CN219886757U - 海上升压站 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及海上风电技术领域，公开了海上升压站。海上升压站包括：固定装置，包括吸力件和桩腿，吸力件位于桩腿的底部，且吸力件的吸附面朝向海底；升降装置，包括传递绳，液压件和夹紧件，夹紧件分为第一夹紧件和第二夹紧件，第一夹紧件连接于所述液压件的缸体上，第二液压件连接于液压件的活塞上，夹紧件可松紧地连接于传递绳，传递绳固定于桩腿，且沿桩腿延伸；甲板，甲板漂浮于海面上，且连接于液压件，液压件用于调节桩腿和甲板的相对位置，本实用新型中，利用漂浮的甲板运输海上升压站，再通过液压件和传递绳之间的循环传递，使固定装置由甲板的上部移动至海底，实现对于海上升压站的移动和固定，提高了海上升压站的安装效率。

Description

海上升压站

技术领域

本实用新型涉及海上风电技术领域，具体涉及海上升压站。

背景技术

海上升压站是海上风电的电能汇集中心，海上风力发电机发出的电能在海上升压站汇集，通过送出海缆连接到陆地上的电网。

随着海上风场容量的增大，海上升压站的规模也越来越大，这使得升压站的重量和尺寸均相应增大，部分升压站上部组块超过了4000吨，部分升压站导管架的重量超过了3000吨，国内能够安装这一规模上部组块的施工船舶非常稀少，且租赁费用非常高，遇到施工资源没有档期的情况，海上施工只能调整安装时间，等待施工船舶的档期，这将影响项目建设的工期和费用。

因此需要解决如何提高海上升压站的安装效率，如何降低海上升压站的安装成本的问题。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型提供了一种海上升压站，以解决现有的海上升压站安装效率低，安装成本高的问题。

本实用新型提供了一种海上升压站，包括固定装置，包括吸力件和桩腿，所述吸力件位于所述桩腿的底部，且所述吸力件的吸附面朝向底海底；升降装置，包括传递绳、液压件和夹紧件，夹紧件分为第一夹紧件和第二夹紧件，所述第一夹紧件连接于所述液压件的缸体上，所述第二夹紧件连接于所述液压件的活塞上，所述夹紧件可松紧地连接于所述传递绳，所述传递绳固定于所述桩腿，且沿所述桩腿延伸；甲板，所述甲板适于漂浮于海面上，且连接于所述液压件，所述液压件用于调节所述桩腿和所述甲板的相对位置。

甲板漂浮在海面上，带动整个海上升压站在海上移动，当移动到安装位置时，在液压件伸缩和第一夹紧件与第二夹紧件循环松紧的过程中，使液压件和传递绳相对移动，固定装置与传递绳相对固定，液压件与甲板相对固定，因此固定装置和甲板之间的相对位置发生移动，在漂浮过程中，固定装置和甲板的相对高度，满足海上升压站的漂浮需求，在安装时，固定装置相对于甲板下降，使得固定装置底部的吸力件接触到海底，进而固定在海底，实现海上升压站的运输和安装，不需要大型船只托运，在浮力的作用下，极大的减小了运输海上升压站的耗能和难度。

在一种可选的实施方式中，所述甲板设有限位槽，所述限位槽沿所述甲板的高度方向上开设，所述桩腿卡合在所述限位槽中。

容纳桩腿的限位槽沿甲板的高度方向开设，甲板和桩腿之间在高度方向上相对移动，限位槽提高桩腿移动的稳定性。

在一种可选的实施方式中，所述升降装置还包括：安装件，所述安装件位于所述桩腿的上端，且所述安装件设有多个水平的分支部，所述分支部上设有第一绳孔，所述甲板上与所述第一绳孔对应的位置处设有第二绳孔，所述传递绳穿设过所述第一绳孔和所述第二绳孔并固定于所述第一绳孔。

传递绳通过安装件上的第一绳孔实现与桩腿的相对固定，通过穿设过甲板上的第二绳孔，实现与甲板在水平方向上的相对固定，在竖直方向上的相对平移，同时满足了传递绳与桩腿和甲板之间两种不同的运动方式，且具有增加稳定性的效果。

