CN109026550A - 单柱式海上风力发电机基础结构 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了单柱式海上风力发电机基础结构，包括承接台，所述承接台的顶部固定连接有连接架杆，所述连接架杆的数量为四个且两两对称设置在承接台的顶部，四个连接架杆的顶端通过上架板固定连接，相邻的两个连接架杆之间通过三个十字连接筋固定连接，所述上架板顶部的左右两侧均固定连接有侧撑杆，所述上架板顶部的中点处固定连接有发电机塔架，所述侧撑杆靠近发电机塔架的一端固定连接有扶持板，所述扶持板靠近发电机塔架的一侧与发电机塔架相互接触。本发明结构简单，便于施工操作，基础的稳定性较好，地基承载力高，不易产生固定不稳或易塌陷等问题的产生，同时施工成本较低，有利于提高施工效率。

Description

单柱式海上风力发电机基础结构
技术领域
本发明涉及风力发电设备技术领域，具体为单柱式海上风力发电机基础结构。
背景技术
风力发电机是将风能转化为电能的装置，主要由叶片，发电机，机械部件和电气部件组成，根据旋转轴的不同，风力发电机主要分为水平轴风力发电机和垂直轴风力发电机两类，目前市场上水平轴风力发电机占主流位置，广义地说，它是一种以太阳为热源，以大气为工作介质的热能利用发动机，风力发电利用的是自然能源，相对柴油发电要好的多，但是若应急来用的话，还是不如柴油发电机，风力发电不可视为备用电源，但是却可以长期利用。
陆上的风力发电机基础一般有混凝土扩展基础和桩基础两种，但是在海上建设风电场与普通的陆上风电场有不同之处，普通的陆上施工机械和施工方法将不能使用，风力发电机基础采用打桩船打桩、混凝土搅拌运输船浇筑混凝土，海上风力发电机基础由于受海浪影响，因此需要解决防浪问题，并且同时要便于施工，由于海底一般都为淤泥质土或粉砂类土的软质地基，地基承载力很低，因而容易产生固定不稳，塌陷等问题出现，因此如何克服上述问题，搭建一种海上风力发电机的基础结构是目前急需解决的一个问题。另外，现有的风力发电机仅仅能够利用风力进行发电，当海上没有风时，则就无法正常发电，环境适应能力较差，而当风浪较大时，发电装置容易倾斜甚至倾倒，溅起的海水也容易侵蚀发电机的叶片，严重影响发电装置的正常使用。
发明内容
本发明的目的在于提供单柱式海上风力发电机基础结构，以解决上述背景技术中提出的问题，具备地基承载力好，便于施工的优点。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：单柱式海上风力发电机基础结构，包括承接台，所述承接台的顶部固定连接有连接架杆，所述连接架杆的数量为四个且两两对称设置在承接台的顶部，四个连接架杆的顶端通过上架板固定连接，相邻的两个连接架杆之间通过三个十字连接筋固定连接，所述上架板顶部的左右两侧均固定连接有侧撑杆，所述上架板顶部的中点处固定连接有发电机塔架，所述侧撑杆靠近发电机塔架的一端固定连接有扶持板，所述扶持板靠近发电机塔架的一侧与发电机塔架相互接触，两个侧撑杆的前后两侧均通过半环连接筋固定连接，所述承接台的底部固定连接有斜支撑梁，所述斜支撑梁远离承接台的一端固定连接有钢管桩，所述钢管桩的底部固定连接有负压桶。位于钢管桩的侧面上设置有洋流发电装置，洋流发电装置由叶轮、增速机、发电机等组成，叶轮的动力输出端与增速机的动力输入端连接，增速机的动力输出端与潮流能发电机的动力输入端连接。所述基础结构还包括紧固装置，紧固装置包括缆绳，缆绳上设有张紧装置，缆绳一端与锚座连接，锚座与海床固定连接，缆绳另一端与上架板固定连接。每个斜支撑梁下方均设有可拆卸的减重装置。上架板上还固定设置呈“V”形的遮水板，遮水板开口朝下。承接台、斜支撑梁以及钢管桩的外表面均涂覆有镀锌层。
