海上风电用的反馈防冲击底座制造技术

本发明专利技术公开了一种海上风电用的反馈防冲击底座，连接着发电机头，反馈防冲击底座包括支撑柱、浮力组件、连接座、安装柱和底板，底板固定于海底，底板上表面竖直往上伸出若干根安装柱，连接座包括连接柱和连接盘，连接盘上设置若干个与安装柱对应的孔，连接盘沿安装柱可竖直滑动，连接盘向上通过连接柱与浮力组件相连接，浮力组件具有与发电机头、支撑柱、浮力组件自身的重力和相匹配的浮力，支撑柱连接浮力组件与发电机头，浮力组件位于海平面下。力组件包括浮块，浮块具有大小可调的排水体积。

【技术实现步骤摘要】
海上风电用的反馈防冲击底座
本专利技术涉及海上风电装置领域，具体是一种海上风电用的反馈防冲击底座。
技术介绍
海上风电是一种清洁能源，随着技术进步，海上风电的开发越来越多。现有技术中，大部分的海上风电要么带有强度很高的基础，由固定在海底的地基通过金属桁架结构提供支撑力，这种类型的结构消耗大量的安装与修建成本；还有一种悬浮结构，通过设置浮力块提供与重力平衡的支撑用底座，但是，因为海里存在洋流，所以，还需要对其进行锚固防止其漂移，锚固结构也需要在海底设置相应的结构锁紧件，所提供的锚固力用于平衡洋流冲击，海上风电作业处，常常有大风，洋流猛烈，所以，其锚固绳索以及海底的紧固件的强度都要放很大的安全系数，制造成本也很高。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种海上风电用的反馈防冲击底座，以解决现有技术中的问题。为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：一种海上风电用的反馈防冲击底座，连接着发电机头，反馈防冲击底座包括支撑柱、浮力组件、连接座、安装柱和底板，底板固定于海底，底板上表面竖直往上伸出若干根安装柱，连接座包括连接柱和连接盘，连接盘上设置若干个与安装柱对应的孔，连接盘沿安装柱可竖直滑动，连接盘向上通过连接柱与浮力组件相连接，浮力组件具有与发电机头、支撑柱、浮力组件自身的重力和相匹配的浮力，支撑柱连接浮力组件与发电机头，浮力组件位于海平面下。由浮力组件提供装置整体的浮力进行重力平衡，而不是由连接在海底的底板提供向上的支撑力，从而，大大减轻底板、安装柱的结构强度需求，底板、安装柱只需要牵拉住上方浮动的部件，防止其水平漂走即可，因为底板结构强度需求大大减小，从而，底板的安装难度也大大减小，浮动的浮力组件置于海平面之下，推荐在海面下~米，此深度并不算深，但是，此层海水的速度大大减小，不像表层海水由于海风吹动而那样强烈，即浮力组件受到的水平方向上促使其漂移的冲击力大大减小，从而又一次减轻了安装柱的强度需求。进一步的，浮力组件包括浮块，浮块具有大小可调的排水体积，大小可调的排水体积例如是一个气囊结构，气囊内充入更多的气体时，体积变大，排水体积增多，则提供的浮力更大，也可以是类似潜艇一样的结构，悬浮状态时，排水体积与所需要平衡的重力相适应，当需要下沉时，往一个腔室里注水，则重力提高，浮力不再能够平衡，则可以竖直移动的部件整体下沉，下沉至需求位置时，直接提高将注入的水排出腔室，重新回到浮力-重力平衡状态，此为改变整体重力而进行浮沉，与前文的改变浮力的方式相反。浮力组件浮沉可以改变大尺寸部件在水中的深度，防止浅层洋流对于大尺寸部件的冲击，也能改变发电机头的运行高度，使其在合适高度上进行的作业。进一步的，浮力组件还包括过流笼、遮挡组件、垂直轴叶轮和抽吸叶轮，过流笼安装在浮块上表，过流笼包括笼顶和支柱，笼顶水平，笼顶与浮块上表之间通过若干根支柱连接，笼顶、支柱与浮块上表共同构建一个圆柱体牢笼，浮块包括圆柱状块体，块体上表中央设置竖直往下延伸的主流道，主流道在块体内的末端沿水平方向伸出若干条分流流道并延伸至块体外表面，遮挡组件包围块体外表面并根据水流选择性打开背水侧分流流道出口，垂直轴叶轮和抽吸叶轮安装在同一根竖直轴上，竖直轴两端分别通过轴承安装在笼顶和主流道内壁上，垂直轴叶轮位于过流笼内，抽吸叶轮位于主流道靠近块体上表面的进口处。