海上風電用的反饋防沖擊底座制造技術

本發明專利技術公開了一種海上風電用的反饋防沖擊底座，連接著發電機頭，反饋防沖擊底座包括支撐柱、浮力組件、連接座、安裝柱和底板，底板固定于海底，底板上表面豎直往上伸出若干根安裝柱，連接座包括連接柱和連接盤，連接盤上設置若干個與安裝柱對應的孔，連接盤沿安裝柱可豎直滑動，連接盤向上通過連接柱與浮力組件相連接，浮力組件具有與發電機頭、支撐柱、浮力組件自身的重力和相匹配的浮力，支撐柱連接浮力組件與發電機頭，浮力組件位于海平面下。力組件包括浮塊，浮塊具有大小可調的排水體積。

【技術實現步驟摘要】
海上風電用的反饋防沖擊底座
本專利技術涉及海上風電裝置領域，具體是一種海上風電用的反饋防沖擊底座。
技術介紹
海上風電是一種清潔能源，隨著技術進步，海上風電的開發越來越多。現有技術中，大部分的海上風電要么帶有強度很高的基礎，由固定在海底的地基通過金屬桁架結構提供支撐力，這種類型的結構消耗大量的安裝與修建成本；還有一種懸浮結構，通過設置浮力塊提供與重力平衡的支撐用底座，但是，因為海里存在洋流，所以，還需要對其進行錨固防止其漂移，錨固結構也需要在海底設置相應的結構鎖緊件，所提供的錨固力用于平衡洋流沖擊，海上風電作業處，常常有大風，洋流猛烈，所以，其錨固繩索以及海底的緊固件的強度都要放很大的安全系數，制造成本也很高。
技術實現思路
本專利技術的目的在于提供一種海上風電用的反饋防沖擊底座，以解決現有技術中的問題。為實現上述目的，本專利技術提供如下技術方案：一種海上風電用的反饋防沖擊底座，連接著發電機頭，反饋防沖擊底座包括支撐柱、浮力組件、連接座、安裝柱和底板，底板固定于海底，底板上表面豎直往上伸出若干根安裝柱，連接座包括連接柱和連接盤，連接盤上設置若干個與安裝柱對應的孔，連接盤沿安裝柱可豎直滑動，連接盤向上通過連接柱與浮力組件相連接，浮力組件具有與發電機頭、支撐柱、浮力組件自身的重力和相匹配的浮力，支撐柱連接浮力組件與發電機頭，浮力組件位于海平面下。由浮力組件提供裝置整體的浮力進行重力平衡，而不是由連接在海底的底板提供向上的支撐力，從而，大大減輕底板、安裝柱的結構強度需求，底板、安裝柱只需要牽拉住上方浮動的部件，防止其水平漂走即可，因為底板結構強度需求大大減小，從而，底板的安裝難度也大大減小，浮動的浮力組件置于海平面之下，推薦在海面下~米，此深度并不算深，但是，此層海水的速度大大減小，不像表層海水由于海風吹動而那樣強烈，即浮力組件受到的水平方向上促使其漂移的沖擊力大大減小，從而又一次減輕了安裝柱的強度需求。進一步的，浮力組件包括浮塊，浮塊具有大小可調的排水體積，大小可調的排水體積例如是一個氣囊結構，氣囊內充入更多的氣體時，體積變大，排水體積增多，則提供的浮力更大，也可以是類似潛艇一樣的結構，懸浮狀態時，排水體積與所需要平衡的重力相適應，當需要下沉時，往一個腔室里注水，則重力提高，浮力不再能夠平衡，則可以豎直移動的部件整體下沉，下沉至需求位置時，直接提高將注入的水排出腔室，重新回到浮力-重力平衡狀態，此為改變整體重力而進行浮沉，與前文的改變浮力的方式相反。浮力組件浮沉可以改變大尺寸部件在水中的深度，防止淺層洋流對于大尺寸部件的沖擊，也能改變發電機頭的運行高度，使其在合適高度上進行的作業。進一步的，浮力組件還包括過流籠、遮擋組件、垂直軸葉輪和抽吸葉輪，過流籠安裝在浮塊上表，過流籠包括籠頂和支柱，籠頂水平，籠頂與浮塊上表之間通過若干根支柱連接，籠頂、支柱與浮塊上表共同構建一個圓柱體牢籠，浮塊包括圓柱狀塊體，塊體上表中央設置豎直往下延伸的主流道，主流道在塊體內的末端沿水平方向伸出若干條分流流道并延伸至塊體外表面，遮擋組件包圍塊體外表面并根據水流選擇性打開背水側分流流道出口，垂直軸葉輪和抽吸葉輪安裝在同一根豎直軸上，豎直軸兩端分別通過軸承安裝在籠頂和主流道內壁上，垂直軸葉輪位于過流籠內，抽吸葉輪位于主流道靠近塊體上表面的進口處。