海上风电塔的无桩自稳底座制造技术

本发明专利技术涉及新能源技术领域，具体是一种海上风电塔的无桩自稳底座，包括安装柱，所述安装柱的底部设有可收缩的支撑柱，所述支撑柱的底部设有密封罩，所述密封罩的底部设有固定锚，所述安装柱的上下部的外壁均固定的设有支撑板，所述安装柱的外壁安装有支撑架；本发明专利技术的支撑柱设置成可收缩的形式，在运输过程中不占用空间，安装时在支撑柱中泵水和气即可形成支撑柱体，在水面以下进行支撑，降低整体的重心，提高稳定性，并且根据其水和气的比例可以调节整个桩体的高度，适应潮汐，安装柱和支撑架之间也是柔性连接可以在海浪中保持稳定性，降低风电塔本身的摇晃，提高稳定性和连接结构的可靠性。

【技术实现步骤摘要】
海上风电塔的无桩自稳底座
本专利技术涉及新能源
，具体是一种海上风电塔的无桩自稳底座。
技术介绍
随着世界能源日趋紧张，风力发电作为一种新能源的来源，受到世界各国的重视。我国海域面积辽阔，蕴含丰富的风能资源，特别是在近海区域发展风电，具有巨大的经济价值，近海风电不同于内陆风电，其塔架基础的施工难度大，易受天气环境的影响。同时，现有的近海风电存在制造安装周期长、固定困难等问题。目前，常采用的方式是在内陆制造风电塔架及其基础，在港口将风电塔架和基础总装成能浮于海面的单个浮体，将这些浮体拖曳至风电场进行安装。传统风电塔架形式多为桩基础或重力式基础，而这些传统风电塔架基础的海上施工和安装费用较高并且安装工程量大，因此有必要对现有的近海风电塔架基础进行改进。因此，申请号为CN201510584627.0的专利技术公开一种充气运输水压桩固定式海上风电塔架基础，方便运输和安装，减少制造工程量和安装工程量、缩短工期，确保风电场尽快并网发电，但是，这种塔架基础仍需要混凝土的浇筑等作业形成固定的桩柱进行支撑，施工时不仅会对海水环境造成影响，且后期拆除仍需要耗费较大的人力物力。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种海上风电塔的无桩自稳底座，以解决现有技术中提出的问题。为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：一种海上风电塔的无桩自稳底座，包括安装柱，所述安装柱的底部设有可收缩的支撑柱，所述支撑柱的底部设有密封罩，所述密封罩的底部设有固定锚，所述安装柱的上下部的外壁均固定的设有支撑板，所述安装柱的外壁安装有支撑架，并位于两个所述支撑板的内侧，所述支撑板与所述支撑架之间设有上层缓冲囊和下层缓冲囊。安装柱为不锈钢材质，在安装柱的外部设有防腐蚀涂层，安装柱整体呈一个柱型，在安装柱的外壁的上下部设有一个环形的支撑板，支撑架安装在安装柱的外围，并且在支撑架和支撑板之间填充了上层缓冲囊和下层缓冲囊，上层缓冲囊和下层缓冲囊中均填充有水，由于支撑板与上层缓冲囊、下层缓冲囊之间的接触面大，且是柔性连接的，可以有效的吸附晃动，安装柱的上方安装好风电塔后，在小幅度的浪的摇摆下，通过支撑架与安装柱之间的柔性连接，可以可靠的保证风电塔的平稳性，不会发生随浪的摇晃，或者在较大的浪下，尽可能的降低摇晃的幅度，而利用底部的固定锚可以使得装置固定的某一个范围内，不会进行漂移。优选的，所述支撑柱包括内层支撑部和外层支撑部，所述安装柱和密封罩中设有用于对所述内层支撑部、外层支撑部充水或气的泵组，当所述内层支撑部中充满水后所述内层支撑部的内侧形成线缆腔，所述外层支撑部位于所述内层支撑部的外侧。