CN208669529U - 一种自动升降式海上风电装备抗冰装置 - Google Patents

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李亚杰
李珊
谭树志
王玉霞
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Abstract

本实用新型提供一种自动升降式海上风电装备抗冰装置，包括塔筒和伸缩结构，伸缩结构包括电动液压推杆、U形连接杆、电动液压缸和总开关，总开关设置于电动液压缸上，电动液压缸设置于工作平台上，电动液压缸的输出端连接有电动液压推杆，电动液压推杆下端固定连接U形连接杆，塔筒上设置有通孔，通孔与U型连接杆相对应设置，通孔的两侧相对设置有导轨，导轨内活动设置有隔水垫片，塔筒的外侧套接设置有通过刚紧固件固定的抗冰锥，抗冰锥上设置有水浸传感器，本实用新型具有可感应海水水位变化，自动调整冰锥高度，适应各种海况，冰锥体积较小，节省材料，简化设计流程，易实现批量化生产等优点。

Description

一种自动升降式海上风电装备抗冰装置
技术领域
本实用新型属于风电设备运行维护领域，尤其是涉及一种自动升降式海上风电装备抗冰装置。
背景技术
我国北方属于低温海域，冬季冰情严重，海面上浮冰较多，需要在风电装备基础上安装抗冰结构。目前应用在海上的抗冰锥是固定式的，锥体部分设置于平均海平面的位置，抗冰锥体不能随着海面冰层高度而变化，因此也就不能充分有效的发挥保护作用。
一般的抗冰锥结构由两个高度相等圆台对接构成。由于海冰的高度会随着海水水位不断变化，冰磨蚀区域大，常需要制造尺寸较大的抗冰锥且由于渤海冬季风暴潮灾害频发，海水水位变化较大，传统固定式抗冰结构在极端天气下可能不能对冰排起到有效的破坏作用。已有的移动式抗冰结构存在着结构简单，抗冰锥的尺寸、体积较大；钢丝绳索容易失效，且干扰因素多，对工程精度要求高，实现难度大；难以调节，需要重复设计；无法保障破冰质量等技术问题。
发明内容
本实用新型要解决的问题是提供一种可感应海水水位变化，高度可自动调整，可适应各种海况，冰锥体积较小且操作便捷，易于实现，更加稳定的海上风电装备抗冰装置，可实现抗冰锥体随着海平面潮差变化进行自动调整，保持抗冰锥始终位于防冰破冰的最佳位置。
为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案是：一种自动升降式海上风电装备抗冰装置，包括塔筒和设置在所述塔筒内部的伸缩结构，所述伸缩结构包括电动液压推杆、U形连接杆、电动液压缸和总开关，所述总开关设置于所述电动液压缸上，所述电动液压缸设置于工作平台上，所述电动液压缸的输出端连接有所述电动液压推杆，所述电动液压推杆下端固定连接有两根所述U形连接杆，所述塔筒上设置有通孔，所述通孔与所述U形连接杆相对应设置，所述通孔的两侧相对设置有导轨，两个导轨内活动设置有隔水垫片，所述塔筒的外侧套接设置有抗冰锥，所述U形连接杆上垂直固定设置有钢紧固件，所述钢紧固件的自由端依次贯穿所述隔水垫片和所述通孔与所述抗冰锥固定连接，所述抗冰锥上设置有两个水浸传感器。
进一步的，所述工作平台设有防护护栏。
进一步的，两个所述水浸传感器分别设置于所述抗冰锥的上表面和下表面。
进一步的，所述抗冰锥为环形椎体。
进一步的，两根所述U形连接杆相互垂直设置。
进一步的，所述隔水垫片的长度大于所述通孔的长度。
本实用新型具有的优点和积极效果是：由于抗冰锥高度可调，对不同海洋环境的适应性较强，可以实现批量化生产，降低了制造及安装成本。无需将抗冰锥设计的过大，对节省材料和空间能起到较好的作用，同时也为运维船舶的停靠提供了方便。通过在抗冰锥表面布设水浸传感器，能够对水位的变化进行感知，实现对抗冰锥位置的及时调整，扩大了适用范围，提升了抗冰能力。可移动式抗冰装置整体安置于风机塔筒内部，加强了对设备的保护。
附图说明
图1是新型抗冰装置剖面图。
图2是新型抗冰装置仰视图。
图中：1-塔筒、2-伸缩结构、3-隔水垫片、4-电动液压推杆、5-电动液压缸、6-总开关、7-U形连接杆、8-导轨、9-抗冰锥、10-水浸传感器、11- 工作平台、12-防护护栏、13-通孔、14-钢紧固件。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型的具体实施方式作详细说明。
