CN219790457U - 一种海上风电机组吸力锚 - Google Patents
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Abstract
本申请公开了一种海上风电机组吸力锚，包括：带有多个抽水孔的第一顶板、中心柱、中心筒、多个翼筒、多个分舱板和多个带有抽水孔的第二顶板，所述中心柱设置于所述中心筒内，且所述中心柱与所述中心筒同轴设置，所述分舱板连接所述中心柱和所述中心筒，所述翼筒设置于所述中心筒的外侧壁上，所述第一顶板覆盖设置于所述中心筒上形成多个开放式第一舱室，所述第二顶板覆盖于所述翼筒上形成开放式第二舱室。本申请通过抽水孔调整第一舱室及第二舱室内的水压，可有效控制吸力锚下沉过程中的垂直度。此外，本申请设置的第二舱室有利于抗扭转力，中心筒则有利于提升抗水平力。
Description
技术领域
本申请属于海上风电技术领域，具体涉及一种海上风电机组吸力锚。
背景技术
近年来我国海上风电装机容量持续增长，持续保持海上风电装机容量全球第一。近海水深5～50m可用空间减少，我国海上风电加速向50～200m深海发展。我国深海风能可开发量是近海的3到4倍以上，深海风电机组以漂浮式为主，不仅可以就地消纳，还可以为远海设施供电，亦可协同发展海洋牧业、海水制氢、海洋旅游、海洋矿产资源开发，形成综合能源岛等跨界融合的海洋产业新生态。漂浮式风机基础主要有驳船式、半潜式、单立柱式、张力腿式，根据锚链的受力状态前三类归为悬链线式基础，最后一类为张紧式基础。锚的主要形式有抓力锚、重力锚、吸力锚、桩锚。吸力锚通常是一种顶部封闭、底部开口的圆筒形结构，具有海上安装工期短、安装风险小、安装无噪声、可回收等优势，适用于软黏土和砂土地质。
吸力锚通常形状为圆筒形，通过挂耳与锚链连接。当锚链受到的拉力大于锚链自重、配重及锚链与海底土壤摩擦力合力时，吸力锚开始时受力。设计假定的理想状态下，锚链传递给吸力锚的仅仅是一个水平力，其作用点即挂耳的位置竖向切面上通过锚的直径切面，沿锚的高度方向上其位置与土压力合力作用点重合。实际上当吸力锚开始受力进入工作状态时，通常是在极端海况有大风大浪的情况下，此时由于风机基础的剧烈晃动通过锚链传来的力并不仅仅是理想的通过吸力锚形直径切面的水平力，还伴随有沿吸力锚外径切向的分力。该分力对吸力锚产生沿竖向的扭矩，对于圆形吸力锚而言该扭矩是靠吸力锚与土体接触面的摩擦力来抵抗的。由于吸力锚与土体接触面的摩擦力较小，所能提供的抵抗扭矩能力有限，从而导致吸力锚的安全性存在一定隐患。
实用新型内容
针对上述现有技术的缺点或不足，本申请要解决的技术问题是提供一种海上风电机组吸力锚。
为解决上述技术问题，本申请通过以下技术方案来实现：
本申请提出一种海上风电机组吸力锚，包括：带有多个抽水孔的第一顶板、中心柱、中心筒、多个翼筒、多个分舱板和多个带有抽水孔的第二顶板，所述中心柱设置于所述中心筒内，且所述中心柱与所述中心筒同轴设置，所述分舱板连接所述中心柱和所述中心筒，所述翼筒设置于所述中心筒的外侧壁上，所述第一顶板覆盖设置于所述中心筒上形成多个开放式第一舱室，所述第二顶板覆盖于所述翼筒上形成开放式第二舱室。
可选地，上述的海上风电机组吸力锚，其中，所述分舱板均匀设置于所述中心筒内。
可选地，上述的海上风电机组吸力锚，其中，所述翼筒均匀设置于所述中心筒的外侧壁上。
可选地，上述的海上风电机组吸力锚，其中，所述翼筒的数量设置为2～6个。
可选地，上述的海上风电机组吸力锚，其中，所述中心筒上还设有至少一个挂耳。
可选地，上述的海上风电机组吸力锚，其中，所述第一顶板与所述第二顶板一体设置。
可选地，上述的海上风电机组吸力锚，其中，所述第一舱室的剖面包括扇形结构。
可选地，上述的海上风电机组吸力锚，其中，所述第二舱室的剖面具有弧形边结构。
可选地，上述的海上风电机组吸力锚，其中，所述第二舱室的剖面包括半圆形结构或半椭圆形结构。
可选地，上述的海上风电机组吸力锚，其中，所述抽水孔外接抽水设备。
与现有技术相比，本申请具有如下技术效果：
本申请通过抽水孔调整第一舱室及第二舱室内的水压，可有效控制吸力锚下沉过程中的垂直度。此外，本申请设置的第二舱室有利于抗扭转力，中心筒则有利于提升抗水平力。
附图说明
