一种具有节点浮箱的浮式基础制造技术

本发明专利技术公开了一种具有节点阻尼浮箱的浮式基础，涉及海上风电工程技术领域，该浮式基础包括至少三个浮箱组件，相邻两个上述浮箱组件通过横撑连接，上述横撑中部设有用于提供浮力的节点浮箱，斜撑的一端与上述浮箱组件连接，另一端与上述节点浮箱连接。将斜撑通过节点浮箱与横撑连接，不仅增强了相邻两个浮箱组件的连接稳定性，且加强了斜撑与横撑连接节点处的结构强度；且通过在连接相邻两个浮箱组件之间的横撑上，设置用于提供浮力的节点浮箱，从而增加了浮式基础的垂向湿表面面积，通过增大垂直方向的面积对减少浮式基础的垂荡有益，延长系泊锚链、风机和电缆的使用寿命。风机和电缆的使用寿命。风机和电缆的使用寿命。

【技术实现步骤摘要】
一种具有节点浮箱的浮式基础


[0001]本专利技术涉及海上风电工程
，具体涉及一种具有节点阻尼浮箱的浮式基础。

技术介绍

[0002]随着我国海上风电行业的迅猛发展，近海风资源陆续得到开发，目前海上风电行业逐渐朝深海进一步发展。相对于传统的桩式基础和导管架基础，漂浮式基础形式，其优点在于对深水条件适应强，能够更好利用风能资源等，且随着水深的增加，漂浮式基础形式的优势将更加明显。
[0003]目前，漂浮式风机的浮式基础多为三立柱结构型式，各立柱之间通过横撑、斜撑等实现连接和结构的加强，这使得空间桁架结构异常复杂，增加用钢量，同时由于节点众多，疲劳问题突出。同时由于风电机组发电功率快速提升，浮式基础结构的尺寸越来越大，作业载荷越来越高，在海面处受到波浪和海流作用后，会发生横荡、纵荡、艏摇、横摇、纵摇、垂荡运动，且运动幅度较大，不利于风机发电，对基础疲劳影响也会增大。