在一种可选的实施方式中，所述固定装置还包括：支撑架，支撑架位于所述吸力件的上部，所述支撑架包括互相支撑的直杆和斜杆，一部分所述直杆竖直立于所述吸力件上，另一部分所述直杆水平固定于竖直的所述直杆上，所述斜杆连接于所述直杆之间。

支撑架设置在吸力件的上部，增加吸力件和升降装置之间的稳定性。

在一种可选的实施方式中，所述支撑架还包括支撑斜杆，每个所述桩腿对应设置有两个所述支撑斜杆，两个所述支撑斜杆的一端分别连接于两个所述直杆，两个所述支撑斜杆的另一端连接于所述桩腿。

两个支撑斜杆的另一端共同连接于桩腿，两个支撑斜杆的一端分别连接于直杆，直杆与两个支撑斜杆构成了近乎于三角锥形的支撑结构，进一步增加了桩腿、支撑架和吸力件之间的稳定性，保证吸力件稳定得固定在海底。

在一种可选的实施方式中，还包括：管束，所述管束沿所述桩腿的高度方向延伸，并与所述桩腿固定连接，且所述管束穿设过两个所述支撑斜杆和对应的所述直杆围成的内部空间。

管束用于穿过电缆，电缆由海底延伸至甲板上的电气设备中，线束沿着桩腿的竖直方向延伸，且置于两个支撑斜杆和直杆围成的空间的内部，对线束起到一定的保护作用。

在一种可选的实施方式中，所述管束的内部用于通过电缆，所述管束的底部弯折延伸，使所述管束的底部开口朝向所述固定装置的外部。

电缆铺设在海底的泥面中，通过使管束的开口朝向固定装置的外部，便于电缆进入到管束中。

在一种可选的实施方式中，所述吸力件设有四个，分别位于所述甲板的四角处，每个所述吸力件对应设置有至少两个竖直的直杆和一个桩腿，水平的所述直杆在竖直方向上至少排列两个。

吸力件为均匀分布的四个，桩腿与吸力件对应设置，便于吸力件吸附在海底。

在一种可选的实施方式中，所述甲板为底面是八边形的柱体，四个所述限位槽分别位于所述甲板中相隔的侧面上。

通过在八边形柱体的相隔侧面上设置限位槽，使桩腿相对于甲板是均匀分布，桩腿和甲板在水平方向上是稳定固定的。

在一种可选的实施方式中，所述传递绳为钢绞绳。

传递绳是升降装置的受力结构，需要承受甲板、液压件和夹紧件之间的力，因此需要强度足够大的钢绞绳作为传递绳，满足强度要求。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，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为本实用新型实施例的一种海上升压站的安装前的结构示意图；

图2为本实用新型实施例的一种海上升压站的安装后的结构示意图；

图3为本实用新型实施例的升降装置的部分结构示意图；

图4为本实用新型实施例的一种海上升压站的俯视图；

图5为本实用新型实施例的甲板的俯视图；

图6为本实用新型实施例的甲板的正视图。

附图标记说明：

1、固定装置；101、吸力件；102、桩腿；103、支撑架；1031、直杆；1032、斜杆；1033、支撑斜杆；2、升降装置；201、传递绳；202、液压件；2021、缸体；2022、活塞；203、夹紧件；2031、第一夹紧件；2032、第二夹紧件；204、安装件；3、甲板；301、限位槽；4、管束。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域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，都属于本实用新型保护的范围。

下面结合图1至图6，描述本实用新型的实施例。

根据本实用新型的实施例，如图1所示，提供了一种海上升压站，包括固定装置1、升降装置2和甲板3，固定装置1将海上升压站固定在海底，升降装置2用于调节固定装置1和甲板3之间的相对高度，甲板3漂浮在海面上，进而调节固定装置1的高度。

在一些实施例中，如图1至图3所示，固定装置1包括吸力件101和桩腿102，吸力件101位于桩腿102的底部，且吸力件101的吸附面朝向海底；升降装置2包括传递绳201、液压件202和夹紧件203，夹紧件203分为第一夹紧件2031和第二夹紧件2032，第一夹紧件2031连接于液压件202的缸体2021上，第二夹紧件2032连接于液压件202的活塞2022上，夹紧件203可松紧地连接于传递绳201，传递绳201固定于桩腿102上，且沿桩腿102延伸；甲板3漂浮在海面上，且连接于液压件202，液压件202用于调节桩腿102和甲板3的相对位置。

