具有主动防冲刷功能的海上风电基础制造技术

本发明专利技术公开了一种具有主动防冲刷功能的海上风电基础，所述具有主动防冲刷功能的海上风电基础包括桩基础、固定架、导沙轮和涡轮盘，所述桩基础的横截面的外轮廓为圆形，所述桩基础至少部分埋入海床中，所述海床具有海床面，所述固定架设在所述桩基础的外周侧且与所述桩基础相连，所述导沙轮与所述固定架相连，所述导沙轮用于将所述桩基础外周侧的泥沙导向所述桩基础，所述涡轮盘与所述导沙轮相连，用于驱动所述导沙轮导沙。本发明专利技术的具有主动防冲刷功能的海上风电基础具有结构简单、安全可靠、防冲刷效果好的特点。防冲刷效果好的特点。防冲刷效果好的特点。

【技术实现步骤摘要】
具有主动防冲刷功能的海上风电基础


[0001]本专利技术涉及海上风电领域，尤其是涉及一种具有主动防冲刷功能的海上风电基础。

技术介绍

[0002]风能作为一种清无害的可再生能源，日益受到人类重视。其中相对于陆地风能而言，海上风能资源不仅具有较高的风速，而且距离海岸线较远，不受噪音限值的影响，允许机组制造更为大型化。
[0003]具有主动防冲刷功能的海上风电基础是支撑整个海上风力机的关键所在，成本约占整个海上风电投资的20％至25％，而海上风力发电机发生的事故多为桩基基础不稳造成的。由于波浪和潮流的作用，海上风电桩基基础周围的泥沙将会发生冲刷并形成冲坑，冲刷坑将会对桩基基础的稳定性产生影响。此外，在海床表面附近夹杂着泥沙的水流不断冲刷着桩基基础，腐蚀破坏桩基基础表面，严重时会造成海上风力机机组的坍塌。目前采用的海上风电桩基基础的防冲刷装置，主要为抛石防护法。但是抛石防护的整体性较差，运用过程中的维护费用和工作量较大。

