一种半潜式海上风电平台的制作方法

本发明属于海上浮式风电装备，具体是一种半潜式海上风电平台。

背景技术：

1、半潜式海上风电平台是适用于远海、深海的浮式风机的常规系泊系统，这种平台主要是由浮筒、平台支架、压载舱以及系泊装置等结构，其中浮筒是沉入海中并用于为平台支架提供浮力，系泊装置通常可采用钢缆，其一端系泊于海床上，另一端用于连接浮筒或者平台支架，此时浮筒与平台支架在垂直方向上保持稳定。

2、例如公开号为cn112455617b的发明公开了一种新型半潜式海上风电平台，包括四个上浮筒、四个防垂荡浮筒、十二个连接浮筒、三个水平浮筒、三个短连接浮筒、三个桁架、压载舱、四个防屈曲连接杆和系泊装置。该半潜式风电平台采用高强铝合金建造，可以实现轻量化、小型化和高防腐的目标。四个上浮筒的上表面位于海平面上方，水平浮筒的上表面位于海平面，提高风电系统的浮心。阻尼池可以有效降低风电平台在水平方向的运动响应。防垂荡浮筒可以有效降低风电平台在垂荡方向的运动响应。压载舱与四个防垂荡浮筒之间采用防屈曲连接杆铰接连接，安全可靠。压载舱远离防垂荡浮筒，可以有效降低风电平台的重心，提高风电系统的稳定性。

3、上述装置在使用时，若是遇到强风天气时，即便装置上的的压载舱能降低风电平台的中心，但风机可能会在海面上出现较大晃动，系泊平台支架的钢缆也会出现倾斜，并随着风机的持续晃动与海浪造成的冲击叠加，导致整个风机结构随之发生微小的变化，并影响到风机的稳定性和运行效率，因此为了减小风机的晃动保持其整体的相对稳定，我们需要尽量保持平台支架的稳定，为解决上述问题，提出一种半潜式海上风电平台。

技术实现思路

1、为解决上述背景技术中提出的问题，本发明提供了一种半潜式海上风电平台，解决了强风天气时，现有风机带动风电平台晃动幅度较大而影响风机稳定和运行效率的问题。

2、为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种半潜式海上风电平台，包括风电平台，所述风电平台包括平台本体和固接于其端部的浮筒，还包括：

3、活塞组件，其活动连接于浮筒中部；

4、挡板组件，其圆周阵列并卡接于行星齿轮组上；

5、所述活塞组件包括套设于浮筒顶部的套筒，所述套筒的内壁圆周阵列并开设有导向槽，套设于套筒内部的管道，所述管道的外部圆周阵列并固接有用于在导向槽内部滑动的凸柱，所述浮筒的内部活动连接有弹性活塞，浮筒(102)顶部与管道的底部固定连接，所述浮筒的内部活动连接有一组固接在弹性活塞顶部的限位柱；

6、所述套筒的外部还固定连接有行星齿轮组；

7、所述挡板组件包括固定连接于行星齿轮组上的圆柱杆，所述圆柱杆的中部铰接有一组弧形连杆，圆周阵列并铰接于浮筒外部的弧形挡板，所述弧形连杆的一端与逆时针方向上的弧形挡板铰接，所述浮筒的顶部圆周阵列并开设有弧形槽以供圆柱杆在弧形槽内部滑动；

8、所述弹性活塞下行时，使套筒旋转带动行星齿轮组和圆柱杆旋转，并通过弧形连杆将弧形挡板打开，外界气体通过固接于管道顶部的调节组件进入至浮筒中。

9、优选地，所述套筒的顶部和底部均设置有套设于管道外部的密封圈。

10、优选地，所述导向槽开设在套筒的弧形内壁上，所述导向槽由顶部的竖槽和下方的斜槽组成。

11、优选地，所述浮筒的底部圆周阵列并开设有圆孔，所述浮筒底部抵接有套设在弹性活塞内部的弹簧，其用于顶撑弹性活塞保持上行趋势，所述弹性活塞底部通过螺栓与钢缆连接。

12、优选地，所述行星齿轮组包括一个太阳轮、三个行星轮和齿圈三部分组成，三者旋转时均做自转运动，其中太阳轮固定套设在套筒外，圆柱杆的顶端与齿圈卡接。

13、优选地，所述浮筒的底部还活动套设有支撑环，所述圆柱杆的底端与支撑环焊接。

14、优选地，所述弧形连杆和弧形挡板的顶部截面为弧形，当圆柱杆围绕浮筒公转时，圆柱杆通过弧形连杆拉动弧形挡板旋转。

15、优选地，所述调节组件在海面平静时处于海平面上方，所述调节组件包括固定连接于管道顶部的锥形块；

16、固定连接于锥形块顶部内壁的第一挡板；

17、固定连接于锥形块底部内壁的第二挡板；

18、圆周阵列并开设于锥形块上的气孔；

19、气体通过气孔进入锥形块中并通过管道进入浮筒内部的空腔中。

20、优选地，所述第一挡板分为内环和外环两组，两组第一挡板的底端与锥形块的底部内壁之间留有间隙，所述第二挡板的底端与锥形块的顶部内壁留有间隙，两组所述第一挡板与第二挡板交错排列。