在本实施例中，固定装置1、升降装置2和甲板3为互相连接的装置，甲板3带动固定装置1和升降装置2漂浮在海上，漂浮至海上升压站的安装位置，在安装位置处升降装置2带动固定装置1下降，直至吸力件101下降至海底，吸力件101的吸附面吸附在海底上，使海上升压站固定安装在海底。升降装置2具体的升降过程为：甲板3和液压件202固定连接，传递绳201和固定装置1的桩腿102固定连接，液压件202的缸体2021上设有第一夹紧件2031，和活塞2022上设有第二夹紧件2032，在升降过程中，缸体2021上的第一夹紧件2031夹紧传递绳201，活塞2022上的第二夹紧件2032松开传递绳201，活塞2022拉伸后，活塞2022上的第二夹紧件2032夹紧传递绳201，缸体2021上的第一夹紧件2031松开，活塞2022回缩，经过一个液压件202和夹紧件203的循环周期，甲板3漂浮在海面上，其高度位置固定，固定装置1下移一定的距离，再经过液压件202和夹紧件203的多个循环周期，固定装置1持续下移，直至吸力件101达到海底。

需要说明的是，利用甲板3的浮力，对整个海上升压站进行湿托，无需运输船舶，降低了海上升压站的运输成本，另外通过升降装置2使固定装置1下降至海底，利用吸力件101的吸附力，使其固定在海底，减少了打桩过程，提高了海上升压站的安装效率。

在一些具体实施例中，吸力件101为吸力筒，吸力件101到达海底的泥面后，对吸力筒进行抽水，使吸力筒贯入到预设的深度，实现安装。

在一些具体实施例中，海上升压站还包括锚泊装置，在漂浮的海上升压站达到安装位置后，利用锚泊装置进行临时锚泊，便于海上升压站稳定的进行安装过程。

在一些实施例中，如图5和图6所示，甲板3设有限位槽301，限位槽301沿甲板3的高度方向上开设，桩腿102卡合在限位槽301中。

在本实施例中，甲板3相对于桩腿102作高度方向的平移，在甲板3的高度方向开设限位槽301，限位槽301容纳桩腿102，使甲板3和桩腿102在水平方向上相对固定，并增加在水平方向上的相对稳定性，同时具有在高度方向上移动的自由度。

在一些实施例中，如图4所示，升降装置2还包括安装件204，安装件204位于桩腿102的上端，安装件204设有多个水平的分支部，分支部上设有第一绳孔，甲板3上与第一绳孔对应的位置处设有第二绳孔，传递绳201穿设过第一绳孔和第二绳孔并固定于第一绳孔。

在本实施例中，安装件204为扁平的结构，且顶面和底面为具有多个矩形分支的平面，第一绳孔是在安装件204的高度方向上开设的通孔，传递绳201穿过第一绳孔，且安装件204的中心位置和桩腿102的中心轴对应，第一绳孔对应的位置超过桩腿的外壁，因此第一绳孔引导的传递绳201在桩腿的一侧，且沿桩腿的高度延伸。另外，桩腿卡合在甲板3的限位槽301中，部分第一绳孔投影在甲板3上，在甲板3上的对应位置设置第二绳孔，使传递绳201在穿设过第一绳孔后再穿设过第二绳孔，传递绳201固定在第一绳孔处。液压件202位于甲板3上的第二绳孔处，由第二绳孔引导的传递绳201与液压件202连接。

在一些实施例中，如图1和图2所示，固定装置1还包括支撑架103，支撑架103位于吸力件101的上部，支撑架103包括互相支撑的直杆1031和斜杆1032，一部分直杆1031竖直立于吸力件101上，另一部分直杆1031水平固定于竖直的直杆1031上，斜杆1032连接于直杆1031之间。

在本实施例中，吸力件101设置有多个，由支撑架103连接多个吸力件101，使固定装置1连接为一个整体结构，支撑架103设置在吸力件101的上部，竖直的直杆1031直接立于吸力件101的上部，水平的直杆1031用于连接竖直的直杆1031，使多个吸力件101上的直杆1031连接为一体，从而使多个吸力件101共同围成一个连接在一起的固定装置1，其中还设置有斜杆1032，斜杆1032连接在直杆1031之间，增加直杆1031连接的稳定性。