過流籠的支柱可以過水，水流流過垂直軸葉輪時，帶動其旋轉，垂直軸葉輪與抽吸葉輪安裝在同一根軸上，從而，抽吸葉輪也被帶動旋轉，旋轉后的抽吸葉輪抽吸水體進入主流道，之后，分流進多個分流流道內，由于遮擋組件能夠遮擋住塊體表面迎水方向一側的分流流道出口，從而，由抽吸葉輪處進入塊體內的水體從塊體背水側噴出，噴出的水流速度大于該深度的水流，從而浮力組件迎水一側表面受到的水流沖擊力與從塊體內噴出的水流在浮力組件上的作用力方向相反，達成沖擊力平衡，雖然浮力組件迎水一側受力面積大于分流流道出口處面積，但是，浮力組件大部分水流沖擊發生在塊體深度處，此處水流速度低于過流籠高度處的流速，在過流籠高度處水流以較大的速度通過并帶動垂直軸葉輪旋轉，抽吸葉輪的抽吸的水流速度大于的塊體高度處的水流速度，從而，由分流流道噴出的水流流速大于同等高度處的水流，彌補出流反作用力面積小的因素，達成反作用力與另一側沖擊力相平衡的情況，雖然該平衡可能沒法作用精確平衡，因為水流流速隨水深的變化并不一定是以梯度變化的，但是，近似的梯度變化可以發揮本結構大部分的平衡作用，浮力組件還剩下的一部分沒有被平衡掉的水平作用力由安裝柱進行剛性補償，安裝柱并不需要提供多大的水平限位力即可滿足使用，不會增大安裝柱的結構強度需求。進一步的，遮擋組件包括圓環、舵葉，圓環包圍塊體外表，圓環下部設置尾流出口，以缺口形式，圓環上部內表面設置環凸，塊體外表設置環槽，環凸嵌入環槽內，圓環與塊體同軸并可進行相對旋轉，舵葉連接在圓環外表上并徑向延伸，舵葉和尾流出口各自的中心線在圓環的同一個徑向角度上舵葉受到水流沖擊后會帶動圓環旋轉一個角度，在舵葉背向迎水側時停下，由于尾流出口和舵葉在圓環的同樣的徑向角度下，則，尾流出口也會到達背水位置處，尾流出口不遮擋分流流道出口，但是圓環的其他部分會遮擋迎水側分流流道出口，從而，跟隨水流變化而自動完成分流流道的選擇問題，使用背水側分流流道作為反作用噴力水流的流道。。進一步的，環凸與環槽之間設置軸承減輕旋轉滑動阻力。進一步的，遮擋組件還包括錐環，錐環設置在圓環的外表，錐環遠離舵葉，錐環的錐頭迎向來流，錐環將來流往上下方向排擠，錐環不僅能夠減小迎水阻力，降低來流對于浮力組件的沖擊力，還能將水流往上下排擠，優選地是全部排擠往上層，排擠往上的水流混合上層原有水流進入過流籠內，進一步增大通過垂直軸葉輪的水流速度，提高抽吸葉輪的做功能力，主流道內進入更多水體，使用更大的噴水反作用力進行來流沖擊平衡。進一步的，分流流道設置8個及以上，分流流道以塊體中軸線均勻。進一步的，尾流出口在圓環圓周方向上占據小于180°的角度，即只有少于一半的分流流道出口才能噴水，防止垂直于水流流向和與水流流道夾角較大的分流流道分流走太多進入主流道的水，而導致噴水反作用力太小而無法平衡來流沖擊。。進一步的，過流籠外罩設一層過濾網；支柱大部分的作用是支撐起籠頂以及與籠頂連接的支撐柱、發電機頭，強度需求較高，所以，不可能制造得較細，而過流籠內如果有魚類或大型雜物進入的話，可能會被吸入主流道而造成阻塞，所以，在支柱外再罩設一層過濾網過濾這些雜物，過濾網不能太細，否則，不僅影響水流進入過流籠內進行水流做功，更會增大迎水沖擊力，此消彼長影響浮力組件的抗水流沖擊力性能。與現有技術相比，本專利技術的有益效果是：本專利技術通過浮力組件提供機組需求的浮力，固定于海底的是幫助確定機組位置的簡易結構底板，洋流對于機組的沖擊大部分集中在面積較大的浮力組件處，而來流的沖擊可以被豎直抽吸注入塊體并水平噴射的水流反作用力相抵消，當海風影響上層水體時，海水往一個方向運動，在圓環迎水一側產生沖擊力，而高于該層的水體可以順暢通過過流籠，通過過流籠時，驅動垂直軸本文檔來自技高網...