技术实现思路

[0004]针对现有技术中存在的缺陷，本专利技术的目的在于提供一种具有节点阻尼浮箱的浮式基础，以解决现有技术中浮式基础连接节点薄弱、浮式基础的摇摆和垂荡性能差的问题。
[0005]为达到以上目的，本专利技术采取的技术方案是：
[0006]本申请提供一种具有节点浮箱的浮式基础，包括至少三个浮箱组件，相邻两个上述浮箱组件通过横撑连接，上述横撑中部设有用于提供浮力的节点浮箱，斜撑的一端与上述浮箱组件连接，另一端与上述节点浮箱连接。
[0007]在一些可选的实施例中，上述节点浮箱为空心结构且为具有设定直径的圆柱体。
[0008]在一些可选的实施例中，根据确定上述节点浮箱的设定直径，其中F为上述节点浮箱承受的设定波浪力，C
m
为惯性力系数，C
d
为拖拽力系数，u为水质点垂直于上述节点浮箱轴线的相对速度，为水质点垂直于上述节点浮箱轴线的加速度，D为上述节点浮箱的设定直径，ρ为海水密度。
[0009]在一些可选的实施例中，上述节点浮箱内设有阻尼组件。
[0010]在一些可选的实施例中，上述阻尼组件包括压载质量块，其通过具有设定刚度的弹簧及阻尼器设于上述节点浮箱内。
[0011]在一些可选的实施例中，上述弹簧及上述阻尼器的伸缩方向与上述横撑的轴线平行。
[0012]在一些可选的实施例中，上述节点浮箱内还设有用于支撑上述压载质量块的支撑件，用于使上述压载质量块沿上述阻尼组件伸缩方向滑动。
[0013]在一些可选的实施例中，上述节点浮箱位于上述横撑的中点，上述斜撑设有两个，
两个上述斜撑的一端分别与两个相邻的上述浮箱组件连接，另一端与位于两个上述浮箱组件之间的上述节点浮箱连接。
[0014]在一些可选的实施例中，上述浮箱组件包括：
[0015]浮筒立柱，上述斜撑与上述浮筒立柱的弧形侧壁连接；
[0016]阻尼箱，其连接于上述浮筒立柱的底部，上述横撑与上述阻尼箱连接。
[0017]在一些可选的实施例中，上述阻尼箱为圆柱形，且直径大于上述浮筒立柱的直径。
[0018]与现有技术相比，本专利技术的优点在于：将斜撑通过节点浮箱与横撑连接，不仅增强了相邻两个浮箱组件的连接稳定性，且加强了斜撑与横撑连接节点处的结构强度；且通过在连接相邻两个浮箱组件之间的横撑上，设置用于提供浮力的节点浮箱，从而增加了浮式基础的垂向湿表面面积，通过增大垂直方向的面积对减少浮式基础的垂荡有益，延长系泊锚链、风机和电缆的使用寿命。
附图说明
[0019]为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，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申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0020]图1为本专利技术一种具有节点浮箱的浮式基础的结构示意图；
[0021]图2为图1的侧视示意图；
[0022]图3为图1的俯视示意图；
[0023]图4为图1的仰视示意图；
[0024]图5为图1中节点浮箱的透视示意图。
[0025]图中：1、浮箱组件；11、浮筒立柱；12、阻尼箱；21、横撑；211、右横撑；212、左横撑；22、节点浮箱；23、斜撑；24、连接杆；3、压载质量块；41、弹簧；42、阻尼器。
具体实施方式
[0026]为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
[0027]以下结合附图对本专利技术的实施例作进一步详细说明。
[0028]本申请提供一种具有节点浮箱的浮式基础，包括至少三个浮箱组件1，相邻两个上述浮箱组件1通过横撑21连接，上述横撑21中部设有用于提供浮力的节点浮箱22，斜撑23的一端与上述浮箱组件1连接，另一端与上述节点浮箱22连接。
[0029]可以理解，节点浮箱22位于斜撑23和横撑21的连接节点处，从而为斜撑23和横撑21的连接增加了节点面积，提高了结构强度，使连接更稳定。另一方面，节点浮箱22还增加了浮式基础垂直方向的湿表面面积，能够有效减少浮式基础遇到波浪时产生的上下垂荡。
[0030]需要注意的是，应使节点浮箱22在竖直方向的截面积大于所述横撑21在竖直方向的截面积，以增加横撑21上的湿表面面积。
[0031]在本例中，上述节点浮箱22为空心结构且为具有设定直径的圆柱体。
[0032]可以理解，将节点浮箱22设置为空心结构，可以进一步增加节点浮箱22的浮力，同时圆柱形的节点浮箱相较于其他形状的结构来说，对于各个方向上的受力更均衡，从而进一步降低浮式基础遇到波浪时产生的上下垂荡。
[0033]进一步地，根据确定上述节点浮箱22的设定直径，其中F为节点浮箱22承受的设定波浪力，C
m
为惯性力系数，C
d
为拖拽力系数，u为水质点垂直于上述节点浮箱22轴线的相对速度，为水质点垂直于上述节点浮箱22轴线的加速度，D为上述节点浮箱22的设定直径，ρ为海水密度。
[0034]可以理解，圆柱形的节点浮箱22浸没在水体内，其设定直径D根据设定承受波浪力F来具体设定。通过增加节点浮箱22的直径，以提高节点浮箱22的承受波浪力，当然，应合理分配节点浮箱22和浮箱组件1之间的浮力和所承受的波浪力。
[0035]在一些可选的实施例中，上述节点浮箱22内设有阻尼组件。
[0036]内部中空的节点浮箱22为在内部加装阻尼组件提供了安装空间，通过在内部安装合适刚度的调谐质量阻尼器(Tuned Mass Damper，TMD)，可以让浮式基础具备减摇减振作用可以有效减小浮式基础的横荡和横摇。
[0037]进一本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种具有节点浮箱的浮式基础，其特征在于，包括至少三个浮箱组件(1)，相邻两个所述浮箱组件(1)通过横撑(21)连接，所述横撑(21)中部设有用于提供浮力的节点浮箱(22)，斜撑(23)的一端与所述浮箱组件(1)连接，另一端与所述节点浮箱(22)连接。2.如权利要求1所述的具有节点浮箱的浮式基础，其特征在于，所述节点浮箱(22)为空心结构且为具有设定直径的圆柱体。3.如权利要求2所述的具有节点浮箱的浮式基础，其特征在于，根据确定所述节点浮箱(22)的设定直径，其中F为所述节点浮箱(22)承受的设定波浪力，C
m
为惯性力系数，C
d
为拖拽力系数，u为水质点垂直于所述节点浮箱(22)轴线的相对速度，为水质点垂直于所述节点浮箱(22)轴线的加速度，D为所述节点浮箱(22)的设定直径，ρ为海水密度。4.如权利要求2所述的具有节点浮箱的浮式基础，其特征在于，所述节点浮箱(22)内设有阻尼组件。5.如权利要求4所述的具有节点浮箱的浮式基础，其特征在于，所述阻尼组件包括压载质量块(3)，其通过具有设定刚度的弹簧(41)及阻尼器(42)设...

【专利技术属性】
技术研发人员：孟轲，孔凡富，雷慧，王允，麻妍妍，
申请(专利权)人：中国船舶重工集团公司第七一九研究所，
类型：发明
国别省市：