本發(fā)明涉及海洋風(fēng)電，具體為一種應(yīng)用于海洋風(fēng)電系統(tǒng)的新型深水導(dǎo)管架及安裝方法。

背景技術(shù)：

1、海洋風(fēng)電是指利用海上風(fēng)能進(jìn)行電力生產(chǎn)的技術(shù)和系統(tǒng)，與陸上風(fēng)電相比，海洋風(fēng)電能夠利用海上風(fēng)速更高、更穩(wěn)定的優(yōu)勢，提升發(fā)電效率，海洋風(fēng)電場通常建在沿?；螂x岸較遠(yuǎn)的區(qū)域，通過風(fēng)力驅(qū)動風(fēng)力渦輪機(jī)的葉片旋轉(zhuǎn)來發(fā)電，海洋風(fēng)電導(dǎo)管架是海上風(fēng)力發(fā)電機(jī)的一種基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)，主要用于深水區(qū)域的風(fēng)電機(jī)組安裝，導(dǎo)管架基礎(chǔ)由多個鋼管焊接或螺栓連接而成，形成三角形或四邊形的網(wǎng)狀框架結(jié)構(gòu)。

2、如公開號為：cn118498420a的“一種海洋風(fēng)電水下導(dǎo)管架”，體的底部固定有底部固定機(jī)構(gòu)，底部固定機(jī)構(gòu)上設(shè)有骨架組件和第一混凝土?xí)捍鏅C(jī)構(gòu)，在架體建設(shè)在海底地面后，在架體自身重力作用下，骨架組件移動到位形成第一骨架后通過第一混凝土?xí)捍鏅C(jī)構(gòu)內(nèi)部的混凝土澆注形成底部骨架；在安裝架頂部固定安裝海上風(fēng)力發(fā)電塔筒后，在海上風(fēng)力發(fā)電塔筒的重力作用下，安裝架底部回縮至開槽中，并且安裝架上的第二骨架通過第二混凝土?xí)捍鏅C(jī)構(gòu)內(nèi)部的混凝土澆注形成頂部骨架；同時，在限位柱的拉力作用下，拉繩將翻板拉至水平狀態(tài)，使得翻板水平嵌入至海底地面。

3、但現(xiàn)有技術(shù)中，導(dǎo)管架安裝在海底時，由于地質(zhì)條件的影響容易出現(xiàn)傾斜，這會改變導(dǎo)管架的重心，降低其在海底的穩(wěn)定性，特別是在海流、風(fēng)浪等外力作用下，傾斜容易進(jìn)一步增加倒塌或移位的風(fēng)險，此外，傾斜還會影響導(dǎo)管架上部結(jié)構(gòu)的安裝精度，容易導(dǎo)致平臺或其他設(shè)施發(fā)生傾斜，從而影響設(shè)備的正常運(yùn)行和人員的安全，傾斜還會導(dǎo)致導(dǎo)管架的受力不均，某些結(jié)構(gòu)部位容易承受超出設(shè)計范圍的壓力或剪切力，長此以往容易引發(fā)局部疲勞、損壞甚至斷裂。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的在于提供一種應(yīng)用于海洋風(fēng)電系統(tǒng)的新型深水導(dǎo)管架及安裝方法，以解決上述背景技術(shù)提出的由于地質(zhì)條件的影響容易出現(xiàn)傾斜，這會改變導(dǎo)管架的重心，降低其在海底的穩(wěn)定性的問題。

2、為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：一種應(yīng)用于海洋風(fēng)電系統(tǒng)的新型深水導(dǎo)管架及安裝方法，包括第一導(dǎo)管架、第二導(dǎo)管架和底座，所述第二導(dǎo)管架底端內(nèi)壁固定連接有固定桿，所述第一導(dǎo)管架頂部開設(shè)有第一插接槽，所述第二導(dǎo)管架底端固定連接有第二插接桿，所述第二插接桿與第一插接槽插接，所述底座兩側(cè)均安裝有錨固機(jī)構(gòu)，且所述底座頂部安裝有調(diào)整機(jī)構(gòu)，所述第一導(dǎo)管架頂部兩側(cè)均安裝有第一連接機(jī)構(gòu)，且所述第一導(dǎo)管架頂部安裝有第二連接機(jī)構(gòu)；

