[发明专利]风电浮簰结构

说明书

本发明属于海洋风电领域，是一种关于三叶风力机群的大浮簰的风电浮簰结构。

近年来先进国家出于不断提高风能效率，降低风电成本，把风轮直径大到超过Φ120m，并且为了与环境友好，捕捉更多的风能，向海洋进军。

想植根于浮簰、且高度一两百米的大风轮，想稳住它的巨大掀翻力矩，或者海啸、狂风巨浪会折断过长的浮簰纵管等等都是现实问题，本方案想针对这些兹述于下：

图1椭圆截面(长轴在铅锤方向)的纵管A和A1，上、下纵梁B和B1；纵管不齐头(管尖不在同一层面)的布局；张拉式的空间结构，增强抵抗波浪的抬升作用和抵御灾害的抗震抗弯耐力。AS是水面线，W是风向。

纵梁B上横架横梁(图示三根)C，上设风力机的塔架根基E1，通过数根平行的纵梁B和数根横梁C、H与E1构成鸟瞰成井字形的大基础；纵管A和A1组合后的跨度≈380m，不能抵御风力机运转时的倾覆力矩，用长臂G的梢端搁在减震、传感器J(示意符号)上，以长力臂维护平衡倾覆力矩。风速很大时由压力传感器J通过计算机指令竖管D3排出定量的下纵管A3中的水密封舱中的水—适当上浮—增加抬升长力臂G的力。

纵管A和A1组合总跨度380m的数值，出于安全、修理、陆上运输等目的，是用两段组合的。双合并管D1和D2水下段由潜水员卸下螺栓，其余如水上的T形头上的用螺栓与纵梁B紧固的，很方便卸下，所以，这部分从双合并管D1开始往上到T，往左直到T1的A和A1纵管连它的张拉结构件整个部件拆下(与它左右两侧的其它纵管间的张线较少，可用快卸搭扣卸下即行)；此时T形头上面的纵梁B仍在原位置，它由H横梁搁住和伞行张线K挂住(H横梁搁在其他左右两侧的多根纵梁B上)。

同样，竖管D2的右侧的A和A1及B1纵梁，张拉结构也可卸下；风力机座E1很大，又搁在三根C横梁和数根平行纵梁B上，所以无妨。

不论哪一部位的纵管A和A1出现要修都可卸下，一般不碍风力机正常运转。风力机群的浮簰可以自行起吊或用气囊提升到水面上检修。

所有纵管都由长度12.5m的各自单独密封的多节管段组合成的，每节浮管段的竖管D内都设有安全信息自动鉴视通往水上面的计算机集中控制，可知道哪一节浮管段有否泄漏或最底层的A管内的压水舱内的储水量的控制。

风电浮簰只有集合成很大的风力机群时才可安全使用，单台大风力机就不适合浮在海洋上风力发电。

图2是组合成纵管A的、单级浮管的三视图主视图的左右两端结构完全一样；左视图可知它是椭圆截面；顶视图中的放大见图3；左右两个Aa表示互相对接的两节浮管，Ab是左右两片同一制品的椭圆橡胶垫片，背对背叠合，用环形周围的多孔螺栓孔、螺栓定位；Ab的一个平面上有椭圆环形的楔形凸起，正好楔入Aa的端面相匹配的凹槽中，受螺栓紧固力时，会自动楔紧、密封作用。AC的螺杆头构成L形的弯头，钩住Aa的内孔口沿，不使它旋转，D是表示竖管的端面。

Aa材质据上海科技报(2007.9.12)题为《为汽车铸造高强度材料》一文，即低温高抗冲改性聚丙烯；经过略加改装的大型滚塑设备滚塑而成。

优点：①椭圆截面的上下层不齐头的纵管A和A1，再加上、下纵梁B和B1及横梁C等空间立体张拉结构，形成很大的截面惯性矩、减小了细长比；②用长臂G的大力臂抬住、抵抗和平衡风力机的巨大倾覆力矩；③用比较短的纵管A和A1分段组合，以及后挂接浮簰A3，用绞链F的结构(绞链比索好，不会引起前后纵管间互相碰撞)，使浮簰能“自行平衡”和易于在使用海域“自行”修换各节浮管。

附图说明：

图1是风电浮簰结构侧面图。

图2是单节浮管的三视机械图。

图3是图2中的顶视图的局部放大。