通过阅读参照以下附图所作的对非限制性实施例所作的详细描述，本申请的其它特征、目的和优点将会变得更明显：
图1：本申请一实施例的剖视图；
图2：本申请一实施例的俯视图；
图中：第一顶板1、中心柱2、中心筒3、翼筒4、分舱板5、第二顶板6、抽水孔7及挂耳8。
具体实施方式
下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请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申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，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，都属于本申请保护的范围。
如图1和图2所示，本申请的其中一个实施例，一种海上风电机组吸力锚，包括：带有多个抽水孔7的第一顶板1、中心柱2、中心筒3、多个翼筒4、多个分舱板5和多个带有抽水孔7的第二顶板6，所述中心柱2设置于所述中心筒3内，且所述中心柱2与所述中心筒3同轴设置，所述分舱板5连接所述中心柱2和所述中心筒3，所述翼筒4设置于所述中心筒3的外侧壁上，所述第一顶板1覆盖设置于所述中心筒3上形成多个开放式第一舱室，所述第二顶板6覆盖于所述翼筒4上形成开放式第二舱室。
在本实施例中，将分舱板5的数量设置为八个，八个分舱板5、中心筒3、中心柱2和第一顶板1形成了八个第一舱室，第一顶板1上带有八个抽水孔7，第一顶板1上的抽水孔7与第一舱室对应，以便于在应用中抽取每个第一舱室内的水；将翼筒4的数量及第二顶板6的数量均设置为四个，从而形成了四个第二舱室，本领域技术人员有动机对其数量进行适应性的增减设置。通过上述设置，将吸力锚放入水中，通过抽水孔7调整第一舱室及第二舱室内的水压，可有效控制吸力锚下沉过程中的垂直度。此外，本实施例设置的第二舱室有利于抗扭转力，中心筒3则有利于提升抗水平力。
可选地，所述第一顶板1、所述中心柱2、所述中心筒3、所述翼筒4、所述分舱板5和所述第二顶板6均采用钢材制成，以确保吸力锚的耐腐蚀性，当然，本领域技术人员还可采用其他耐腐蚀材料。
可选地，所述第一顶板1与所述第二顶板6一体设置。
在本实施例中，第一顶板1与第二顶板6一体设置，使得第一顶板1与第二顶板6连接可靠，也有利于工业化生产。
具体地，所述分舱板5均匀设置于所述中心筒3内，使得受力均匀，便于第一舱室内水压调整。
具体地，所述翼筒4均匀设置于所述中心筒3的外侧壁上，使得受力均匀，便于第二舱室内水压调整。
可选地，所述翼筒4的数量设置为2～6个，是有利于吸力锚抗扭转力的数量设置；优选地，所述翼筒4的数量设置为4个，是最有利于吸力锚抗扭转力的数量。
可选地，所述中心筒3上还设有至少一个挂耳8，所述挂耳8用于与锚链连接，以将力传递至吸力锚。
在本实施例中，将挂耳8的数量设置为两个，当然，本领域技术人员有动机对挂耳8的数量进行适应性的增减设置。
具体地，所述第一舱室的剖面包括扇形结构。
具体地，所述第二舱室的剖面具有弧形边结构，通过将第二舱室的剖面设置为具有弧形边的结构有利于抗扭转力。
可选地，所述第二舱室的剖面包括半圆形结构或半椭圆形结构。
在本实施例中，第二舱室的剖面为半椭圆形结构。
具体地，所述抽水孔7外接抽水设备，以调节第一舱室和第二舱室内的水压。
本实施例通过以下方式制作吸力锚：
(1)首先根据吸力锚的高度情况可以分段或者整体加工中心柱2；
(2)加工分舱板5一端焊接于中心柱2上；
(3)加工拼装中心筒3，分舱板5一端焊接于中心筒3内侧；
(4)加工拼装翼筒4，焊接在中心筒3的外表面上；
(5)加工一体设置的第一顶板1和第二顶板6，留设好抽水孔7，与中心柱2、中心筒3、翼筒4、分舱板5焊接，保证焊接的紧密性，确保吸力锚在运用中第一舱室和第二舱室能够形成负压；
(6)在中心筒3外侧加工焊接挂耳8；
(7)吸力锚加工成品验收合格后运至施工地点，安装锚链下沉至设计标高。
在本申请的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”、“固定”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。
