專利名稱:海上風(fēng)電機(jī)組基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)破冰減震裝置制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型屬于海洋工程結(jié)構(gòu)抗冰【技術(shù)領(lǐng)域】，涉及一種海上風(fēng)電機(jī)組基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)破冰減震裝置。該破冰減震裝置通過牛腿、連接板及連接螺栓安置其于冰激基礎(chǔ)位置，破冰減震裝置包括橡膠層、外包鋼殼板、肋板、水平加強(qiáng)板、錐殼板、圓管環(huán)。橡膠和外包鋼殼經(jīng)高溫硫化處理緊密粘結(jié)，橡膠層沿環(huán)向均勻等分為4部分，均安置于牛腿上，通過連接板及連接螺栓固定，肋板、水平加強(qiáng)板、錐殼板、圓環(huán)管之間均為焊接，并與外包鋼殼板焊接連接。該裝置破冰錐體使海冰破壞由擠壓型破壞轉(zhuǎn)為彎曲型破壞性以減小基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)損傷，橡膠層使冰激作用降低對(duì)風(fēng)電機(jī)組的響應(yīng)以更好保護(hù)風(fēng)電機(jī)組，廣泛應(yīng)用于海上風(fēng)電機(jī)組各類基礎(chǔ)。
【專利說明】海上風(fēng)電機(jī)組基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)破冰減震裝置

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型屬于海洋工程結(jié)構(gòu)抗冰【技術(shù)領(lǐng)域】，涉及到一種海上風(fēng)電機(jī)組基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)破冰減震裝置。