过流笼的支柱可以过水，水流流过垂直轴叶轮时，带动其旋转，垂直轴叶轮与抽吸叶轮安装在同一根轴上，从而，抽吸叶轮也被带动旋转，旋转后的抽吸叶轮抽吸水体进入主流道，之后，分流进多个分流流道内，由于遮挡组件能够遮挡住块体表面迎水方向一侧的分流流道出口，从而，由抽吸叶轮处进入块体内的水体从块体背水侧喷出，喷出的水流速度大于该深度的水流，从而浮力组件迎水一侧表面受到的水流冲击力与从块体内喷出的水流在浮力组件上的作用力方向相反，达成冲击力平衡，虽然浮力组件迎水一侧受力面积大于分流流道出口处面积，但是，浮力组件大部分水流冲击发生在块体深度处，此处水流速度低于过流笼高度处的流速，在过流笼高度处水流以较大的速度通过并带动垂直轴叶轮旋转，抽吸叶轮的抽吸的水流速度大于的块体高度处的水流速度，从而，由分流流道喷出的水流流速大于同等高度处的水流，弥补出流反作用力面积小的因素，达成反作用力与另一侧冲击力相平衡的情况，虽然该平衡可能没法作用精确平衡，因为水流流速随水深的变化并不一定是以梯度变化的，但是，近似的梯度变化可以发挥本结构大部分的平衡作用，浮力组件还剩下的一部分没有被平衡掉的水平作用力由安装柱进行刚性补偿，安装柱并不需要提供多大的水平限位力即可满足使用，不会增大安装柱的结构强度需求。进一步的，遮挡组件包括圆环、舵叶，圆环包围块体外表，圆环下部设置尾流出口，以缺口形式，圆环上部内表面设置环凸，块体外表设置环槽，环凸嵌入环槽内，圆环与块体同轴并可进行相对旋转，舵叶连接在圆环外表上并径向延伸，舵叶和尾流出口各自的中心线在圆环的同一个径向角度上舵叶受到水流冲击后会带动圆环旋转一个角度，在舵叶背向迎水侧时停下，由于尾流出口和舵叶在圆环的同样的径向角度下，则，尾流出口也会到达背水位置处，尾流出口不遮挡分流流道出口，但是圆环的其他部分会遮挡迎水侧分流流道出口，从而，跟随水流变化而自动完成分流流道的选择问题，使用背水侧分流流道作为反作用喷力水流的流道。。进一步的，环凸与环槽之间设置轴承减轻旋转滑动阻力。进一步的，遮挡组件还包括锥环，锥环设置在圆环的外表，锥环远离舵叶，锥环的锥头迎向来流，锥环将来流往上下方向排挤，锥环不仅能够减小迎水阻力，降低来流对于浮力组件的冲击力，还能将水流往上下排挤，优选地是全部排挤往上层，排挤往上的水流混合上层原有水流进入过流笼内，进一步增大通过垂直轴叶轮的水流速度，提高抽吸叶轮的做功能力，主流道内进入更多水体，使用更大的喷水反作用力进行来流冲击平衡。进一步的，分流流道设置8个及以上，分流流道以块体中轴线均匀。进一步的，尾流出口在圆环圆周方向上占据小于180°的角度，即只有少于一半的分流流道出口才能喷水，防止垂直于水流流向和与水流流道夹角较大的分流流道分流走太多进入主流道的水，而导致喷水反作用力太小而无法平衡来流冲击。。进一步的，过流笼外罩设一层过滤网；支柱大部分的作用是支撑起笼顶以及与笼顶连接的支撑柱、发电机头，强度需求较高，所以，不可能制造得较细，而过流笼内如果有鱼类或大型杂物进入的话，可能会被吸入主流道而造成阻塞，所以，在支柱外再罩设一层过滤网过滤这些杂物，过滤网不能太细，否则，不仅影响水流进入过流笼内进行水流做功，更会增大迎水冲击力，此消彼长影响浮力组件的抗水流冲击力性能。与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：本专利技术通过浮力组件提供机组需求的浮力，固定于海底的是帮助确定机组位置的简易结构底板，洋流对于机组的冲击大部分集中在面积较大的浮力组件处，而来流的冲击可以被竖直抽吸注入块体并水平喷射的水流反作用力相抵消，当海风影响上层水体时，海水往一个方向运动，在圆环迎水一侧产生冲击力，而高于该层的水体可以顺畅通过过流笼，通过过流笼时，驱动垂直轴本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种海上风电用的反馈防冲击底座，连接着发电机头（1），其特征在于：所述反馈防冲击底座包括支撑柱（2）、浮力组件（3）