在本申请中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
在本实施例的描述中，术语“上”、“下”、“左”、“右”、等方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述和简化操作，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅仅用于在描述上加以区分，并没有特殊的含义。
以上实施例仅用以说明本申请的技术方案而非限定，参照较佳实施例对本申请进行了详细说明。本领域的普通技术人员应当理解，可以对本申请的技术方案进行修改或等同替换，而不脱离本申请技术方案的精神和范围，均应涵盖在本申请的权利要求范围内。
Claims (10)
1.一种海上风电机组吸力锚，其特征在于，包括：带有多个抽水孔的第一顶板、中心柱、中心筒、多个翼筒、多个分舱板和多个带有抽水孔的第二顶板，所述中心柱设置于所述中心筒内，且所述中心柱与所述中心筒同轴设置，所述分舱板连接所述中心柱和所述中心筒，所述翼筒设置于所述中心筒的外侧壁上，所述第一顶板覆盖设置于所述中心筒上形成多个开放式第一舱室，所述第二顶板覆盖于所述翼筒上形成开放式第二舱室。
2.根据权利要求1所述的海上风电机组吸力锚，其特征在于，所述分舱板均匀设置于所述中心筒内。
3.根据权利要求1所述的海上风电机组吸力锚，其特征在于，所述翼筒均匀设置于所述中心筒的外侧壁上。
4.根据权利要求3所述的海上风电机组吸力锚，其特征在于，所述翼筒的数量设置为2～6个。
5.根据权利要求1至4任一项所述的海上风电机组吸力锚，其特征在于，所述中心筒上还设有至少一个挂耳。
6.根据权利要求1至4任一项所述的海上风电机组吸力锚，其特征在于，所述第一顶板与所述第二顶板一体设置。
7.根据权利要求1至4任一项所述的海上风电机组吸力锚，其特征在于，所述第一舱室的剖面包括扇形结构。
8.根据权利要求1至4任一项所述的海上风电机组吸力锚，其特征在于，所述第二舱室的剖面具有弧形边结构。
9.根据权利要求1至4任一项所述的海上风电机组吸力锚，其特征在于，所述第二舱室的剖面包括半圆形结构或半椭圆形结构。
10.根据权利要求1至4任一项所述的海上风电机组吸力锚，其特征在于，所述抽水孔外接抽水设备。
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| CN202321304910.XU CN219790457U (zh) | 2023-05-26 | 2023-05-26 | 一种海上风电机组吸力锚 |
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Cited By (1)
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|---|---|---|---|---|
| CN117028159A (zh) * | 2023-10-09 | 2023-11-10 | 中国电力工程顾问集团有限公司 | 泥浮式海上风机系统的运输方法和工作高度的调整方法 |
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2023
- 2023-05-26 CN CN202321304910.XU patent/CN219790457U/zh active Active
Cited By (2)
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| CN117028159A (zh) * | 2023-10-09 | 2023-11-10 | 中国电力工程顾问集团有限公司 | 泥浮式海上风机系统的运输方法和工作高度的调整方法 |
| CN117028159B (zh) * | 2023-10-09 | 2023-12-08 | 中国电力工程顾问集团有限公司 | 泥浮式海上风机系统的运输方法和工作高度的调整方法 |
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