CN220081595U - 一种气控装置及海上风电导向架控制系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种气控装置及海上风电导向架控制系统，包括，输气单元，包括壳体以及设置于所述壳体内部的驱动组件、设置于所述驱动组件一侧的输气组件，以及设置于所述输气组件一侧的储水组件；排气单元，设置于所述输气单元一侧。本实用新型的有益效果为通过设置输气单元和排气单元，实现了对导向架吃水深度控制的功能，对导向架的吃水深度的调节能够适用于不同的天气。

Description

一种气控装置及海上风电导向架控制系统

技术领域

本实用新型涉及气控技术领域，特别是一种气控装置及海上风电导向架控制系统。

背景技术

我国拥有绵长的海岸线，且东海和南海海域面积辽阔，风能资源丰富，水域较深，具备建设漂浮式海上风电场的基本条件，发展风能是我国能源实现可持续发展的需要，海上风力发电已成为当前研究和应用的热点，目前我国已建及规划的海上风电项目均集中在近海地区，但随着近海资源的开发利用逐渐饱和，以及随着技术的进步，同时为了追求更好的风能资源和扩大项目规模，我国海上风电必将由近海向远海、深海进军。

近海的风力发电机通常将基桩插入海中，再将风力发电机安装到基桩上，以此保证风力发电机的稳定，但想要在远海安装风力发电机，需要先安装漂浮式导向架，再将风力发电机安装到导向架上，由于导向架漂浮在海面上，在遇到恶劣气候，尤其遭遇台风时，易被台风吹动或水波影响产生较大的晃动，此时可以加深其吃水深度，通过降低导向架的重心位置，使导向架在该环境中更加的稳定，而在正常的天气时，需要恢复其原本吃水深度，提升其受风高度，保证其正常的运转；因此为了满足对恶劣天气的使用需求，需要一种能够调节导向架吃水深度的装置。

实用新型内容

本部分的目的在于概述本实用新型的实施例的一些方面以及简要介绍一些较佳实施例。在本部分以及本申请的说明书摘要和实用新型名称中可能会做些简化或省略以避免使本部分、说明书摘要和实用新型名称的目的模糊，而这种简化或省略不能用于限制本实用新型的范围。

鉴于上述现有技术问题，提出了本实用新型。

本实用新型目的是提供一种气控装置，其目的在于解决现有海上风力发电机的导向架缺少吃水深度调节的能力，不易适用不同的天气。

为解决上述技术问题，本实用新型提供如下技术方案：一种气控装置，其包括输气单元，包括壳体以及设置于所述壳体内部的驱动组件、设置于所述驱动组件一侧的输气组件，以及设置于所述输气组件一侧的储水组件；

排气单元，设置于所述输气单元一侧。

作为本实用新型气控装置的一种优选方案，其中：所述驱动组件包括设置于壳体内部的电机、设置于所述电机输出端的主齿轮，以及设置于所述主齿轮边侧的若干个从齿轮。

作为本实用新型气控装置的一种优选方案，其中：输气组件包括设置在若干个从齿轮一侧的转动盘、设置于所述转动盘一侧的限位杆、设置于所述限位杆外侧的限位环、设置于所述限位环一侧的连接杆、设置于所述连接杆一侧的气塞，以及设置于所述壳体外侧的气塞管道。

作为本实用新型气控装置的一种优选方案，其中：所述储水组件包括设置于所述气塞管道一侧的浮筒、设置于所述浮筒顶壁和底壁上的单向阀，以及设置于所述浮筒下侧的进水筒。

作为本实用新型气控装置的一种优选方案，其中：所述壳体内部设置有空腔，所述浮筒通过所述气塞管道与所述空腔相连通，所述进水筒的下侧设置有若干个流水孔洞。

作为本实用新型气控装置的一种优选方案，其中：所述排气单元包括设置于所述浮筒之间的连接板、设置于所述连接板一侧的连接管、设置于所述连接板一侧的通气管，以及设置于所述通气管一侧的气控组件。

作为本实用新型气控装置的一种优选方案，其中：所述气控组件包括设置于所述主齿轮一侧连杆、设置于所述连杆一侧的气控盘，以及设置于所述气控盘一侧的固定环。

作为本实用新型气控装置的一种优选方案，其中：所述连接板内设置有通向所述连接管和所述通气管的通气腔，所述通气管贯穿所述固定环并通向所述气控盘边侧，所述气控盘上设置有与通气管相适配的通气口，所述壳体顶壁开设有与所述通气口相适配的出气口，所述连接管与所述进水筒的内部相连通。