如图1、图2所示，一种自动升降式海上风电装备抗冰装置，包括塔筒 1和设置在所述塔筒1内部的伸缩结构2，所述伸缩结构2包括电动液压推杆4、U形连接杆7、电动液压缸5和总开关6，所述总开关6设置于所述电动液压缸5上，总开关6可对电动液压缸5进行控制，且在特殊天气及温暖天气下可关闭此抗冰装置，减少不必要的电力消耗，所述电动液压缸5设置于工作平台11上，所述电动液压缸5的输出端连接有所述电动液压推杆4，所述电动液压推杆4下端固定连接有两根所述U形连接杆7，所述塔筒1上设置有通孔13，所述通孔13与所述U形连接杆7相对应设置，所述通孔13 的两侧相对设置有导轨8，两个导轨8内活动设置有隔水垫片3，所述塔筒1 的外侧套接设置有抗冰锥9，导轨8可使隔水垫片3和抗冰锥9上下滑动，隔水垫片3可防止海水进入装置内部对装置进行腐蚀，所述U形连接杆7上垂直固定设置有钢紧固件14，所述钢紧固件14的自由端依次贯穿所述隔水垫片3和所述通孔13与所述抗冰锥9固定连接，使整个装置更加稳固，所述抗冰锥9上设置有两个水浸传感器10，可监控水面的升降从而对抗冰锥进行调控。
进一步的，所述工作平台11设有防护护栏12，防止工作人员在工作平台上工作时发生危险。
进一步的，两个所述水浸传感器10为wb40zy03-3水浸传感器，分别设置于所述抗冰锥9的上表面和下表面，检测水面的变化，当上锥面和下锥面均长期未检测到浸水状态时，将信号反馈给电动机上的输出装置，电动机转动带动电动液压推杆，使抗冰锥下降；当上锥面和下锥面均长期检测到浸水状态时，将信号反馈给电动机，电动机转动带动电动液压推杆，使抗冰锥上升；当上锥面长期未检测到浸水状态，下锥面长期检测到浸水状态时，电动机不启动，保持抗冰锥的位置固定。
进一步的，所述抗冰锥9为环形椎体，对整个装置进行全方位的保护。
进一步的，两根所述U形连接杆7相互垂直设置，两根连接杆的下端固定在椎体的四个方位，可充分带动椎体的移动，避免受力不均对装置的破坏。
进一步的，所述隔水垫片3的长度大于所述通孔13的长度。
进一步的，在工作台上设置有供电装置和处理器，所述供电装置为整个装置提供电能，所述处理器与所述水浸传感器10和电动液压缸5的RGB驱动芯片电连接。
工作过程：当海上有浮冰时可能会对海上的装置造成破坏，运动着的冰体对海上装置的破坏作用是由于冰体移动产生的巨大撞击力和挤压力，若被撞击的结构物强度够强，则会引起装置的冰激振动而不会破坏装置。
当工作人员预测到海面可能会出现冰冻状态时，提前打开位于工作平台的总开关。位于工作平台的处理器会收到抗冰锥的上下表面的水浸传感器反馈的信号，当上锥面和下锥面均长期未检测到浸水状态时，将信号反馈给处理器，控制电动液压缸工作，电动液压缸带动液压推杆，液压推杆带动两根 U形连接杆运动，U形连接杆通过钢紧固件使隔水垫片在通孔的两侧的导轨上滑动，从而带动抗冰锥下降；当上锥面和下锥面均长期检测到浸水状态时，将信号反馈给处理器，控制电动液压缸工作，电动液压缸带动液压推杆，液压推杆带动两根U形连接杆运动，U形连接杆通过钢紧固件使隔水垫片在通孔的两侧的导轨上滑动，从而带动抗冰锥上升；当上锥面长期未检测到浸水状态，下锥面长期检测到浸水状态时，装置不运动，保持抗冰锥的位置固定。当海上存在浮冰时，由于抗冰锥的保护，浮冰会撞击在抗冰锥上，防止浮冰直接撞击装置基础对基础结构造成破坏。两个导轨内活动设置有隔水垫片，可防止海水浸入到风机塔筒内部，对结构造成腐蚀。在特殊天气及温暖天气下可关闭此抗冰装置，减少不必要的电力消耗。
由于抗冰锥高度可调，对不同海洋环境的适应性较强，可以实现批量化生产，降低了制造及安装成本。无需将抗冰锥设计的过大，对节省材料和空间能起到较好的作用，同时也为运维船舶的停靠提供了方便。通过在抗冰锥表面布设水浸传感器，能够对水位的变化进行感知，实现对抗冰锥位置的及时调整，扩大了适用范围，提升了抗冰能力。可移动式抗冰装置整体安置于风机塔筒内部，加强了对设备的保护。
以上对本实用新型的一个实施例进行了详细说明，但所述内容仅为本实用新型的较佳实施例，不能被认为用于限定本实用新型的实施范围。凡依本实用新型申请范围所作的均等变化与改进等，均应仍归属于本实用新型的专利涵盖范围之内。