在一些实施例中，如图2所示，斜杆1032包括支撑斜杆1033，每个桩腿102对应设置有两个支撑斜杆1033，两个支撑斜杆1033的一端分别连接于两个直杆1031，两个支撑斜杆1033的另一端连接于桩腿102。

在本实施例中，支撑斜杆1033连接在直杆1031和桩腿102之间，具体的，每个桩腿102对应有两个支撑斜杆1033，两个支撑斜杆1033的另一端固定于桩腿102，两个支撑斜杆1033的一端分别连接在两个直杆1031上，形成稳定的斜向支撑的结构，桩腿102的底端立于吸力件101上，支撑斜杆1033支撑在桩腿102的外壁上，增加桩腿102的稳定性。

在一些实施例中，如图2所示，海上升压站还包括管束4，管束4沿桩腿102的高度方向延伸，并与桩腿102固定连接，且管束4穿设过两个支撑斜杆1033和对应的直杆1031围成的内部空间。

在本实施例中，管束4用于引导海上升压站需要的线路，线束沿着桩腿102的延伸方向延伸，由海底延伸至甲板3上，管束4通过固定件被捆绑在桩腿102上，与桩腿102相对固定，同时管束4穿设过两个支撑斜杆1033和直杆1031围成的内部空间，由两个支撑斜杆1033和直杆1031对管束4起到保护作用。

在一些实施例中，管束4的内部用于通过电缆，管束4的底部弯折延伸，使管束4的底部开口朝向固定装置1的外部。

在本实施例中，在海上风电中，电缆用于运输电能，电缆由海底底部的泥土中延伸至甲板3上，与甲板3上的电气设备连接，将电能传输到陆地上，管束4的主要走线为由下至上的竖直延伸，管束4的底部弯折延伸，使管束4的底部开口朝向固定装置1的外部，便于海底的电缆平缓的进入到线束中。

在一些实施例中，如图4所示，吸力件101设有四个，分别位于甲板3的四角处，每个吸力件101对应设置有至少两个竖直的直杆1031和一个桩腿102，水平的直杆1031在竖直方向上至少排列两个。

在本实施例中，甲板3在水平方向上的平面，四个吸力件101位于斜向位置处，在甲板3的直向边的夹角处设置，每个吸力件101上利用两个直杆1031和桩腿102连接，四个吸力件101上一共具有至少八个竖直的直杆1031，竖直的直杆1031之间通过水平的直杆1031连接，在竖直方向上排列有至少两个水平的直杆1031，进一步提高支撑架103的稳定性。

在一些实施例中，如图4至图6所示，甲板3为底面是八边形的柱体，四个限位槽301分别位于甲板3中相隔的侧面上。

在本实施例中，甲板3为八边形的柱体，甲板3通过矩形柱体的矩形底面上设置倒角，且倒角直接在高度方向上延伸，将倒角的尺寸设置的足够大，形成具有四个正侧面和四个斜侧面的八边形柱体，将限位槽301开设在斜侧面上。

在一些实施例中，传递绳201为钢绞绳。

在本实施例中，传递绳201是升降装置2的受力机构，需要具有足够大的强度承受甲板3和液压件202的力，因此将传递绳201设置为钢绞绳。

在一些实施例中，海上升压站的安装过程为：首先组合固定装置1和升降装置2，将组合后的固定装置1和升降装置2置于港口的安装池中；在安装池，将甲板3的限位槽301沿桩腿102安装，使甲板3沿桩腿102下降至靠近支撑架103的位置，并使液压件202上的夹紧件203夹紧传递绳201，再向安装池中注水，随安装池中水位的上升，甲板3带动整个海上升压件漂浮在水面上，将海上升压件由安装池湿托至安装位置，由锚泊装置将海上升压件临时固定在安装位置。下一步则将固定装置1移动至海底，具体为：液压件202的活塞2022上的第二夹紧件2032松开传递绳201，缸体2021上的第一夹紧件2031夹紧传递绳201，活塞2022拉伸后，活塞2022上的第二夹紧件2032夹紧传递绳201，缸体2021上的第一夹紧件2031松开传递绳201，活塞2022收缩，此为一个传递周期，经过一个传递周期后，甲板3漂浮在海面上，其高度位置不变，固定装置1下移一定的尺寸，循环经过多个传递周期，固定装置1不断下移，直至吸力件101达到海底，由吸力件101向外抽水，使吸力件101吸附到海底泥中，实现海上升压站的安装。