本实用新型的气控装置的有益效果为：通过设置输气单元和排气单元，实现了对导向架吃水深度控制的功能，对导向架的吃水深度的调节能够适用于不同的天气，在恶劣天气通过增加导向架的吃水深度，导向架的重心降低，能够增加导向架的稳定性，在普通天气通过减少导向架的吃水深度，提高风力发电机的受风高度，该设置能够对导向架的吃水深度进行调节，以适用于不同的气候条件。

本实用新型另一个目的是提供一种海上风电导向架控制系统，其目的在于解决只能通过人工对装置进行调节，而人工调节未必准确的问题。

为解决上述技术问题，本实用新型还提供如下技术方案：一种海上风电导向架控制系统，其包括气控装置；以及，控制单元，包括设置于所述壳体下侧的控制组件、设置于所述储水组件下侧的牵引绳，以及设置于所述牵引绳下侧的固定锚杆。

作为本实用新型海上风电导向架控制系统的一种优选方案，其中：所述控制组件包括设置于所述壳体下侧的水压传感器，以及与水压传感器适配的信号接收处理器。

本实用新型的海上风电导向架控制系统有益效果为：通过控制单元的设置将导向架固定在一定的位置，控制组件的设置，通过感知水压以确定吃水深度，根据当前的吃水深度进行装置调节，能够实现自动调节导向架吃水深度的效果，且通过机器的压力感知产生的信号更加精准。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。其中：

图1为本实用新型中的整体结构图。

图2为本实用新型中的部分结构剖面图。

图3为本实用新型中输气单元的内部结构图。

图4为本实用新型中储水组件的部分剖面结构图。

图5为本实用新型中排气单元的部分剖面结构图。

图6为本实用新型中控制单元的示意图。

具体实施方式

为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合说明书附图对本实用新型的具体实施方式做详细的说明。

在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本实用新型，但是本实用新型还可以采用其他不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本实用新型内涵的情况下做类似推广，因此本实用新型不受下面公开的具体实施例的限制。

其次，此处所称的“一个实施例”或“实施例”是指可包含于本实用新型至少一个实现方式中的特定特征、结构或特性。在本说明书中不同地方出现的“在一个实施例中”并非均指同一个实施例，也不是单独的或选择性的与其他实施例互相排斥的实施例。

实施例1

参照图1-4，为本实用新型第一个实施例，该实施例提供了一种气控装置，包括输气单元100，包括壳体101以及设置于所述壳体101内部的驱动组件102、设置于所述驱动组件102一侧的输气组件103，以及设置于所述输气组件103一侧的储水组件104；

排气单元200，设置于所述输气单元100一侧。

进一步的，所述驱动组件102包括设置于壳体101内部的电机102a、设置于所述电机102a输出端的主齿轮102b，以及设置于所述主齿轮102b边侧的若干个从齿轮102c。

进一步的，输气组件103包括设置在若干个从齿轮102c一侧的转动盘103a、设置于所述转动盘103a一侧的限位杆103b、设置于所述限位杆103b外侧的限位环103c、设置于所述限位环103c一侧的连接杆103d、设置于所述连接杆103d一侧的气塞103e，以及设置于所述壳体101外侧的气塞管道103f。

进一步的，所述储水组件104包括设置于所述气塞管道103f一侧的浮筒104a、设置于所述浮筒104a顶壁和底壁上的单向阀104b，以及设置于所述浮筒104a下侧的进水筒104c。

进一步的，所述壳体101内部设置有空腔X，所述浮筒104a通过所述气塞管道103f与所述空腔X相连通，所述进水筒104c的下侧设置有若干个流水孔洞Y。

具体的，驱动组件102包括设置于壳体101内部的电机102a，电机102a可以控制其转动的角度，电机102a安装在壳体101的下侧位置，且电机102a的输出端贯穿壳体101的底壁，电机102a的输出端上连接有主齿轮102b，主齿轮102b的周围设置于若干个与其啮合且呈环形均匀分布的从齿轮102c，从齿轮102c转动连接在壳体101内部；

