一种海上风电桩基的自维护防冲刷装置及其使用方法与流程

本发明涉及桩基防冲刷，具体为一种海上风电桩基的自维护防冲刷装置。

背景技术：

1、风力发电是世界上发展最快的绿色能源技术，在陆地风电场建设快速发展的同时，人们已经注意到陆地风能利用所受到的一些限制，例如占地面积大、噪声污染等问题。由于海上丰富的风能资源和海上风电技术的可行性，海洋将成为一个迅速发展的风电市场，欧美海上风电场已处于大规模开发的前夕，我国东部沿海水深50m以内的海域面积辽阔，而且距离电力负荷中心很近，随着海上风电场技术的发展成熟，风电必将会成为我国东部沿海地区可持续发展的重要能源来源；

2、由于风力发电的桩基是在海底，在海底就避免不了被海水冲击，在海水冲击时，海水会在桩基的周围产生涡流，并卷走周围的沙土，时间长了会对基座的稳定性造成很大的影响，一般现有的解决方式是由外部的大型设备通过抓取沙土、石子的方式对桩基的周围进行填充，但是这种方式不仅会耗费很长时间，而且这种抛石方法的整体性较差，还会消耗很大的维护费用和工作量。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种海上风电桩基的自维护防冲刷装置，以解决上述背景技术中提出的问题。

2、为解决上述技术问题，本发明是通过以下技术方案实现的：

3、本发明为一种海上风电桩基的自维护防冲刷装置，包括主体，主体的顶部固定连接有连接台，连接台的外表面固定连接有四个限位块，四个连接板以连接台为中心圆周阵列，连接板远离主体的一侧固定连接有空心块，四个连接板远离空心块的一侧固定连接有连接环一，连接环一远离连接板的一侧固定连接有四个支撑板，四个支撑板的底部固定连接有连接环二，连接环二的外表面开设有四个空槽，四个空槽以主体为中心圆周阵列，还包括；

4、冲刷机构，冲刷机构包括转动连接在空心块内部的连接杆，连接杆远离空心块的一侧固定连接有连接框，连接框的内部固定连接有三个加强板，三个加强板呈等距离分布，连接框的内部转动连接有三个方形板，三个方形板呈等距离分布，方形板靠近加强板的一侧固定连接有弹簧，弹簧远离方形板的一端与加强板固定连接，第二个加强板的底部固定连接有限位条，限位条的底部转动连接有转动板，转动板的右侧固定连接有弹簧杆，弹簧杆贯穿并滑动在连接板的左侧，方形板的外表面开设有若干个孔洞；

5、辅助机构，辅助机构包括弹簧杆远离转动板一端固定连接的方形块；方形块的顶部转动连接有嵌合板，嵌合板的底部转动连接有弹簧柱，弹簧柱贯穿至方形块的底部，方形块靠近主体的一侧设置有固定框，固定框靠近嵌合板的一侧固定连接有两个限位板一，固定框靠近主体的一侧固定连接有两个限位板二。

6、进一步地，两个限位板一的内部转动连接有转动轴，转动轴的外表面分别固定连接有主动轮和从动轮，主动轮的外表面与嵌合板相接触，固定框的内部滑动连接有齿条板，齿条板靠近从动轮的一侧与从动轮的外表面啮合连接，限位板二的顶部固定连接有c型板。

7、进一步地，主体的外表面设置有移动机构，移动机构包括滑动连接在连接环二内部的内筒，内筒的外表面固定连接有四个限位块，限位块滑动连接在空槽的内部，内筒的外表面固定连接有若干个连接耳一，若干个连接耳一以活动杆一的中心圆周阵列，内筒的外表面固定连接有若干个连接耳二，若干个连接耳二以活动杆一的中心圆周阵列，内筒的底部开设有若干个矩形槽连接耳二的内部转动连接有弹簧板，所述弹簧板的中部转动连接在限位板二中，弹簧板远离连接耳二的一端与齿条板转动连接。

8、进一步地，主体的外表面设置有涡流机构，涡流机构包括两个c型板内部转动连接的转动杆，转动杆的外表面固定连接有两个连接盘，两个连接盘以转动杆的中轴处对称分布，连接盘的远离转动杆中轴处的一侧开设有通槽，通槽的内部转动连接插杆，插杆远离通槽的一侧固定连接有有格栅，格栅转动连接在连接盘的侧壁，连接盘靠近格栅靠近c型板的一侧固定连接有限位环，限位环固定连接在c型板的侧壁，转动杆远离连接盘的一侧固定连接有转动盘，转动盘远离连接盘的一侧转动连接有顶杆。

9、进一步地，主体的外表面设置有导向机构，导向机构包括连接耳一内部转动连接的活动杆一，活动杆一的外表面插接有移动框，移动框的外表面套接有固定滑槽板，固定滑槽板的底部固定连接在连接环二顶部，移动框的内部转动连接有滑动杆二，移动框远离连接耳一的一端固定连接有齿牙一