【背景技術(shù)】
[0002]十余年來海上風(fēng)力發(fā)電在全球方興未艾，成為海上綠色能源開發(fā)和利用的最主要形式。目前我國(guó)的海上風(fēng)電發(fā)展比起丹麥、英國(guó)等強(qiáng)國(guó)，規(guī)模要小很多，其中的重要原因就是我國(guó)的工程技術(shù)未臻成熟，自主研發(fā)的水平尚無法跟上快速發(fā)展的步伐，比如風(fēng)電機(jī)組基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)在臺(tái)風(fēng)、地震、海冰等自然環(huán)境下的安全防護(hù)。然而在客觀上，我國(guó)從北到南的沿海風(fēng)電資源豐富，開發(fā)潛力巨大。根據(jù)國(guó)家能源局《可再生能源“十二五”規(guī)劃》，我國(guó)海上風(fēng)電到2020年要達(dá)到的規(guī)模將達(dá)到2012年的十幾倍，因此，冬季結(jié)冰期結(jié)構(gòu)的抗冰性能與安全問題就凸現(xiàn)出來。
[0003]海上風(fēng)電機(jī)組是一種較晚出現(xiàn)的海上結(jié)構(gòu)物，并且呈現(xiàn)出多種基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)形式。目前國(guó)內(nèi)外對(duì)海上風(fēng)電機(jī)組在冰荷載作用下防護(hù)措施主要是采用大型固定式平臺(tái)、導(dǎo)管架平臺(tái)等較早出現(xiàn)結(jié)構(gòu)的破冰裝置，但大型固定式平臺(tái)、導(dǎo)管架平臺(tái)等與海上風(fēng)電機(jī)組基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)有著明顯的區(qū)別，而且風(fēng)電機(jī)組機(jī)艙部分響應(yīng)比一般海洋平臺(tái)有著更高的要求。目前，破冰裝置一般由肋板、水平加強(qiáng)板、錐殼板和圓管環(huán)構(gòu)成，該裝置主要是通過將海冰擠壓型破壞轉(zhuǎn)換為彎曲型破壞來降低對(duì)結(jié)構(gòu)的作用力，但針對(duì)海上風(fēng)電機(jī)組基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)破冰裝置的最佳正錐角、倒錐角并未給出，同時(shí)如何更好的降低風(fēng)電機(jī)組機(jī)艙響應(yīng)也未考慮，因此，尋找一種更好的方法來保護(hù)風(fēng)電機(jī)組非常有意義。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0004]本實(shí)用新型提供了一種海上風(fēng)電機(jī)組基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)破冰減震裝置，最大限度的降低冰荷載作用下基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)的損傷和風(fēng)電機(jī)組的響應(yīng)，以解決風(fēng)電機(jī)組在冰激作用下的安全問題。
[0005]本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案是:在冰激海上風(fēng)電機(jī)組基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)位置通過牛腿、連接板及連接螺栓來安裝破冰減震裝置。
[0006]一種海上風(fēng)電機(jī)組基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)破冰減震裝置，包括橡膠層、外包鋼殼板、肋板、水平加強(qiáng)板、錐殼板、圓管環(huán)、牛腿和連接板；橡膠層和外包鋼殼板經(jīng)高溫硫化處理緊密粘結(jié)，粘結(jié)后的橡膠層和外包鋼殼板沿環(huán)向分為不少于2等份，包圍于鋼管外側(cè)，每等份均安置于牛腿上，通過連接板及螺栓固定；不少于12塊肋板均勻焊接于外包鋼殼板外，水平加強(qiáng)板焊接于各肋板的頂點(diǎn)之間成環(huán)形，肋板外部包裹有錐殼板，錐殼板由正錐殼板和倒錐殼板組成，正錐殼板和倒錐殼板的連接處焊接有圓環(huán)管；其中，肋板為等腰三角形邊框結(jié)構(gòu)，兩腰分別為上側(cè)外邊緣和下側(cè)外邊緣，上側(cè)外邊緣和下側(cè)外邊緣所成夾角為120度，即上側(cè)外邊緣和下側(cè)外邊緣與水平面均成60度；正錐殼板與水平面所成正錐角、倒錐殼板與水平面所成倒錐角均為60度。
[0007]所述的外包鋼殼板、肋板、水平加強(qiáng)板、錐殼板和圓管環(huán)的材質(zhì)均為金屬材料。
[0008]所述的橡膠層的厚度為0.3?0.5m。
[0009]所述的粘結(jié)后的橡膠層和外包鋼殼板沿環(huán)向分為4等份。
[0010]設(shè)置18塊肋板均勻焊接于外包鋼殼板外。
[0011]即:使破冰減震裝置與風(fēng)電機(jī)組基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)構(gòu)成一個(gè)穩(wěn)定體系，外部破冰錐體可以使海冰破壞由擠壓型破壞轉(zhuǎn)為彎曲型破壞性以減小基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)損傷，內(nèi)部橡膠層可以使冰激作用降低對(duì)風(fēng)電機(jī)組的響應(yīng)以更好保護(hù)風(fēng)電機(jī)組。
[0012]本實(shí)用新型的效果和益處是可以在通過破冰錐體降低作用于風(fēng)電機(jī)組基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)的冰力，同時(shí)橡膠層能減小風(fēng)電機(jī)組響應(yīng)，在減小基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)損傷同時(shí)更好的保護(hù)風(fēng)電機(jī)組安全，可以廣泛應(yīng)用于海上風(fēng)電機(jī)組各類基礎(chǔ)。

【附圖說明】

[0013]圖1是海上風(fēng)電機(jī)組基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)破冰減震裝置剖面圖。
[0014]圖2是海上風(fēng)電機(jī)組基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)破冰減震裝置平面圖。
[0015]圖3是海上風(fēng)電機(jī)組基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)破冰減震裝置內(nèi)部剖面圖。
[0016]圖4是肋板構(gòu)件圖。
[0017]圖5是水平加強(qiáng)板構(gòu)件圖。
[0018]圖6是錐殼板構(gòu)件圖。
[0019]圖中:1鋼管；2橡膠層；3外包鋼殼板；4肋板；5水平加強(qiáng)板；6錐殼板；
[0020]7圓管環(huán)；8牛腿；9連接板及連接螺栓；10上側(cè)外邊緣；11下側(cè)外邊緣；
[0021]12上側(cè)外邊緣與水平面夾角60度；13下側(cè)外邊緣與水平面夾角60度；
[0022]14正錐殼板；15倒錐殼板；16正錐角60度；17倒錐角60度。