为了方便在运输过程中将设备运输到海中，若使用较短的支撑柱，则无法达到好的降低重心的效果，若使用一节一节拼装的支撑柱，则安装较为困难，若使用较长的支撑柱，则在运输过程中对船只的要求较高，因此采用由高强度囊制成的内层支撑部和外层支撑部，在运输到目的地时，先对内层支撑部进行充水，内层支撑部有一个进水阀和一个排水阀，在向内层支撑部充水之后，内层支撑部就由柔性向刚性转变，其轴线与风电塔的轴线重合，而外层支撑部中先充入气体，先支撑起来一个框架，然后再向外层支撑部中充入水，增加桩体的稳定性和降低整体重心，可以在释放水和充水来调整吃水深度，便于进行潮汐高度的调整，中间的线缆腔用于盛放信号线缆。优选的，所述内层支撑部的内部设有竖向分布的水腔膜，所述水腔膜呈蜂窝状分布，所述水腔膜的内侧形成水腔，所述外层支撑部的内侧设有空气腔和容纳腔，所述水腔和容纳腔分别连接在所述泵组的泵气端和泵水端。通过竖向且呈蜂窝状分布的水腔膜，可以增加内层支撑部的刚性，抗弯能力好，利用泵组向空气腔中泵气，支撑起来，再利用泵组向容纳腔中泵水，当泵水量到达一定量时，整个设备处于稳定的吃水状态，可以根据潮汐情况，来调节泵水和排水，以达到合适的吃水深度。优选的，所述泵组包括第一水泵和第二水泵，所述第一水泵位于所述安装柱上，所述第一水泵通过分配阀与所述内层支撑部和外层支撑部连接，所述第一水泵的进水管位于所述安装柱的下方，所述第二水泵位于所述密封罩的内部，所述密封罩的进水管连接在所述内层支撑部和外层支撑部的底部，所述第二水泵的排水管位于所述密封罩的外部。泵组还包括有气泵，第一水泵通过分配阀和内层支撑部和外层支撑部连接中的水腔和容纳腔，向水腔和容纳腔中泵水，以将内层支撑部和外层支撑部撑起来，第二水泵在密封罩的内部，可以将水腔和容纳腔中的水排出，即可以控制整个装置的吃水深度，或者在拆除是排水用。优选的，所述支撑架包括若干个位于所述安装柱外壁的第二支撑板和固定在若干个所述第二支撑板第二端的固定圈，若干个所述第二支撑板之间形成活动间隙，所述活动间隙的外沿固定有若干个浮筒，所述第二支撑板与所述安装柱的接触面为弧面，所述安装柱的外壁上设有与所述第二支撑板配合的环形凸缘。利用若干个第二支撑板和固定圈组成支撑框体，在利用浮筒形成浮力进行支撑，由于浮筒位于外层，当外侧的波浪浮动时，支撑架随着波浪而运动，通过第二支撑板与安装柱之间的弧形接触面可以方便进行滑动，以形成中间稳定，而四周随波而动的情况，这样可以降低安装柱的左右摇晃程度，仅进行上下方向的晃动，提高风电塔的稳定性。优选的，所述活动间隙中设有活动杆，所述活动杆与所述第二支撑板之间通过活动轴铰接，所述活动杆的另一端固定有浮球，所述密封罩的内部设有与所述支撑柱同轴的转盘，所述活动轴上设有位移传感器，所述转盘由与位移传感器信号连接的电机驱动。当波浪因风力而变大的时候，会造成装置的晃动更加明显，此时，由于活动杆一端的浮球随着波浪而飘动，因此会在活动轴的一端带来更大的位移量，当位移量超过一定值时，则会传输相应的信号给转盘上的驱动电机，带动转盘以一定的转速转动，形成陀螺仪，在轴向上即可获得更加稳定的效果，以抵抗更大的晃动。优选的，所述上层缓冲囊和下层缓冲囊均呈环形，所述上层缓冲囊和下层缓冲囊中设有呈环形的缓冲圈，所述缓冲圈的中间位置处设有缓冲腔，所述缓冲腔沿所述支撑板的轴线方向设有若干个通孔。利用环形的上层缓冲囊和下层缓冲囊可以很好的与支撑板贴合，并具有很大的接触面积，当某一侧产生波浪而发生上下的位移时，都会通过上层缓冲囊和下层缓冲囊的形变而进行缓冲，另外，通过缓冲圈形成较大的刚性，在形变的同时，提供更强的支撑性，利用缓冲腔上的通孔，可以增加缓冲圈的吸能能力，更加抑制波浪的浮动摇晃的作用。