3、所述錨固機(jī)構(gòu)包括第一安裝架，所述第一安裝架一側(cè)中央固定連接有第一固定架，所述第一固定架兩側(cè)均轉(zhuǎn)動連接有安裝殼，所述安裝殼與第一安裝架側(cè)壁固定連接，所述第一固定架內(nèi)側(cè)轉(zhuǎn)動連接有蝸桿，所述蝸桿兩側(cè)均嚙合連接有蝸輪，所述蝸輪與安裝殼側(cè)壁固定連接，所述安裝殼底部轉(zhuǎn)動連接有第一螺紋桿，所述第一螺紋桿外表面螺紋連接有升降板，所述升降板底部固定連接有第一插接桿；

4、所述調(diào)整機(jī)構(gòu)包括三個擺動桿，所述擺動桿頂端轉(zhuǎn)動連接有第一轉(zhuǎn)動架，所述第一轉(zhuǎn)動架外側(cè)轉(zhuǎn)動連接有第二轉(zhuǎn)動架，所述第二轉(zhuǎn)動架頂部與第一導(dǎo)管架底部固定連接，所述擺動桿底端轉(zhuǎn)動連接有第三轉(zhuǎn)動架。

5、優(yōu)選的，所述第三轉(zhuǎn)動架底部轉(zhuǎn)動連接有兩個傳動桿，所述傳動桿兩側(cè)均設(shè)置有聯(lián)動桿，兩個所述聯(lián)動桿相互轉(zhuǎn)動連接，所述聯(lián)動桿另一端轉(zhuǎn)動連接有第一油缸，所述底座頂部設(shè)置有四個伸縮桿，所述伸縮桿頂端和底端均轉(zhuǎn)動連接有連接架。

6、優(yōu)選的，所述安裝殼側(cè)壁固定連接有固定板，所述升降板頂部一側(cè)固定連接有滑桿，所述滑桿頂端貫穿固定板，所述滑桿與固定板滑動連接，所述第一固定架頂部安裝有第一防水電機(jī)，所述第一防水電機(jī)輸出端與蝸桿固定連接，所述安裝殼內(nèi)側(cè)安裝有第二防水電機(jī)，所述安裝殼輸出端與第一螺紋桿固定連接。

7、優(yōu)選的，所述第一油缸一側(cè)安裝有第二安裝架，所述第二安裝架底部與底座頂部固定連接，所述聯(lián)動桿中部與傳動桿轉(zhuǎn)動連接。

8、優(yōu)選的，所述第二連接機(jī)構(gòu)包括安裝座和第二安裝套，所述第二安裝套側(cè)壁與固定桿固定連接，所述安裝座底部與第一導(dǎo)管架頂部固定連接，所述安裝座頂端內(nèi)側(cè)固定連接有鎖定環(huán)，所述第二安裝套內(nèi)側(cè)滑動連接有升降套，所述升降套內(nèi)側(cè)轉(zhuǎn)動連接有第二限位桿，所述第二限位桿底端外壁固定連接有限位頭。

9、優(yōu)選的，所述限位頭底端與鎖定環(huán)卡接，所述升降套頂端側(cè)壁固定連接有第一限位桿，所述第二安裝套兩側(cè)均開設(shè)有限位孔，所述限位孔與第一限位桿滑動連接。

10、優(yōu)選的，所述第二安裝套頂端對稱固定連接有安裝塊，兩個所述安裝塊內(nèi)側(cè)轉(zhuǎn)動連接有第二螺紋桿，所述第二螺紋桿底端與升降套頂端轉(zhuǎn)動連接，所述第二螺紋桿頂端外表面螺紋連接有旋轉(zhuǎn)套。

