一种浮体垂荡减摇装置的制作方法

本发明涉及海上漂浮式风电，具体为一种浮体垂荡减摇装置。

背景技术：

1、浮式风机基础作为深远海风电开发的重要装备也因此得到了广泛关注。然而，深远海地区海洋环境条件恶劣，浮式风机基础过大的运动极易影响风机发电效率，常用的漂浮式基础有spar基础、tlp基础和半潜式基础等。

2、现有一风机基础以浮式立柱为主体，其下方设置垂荡板可以避免平台和波浪产生共振，使平台拥有良好的运动性能。垂荡板提高的附加质量能增大平台的垂荡自振周期，使之远离波能集中频段；而提供的额外阻尼可有效降低平台的动态响应，提高平台的运动性能。

3、目前垂荡板大都是完整的圆板结构，质量较大且结构外边缘轮廓与水接触的湿面积较小，提供的额外的水动力阻尼和附加质量较小，没有很好的发挥垂荡板的作用。

技术实现思路

1、针对现有技术中垂荡板因与水接触的湿面积较小而使用效果欠佳的问题，本发明提供一种浮体垂荡减摇装置。

2、本发明是通过以下技术方案来实现：

3、一种浮体垂荡减摇装置，包括：浮式立柱、垂荡板和第一加筋梁，浮式立柱呈多边形；垂荡板绕浮式立柱外壁周边设置，且垂荡板的板面呈多边形；第一加筋梁的一端与垂荡板连接，另一端与浮式立柱外壁连接；垂荡板上设有开孔。

4、优选的，垂荡板呈等腰梯形，垂荡板的上底边与浮式立柱的边长相连接且长度相等。

5、优选的，第一加筋梁设有多个，且呈重心对称布置，第一加筋梁与垂荡板之间的夹角为30°～60°。

6、优选的，相邻两个垂荡板的拼合线与浮式立柱的棱边对应，且拼合线与棱边之间设置第二加筋梁。

7、一种浮体垂荡减摇装置，浮式立柱、垂荡板和第一加筋梁，浮式立柱呈多边形；垂荡板绕浮式立柱外壁周边悬挑设置，且垂荡板的板面呈多边形；第一加筋梁的一端与垂荡板连接，另一端与浮式立柱外壁连接；垂荡板上设有开孔，垂荡板的下底边的长度大于上底边的长度的130％。

8、优选的，垂荡板呈等腰梯形，垂荡板的上底边与浮式立柱的边长相连接且长度相等；第一加筋梁设有多个，且呈重心对称布置，第一加筋梁与垂荡板之间的夹角为30°～60°；相邻两个垂荡板的拼合线与浮式立柱的棱边对应，且拼合线与棱边之间设置第二加筋梁。

9、一种浮体垂荡减摇装置，浮式立柱、垂荡板和第一加筋梁，浮式立柱呈多边形；垂荡板绕浮式立柱外壁周边悬挑设置，且垂荡板的板面呈多边形；第一加筋梁的一端与垂荡板连接，另一端与浮式立柱外壁连接；垂荡板上设有开孔；垂荡板呈双层结构，分别记为上层垂荡板和下层垂荡板，上层垂荡板和下层垂荡板上均设有多个开孔，上层垂荡板的板面与浮式立柱的垂直，下层垂荡板倾斜设置。

10、优选的，上层垂荡板与下层垂荡板之间的夹角为30°～60°。

11、优选的，垂荡板呈等腰梯形，垂荡板的上底边与浮式立柱的边长相连接且长度相等；下层垂荡板的下底边的长度为上层垂荡板的下底边的边长的0.5～1.0倍。

12、优选的，第一加筋梁设有多个，且呈重心对称布置，第一加筋梁与垂荡板之间的夹角为30°～60°；相邻两个垂荡板的拼合线与浮式立柱的棱边对应，且拼合线与棱边之间设置第二加筋梁。

13、与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

14、本发明一种浮体垂荡减摇装置通过设置多边形的浮式立主、多边形垂荡板和开孔的垂荡板，可以兼顾造价、稳定性、结构强度、可延展性等性能，垂荡板上的开孔，起到卸载的作用，可以增加垂荡板外伸面积，增大抑制摇摆的功能，且有助于减重；第一加筋梁的设置可以增加垂荡板与浮式立柱之间的紧固性，有助于减小垂荡板的变形。

15、进一步的，第二加筋梁的设置可以有效减少垂荡板的变形，用于提高垂荡板的刚度。

16、本发明一种浮体垂荡减摇装置通过设置悬臂结构的垂荡板可减少加筋用量且合理利用悬臂梁结构性能，使得垂荡板的面积更大、厚度更小、质量更轻，需要受力更加合理。

17、本发明一种浮体垂荡减摇装置通过设置双层垂荡板的结构可以增加垂荡阻尼，增强稳定性，并且两层垂荡板之间的开孔可以起到导流作用，有效避免发生涡激振动。

技术特征：

1.一种浮体垂荡减摇装置，其特征在于，包括：浮式立柱(1)、垂荡板(2)和第一加筋梁(3)，浮式立柱(1)呈多边形；垂荡板(2)绕浮式立柱(1)外壁周边设置，且垂荡板(2)的板面呈多边形；第一加筋梁(3)的一端与垂荡板(2)连接，另一端与浮式立柱(1)外壁连接；垂荡板(2)上设有开孔(4)。