Claims (6)

1.一种自动升降式海上风电装备抗冰装置，其特征在于：包括塔筒(1)和设置在所述塔筒(1)内部的伸缩结构(2)，所述伸缩结构(2)包括电动液压推杆(4)、U形连接杆(7)、电动液压缸(5)和总开关(6)，所述总开关(6)设置于所述电动液压缸(5)上，所述电动液压缸(5)设置于工作平台(11)上，所述电动液压缸(5)的输出端连接有所述电动液压推杆(4)，所述电动液压推杆(4)下端固定连接有两根所述U形连接杆(7)，所述塔筒(1)上设置有通孔(13)，所述通孔(13)与所述U形连接杆(7)相对应设置，所述通孔(13)的两侧相对设置有导轨(8)，两个导轨(8)内活动设置有隔水垫片(3)，所述塔筒(1)的外侧套接设置有抗冰锥(9)，所述U形连接杆(7)上垂直固定设置有钢紧固件(14)，所述钢紧固件(14)的自由端依次贯穿所述隔水垫片(3)和所述通孔(13)与所述抗冰锥(9)固定连接，所述抗冰锥(9)上设置有两个水浸传感器(10)。
2.根据权利要求1所述的一种自动升降式海上风电装备抗冰装置，其特征在于：所述工作平台(11)设有防护护栏(12)。
3.根据权利要求1所述的一种自动升降式海上风电装备抗冰装置，其特征在于：两个所述水浸传感器(10)分别设置于所述抗冰锥(9)的上表面和下表面。
4.根据权利要求1所述的一种自动升降式海上风电装备抗冰装置，其特征在于：所述抗冰锥(9)为环形椎体。
5.根据权利要求1所述的一种自动升降式海上风电装备抗冰装置，其特征在于：两根所述U形连接杆(7)相互垂直设置。
6.根据权利要求1所述的一种自动升降式海上风电装备抗冰装置，其特征在于：所述隔水垫片(3)的长度大于所述通孔(13)的长度。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN113915071A (zh) * 2021-11-11 2022-01-11 中国华能集团清洁能源技术研究院有限公司 抗冰锥组件及浮动基础
CN115217158A (zh) * 2022-08-15 2022-10-21 盛东如东海上风力发电有限责任公司 一种单桩式海上风机的抗冰锥结构

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