一种用于漂浮式风电平台的单点系泊装置的制作方法

本发明涉及海洋新能源，尤其是一种用于漂浮式风电平台的单点系泊装置。

背景技术：

1、传统能源带来的能源紧缺及环境污染等问题逐渐受到世界各国的重视，现如今传统能源向新能源的转型迫在眉睫。近年来，近海风力发电技术作为新能源领头技术同步趋近成熟。我国近海风电场主要分布在经济发达、缺乏传统能源的东南沿海地区。随着近海风电场建设数量增多，近海风电场资源开发趋于饱和，而深远海风资源丰富，当前对海上风能的利用逐渐向深远海布局。随着探索海域迈向深远海，水深不断增加，固定式风机将耗资巨大，不再适用，在深远海布设漂浮式风电装备建设漂浮式风电场将是未来风能利用的主要趋势。

2、漂浮式风电装备包括漂浮式风机平台与系泊装置两大部分，其中漂浮式风机平台包括风电机组，用于捕捉海上强风以进行发电，系泊装置用于对漂浮式风机平台进行定位。

3、现有技术中多采用分布式系泊法进行系泊，即采用分布式系泊缆绳连接漂浮式风机平台与海底，以达到定位的效果。但是，漂浮式风机平台多搭载多个风电机组，由于其多风机的尾流效应，且分布式系泊缆绳对漂浮式风机平台的系泊能力较弱，从而导致漂浮式风机平台无法自主偏航，无法停泊在迎风方向，产生了风能获取效率低的问题，

技术实现思路

1、本申请人针对上述现有生产技术中的缺点，提供一种结构合理的一种用于漂浮式风电平台的单点系泊装置，能够利用利用风标效应使漂浮式风机平台停泊在迎风方向，从而使风能获取率最大化，为深远海风场的建设及运营提供一种新方式。

2、本发明所采用的技术方案如下：

3、一种用于漂浮式风电平台的单点系泊装置，包括呈圆柱状的系泊筒，所述系泊筒的中部开有中心孔，系泊筒的顶部端面固定有固定环，所述固定环的顶部通过连接销转动安装有旋转环，从而使得旋转环能够相对固定环旋转，所述旋转环的外圆周面上通过第一连接头与软刚臂连接，所述软刚臂用于与漂浮式风电平台连接；

4、所述固定环的底部通过第二连接头与系泊缆连接，系泊缆的端头穿过中心孔固定于海底。

5、作为上述技术方案的进一步改进：

6、所述固定环的结构为：包括呈u型的u型座，所述u型座的开口处固定连杆。

7、所述连杆的外侧壁面上配合安装有第二连接头。

8、所述u型座与中心孔同心布置。

9、所述第一连接头的结构为：包括呈圆柱状的安装座，所述安装座的一端头通过销轴与连接环固定，第一连接头通过连接环与旋转环连接。

10、所述第二连接头的结构为：包括沿轴向同心布置的第一圆柱与第二圆柱，所述第二圆柱的外侧壁面上通过第一固定销配合安装有u型环，并使得u型环与第二圆柱之间形成第一安装孔，所述第一安装孔内配合安装有第二固定销，所述第二固定销的外圆周面上配合安装有开口环，并使得开口环与第二固定销之间形成用于与固定环连接的第二安装孔。

11、所述第一圆柱的直径大于第二圆柱的直径，从而使得第一圆柱的顶部端面与第二圆柱的外圆周面之间形成台阶。

12、所述u型环与开口环之间通过第二固定销形成连环结构。

13、所述中心孔与系泊筒的底部端面之间设置有圆角。

14、所述圆角的半径为系泊筒外圈直径的1/5-1/4。

15、本发明的有益效果如下：

16、本发明结构紧凑、合理，操作方便，通过设置旋转环、固定环、连接销，能够利用风标效应，使得漂浮式风机平台停泊于迎风方向，从而有效提高多风机或无塔筒漂浮式风机的风能捕获率。