虽然结合附图描述了本实用新型的实施例，但是本领域技术人员可以在不脱离本实用新型的精神和范围的情况下做出各种修改和变型，这样的修改和变型均落入由所附权利要求所限定的范围之内。

Claims (10)

1.一种海上升压站，其特征在于，包括：

固定装置(1)，包括吸力件(101)和桩腿(102)，所述吸力件(101)位于所述桩腿(102)的底部，且所述吸力件(101)的吸附面朝向海底；

升降装置(2)，包括传递绳(201)、液压件(202)和夹紧件(203)，所述夹紧件(203)分为第一夹紧件(2031)和第二夹紧件(2032)，所述第一夹紧件(2031)连接于所述液压件(202)的缸体(2021)上，所述第二夹紧件(2032)连接于所述液压件(202)的活塞(2022)上，所述夹紧件(203)可松紧地连接于所述传递绳(201)，所述传递绳(201)固定于所述桩腿(102)，且沿所述桩腿(102)延伸；

甲板(3)，所述甲板(3)适于漂浮于海面上，且连接于所述液压件(202)，所述液压件(202)用于调节所述桩腿(102)和所述甲板(3)的相对位置。

2.根据权利要求1所述的海上升压站，其特征在于，所述甲板(3)设有限位槽(301)，所述限位槽(301)沿所述甲板(3)的高度方向上开设，所述桩腿(102)卡合在所述限位槽(301)中。

3.根据权利要求2所述的海上升压站，其特征在于，所述升降装置(2)还包括：

安装件(204)，所述安装件(204)位于所述桩腿(102)的上端，且所述安装件(204)设有多个水平的分支部，所述分支部上设有第一绳孔，所述甲板(3)上与所述第一绳孔对应的位置处设有第二绳孔，所述传递绳(201)穿设过所述第一绳孔和所述第二绳孔并固定于所述第一绳孔。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的海上升压站，其特征在于，所述固定装置(1)还包括：

支撑架(103)，位于所述吸力件(101)的上部，所述支撑架(103)包括互相支撑的直杆(1031)和斜杆(1032)，一部分所述直杆(1031)竖直立于所述吸力件(101)上，另一部分所述直杆(1031)水平固定于竖直的所述直杆(1031)上，所述斜杆(1032)连接于所述直杆(1031)之间。

5.根据权利要求4所述的海上升压站，其特征在于，所述支撑架(103)还包括支撑斜杆(1033)，每个所述桩腿(102)对应设置有两个所述支撑斜杆(1033)，两个所述支撑斜杆(1033)的一端分别连接于两个所述直杆(1031)，两个所述支撑斜杆(1033)的另一端连接于所述桩腿(102)。

6.根据权利要求5所述的海上升压站，其特征在于，还包括：

管束(4)，所述管束(4)沿所述桩腿(102)的高度方向延伸，并与所述桩腿(102)固定连接，且所述管束(4)穿设过两个所述支撑斜杆(1033)和对应的所述直杆(1031)围成的内部空间。

7.根据权利要求6所述的海上升压站，其特征在于，所述管束(4)的内部用于通过电缆，所述管束(4)的底部弯折延伸，使所述管束(4)的底部开口朝向所述固定装置(1)的外部。

8.根据权利要求4所述的海上升压站，其特征在于，所述吸力件(101)设有四个，分别位于所述甲板(3)的四角处，每个所述吸力件(101)对应设置有至少两个竖直的直杆(1031)和一个桩腿(102)，水平的所述直杆(1031)在竖直方向上至少排列两个。

9.根据权利要求2所述的海上升压站，其特征在于，所述甲板(3)为底面是八边形的柱体，四个所述限位槽(301)分别位于所述甲板(3)中相隔的侧面上。

10.根据权利要求1所述的海上升压站，其特征在于，所述传递绳(201)为钢绞绳。