10、进一步地，滑动杆二靠近移动框的一端固定连接有齿牙二，滑动杆二远离活动杆一的一端转动连接有导向板，导向板的底部固定连接有两个连接耳三，两个连接耳三以导向板的中部对称分布，连接耳三的内部与顶杆的外表面转动连接

11、进一步地，主体的外表面设置有稳固机构，稳固机构包括固定连接在矩形槽内部的插杆，插杆的外表面套接有摆动杆，摆动杆远离插杆的一端转动连接有稳固块，稳固块的内部开设有存沙腔，稳固块远离摆动杆的一侧固定连接有若干个滤网，存沙腔的顶部内壁转动连接有弹性板，稳固块的顶部开设有进沙槽。

12、进一步地，一种海上风电桩基的自维护防冲刷装置，海上风电桩基的自维护防冲刷方法，包括如下步骤，

13、s1；首先将此装置全部连接到一起，并安装到桩基的外表面当水流不断地冲刷方形板带动弹簧杆往复移动的时候，弹簧杆的往复移动会拉着方形块同步移动，当带着方形块向前移动的时候方形块上的嵌合板就会顶着主动轮，使主动轮带着从动轮进行转动；

14、s2；从动轮的转动会使齿条板向上进行移动，当多个齿条板同时向上移动的时候会通过弹簧板拉着连接耳二带内筒向下进行移动，当内筒向下移动的时候，底部的稳固块先接触到海底时会通过摆动杆向上进行移动，当内筒下移到底部极限时，也会与海底进行接触，并将稳固块按压到海底里面；

15、s3；由于稳固块的外表面设有过滤板，过滤板只能由水流通过，进入的沙土包括稳固快外部周围的沙土，这些沙土并不能从过滤板处进出，并且当方形块向后移动的时候会通过嵌合板顶着弹簧柱，此时并不会使主动轮发生转动。

16、本发明具有以下有益效果：

17、(1)、本发明，当水流在稳固块外表面快速流过时，水流也会对涡流机构进行冲击，当水流冲击到格栅时以水流的冲击力为动力源时转动杆进行转动，并且格栅在转动的时候还会通过转动杆带着转动盘与顶杆进行转动，当格栅被海水冲击产生转动的时候，通过海水的冲击使涡流机构进行转动时，能够减少稳固块周围容易产生涡流的情况，涡流的产生能够将此装置周围的沙土给卷走，通过涡流机构的转动能够减少涡流的产生，进一步降低桩基后方区域海底上沙土被卷起带走的情况发生。

18、(2)、本发明，当水流不断地冲刷方形板带动弹簧杆往复移动的时候，弹簧杆的往复移动会拉着方形块同步移动，当带着方形块向前移动的时候方形块上的嵌合板就会顶着主动轮，使主动轮带着从动轮进行转动，从动轮的转动会使齿条板向上进行移动，当多个齿条板同时向上移动的时候会通过弹簧板拉着连接耳二带内筒向下进行移动，当内筒向下移动的时候，底部的稳固块先接触到海底时会通过摆动杆向上进行移动，当内筒下移到底部极限时，也会与海底进行接触，并将稳固块按压到海底里面，此时当水流快速流过稳固块外侧时，稳固块内部的水会由外界水流的快速流动带动稳固块内部的水一同向外流动，此时被吸出水向外流动的时候使得存沙腔的使弹性片向下打开，稳固块外部含有沙土的水体由稳固块的开口处进入存沙腔内，水体里含有的沙土最后被截留在存沙腔内以提高整个外筒的稳定性。

19、(3)、本发明，当在海底的水流比较大的时候，首先会冲击到连接框内部的方形板上，并且当方形板遇到冲击时，浪水与方形板碰撞接触，部分浪水通过方形板上的孔洞穿过，水流穿过孔洞之后能够降低部分水流的冲击力，并且方形板摆动后挤压后侧的弹簧，使得弹簧挤压收缩，通过多个方形板后方的弹簧与弹簧杆在往复移动时还能起到缓冲的作用，使得水流冲刷力度减小，从而防止浪水冲刷损坏桩基。

20、(4)、本发明，当内筒在下移的时候会顶着活动杆一带着向前移动，并且在活动杆一下降时还会使滑动杆二在移动框内进行转动，并且带着导向板向前移动的时候还会下移一点距离，并且当转动盘转动的时候会带着顶杆进行偏心的转动，结合移动框与滑动杆二使得当导向板下移的时候顶杆的偏心转动，会使顶杆在导向板的底部带着连接耳三以滑动杆二顶部为中心进行不停的摆动，当顶杆向前顶的时候会使得导向板发生倾斜，使得倾斜的导向板对冲击过来的水流进行导向，使水流冲击的方向发生改变，能够增强该装置对水流方向的调控，有助于减少水流对风电桩基的冲刷，还能够更好地适应水流的变化，进一步保护风电桩基。

21、当然，实施本发明的任一产品并不一定需要同时达到以上所述的所有优点。