优选的，所述固定圈的下沿设有与所述浮球数量相同的螺旋桨，且所述螺旋桨与位于其相对一侧的所述活动轴上的位移传感器信号连接。当浪来的一侧的浮球飘起时，则相对一侧的螺旋桨会接收到信号而驱动，向着反方向而推动，可以一定程度上防止整个装置被推走，造成底部的牵引力过大。优选的，所述安装柱的中间位置处设有安装槽，所述安装槽的外沿设有向上延伸的限位环，所述支撑板的上端面向外设有一个向下倾斜的斜面。风电塔安装在安装槽中，利用限位环以及支撑板上的斜面可以防止水在支撑板上堆积，进而一定长度上防止安装部位被浸泡而腐蚀。优选本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种海上风电塔的无桩自稳底座，其特征在于：包括安装柱（1），所述安装柱（1）的底部设有可收缩的支撑柱，所述支撑柱的底部设有密封罩（3），所述密封罩（3）的底部设有固定锚（6），所述安装柱（1）的上下部的外壁均固定的设有支撑板（11），所述安装柱（1）的外壁安装有支撑架（4），并位于两个所述支撑板（11）的内侧，所述支撑板（11）与所述支撑架（4）之间设有上层缓冲囊（12）和下层缓冲囊（13）；/n所述支撑柱包括内层支撑部（21）和外层支撑部（22），所述安装柱（1）和密封罩（3）中设有用于对所述内层支撑部（21）、外层支撑部（22）充水或气的泵组，当所述内层支撑部（21）中充满水后所述内层支撑部（21）的内侧形成线缆腔（201），所述外层支撑部（22）位于所述内层支撑部（21）的外侧；/n所述上层缓冲囊（12）和下层缓冲囊（13）均呈环形，所述上层缓冲囊（12）和下层缓冲囊（13）中设有呈环形的缓冲圈（41），所述缓冲圈（41）的中间位置处设有缓冲腔（411），所述缓冲腔（411）沿所述支撑板（11）的轴线方向设有若干个通孔。/n

【技术特征摘要】
1.一种海上风电塔的无桩自稳底座，其特征在于：包括安装柱（1），所述安装柱（1）的底部设有可收缩的支撑柱，所述支撑柱的底部设有密封罩（3），所述密封罩（3）的底部设有固定锚（6），所述安装柱（1）的上下部的外壁均固定的设有支撑板（11），所述安装柱（1）的外壁安装有支撑架（4），并位于两个所述支撑板（11）的内侧，所述支撑板（11）与所述支撑架（4）之间设有上层缓冲囊（12）和下层缓冲囊（13）；
所述支撑柱包括内层支撑部（21）和外层支撑部（22），所述安装柱（1）和密封罩（3）中设有用于对所述内层支撑部（21）、外层支撑部（22）充水或气的泵组，当所述内层支撑部（21）中充满水后所述内层支撑部（21）的内侧形成线缆腔（201），所述外层支撑部（22）位于所述内层支撑部（21）的外侧；
所述上层缓冲囊（12）和下层缓冲囊（13）均呈环形，所述上层缓冲囊（12）和下层缓冲囊（13）中设有呈环形的缓冲圈（41），所述缓冲圈（41）的中间位置处设有缓冲腔（411），所述缓冲腔（411）沿所述支撑板（11）的轴线方向设有若干个通孔。


2.根据权利要求1所述的海上风电塔的无桩自稳底座，其特征在于：所述内层支撑部（21）的内部设有竖向分布的水腔膜（212），所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：裴广华，
申请(专利权)人：裴广华，
类型：发明
国别省市：江苏;32