11、優(yōu)選的，所述第一連接機(jī)構(gòu)包括固定塊和第一安裝套，所述固定塊底部與第一導(dǎo)管架頂部固定連接，所述第一安裝套側(cè)壁與固定桿固定連接，所述固定塊內(nèi)側(cè)滑動連接有驅(qū)動塊，所述驅(qū)動塊一端開設(shè)有斜面，所述固定塊頂部中央固定連接有固定柱，所述固定柱內(nèi)側(cè)滑動連接有升降桿，所述升降桿底端與斜面內(nèi)側(cè)，所述固定柱兩側(cè)均轉(zhuǎn)動連接有限位架。

12、優(yōu)選的，所述第一安裝套底端開設(shè)有第二插接槽，所述固定塊頂部對稱固定連接有兩個第三插接桿，所述第三插接桿與第二插接槽插接，所述第一安裝套內(nèi)側(cè)固定連接有限位板，所述限位架與限位板卡接，所述固定塊側(cè)壁固定連接有第二油缸，所述第二油缸輸出端與驅(qū)動塊固定連接，所述限位架一端位于升降桿內(nèi)側(cè)。

13、一種應(yīng)用于海洋風(fēng)電系統(tǒng)的新型深水導(dǎo)管架的安裝方法，包括以下步驟：

14、步驟一、組裝導(dǎo)管架，通過第二插接桿和第一插接槽預(yù)先連接第二導(dǎo)管架與第一導(dǎo)管架、之后使用第二連接機(jī)構(gòu)進(jìn)行連接，在插接過程中，第二安裝套隨固定桿一起活動，導(dǎo)致第二限位桿插入安裝座頂部的凹槽中，限位頭準(zhǔn)備插入鎖定環(huán)的內(nèi)部。

15、步驟二、調(diào)整連接位置，轉(zhuǎn)動第二螺紋桿以調(diào)整其位置，從而推動升降套活動，帶動第一限位桿在限位孔內(nèi)移動，使升降套向下移動，當(dāng)限位頭插入鎖定環(huán)底端后，具有彈性的第二限位桿開始恢復(fù)，使限位頭卡住鎖定環(huán)，完成安裝座對第二安裝套和第二限位桿的鎖定。

16、步驟三、加固連接，固定桿帶動第一安裝套活動，使其底部的第二插接槽與第三插接桿插接，第二油缸驅(qū)動塊活動，斜面推動升降桿向上移動，使得限位架對限位板施加壓力，以完成第一安裝套與固定塊的連接。

17、步驟四、實時監(jiān)測與調(diào)整，在底座和第一導(dǎo)管架上安裝傳感器，以實時監(jiān)測結(jié)構(gòu)狀態(tài)和環(huán)境參數(shù)，當(dāng)?shù)谝粚?dǎo)管架與第二導(dǎo)管架出現(xiàn)整體歪斜，可利用調(diào)整機(jī)構(gòu)進(jìn)行調(diào)節(jié)。通過第一油缸控制聯(lián)動桿活動，促使兩個傳動桿活動，將作用力傳遞給第三轉(zhuǎn)動架，經(jīng)過三個擺動桿的協(xié)同作用，結(jié)合第一轉(zhuǎn)動架和第二轉(zhuǎn)動架的配合，有效調(diào)整第一導(dǎo)管架的角。

18、步驟五、自適應(yīng)錨固，根據(jù)海底地形和地質(zhì)條件，調(diào)節(jié)插接桿的錨固深度和角度，通過第二防水電機(jī)驅(qū)動螺紋桿旋轉(zhuǎn)，升降板活動帶動滑桿，推動插接桿至指定位置，同時，第一防水電機(jī)驅(qū)動蝸桿旋轉(zhuǎn)，精確調(diào)整插接桿的錨固角度。