【技術保護點】
1.一種海上風電用的反饋防沖擊底座，連接著發電機頭（1），其特征在于：所述反饋防沖擊底座包括支撐柱（2）、浮力組件（3）、連接座（4）、安裝柱（5）和底板（6），所述底板（6）固定于海底，底板（6）上表面豎直往上伸出若干根安裝柱（5），所述連接座（4）包括連接柱（41）和連接盤（42），所述連接盤（42）上設置若干個與安裝柱（5）對應的孔，連接盤（42）沿安裝柱（5）可豎直滑動，所述連接盤（42）向上通過連接柱（41）與浮力組件（3）相連接，所述支撐柱（2）連接浮力組件（3）與發電機頭（1），所述浮力組件（3）位于海平面下；/n所述浮力組件（3）包括浮塊（31），所述浮塊（31）具有大小可調的排水體積；/n所述浮力組件（3）還包括過流籠（32）、遮擋組件（33）、垂直軸葉輪（34）和抽吸葉輪（35），所述過流籠（32）安裝在浮塊（31）上表，過流籠（32）包括籠頂（321）和支柱（322），所述籠頂（321）水平，籠頂（321）與浮塊（31）上表之間通過若干根支柱（322）連接，所述浮塊（31）包括圓柱狀塊體（311），所述塊體（311）上表中央設置豎直往下延伸的主流道（312），所述主流道（312）在塊體（311）內的末端沿水平方向伸出若干條分流流道（313）并延伸至塊體（311）外表面，所述遮擋組件（33）包圍塊體（311）外表面并根據水流選擇性打開背水側分流流道（313）出口，所述垂直軸葉輪（34）和抽吸葉輪（35）安裝在同一根豎直軸上，豎直軸兩端分別通過軸承安裝在籠頂（321）和主流道（312）內壁上，所述垂直軸葉輪（34）位于過流籠（32）內，所述抽吸葉輪（35）位于主流道（312）靠近塊體（311）上表面的進口處；/n所述遮擋組件（33）包括圓環（331）、舵葉（332），所述圓環（331）包圍塊體（311）外表，圓環（331）下部設置尾流出口（3311），所述圓環（331）上部內表面設置環凸（3312），所述塊體（311）外表設置環槽（314），所述環凸（3312）嵌入環槽（314）內，所述圓環（331）與塊體（311）同軸并可進行相對旋轉，所述舵葉（332）連接在圓環（331）外表上并徑向延伸，舵葉（332）和尾流出口（3311）各自的中心線在圓環（331）的同一個徑向角度上；/n所述分流流道（313）設置8個及以上，分流流道（313）以塊體（311）中軸線均勻；所述過流籠（32）外罩設一層過濾網。/n...

【技術特征摘要】
1.一種海上風電用的反饋防沖擊底座，連接著發電機頭（1），其特征在于：所述反饋防沖擊底座包括支撐柱（2）、浮力組件（3）、連接座（4）、安裝柱（5）和底板（6），所述底板（6）固定于海底，底板（6）上表面豎直往上伸出若干根安裝柱（5），所述連接座（4）包括連接柱（41）和連接盤（42），所述連接盤（42）上設置若干個與安裝柱（5）對應的孔，連接盤（42）沿安裝柱（5）可豎直滑動，所述連接盤（42）向上通過連接柱（41）與浮力組件（3）相連接，所述支撐柱（2）連接浮力組件（3）與發電機頭（1），所述浮力組件（3）位于海平面下；
所述浮力組件（3）包括浮塊（31），所述浮塊（31）具有大小可調的排水體積；
所述浮力組件（3）還包括過流籠（32）、遮擋組件（33）、垂直軸葉輪（34）和抽吸葉輪（35），所述過流籠（32）安裝在浮塊（31）上表，過流籠（32）包括籠頂（321）和支柱（322），所述籠頂（321）水平，籠頂（321）與浮塊（31）上表之間通過若干根支柱（322）連接，所述浮塊（31）包括圓柱狀塊體（311），所述塊體（311）上表中央設置豎直往下延伸的主流道（312），所述主流道（312）在塊體（311）內的末端沿水平方向伸出若干條分流流道（313）并延伸至塊體（311）外表面，所述遮擋組件（33）包圍塊體（311）外表面并根據水流選擇性打開背水側分流流道（313）出口，所述垂直軸葉輪（34）和抽吸葉輪（35）安裝在同一根豎直軸上，豎直軸兩端分別通過軸承安裝在籠頂（321）和主流道（312）內...

【專利技術屬性】
技術研發人員：不公告發明人，
申請(專利權)人：王上，
類型：發明
國別省市：江蘇;32