分与外环形加强板焊接固定,其另一部分与主筒体焊接固定,所述斜撑的小径端焊接固定在甲板平台上。
[0005] 所述导管架基础框架的顶部沿其周向均布有多根竖直向上的直管,所述甲板平台与该多根直管之间采用焊接固定。
[0006] 所述直管穿过甲板平台的下板伸进其夹层内,并与该甲板平台的上板底面相接触。
[0007] 所述主筒体通过卷制薄板焊接拼装而成。
[0008] 所述斜撑通过卷制薄板焊接拼装而成。
[0009] 所述中心加强环通过卷制薄板焊接拼装而成。
[0010] 所述内环形加强板为钢板。
[0011 ] 所述外环形加强板为钢板。
[0012] 所述竖向加强板为钢板。
[0013] 所述下板和上板均为钢板。
[0014] 本实用新型与现有技术相比,具有如下优点与有益效果:
[0015] 1、具有结构形式简单、载荷传递路径较为合理、应力集中区域小、疲劳性能好等特点,可以有效地解决海上风电机组过渡段局部应力集中问题,能够明显改善疲劳性能,降低疲劳失效的风险
[0016] 2、在主筒体内部增加内环形加强板、竖向加强板、中心加强环,可使斜撑与主筒体节点处结构应力分布更平缓、均衡,同时可减少导管架基础框架与主筒体连接处节点的应力集中,改善疲劳性能,并改善了斜撑与主筒体节点附近的结构刚度,使应力流更均衡地分配。
附图说明
[0017] 图1为本实用新型所述海上风电导管架基础过渡段结构与导管架基础框架的连接示意图。
[0018] 图2为本实用新型所述海上风电导管架基础过渡段结构的局部示意图。
[0019] 图3为本实用新型所述海上风电导管架基础过渡段结构的整体剖视图。
具体实施方式
[0020] 下面结合具体实施例对本实用新型作进一步说明。
[0021 ] 如图1至图3所示,本实施例所述的海上风电导管架基础过渡段结构,包括有主筒体4、内环形加强板7、外环形加强板5、竖向加强板8、中心加强环6、斜撑3、甲板平台2,其中,所述外环形加强板5水平套装在主筒体4的上部外侧,并与主筒体4之间采用焊接固定;所述内环形加强板7有上、下两块水平安装在主筒体4内部,其形状大小与主筒体4的内腔相适配,且位于上面的那块内环形加强板7与外环形加强板5处于同一水平面,两块内环形加强板7的外周边与主筒体4的内侧壁相焊接,其内周边各焊接有一个中心加强环6,所述中心加强环6与主筒体4同一轴线;所述竖向加强板8有多块沿主筒体4的内侧壁周向等距间隔均布,位于两块内环形加强板7之间,并分别与两块内环形加强板7、两个中心加强环6以及主筒体4的内侧壁相焊接。所述主筒体4的下部竖直穿过水平放置的甲板平台2的中间部位,并与甲板平台2之间采用焊接固定,所述甲板平台2焊接固定在导管架基础框架I的顶部,由该导管架基础框架I支撑,具体结构为:所述导管架基础框架I的顶部沿其周向均布有四根竖直向上的直管101,所述四根直管101分别穿过甲板平台2的下板202四个角,伸进甲板平台夹层内,并与该甲板平台2的上板201四个角的底面相接触,且它们之间所有连接位置均是通过焊接形式连接。所述斜撑3有四个围着主筒体4间隔均布,并呈镜像对称;每个斜撑3均为中空的筒状结构,其筒径从一筒端到另一筒端逐渐增大,分别形成有大径端和小径端;所述斜撑3大径端的一部分与外环形加强板5焊接固定,其另一部分与主筒体4焊接固定,所述斜撑3的小径端焊接固定在甲板平台2的上板201上,具体是四个斜撑3固定在上板201的四个角处。所述主筒体4、中心加强环6和斜撑3均通过卷制薄板焊接拼装而成;所述内环形加强板7、外环形加强板5、竖向加强板8、上板201、下板202均为钢板。
[0022] 综上所述,在采用以上方案后,本实用新型能够有效解决海上风电机组过渡段局部应力集中问题,从而能够明显改善疲劳性能,降低疲劳失效的风险。这相比现有技术,本实用新型具有结构形式简单、载荷传递路径较为合理、应力集中区域小、疲劳性能好等特点,安全可靠性高,实施容易,市场前景好,值得推广。
[0023] 以上所述之实施例子只为本实用新型之较佳实施例,并非以此限制本实用新型的实施范围,故凡依本实用新型之形状、原理所作的变化,均应涵盖在本实用新型的保护范围内。

Claims (10)

1.一种海上风电导管架基础过渡段结构,其特征在于:包括有主筒体、内环形加强板、外环形加强板、竖向加强板、中心加强环、斜撑、甲板平台,其中,所述外环形加强板水平套装在主筒体的上部外侧,并与主筒体相焊接;所述内环形加强板有上、下两块水平安装在主筒体内部,其形状大小与主筒体的内腔相适配,且位于上面的那块内环形加强板与外环形加强板处于同一水平面,两块内环形加强板的外周边与主筒体的内侧壁相焊接,其内周边各焊接有一个中心加强环,所述中心加强环与主筒体同一轴线;所述竖向加强板有多块沿主筒体的内侧壁周向等距间隔均布,位于两块内环形加强板之间,并分别与两块内环形加强板、两个中心加强环以及主筒体的内侧壁相焊接;所述主筒体的下部竖直穿过水平放置的甲板平台中间部位,并与甲板平台之间采用焊接固定,所述甲板平台焊接固定在导管架基础框架的顶部,由该导管架基础框架支撑;所述斜撑有多个围着主筒体间隔均布,并呈镜像对称;每个斜撑均为中空的筒状结构,其筒径从一筒端到另一筒端逐渐增大,分别形成有大径端和小径端;所述斜撑大径端的一部分与环形加强板焊接固定,其另一部分与主筒体焊接固定,所述斜撑的小径端焊接固定在甲板平台上。
2.根据权利要求1所述的一种海上风电导管架基础过渡段结构,其特征在于:所述导管架基础框架的顶部沿其周向均布有多根竖直向上的直管,所述甲板平台与该多根直管之间采用焊接固定。
3.根据权利要求2所述的一种海上风电导管架基础过渡段结构,其特征在于:所述直管穿过甲板平台的下板伸进其夹层内,并与该甲板平台的上板底面相接触。
4.根据权利要求1所述的一种海上风电导管架基础过渡段结构,其特征在于:所述主筒体通过卷制薄板焊接拼装而成。
5.根据权利要求1所述的一种海上风电导管架基础过渡段结构,其特征在于:所述斜撑通过卷制薄板焊接拼装而成。
6.根据权利要求1所述的一种海上风电导管架基础过渡段结构,其特征在于:所述中心加强环通过卷制薄板焊接拼装而成。
7.根据权利要求1所述的一种海上风电导管架基础过渡段结构,其特征在于:所述内环形加强板为钢板。
8.根据权利要求1所述的一种海上风电导管架基础过渡段结构,其特征在于:所述外环形加强板为钢板。
9.根据权利要求1所述的一种海上风电导管架基础过渡段结构,其特征在于:所述竖向加强板为钢板。
10.根据权利要求3所述的一种海上风电导管架基础过渡段结构,其特征在于:所述下板和上板均为钢板。
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