[发明专利]一种海上风电负压桶基座液压装置和控制方法

说明书

本发明公开了一种海上风电负压桶基座液压装置，包括机架，抽吸泵、抽吸管、输送管和排出管，输送管的对接端上设有夹紧机构，该液压装置还包括锁定机构，在机架的前端装有电磁铁，电磁铁的两侧设置有一对可转动的支撑臂，支撑臂上装有纵向轮模组和周向轮模组，支撑臂的后部与机架的前部之间设有弹性伸缩机构，机架的底部装有距离传感器，且在机架的前部装有光电传感器，该装置还包括控制器。该液压装置通过电磁铁和纵向、周向轮组的配合，可以将该装置吸附在负压桶的支撑筒上，并精确控制液压装置的上下运动和绕支撑筒周向运动，实现液压装置的自动下沉和自动定位和自动对接锁定，简单省力。该液压装置能够用于100米深的水下，不会泄漏。

技术领域

本发明涉及海上风电安装技术领域，更具体地说，它涉及一种海上风电负压桶基座液压装置和控制方法。

背景技术

风电是一种取之不尽的清洁能源，随着绿色环保和可持续发展理念的普及，我国的风电装机规模逐年增大。

海上风电因为其风力资源丰富，不占用土地的优点在沿海地区被普遍使用。海上风电在装机前需要在海底沉入基座，再将杆塔与底座连接，最后在杆塔顶部吊装风机。

传统的基座为桩式基座，将撞击立起后通过打桩机撞击多次桩基，最终将桩基安装到位，这种基座安装效率低下、耗时长且噪音大，目前正在被吸力式基座取代。

吸力式基座采用负压桶作为基座，将负压桶沉入海底后，通过液压装置将负压桶内的海水抽出，使其内部形成负压，通过桶体内外的压力差下压桶体，使桶体逐渐沉入海床下方，还能通过向负压桶内输送海水使其内部水压增大，实现负压桶的上浮。

现有的液压装置都是需要在沉入基座前将液压装置与基座锁定在一起，将液压装置的管路与基座的管路对接，再将液压装置与基座一起下放到海底，基座安装到位后，将液压装置与基座解锁，并吊起液压装置。

在实际的施工过程中，现场对基座的定位难免会有误差，即基座的下沉位置偏离设计的安装位置，当安装后发现偏离量较大时就需要将基座上浮并重新定位和下沉。

但是现有的液压装置并不具备自动下沉和对接的功能，对于海面下的基座，只能通过人工下潜和安装的方式将液压装置对海底的基座连接和对接，操作费力、难度大，有待改进。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本发明的目的在于提供一种海上风电负压桶基座液压装置和控制方法，该液压装置能够自动下沉和自动对接，取代人工，更加简单省力。

为实现上述目的，本发明提供了如下技术方案：

一种海上风电负压桶基座液压装置，包括机架，在机架上装有双向式的抽吸泵、抽吸管、输送管和排出管，在排出管上装有第一控制阀，在输送管与抽吸泵连接的一端装有第二控制阀，所述输送管的对接端向下弯曲至竖直状态，所述输送管的对接端装有密封圈，所述输送管的对接端上设置有夹紧机构，所述夹紧机构用于将输送管与负压桶的对接管的端头夹紧固定，该液压装置还包括锁定机构，所述锁定机构用于将机架与负压桶锁定，在机架的前端还装有电磁铁，所述电磁铁的两侧水平对称地设置有一对支撑臂，所述支撑臂朝机架的前方弯曲，所述支撑臂的一端与机架转动连接，在支撑臂的前部装有纵向轮模组和周向轮模组，周向轮模组与纵向轮模组之间存在间距，所述支撑臂的后部与机架的前部之间设置弹性伸缩机构，所述弹性伸缩机构用于驱动支撑臂向前摆动，所述机架的底部装有距离传感器，且在机架的前部装有光电传感器，该液压装置还包括控制器，所述距离传感器和光电传感器与控制器连接，所述控制器与抽吸泵、锁定机构、夹紧机构和电磁铁的驱动器装置连接，所述控制器用于控制抽吸泵、锁定机构、夹紧机构和电磁铁的动作。

作为优选方案：所述夹紧机构包括与输送管的端部连接的支撑板，所述支撑板的两侧水平对称地设置有一对夹臂，所述夹臂的中部与支撑板转动连接，在两组夹臂的后端之间设置有液压缸，液压缸的两端分别与两组夹臂的后端转动连接，所述夹臂的前端并位于夹臂的内侧设置有圆弧形的夹块，所述夹块与夹臂的前端转动连接，所述夹块用于夹住输送管和对接管的连接法兰。