输气组件103包括设置在若干个从齿轮102c上侧的转动盘103a，可通过转轴将两者固定连接在一起，也可直接将转动盘103a固定连接在从齿轮102c上，转动盘103a跟随从齿轮102c转动，在转动盘103a上表面的偏心位置固定连接一个限位杆103b，并在限位杆103b的外侧设置一个限位环103c，限位杆103b能够在限位环103c的内部滑动，在限位环103c远离主齿轮102b的表面固定连接一个连接杆103d，并在连接杆103d远离主齿轮102b的一端连接一个的气塞103e，及在壳体101外侧设置一个气塞管道103f，气塞103e滑动连接在气塞管道103f内部；

储水组件104包括浮筒104a，浮筒104a设置在气塞管道103f远离主齿轮102b的一端，气塞管道103f的数量与从齿轮102c的数量相同，并在浮筒104a顶壁和底壁上设置单向阀104b，在浮筒104a的下侧设置一个进水筒104c，顶壁上的单向阀104b连通浮筒104a的内部与外部空间，空气只能从浮筒104a的外部进入内部，底壁上的单向阀104b连通浮筒104a的内部与进水筒104c的内部，空气只能从浮筒104a的内部进入进水筒104c内部；

壳体101内部设置有空腔X，驱动组件102设置在空腔X内部，其中，浮筒104a通过气塞管道103f与空腔X相连通，但由于气塞103e的设置，空气无法在其内部自由流通，所述进水筒104c的下侧设置有若干个流水孔洞Y。

使用时，电机102a转动，驱动主齿轮102b转动，其周围的若干个从齿轮102c随之转动，转动盘103a被带动后，通过限位杆103b带动连接杆103d进行往复运动，此时的气塞103e在气塞管道103f内进行往复运动，每当气塞103e远离浮筒104a时，在大气压强和单向阀104b的作用下，空气通过其顶壁的单向阀104b从外部进入浮筒104a内部，当气塞103e靠近浮筒104a时，空气从浮筒104a内部通过其底壁处的单向阀104b通向进水筒104c内部，此时进水筒104c内部的水从流水孔洞Y流出，进水筒104c内被空气填充，该装置的吃水深度减少，开始上升。

排气单元200用于排出进水筒104c内的空气，使水再次进水，可以增加吃水深度，使装置下降。

综上，输气单元100的设置能够排出进水筒104c内部的水，降低装置的吃水深度，并让装置的水平位置升高，以便于风力发电机在正常天气时的运转，风力发电机位置越高，风力越大，有利于风力发电机的运行。

实施例2

参照图1～5，为本实用新型第二个实施例，与上一个实施例不同的是，还包括所述排气单元200包括设置于所述浮筒104a之间的连接板201、设置于所述连接板201一侧的连接管202、设置于所述连接板201一侧的通气管203，以及设置于所述通气管203一侧的气控组件204。

进一步的，所述气控组件204包括设置于所述主齿轮102b一侧连杆204a、设置于所述连杆204a一侧的气控盘204b，以及设置于所述气控盘204b一侧的固定环204c。

进一步的，所述连接板201内设置有通向所述连接管202和所述通气管203的通气腔A，所述通气管203贯穿所述固定环204c并通向所述气控盘204b边侧，所述气控盘204b上设置有与通气管203相适配的通气口B，所述壳体101顶壁开设有与所述通气口B相适配的出气口C，所述连接管202与所述进水筒104c的内部相连通。

具体的，排气单元200包括设置于所述浮筒104a之间的连接板201，在每个连接板201的下侧均设置两个连接管202，在连接板201朝向主齿轮102b的表面上设置一个通气管203，通气管203贯穿壳体101的表面通向其内部，在壳体101的内部上侧位置设置有气控组件204；

气控组件204包括设置于所述主齿轮102b上表面的连杆204a，连杆204a的上端固定连接一个气控盘204b，并在气控盘204b外表面设置一个固定环204c，固定环204c的外表面固定连接在壳体101内壁的上侧位置；

其中，连接板201的下侧的两个连接管202分别与连接板201两端的进水筒104c相连通，且连接管202设置在进水筒104c的上侧位置，在连接板201的内部设置有通气腔A，通气腔A使通气管203和连接管202相连通，空气能从通气管203通过通气腔A进入到连接管202内，在气控盘204b的边侧位置设置若干个与通气管203相适配的通气口B，并在壳体101的顶壁开设若干个与通气口B相适配的出气口C。