优选的，所述减重装置为漂浮桶。
优选的，所述上架板底部且对应连接架杆的外侧固定连接有加强筋，所述加强筋靠近连接架杆的一侧与连接架杆固定连接。
优选的，所述斜支撑梁的数量为不少于三个且等距离环绕设置在承接台底部的边缘处，相邻的两个斜支撑梁之间通过连接条固定连接。
优选的，所述扶持板由钢板或钢筋混凝土制成。
与现有技术相比，本发明的有益效果如下：
1）本发明通过设置处于海平面之上的承接台，可以使用混凝土搅拌运输船进行水上施工，提高了施工的简便程度以及施工质量，通过设置侧撑杆和扶持板，可对发电机塔架进行有效扶持支撑，以防止产生塔架倒塌现象发生，延长了海上风力发电机的使用寿命，通过设置斜支撑梁、钢管桩和负压桶，可通过钢管桩与负压桶将基础***海床之中，抽除负压桶内空气，在重力以及海水压力作用下，将整个基础在海床之上进行完全固定，本发明结构简单，便于施工操作，基础的稳定性较好，地基承载力高，不易产生固定不稳或易塌陷等问题的产生，同时施工成本较低，有利于提高施工效率。
2）通过设置洋流发电装置，除了能够利用风能进行发电以外，还可以利用洋流进行发电，提高了发电装置的适应能力。
3）通过设置紧固装置，能够提高发电装置的稳定性，防止风浪过大造成发电装置倾斜，通过设置遮水板，能够减少海水对发电装置的侵蚀，提高设备的使用寿命。
附图说明
图1为本发明主视图的结构剖面图；
图2为本发明侧视图的结构示意图。
图中：1承接台、2连接架杆、3上架板、4十字连接筋、5侧撑杆、6发电机塔架、7扶持板、8半环连接筋、9斜支撑梁、10钢管桩、11负压桶、12加强筋、13连接条、14张紧装置、15缆绳、16锚座、17减重装置、18洋流发电装置、19遮水板。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1-2，单柱式海上风力发电机基础结构，包括承接台1，承接台1的顶部固定连接有连接架杆2，连接架杆2的数量为四个且两两对称设置在承接台1的顶部，四个连接架杆2的顶端通过上架板3固定连接，上架板3底部且对应连接架杆2的外侧固定连接有加强筋12，加强筋12靠近连接架杆2的一侧与连接架杆2固定连接，通过设置加强筋12，加固了连接架杆2与上架板3之间连接的固定程度，防止长时间使用，连接架杆2折断或从上架板3之上脱落，相邻的两个连接架杆2之间通过三个十字连接筋4固定连接，通过设置十字连接筋4，可对连接架杆2之间进行两两连接，提高了整体结构的稳固程度，上架板3顶部的左右两侧均固定连接有侧撑杆5，上架板3顶部的中点处固定连接有发电机塔架6，侧撑杆5靠近发电机塔架6的一端固定连接有扶持板7，扶持板7由钢板或钢筋混凝土制成，扶持板7靠近发电机塔架6的一侧与发电机塔架6相互接触，通过设置侧撑杆5和扶持板7，可对发电机塔架6进行有效扶持支撑，以防止产生塔架倒塌现象发生，延长了海上风力发电机的使用寿命，两个侧撑杆5的前后两侧均通过半环连接筋8固定连接，承接台1的底部固定连接有斜支撑梁9，斜支撑梁9的数量为不少于三个且等距离环绕设置在承接台1底部的边缘处，相邻的两个斜支撑梁9之间通过连接条13固定连接，斜支撑梁9远离承接台1的一端固定连接有钢管桩10，钢管桩10的底部固定连接有负压桶11，斜支撑梁9、钢管桩10和负压桶11的表面均涂有耐腐蚀涂料，可有效防止表面被海水中离子侵蚀，本发明通过设置处于海平面之上的承接台1，可以使用混凝土搅拌运输船进行水上施工，提高了施工的简便程度以及施工质量，通过设置侧撑杆5和扶持板7，可对发电机塔架6进行有效扶持支撑，以防止产生塔架倒塌现象发生，延长了海上风力发电机的使用寿命，通过设置斜支撑梁9、钢管桩10和负压桶11，可通过钢管桩10与负压桶11将基础***海床之中，抽除负压桶11内空气，在重力以及海水压力作用下，将整个基础在海床之上进行完全固定。