19、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是：

20、1、本發(fā)明中，通過結(jié)合傳感器技術(shù)和機(jī)械調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)，實現(xiàn)了對海底結(jié)構(gòu)的自適應(yīng)調(diào)節(jié)與穩(wěn)定監(jiān)測，以預(yù)測潛在風(fēng)險，確保系統(tǒng)安全穩(wěn)定，通過多個聯(lián)動部分協(xié)同工作，實現(xiàn)了對導(dǎo)管架的精確調(diào)節(jié)，第一油缸的啟動使聯(lián)動桿活動，力量經(jīng)傳動桿傳遞至第三轉(zhuǎn)動架，進(jìn)而作用于擺動桿，協(xié)同調(diào)整導(dǎo)管架角度，從而保持整體結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，此外，根據(jù)海底地形和地質(zhì)條件，調(diào)節(jié)插接桿的錨固深度和角度，通過第二防水電機(jī)驅(qū)動螺紋桿旋轉(zhuǎn)，升降板活動帶動滑桿，推動插接桿至指定位置，同時，第一防水電機(jī)驅(qū)動蝸桿旋轉(zhuǎn)，精確調(diào)整插接桿的錨固角度，不僅提升了錨固的可靠性與穩(wěn)定性，還確保了系統(tǒng)在復(fù)雜海底環(huán)境中的靈活性和適應(yīng)能力。

21、2、本發(fā)明中，在連接第二導(dǎo)管架和第一導(dǎo)管架的過程中，采用了第二連接機(jī)構(gòu)，以確保連接的穩(wěn)定性和牢固性，連接流程首先從第二插接桿與第一插接槽的插接開始，伴隨固定桿的活動，第二安裝套的移動促使第二限位桿順利插入安裝座的凹槽，與此同時，限位頭準(zhǔn)備插入鎖定環(huán)，為后續(xù)的鎖定做好準(zhǔn)備，當(dāng)?shù)诙惭b套與安裝座的頂端插接完成后，限位頭未完全與鎖定環(huán)接合，此時，操作人員可通過轉(zhuǎn)動第二螺紋桿進(jìn)一步推動連接過程，螺紋桿的旋轉(zhuǎn)有效控制其位置，推動升降套活動，升降套的移動引導(dǎo)第一限位桿在限位孔內(nèi)活動，并促使其豎直向下移動，最終，限位頭插入鎖定環(huán)底端，彈性的第二限位桿恢復(fù)原位并卡住鎖定環(huán)，從而完成牢固的連接，該連接機(jī)制提升了操作的便捷性和結(jié)構(gòu)的整體強(qiáng)度，螺紋桿和升降套的設(shè)計賦予連接過程可調(diào)性，允許根據(jù)環(huán)境需求微調(diào)連接緊固程度，確保在多種使用條件下的適應(yīng)性和安全性。

22、3、本發(fā)明中，通過第二連接機(jī)構(gòu)的高效工作，固定桿的活動帶動第一安裝套順利與第三插接桿插接，插接完成后，啟動第二油缸驅(qū)動塊活動，推動升降桿向上移動，并施加作用力于限位架，使其開始轉(zhuǎn)動，限位架的一端抵壓限位板，實現(xiàn)對限位板的鎖定，從而完成第一安裝套與固定塊的連接，此連接過程顯著增強(qiáng)了第二導(dǎo)管架與第一導(dǎo)管架之間的穩(wěn)固性，整體結(jié)構(gòu)中，第一連接機(jī)構(gòu)負(fù)責(zé)鎖定第二導(dǎo)管架，而第二連接機(jī)構(gòu)則實現(xiàn)第二導(dǎo)管架對第一導(dǎo)管架的鎖定，形成雙向鎖定機(jī)制，不僅提升了連接的穩(wěn)定性，還確保了結(jié)構(gòu)在各種操作環(huán)境下的可靠性，雙向鎖定還提高了操作便利性，使得連接與拆卸過程更加高效，從而節(jié)省時間與人力成本，通過這種創(chuàng)新設(shè)計，第一安裝套與固定塊的連接在保證強(qiáng)度的同時，提升了整體結(jié)構(gòu)的抗震性和耐久性，在極端海底環(huán)境和復(fù)雜工作條件下，雙向鎖定機(jī)制確保了第二導(dǎo)管架與第一導(dǎo)管架之間的穩(wěn)固連接，為系統(tǒng)的長期穩(wěn)定運(yùn)行提供了有力保障。