使用时，若需要水使入进水筒104c内部，可以启动电机102a，主齿轮102b通过连杆204a带动气控盘204b转动，将气控盘204b的通气口B与通气管203的端口对齐，此时的通气口B也与出气口C对齐，停止电机102a运转，此时进水筒104c内部的空气，能通过连接管202进入连接板201内的通气腔A，再从通气腔A进入通气管203内，最后通过通气口B和出气口C留到装置外部，此时进水筒104c与外部的空气相连通，水从进水筒104c的流水孔洞Y进入，并将空气排出，该装置的吃水深度增加，开始下降。

若需要排水，一直启动电机102a，由于只有在通气口B和出气口C重合时，进水筒104c的内部才会与外部连通，也就时说当电机102a一直启动时，整个装置主要处于排水状态，只有当通气口B与通气管203的端口对齐的短暂时刻才处于进水状态，可忽略不计，还可以通过设置通气腔A、通气口B、出气口C、连接管202或通气管203的孔径大小，保证排水速度远大于进水速度，直至将进水筒104c内的水完全排出。

当需要保证进水筒104c有一定的储水量时，可以先启动电机102a，当通气口B和出气口C重合时即刻停止，水一直进入进水筒104c，等到装置下降到一定位置时，再启动电机102a，使通气口B和出气口C错位，此时进水筒104c内的储水量固定；也可以先将进水筒104c内的水储满，在一直启动电机102a进行排水，等到装置上升到一定位置时，停止电机102a，但需要保证通气口B和出气口C错位，此时进水筒104c内的储水量同样固定。

综上，输气单元100和排气单元200的设置实现了对导向架吃水深度控制的功能，能根据不同的天气造成的使用状况进行调节，在恶劣天气时，增加导向架的吃水深度，增加导向架的稳定性，在普通天气时，减少导向架的吃水深度，增大风力发电机的受风高度。

实施例3

参照图1和6，为本实用新型第三个实施例，该实施例进一步提供了一种海上风电导向架控制系统。包括控制单元300，包括设置于所述壳体101下侧的控制组件301、设置于所述储水组件104下侧的牵引绳302，以及设置于所述牵引绳302下侧的固定锚杆303。

进一步的，所述控制组件301包括设置于所述壳体101下侧的水压传感器301a，以及与水压传感器301a适配的信号接收处理器301b。

具体的，控制单元300，包括设置于所述壳体101下侧的控制组件301、分别连接在若干个进水筒104c下侧的牵引绳302，连接在牵引绳302下侧的固定锚杆303，固定锚杆303连接在海底位置。

控制组件301包括设置在壳体101下表面的水压传感器301a，且水压传感器301a位于海水中，水压传感器301a将信号传输到信号接收处理器301b上。

使用时，由于水压传感器301a能够发出水压的变化信号，信号接收处理器301b通过对信号的分析判断此时导向架的吃水深度，以此判断是否需要对导向架的吃水深度进行调整。

综上，通过水压传感器301a和信号接收处理器301b的设置，能够精确的感知导向架的吃水深度，调节结构更加精准。

重要的是，应注意，在多个不同示例性实施方案中示出的本申请的构造和布置仅是例示性的。尽管在此公开内容中仅详细描述了几个实施方案，但参阅此公开内容的人员应容易理解，在实质上不偏离该申请中所描述的主题的新颖教导和优点的前提下，许多改型是可能的例如，各种元件的尺寸、尺度、结构、形状和比例、以及参数值例如，温度、压力等、安装布置、材料的使用、颜色、定向的变化等。例如，示出为整体成形的元件可以由多个部分或元件构成，元件的位置可被倒置或以其它方式改变，并且分立元件的性质或数目或位置可被更改或改变。因此，所有这样的改型旨在被包含在本实用新型的范围内。可以根据替代的实施方案改变或重新排序任何过程或方法步骤的次序或顺序。在权利要求中，任何“装置加功能”的条款都旨在覆盖在本文中所描述的执行所述功能的结构，且不仅是结构等同而且还是等同结构。在不背离本实用新型的范围的前提下，可以在示例性实施方案的设计、运行状况和布置中做出其他替换、改型、改变和省略。因此，本实用新型不限制于特定的实施方案，而是扩展至仍落在所附的权利要求书的范围内的多种改型。