位于钢管桩10的侧面上设置有洋流发电装置18，洋流发电装置18由叶轮、增速机、发电机等组成，叶轮的动力输出端与增速机的动力输入端连接，增速机的动力输出端与潮流能发电机的动力输入端连接。洋流发电装置24能够通过洋流进行发电。所述基础结构还包括紧固装置，紧固装置包括缆绳15，缆绳15上设有张紧装置14，缆绳15一端与锚座16连接，锚座16与海床固定连接，缆绳15另一端与上架板3固定连接，如此设置，可以防止发电机塔架6因海风或海浪过大而发生倾斜。每个斜支撑梁9下方均设有可拆卸的减重装置，减重装置为漂浮桶，在移动基础结构时，在漂浮桶中充满空气，可以减少运输、移动过程中的重力影响，在安装基础装置时，可以将漂浮桶中的空气排出，装满海水，从而便于基础装置下移。上架板3上还固定设置呈“V”形的遮水板19，遮水板19开口朝下，遮水板19能够防止海水溅到发电装置上，减少海水对发电装置的影响。承接台1、斜支撑梁9以及钢管桩10的外表面均涂覆有镀锌层，以防海水腐蚀，达到延长基础结构使用寿命的目的。
本发明结构简单，便于施工操作，基础的稳定性较好，地基承载力高，不易产生固定不稳或易塌陷等问题的产生，同时施工成本较低，有利于提高施工效率。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (4)

1.单柱式海上风力发电机基础结构，包括承接台（1），其特征在于：所述承接台（1）的顶部固定连接有连接架杆（2），所述连接链接架杆（2）的数量为四个且两两对称设置在承接台（1）的顶部，四个连接架杆（2）的顶端通过上架板（3）固定连接，相邻的两个连接架杆（2）之间通过三个十字连接筋（4）固定连接，所述上架板（3）顶部的左右两侧均固定连接有侧撑杆（5），所述上架板（3）顶部的中点处固定连接有发电机塔架（6），所述侧撑杆（5）靠近发电机塔架（6）的一端固定连接有扶持板（7），所述扶持板（7）靠近发电机塔架（6）的一侧与发电机塔架（6）相互接触，两个侧撑杆（5）的前后两侧均通过半环连接筋（8）固定连接，所述承接台（1）的底部固定连接有斜支撑梁（9），所述斜支撑梁（9）远离承接台（1）的一端固定连接有钢管桩（10），所述钢管桩（10）的底部固定连接有负压桶（11）；
所述上架板（3）底部且对应连接架杆（2）的外侧固定连接有加强筋（12），所述加强筋（12）靠近连接架杆（2）的一侧与连接架杆（2）固定连接；
位于钢管桩（10）的侧面上设置有洋流发电装置（18），洋流发电装置（18）由叶轮、增速机、发电机组成，叶轮的动力输出端与增速机的动力输入端连接，增速机的动力输出端与发电机的动力输入端连接；所述基础结构还包括紧固装置，紧固装置包括缆绳（15），缆绳（15）上设有张紧装置（14），缆绳（15）一端与锚座（16）连接，锚座（16）与海床固定连接，缆绳（15）另一端与上架板（3）固定连接；每个斜支撑梁（9）下方均设有可拆卸的减重装置；上架板（3）上还固定设置呈“V”形的遮水板（19），遮水板（19）开口朝下；承接台（1）、斜支撑梁（9）以及钢管桩（10）的外表面均涂覆有镀锌层。
2.根据权利要求1所述的单柱式海上风力发电机基础结构，其特征在于：所述减重装置为漂浮桶。
3.根据权利要求1所述的单柱式海上风力发电机基础结构，其特征在于：所述斜支撑梁（9）的数量为不少于三个且等距离环绕设置在承接台（1）底部的边缘处，相邻的两个斜支撑梁（9）之间通过连接条（13）固定连接。
4.根据权利要求1所述的单柱式海上风力发电机基础结构，其特征在于：所述扶持板（7）由钢板或钢筋混凝土制成。
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