2.根据权利要求1所述的浮体垂荡减摇装置，其特征在于，垂荡板(2)呈等腰梯形，垂荡板(2)的上底边与浮式立柱(1)的边长相连接且长度相等。

3.根据权利要求1所述的浮体垂荡减摇装置，其特征在于，第一加筋梁(3)设有多个，且呈重心对称布置，第一加筋梁(3)与垂荡板(2)之间的夹角为30°～60°。

4.根据权利要求1所述的浮体垂荡减摇装置，其特征在于，相邻两个垂荡板(2)的拼合线与浮式立柱(1)的棱边对应，且拼合线与棱边之间设置第二加筋梁(5)。

5.一种浮体垂荡减摇装置，其特征在于，浮式立柱(1)、垂荡板(2)和第一加筋梁(3)，浮式立柱(1)呈多边形；垂荡板(2)绕浮式立柱(1)外壁周边悬挑设置，且垂荡板(2)的板面呈多边形；第一加筋梁(3)的一端与垂荡板(2)连接，另一端与浮式立柱(1)外壁连接；垂荡板(2)上设有开孔(4)，垂荡板(2)的下底边的长度大于上底边的长度的130％。

6.根据权利要求5所述的浮体垂荡减摇装置，其特征在于，垂荡板(2)呈等腰梯形，垂荡板(2)的上底边与浮式立柱(1)的边长相连接且长度相等；第一加筋梁(3)设有多个，且呈重心对称布置，第一加筋梁(3)与垂荡板(2)之间的夹角为30°～60°；相邻两个垂荡板(2)的拼合线与浮式立柱(1)的棱边对应，且拼合线与棱边之间设置第二加筋梁(5)。

7.一种浮体垂荡减摇装置，其特征在于，浮式立柱(1)、垂荡板(2)和第一加筋梁(3)，浮式立柱(1)呈多边形；垂荡板(2)绕浮式立柱(1)外壁周边悬挑设置，且垂荡板(2)的板面呈多边形；第一加筋梁(3)的一端与垂荡板(2)连接，另一端与浮式立柱(1)外壁连接；垂荡板(2)上设有开孔(4)；垂荡板(2)呈双层结构，分别记为上层垂荡板(6)和下层垂荡板(7)，上层垂荡板(6)和下层垂荡板(7)上均设有多个开孔(4)，上层垂荡板(6)的板面与浮式立柱(1)的垂直，下层垂荡板(7)倾斜设置。

8.根据权利要求7所述的浮体垂荡减摇装置，其特征在于，上层垂荡板(6)与下层垂荡板(7)之间的夹角为30°～60°。

9.根据权利要求7所述的浮体垂荡减摇装置，其特征在于，垂荡板(2)呈等腰梯形，垂荡板(2)的上底边与浮式立柱(1)的边长相连接且长度相等；下层垂荡板(7)的下底边的长度为上层垂荡板(6)的下底边的边长的0.5～1.0倍。

10.根据权利要求7所述的浮体垂荡减摇装置，其特征在于，第一加筋梁(3)设有多个，且呈重心对称布置，第一加筋梁(3)与垂荡板(2)之间的夹角为30°～60°；相邻两个垂荡板(2)的拼合线与浮式立柱(1)的棱边对应，且拼合线与棱边之间设置第二加筋梁(5)。

技术总结本发明涉及海上漂浮式风电技术领域，尤其涉及一种浮体垂荡减摇装置，包括浮式立柱、垂荡板和第一加筋梁，浮式立柱呈多边形；垂荡板绕浮式立柱外壁周边悬挑设置，且垂荡板的板面呈多边形；第一加筋梁的一端与垂荡板连接，另一端与浮式立柱外壁连接；垂荡板上设有开孔。本发明一种浮体垂荡减摇装置通过设置多边形的浮式立柱以及开孔的垂荡板，可以兼顾造价、稳定性、结构强度、可延展性等性能，垂荡板上的开孔，起到卸载的作用，可以增加垂荡板外伸面积，增大抑制摇摆的功能，且有助于减重；第一加筋梁的设置可以增加垂荡板与浮式立柱之间的紧固性，有助于减小垂荡板的变形。技术研发人员：周昳鸣,李卫东,毕成,温栋斌,张铭,冯雪娇,孙曼杰受保护的技术使用者：中国华能集团清洁能源技术研究院有限公司技术研发日：技术公布日：2024/6/2