【具體實(shí)施方式】
[0023]以下結(jié)合技術(shù)方案和附圖詳細(xì)敘述本實(shí)用新型的【具體實(shí)施方式】。
[0024]在圖1中，沿風(fēng)電機(jī)組基礎(chǔ)鋼管I的牛腿8上裝備四塊四分之一橡膠層2圓弧，橡膠層厚度為0.5m，與橡膠層緊密粘結(jié)的外包鋼殼3厚度為25mm，各部分橡膠層2通過連接板及螺栓9在圖2中位置進(jìn)行固定，肋板4厚度為25_，十八塊肋板4均勻分布焊接于外包鋼殼3上，水平加強(qiáng)板5厚度為25mm，與肋板4豎向中間位置焊接，錐殼板6厚度為30mm，正錐角、倒錐角均為60度，包裹與肋板外側(cè)棱上，圓管環(huán)7直徑為114mm、壁厚為14mm，焊接于正錐殼板、倒錐殼板連接處，沿360度焊接，使破冰減震裝置與風(fēng)電機(jī)組基礎(chǔ)鋼管構(gòu)成一個(gè)穩(wěn)定的體系。
【權(quán)利要求】
1.一種海上風(fēng)電機(jī)組基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)破冰減震裝置，其特征在于，該海上風(fēng)電機(jī)組基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)破冰減震裝置包括橡膠層、外包鋼殼板、肋板、水平加強(qiáng)板、錐殼板、圓管環(huán)、牛腿和連接板；橡膠層和外包鋼殼板經(jīng)高溫硫化處理緊密粘結(jié)，粘結(jié)后的橡膠層和外包鋼殼板沿環(huán)向分為不少于2等份，包圍于鋼管外側(cè)，每等份均安置于牛腿上，通過連接板及螺栓固定；不少于12塊肋板均勻焊接于外包鋼殼板外，水平加強(qiáng)板焊接于各肋板的頂點(diǎn)之間成環(huán)形，肋板外部包裹有錐殼板，錐殼板由正錐殼板和倒錐殼板組成，正錐殼板和倒錐殼板的連接處焊接有圓環(huán)管；其中，肋板為等腰三角形邊框結(jié)構(gòu)，兩腰分別為上側(cè)外邊緣和下側(cè)外邊緣，上側(cè)外邊緣和下側(cè)外邊緣所成夾角為120度，即上側(cè)外邊緣和下側(cè)外邊緣與水平面均成60度；正錐殼板與水平面所成正錐角、倒錐殼板與水平面所成倒錐角均為60度。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的海上風(fēng)電機(jī)組基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)破冰減震裝置，其特征在于，所述的外包鋼殼板、肋板、水平加強(qiáng)板、錐殼板和圓管環(huán)的材質(zhì)均為金屬。3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的海上風(fēng)電機(jī)組基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)破冰減震裝置，其特征在于，所述的橡膠層的厚度為0.3?0.5m。4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的海上風(fēng)電機(jī)組基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)破冰減震裝置，其特征在于，所述的粘結(jié)后的橡膠層和外包鋼殼板沿環(huán)向分為4等份。5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的海上風(fēng)電機(jī)組基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)破冰減震裝置，其特征在于，所述的粘結(jié)后的橡膠層和外包鋼殼板沿環(huán)向分為4等份。6.根據(jù)權(quán)利要求1、2或5所述的海上風(fēng)電機(jī)組基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)破冰減震裝置，其特征在于，18塊肋板均勻焊接于外包鋼殼板外。7.根據(jù)權(quán)利要求3所述的海上風(fēng)電機(jī)組基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)破冰減震裝置，其特征在于，18塊肋板均勻焊接于外包鋼殼板外。8.根據(jù)權(quán)利要求4所述的海上風(fēng)電機(jī)組基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)破冰減震裝置，其特征在于，18塊肋板均勻焊接于外包鋼殼板外。
【文檔編號(hào)】F03D11-04GK204267229SQ201420639988
【發(fā)明者】柳春光, 羅金平, 郝二通, 陳法波, 柳英洲 [申請(qǐng)人]大連理工大學(xué)