此外，为了提供示例性实施方案的简练描述，可以不描述实际实施方案的所有特征即，与当前考虑的执行本实用新型的最佳模式不相关的那些特征，或与实现本实用新型不相关的那些特征。

应理解的是，在任何实际实施方式的开发过程中，如在任何工程或设计项目中，可做出大量的具体实施方式决定。这样的开发努力可能是复杂的且耗时的，但对于那些得益于此公开内容的普通技术人员来说，不需要过多实验，所述开发努力将是一个设计、制造和生产的常规工作。

应说明的是，以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本实用新型进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本实用新型的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本实用新型技术方案的精神和范围，其均应涵盖在本实用新型的权利要求范围当中。

Claims (10)

1.一种气控装置，其特征在于：包括，

输气单元(100)，包括壳体(101)以及设置于所述壳体(101)内部的驱动组件(102)、设置于所述驱动组件(102)一侧的输气组件(103)，以及设置于所述输气组件(103)一侧的储水组件(104)；

排气单元(200)，设置于所述输气单元(100)一侧。

2.如权利要求1所述的气控装置，其特征在于：所述驱动组件(102)包括设置于壳体(101)内部的电机(102a)、设置于所述电机(102a)输出端的主齿轮(102b)，以及设置于所述主齿轮(102b)边侧的若干个从齿轮(102c)。

3.如权利要求2所述的气控装置，其特征在于：输气组件(103)包括设置在若干个从齿轮(102c)一侧的转动盘(103a)、设置于所述转动盘(103a)一侧的限位杆(103b)、设置于所述限位杆(103b)外侧的限位环(103c)、设置于所述限位环(103c)一侧的连接杆(103d)、设置于所述连接杆(103d)一侧的气塞(103e)，以及设置于所述壳体(101)外侧的气塞管道(103f)。

4.如权利要求3所述的气控装置，其特征在于：所述储水组件(104)包括设置于所述气塞管道(103f)一侧的浮筒(104a)、设置于所述浮筒(104a)顶壁和底壁上的单向阀(104b)，以及设置于所述浮筒(104a)下侧的进水筒(104c)。

5.如权利要求4所述的气控装置，其特征在于：所述壳体(101)内部设置有空腔(X)，所述浮筒(104a)通过所述气塞管道(103f)与所述空腔(X)相连通，所述进水筒(104c)的下侧设置有若干个流水孔洞(Y)。

6.如权利要求4或5所述的气控装置，其特征在于：所述排气单元(200)包括设置于所述浮筒(104a)之间的连接板(201)、设置于所述连接板(201)一侧的连接管(202)、设置于所述连接板(201)一侧的通气管(203)，以及设置于所述通气管(203)一侧的气控组件(204)。

7.如权利要求6所述的气控装置，其特征在于：所述气控组件(204)包括设置于所述主齿轮(102b)一侧连杆(204a)、设置于所述连杆(204a)一侧的气控盘(204b)，以及设置于所述气控盘(204b)一侧的固定环(204c)。

8.如权利要求7所述的气控装置，其特征在于：所述连接板(201)内设置有通向所述连接管(202)和所述通气管(203)的通气腔(A)，所述通气管(203)贯穿所述固定环(204c)并通向所述气控盘(204b)边侧，所述气控盘(204b)上设置有与通气管(203)相适配的通气口(B)，所述壳体(101)顶壁开设有与所述通气口(B)相适配的出气口(C)，所述连接管(202)与所述进水筒(104c)的内部相连通。

9.一种海上风电导向架控制系统，其特征在于：包括权利要求1～8任一所述的气控装置；以及，

控制单元(300)，包括设置于所述壳体(101)下侧的控制组件(301)、设置于所述储水组件(104)下侧的牵引绳(302)，以及设置于所述牵引绳(302)下侧的固定锚杆(303)。

10.如权利要求9所述的海上风电导向架控制系统，其特征在于：所述控制组件(301)包括设置于所述壳体(101)下侧的水压传感器(301a)，以及与水压传感器(301a)适配的信号接收处理器(301b)。