技术实现思路

[0004]本专利技术是基于专利技术人对以下事实和问题的发现和认识做出的：
[0005]在实际应用过程中，由于海浪和潮汐的作用，海水直接对海上风电桩基基础冲刷，海水的冲击力直接作用于海上风电桩基基础的表面，呈现向下的卷掘旋涡结构，旋涡结构将海床上的沉积物卷升起来，并进一步将其带远离桩基周围的地方，形成了冲刷坑，冲刷坑的形成使得桩基础深度变浅，影响桩基基础的稳定性，严重时会造成海上风力机机组的坍塌。
[0006]本专利技术旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本专利技术的实施例提出一种具有良好的防冲刷性能的海上风电多桩基础。
[0007]根据本专利技术的具有主动防冲刷功能的海上风电基础包括桩基础、固定架、导沙轮和涡轮盘，所述桩基础的横截面的外轮廓为圆形，所述桩基础至少部分埋入海床中，所述海床具有海床面，所述固定架设在所述桩基础的外周侧且与所述桩基础相连，所述导沙轮与所述固定架相连，所述导沙轮用于将所述桩基础外周侧的泥沙导向所述桩基础，所述涡轮盘与所述导沙轮相连，用于驱动所述导沙轮导沙。
[0008]根据本专利技术的具有主动防冲刷功能的海上风电基础通过所述涡轮盘驱动所述导沙轮向所述桩基础导沙，减少冲刷坑的形成，具有结构简单、安全可靠、防冲刷效果好的特点。
[0009]在一些实施例中，所述具有主动防冲刷功能的海上风电基础还包括传动杆，所述传动杆的一端与所述涡轮盘相连，所述传动杆的另一端与所述导沙轮相连，用于传递所述涡轮盘的驱动动力。
[0010]在一些实施例中，所述具有主动防冲刷功能的海上风电基础还包括单向棘轮，所述单向棘轮与所述涡轮盘相连，所述单向棘轮设在所述传动杆上，所述涡轮盘沿所述第一方向设置，且所述涡轮盘适于在海水推动下转动，以便通过所述单向棘轮和所述传动杆驱动所述导沙轮导沙。
[0011]在一些实施例中，所述导沙轮为叶轮，所述叶轮的扬程大于所述叶轮与所述桩基础的间距。
[0012]在一些实施例中，所述导沙轮的旋转中心线正交于所述桩基础的长度方向。
[0013]在一些实施例中，所述具有主动防冲刷功能的海上风电基础还包括固定件，所述固定件为锥形件，所述锥形件的横截面积沿所述桩基础的长度方向朝向所述海床逐渐变小，所述锥形件与所述导沙轮相连且沿所述桩基础的长度方向向所述海床内延伸。
[0014]在一些实施例中，所述导沙轮为多个，所述涡轮盘为多个，多个所述导沙轮与多个所述涡轮盘一一对应地相连且在所述桩基础的周向上间隔布置。
[0015]在一些实施例中，至少部分所述涡轮盘位于海平面以下。
[0016]在一些实施例中，所述桩基础的外周面包括朝向潮流方向的正面、所述正面相对的背面以及两个侧面，在所述正面上和所述背面上分布的相邻所述导沙轮的间距小于在所述两个侧面上分布的相邻所述导沙轮的间距。
[0017]在一些实施例中，所述桩基础的底部具有沿所述桩基础的长度方向向所述海床内延伸的切土板，所述切土板的底端为刃形结构。
附图说明
[0018]图1是根据本专利技术实施例的具有主动防冲刷功能的海上风电基础的结构示意图。
[0019]附图标记：
[0020]桩基础1，固定架2，导沙轮3，涡轮盘4，传动杆5，固定件6。
具体实施方式
[0021]下面详细描述本专利技术的实施例，实施例的示例在附图中示出。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本专利技术，而不能理解为对本专利技术的限制。
[0022]下面根据图1描述本专利技术的实施例的具有主动防冲刷功能的海上风电基础。
[0023]根据本专利技术的具有主动防冲刷功能的海上风电基础包括桩基础1、固定架2、导沙轮3和涡轮盘4。
[0024]桩基础1的横截面的外轮廓为圆形，桩基础1至少部分埋入海床中，海床具有海床面，固定架2设在桩基础1的外周侧且与桩基础1相连，导沙轮3与固定架2相连，导沙轮3用于将桩基础1外周侧的泥沙导向桩基础1，涡轮盘4与导沙轮3相连，用于驱动导沙轮3导沙。
[0025]如图1所示，圆柱形的桩基础1向下埋入海床中，桩基础1的外周环绕有固定架2，固定架2与桩基础1连接在一起，在固定架2上设有导沙轮3，导沙轮3朝向桩基础1设置，在导沙轮3的上方设有涡轮盘4，涡轮盘4在海水的推动下转动，从而产生驱动力，驱动力向下传到导沙轮3上，以将桩基础1四周的泥沙向桩基础1的方向导入，当海水潮流冲击桩基础1时，在桩基础1外周形成马蹄形旋涡，将泥沙冲刷开形成冲刷坑，此时导沙轮3将泥沙再次导入冲刷坑位置进行填充，减少了冲刷坑的形成，提高了桩基础1的防冲刷性能和稳定性。
[0026]根据本专利技术的具有主动防冲刷功能的海上风电基础通过涡轮盘4驱动导沙轮3向桩基础1导沙，减少冲刷坑的形成，具有结构简单、安全可靠、防冲刷效果好的特点。
[0027]在一些实施例中，具有主动防冲刷功能的海上风电基础还包括传动杆5，传动杆5的一端与涡轮盘4相连，传动杆5的另一端与导沙轮3相连，用于传递涡轮盘4的驱动动力。
[0028]如图1所示，驱动件4位于导沙轮3的上方，为有效传递驱动件4的驱动动力，在驱动件4和导沙轮3之间设有传动杆5，传动杆5的传动方式包括但不限于齿轮传动、蜗杆传动、连杆传动等传动方式。
[0029]在一些实施例中，具有主动防冲刷功能的海上风电基础还包括单向棘轮(图中未示出)，单向棘轮与涡轮盘4相连，单向棘轮设在传动杆5上，涡轮盘4沿第一方向设置，且涡轮盘4适于在海水推动下转动，以便通过单向棘轮和传动杆5驱动导沙轮3导沙。
[0030]涡轮盘4可在海水驱动下转动，海水产生的潮流方向多变，相反方向的潮流驱动涡轮盘4产生的动力方向也相反，为保证导沙轮3导沙方向是由桩基础1外周侧朝向桩基础1，在涡轮盘4与传动杆5之间设置单向棘轮，当潮流方向为从桩基础1外周侧朝向桩基础1时，涡轮盘4产生的驱动动力通过单向棘轮和传动杆5向下传递给导沙轮3，导沙轮3开始导沙，当潮流方向相反时，单向棘轮不进行动力传输，防止导沙本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种具有主动防冲刷功能的海上风电基础，其特征在于，包括：桩基础，所述桩基础的横截面的外轮廓为圆形，所述桩基础至少部分埋入海床中，所述海床具有海床面；固定架，所述固定架设在所述桩基础的外周侧且与所述桩基础相连；导沙轮，所述导沙轮与所述固定架相连，所述导沙轮用于将所述桩基础外周侧的泥沙导向所述桩基础；涡轮盘，所述涡轮盘与所述导沙轮相连，用于驱动所述导沙轮导沙。2.根据权利要求1所述的具有主动防冲刷功能的海上风电基础，其特征在于，还包括传动杆，所述传动杆的一端与所述涡轮盘相连，所述传动杆的另一端与所述导沙轮相连，用于传递所述涡轮盘的驱动动力。3.根据权利要求2所述的具有主动防冲刷功能的海上风电基础，其特征在于，还包括单向棘轮，所述单向棘轮与所述涡轮盘相连，所述单向棘轮设在所述传动杆上，所述涡轮盘沿第一方向设置，且所述涡轮盘适于在海水推动下转动，以便通过所述单向棘轮和所述传动杆驱动所述导沙轮导沙。4.根据权利要求1所述的具有主动防冲刷功能的海上风电基础，其特征在于，所述导沙轮为叶轮，所述叶轮的扬程大于所述叶轮与所述桩基础的间距。5.根据权利要求1所述的具有主动防冲刷功能的海上风电基础，其特征在于，所述导沙轮的旋...

【专利技术属性】
技术研发人员：尹铁男，刘鑫，兰连军，薛文超，苏人奇，孙财新，卢坤鹏，周昳鸣，
申请(专利权)人：华能浙江能源开发有限公司清洁能源分公司，
类型：发明
国别省市：