17、本发明经济性高、建造简单、安全性高，与漂浮式风机平台之间采用软刚臂连接，软刚臂采用软刚臂，能够有效防止单点系泊装置与漂浮式风机平台之间发生碰撞，提高作用安全。

技术特征：

1.一种用于漂浮式风电平台的单点系泊装置，其特征在于：包括呈圆柱状的系泊筒(1)，所述系泊筒(1)的中部开有中心孔(11)，系泊筒(1)的顶部端面固定有固定环(2)，所述固定环(2)的顶部通过连接销(4)转动安装有旋转环(3)，从而使得旋转环(3)能够相对固定环(2)旋转，所述旋转环(3)的外圆周面上通过第一连接头(8)与软刚臂(5)连接，所述软刚臂(5)用于与漂浮式风电平台(7)连接；

2.如权利要求1所述的一种用于漂浮式风电平台的单点系泊装置，其特征在于：所述固定环(2)的结构为：包括呈u型的u型座(201)，所述u型座(201)的开口处固定连杆(202)。

3.如权利要求2所述的一种用于漂浮式风电平台的单点系泊装置，其特征在于：所述连杆(202)的外侧壁面上配合安装有第二连接头(9)。

4.如权利要求2所述的一种用于漂浮式风电平台的单点系泊装置，其特征在于：所述u型座(201)与中心孔(11)同心布置。

5.如权利要求1所述的一种用于漂浮式风电平台的单点系泊装置，其特征在于：所述第一连接头(8)的结构为：包括呈圆柱状的安装座(801)，所述安装座(801)的一端头通过销轴(802)与连接环(803)固定，第一连接头(8)通过连接环(803)与旋转环(3)连接。

6.如权利要求1所述的一种用于漂浮式风电平台的单点系泊装置，其特征在于：所述第二连接头(9)的结构为：包括沿轴向同心布置的第一圆柱(901)与第二圆柱(902)，所述第二圆柱(902)的外侧壁面上通过第一固定销(903)配合安装有u型环(904)，并使得u型环(904)与第二圆柱(902)之间形成第一安装孔，所述第一安装孔内配合安装有第二固定销(905)，所述第二固定销(905)的外圆周面上配合安装有开口环(906)，并使得开口环(906)与第二固定销(905)之间形成用于与固定环(2)连接的第二安装孔。

7.如权利要求6所述的一种用于漂浮式风电平台的单点系泊装置，其特征在于：所述第一圆柱(901)的直径大于第二圆柱(902)的直径，从而使得第一圆柱(901)的顶部端面与第二圆柱(902)的外圆周面之间形成台阶。

8.如权利要求6所述的一种用于漂浮式风电平台的单点系泊装置，其特征在于：所述u型环(904)与开口环(906)之间通过第二固定销(905)形成连环结构。

9.如权利要求1所述的一种用于漂浮式风电平台的单点系泊装置，其特征在于：所述中心孔(11)与系泊筒(1)的底部端面之间设置有圆角(10)。

10.如权利要求9所述的一种用于漂浮式风电平台的单点系泊装置，其特征在于：所述圆角(10)的半径为系泊筒(1)外圈直径的1/5-1/4。

技术总结本发明涉及一种用于漂浮式风电平台的单点系泊装置，包括呈圆柱状的系泊筒，所述系泊筒的中部开有中心孔，系泊筒的顶部端面固定有固定环，所述固定环的顶部通过连接销转动安装有旋转环，从而使得旋转环能够相对固定环旋转，所述旋转环的外圆周面上通过第一连接头与软刚臂连接，所述软刚臂用于与漂浮式风电平台连接；所述固定环的底部通过第二连接头与系泊缆连接，系泊缆的端头穿过中心孔固定于海底。能够利用利用风标效应使漂浮式风机平台停泊在迎风方向，从而使风能获取率最大化，为深远海风场的建设及运营提供一种新方式。技术研发人员：张凯,程小明,吴凡蕾,张欣玉,王健,张华,汪敬翔,陈枫,郑文慧受保护的技术使用者：中国船舶科学研究中心技术研发日：技术公布日：2024/4/17