21、优选地，所述气孔的数量为四个，每个所述气孔顶部的截面呈扇形且弧度为十度，所述弹性活塞在浮筒内下行时，弹性活塞上方空腔能增大的容积始终小于二分之一锥形块的容积。

22、与现有技术相比，本发明的有益效果如下：

23、上述方案通过弹性活塞、管道、行星齿轮组和弧形挡板等结构之间的配合，使得装置具有降低风机受风力影响会导致平台晃动幅度的作用，通过风电平台晃动并偏移时，处于弹性活塞底部的钢缆会拉住弹性活塞，使得管道下行，同时凸柱也会下行并沿着导向槽内部滑动，从而迫使套筒旋转，行星齿轮组也会随之旋转并带动圆柱杆旋转，圆柱杆还会通过弧形连杆拉动弧形挡板旋转并打开，从而增大风电平台在水中的阻力以抵消风电平台晃动时的力，进而达到减小平台晃动幅度的作用；

24、上述方案通过弹性活塞、管道、浮筒和气孔等结构之间的配合，使装置具有随晃动幅度的增加而增大浮力的作用，当弹性活塞下行时，浮筒内部处于弹性活塞上方的空腔部分的体积将会增加，同时外界的气体将会通过气孔、第二挡板和管道进入到空腔中，此时浮筒的浮力增大，配合钢缆的拉力，此时风电平台复位的趋势增大以用于抵抗装置更强的晃动。

技术特征：

1.一种半潜式海上风电平台，包括风电平台(100)，所述风电平台(100)包括平台本体(101)和固接于其端部的浮筒(102)，其特征在于，还包括：

2.根据权利要求1所述的半潜式海上风电平台，其特征在于：所述套筒(201)的顶部和底部均设置有套设于管道(203)外部的密封圈。

3.根据权利要求1所述的半潜式海上风电平台，其特征在于：所述导向槽(202)开设在套筒(201)的弧形内壁上，所述导向槽(202)由顶部的竖槽和下方的斜槽组成。

4.根据权利要求1所述的半潜式海上风电平台，其特征在于：所述浮筒(102)的底部圆周阵列并开设有圆孔，所述浮筒(102)底部抵接有套设在弹性活塞(205)内部的弹簧，其用于顶撑弹性活塞(205)保持上行趋势，所述弹性活塞(205)底部通过螺栓与钢缆连接。

5.根据权利要求1所述的半潜式海上风电平台，其特征在于：所述行星齿轮组(300)包括一个太阳轮、三个行星轮和齿圈三部分组成，三者旋转时均做自转运动，其中太阳轮固定套设在套筒(201)外，圆柱杆(401)的顶端与齿圈卡接。

6.根据权利要求1所述的半潜式海上风电平台，其特征在于：所述浮筒(102)的底部还活动套设有支撑环(404)，所述圆柱杆(401)的底端与支撑环(404)焊接。

7.根据权利要求1所述的半潜式海上风电平台，其特征在于：所述弧形连杆(403)和弧形挡板(402)的顶部截面为弧形，当圆柱杆(401)围绕浮筒(102)公转时，圆柱杆(401)通过弧形连杆(403)拉动弧形挡板(402)旋转。

8.根据权利要求1所述的半潜式海上风电平台，其特征在于：所述调节组件(500)在海面平静时处于海平面上方，所述调节组件(500)包括固定连接于管道(203)顶部的锥形块(501)；

9.根据权利要求8所述的半潜式海上风电平台，其特征在于：所述第一挡板(502)分为内环和外环两组，两组第一挡板(502)的底端与锥形块(501)的底部内壁之间留有间隙，所述第二挡板(503)的底端与锥形块(501)的顶部内壁留有间隙，两组所述第一挡板(502)与第二挡板(503)交错排列。

10.根据权利要求9所述的半潜式海上风电平台，其特征在于：所述气孔(504)的数量为四个，每个所述气孔(504)顶部的截面呈扇形且弧度为十度，弹性活塞(205)在浮筒(102)内下行时，弹性活塞(205)上方空腔能增大的容积始终小于二分之一锥形块(501)的容积。

技术总结本发明属于海上浮式风电装备技术领域，且公开了一种半潜式海上风电平台，包括风电平台，所述风电平台包括平台本体和固接于其端部的浮筒，还包括：活塞组件，其活动连接于浮筒中部；挡板组件，其圆周阵列并卡接于行星齿轮组上；上述方案通过弹性活塞、管道、行星齿轮组和弧形挡板等结构之间的配合，使得装置具有降低风机受风力影响会导致平台晃动幅度的作用，通过风电平台晃动并偏移时，处于弹性活塞底部的钢缆会拉住弹性活塞，使得管道下行，圆柱杆还会通过弧形连杆拉动弧形挡板旋转并打开，从而增大风电平台在水中的阻力以抵消风电平台晃动时的力，进而达到减小平台晃动幅度的作用。技术研发人员：张智伟,王天真,施岐璘,王靖,程路,王博伟受保护的技术使用者：上海绿色环保能源有限公司技术研发日：技术公布日：2024/5/29