、连接座（4）、安装柱（5）和底板（6），所述底板（6）固定于海底，底板（6）上表面竖直往上伸出若干根安装柱（5），所述连接座（4）包括连接柱（41）和连接盘（42），所述连接盘（42）上设置若干个与安装柱（5）对应的孔，连接盘（42）沿安装柱（5）可竖直滑动，所述连接盘（42）向上通过连接柱（41）与浮力组件（3）相连接，所述支撑柱（2）连接浮力组件（3）与发电机头（1），所述浮力组件（3）位于海平面下；/n所述浮力组件（3）包括浮块（31），所述浮块（31）具有大小可调的排水体积；/n所述浮力组件（3）还包括过流笼（32）、遮挡组件（33）、垂直轴叶轮（34）和抽吸叶轮（35），所述过流笼（32）安装在浮块（31）上表，过流笼（32）包括笼顶（321）和支柱（322），所述笼顶（321）水平，笼顶（321）与浮块（31）上表之间通过若干根支柱（322）连接，所述浮块（31）包括圆柱状块体（311），所述块体（311）上表中央设置竖直往下延伸的主流道（312），所述主流道（312）在块体（311）内的末端沿水平方向伸出若干条分流流道（313）并延伸至块体（311）外表面，所述遮挡组件（33）包围块体（311）外表面并根据水流选择性打开背水侧分流流道（313）出口，所述垂直轴叶轮（34）和抽吸叶轮（35）安装在同一根竖直轴上，竖直轴两端分别通过轴承安装在笼顶（321）和主流道（312）内壁上，所述垂直轴叶轮（34）位于过流笼（32）内，所述抽吸叶轮（35）位于主流道（312）靠近块体（311）上表面的进口处；/n所述遮挡组件（33）包括圆环（331）、舵叶（332），所述圆环（331）包围块体（311）外表，圆环（331）下部设置尾流出口（3311），所述圆环（331）上部内表面设置环凸（3312），所述块体（311）外表设置环槽（314），所述环凸（3312）嵌入环槽（314）内，所述圆环（331）与块体（311）同轴并可进行相对旋转，所述舵叶（332）连接在圆环（331）外表上并径向延伸，舵叶（332）和尾流出口（3311）各自的中心线在圆环（331）的同一个径向角度上；/n所述分流流道（313）设置8个及以上，分流流道（313）以块体（311）中轴线均匀；所述过流笼（32）外罩设一层过滤网。/n...

【技术特征摘要】
1.一种海上风电用的反馈防冲击底座，连接着发电机头（1），其特征在于：所述反馈防冲击底座包括支撑柱（2）、浮力组件（3）、连接座（4）、安装柱（5）和底板（6），所述底板（6）固定于海底，底板（6）上表面竖直往上伸出若干根安装柱（5），所述连接座（4）包括连接柱（41）和连接盘（42），所述连接盘（42）上设置若干个与安装柱（5）对应的孔，连接盘（42）沿安装柱（5）可竖直滑动，所述连接盘（42）向上通过连接柱（41）与浮力组件（3）相连接，所述支撑柱（2）连接浮力组件（3）与发电机头（1），所述浮力组件（3）位于海平面下；
所述浮力组件（3）包括浮块（31），所述浮块（31）具有大小可调的排水体积；
所述浮力组件（3）还包括过流笼（32）、遮挡组件（33）、垂直轴叶轮（34）和抽吸叶轮（35），所述过流笼（32）安装在浮块（31）上表，过流笼（32）包括笼顶（321）和支柱（322），所述笼顶（321）水平，笼顶（321）与浮块（31）上表之间通过若干根支柱（322）连接，所述浮块（31）包括圆柱状块体（311），所述块体（311）上表中央设置竖直往下延伸的主流道（312），所述主流道（312）在块体（311）内的末端沿水平方向伸出若干条分流流道（313）并延伸至块体（311）外表面，所述遮挡组件（33）包围块体（311）外表面并根据水流选择性打开背水侧分流流道（313）出口，所述垂直轴叶轮（34）和抽吸叶轮（35）安装在同一根竖直轴上，竖直轴两端分别通过轴承安装在笼顶（321）和主流道（312）内...

【专利技术属性】
技术研发人员：不公告发明人，
申请(专利权)人：王上，
类型：发明
国别省市：江苏;32