一种轻质高承载力桁架式海上漂浮平台的制作方法

本技术涉及海上漂浮平台，尤其是涉及一种轻质高承载力桁架式海上漂浮平台。

背景技术：

1、目前国内外水上光伏平台的主体结构形式主要有三种。

2、一是单块光伏板固定在单个浮筒上组成一个单元，单元之间横向采用柔性连接；

3、二是以固定在浮筒之上的单层纵横工字梁结构组成支架，支架下固定多个浮筒，上面固定多块光伏板，形成浮式支架平台；

4、三是以固定在浮筒之上的竖向钢桁架结构组成支架，支架下固定多个浮筒，上面固定多块光伏板，形成浮式支架平台。

5、上述水上光伏平台常采用钢结构制作支架，高密度聚乙烯制作浮体单元。钢结构因其高强度、连接方便等特点在一般工程中被广泛应用。上述前2种水上光伏平台结构形式抵抗风浪的能力较低，只能用于风浪很小的水库、湖泊、池塘等，而第3种即钢桁架结构用于海上光伏平台上可以更好的抵抗风浪作用。但钢结构的缺点在于耐海水腐蚀性差而且自重较大。为了抵抗海洋环境的腐蚀，需采用各种防腐技术和涂层材料来延长平台使用寿命，平台的维护成本十分高昂。钢结构水上光伏平台必须要采用额外配置的浮体来提供浮力，自重较大导致浮体的浮力主要用于克服平台自重，能够搭载的光伏组件较少，平台的性价比不高。因此，目前的水上光伏平台并无法很好的应用在海上，适应性差。

技术实现思路

1、为了能更适应海水条件，在海面上能够搭建更多的光伏组件，本技术提供一种轻质高承载力桁架式海上漂浮平台。

2、本技术提供的一种轻质高承载力桁架式海上漂浮平台采用如下的技术方案：

3、一种轻质高承载力桁架式海上漂浮平台，包括若干上弦杆、下弦杆、斜杆和竖杆，若干所述上弦杆、所述下弦杆、所述斜杆和所述竖杆通过连接件连接并形成桁架架构，所述上弦杆、所述下弦杆、所述斜杆和所述竖杆均为聚氨酯-玻璃纤维拉挤复合材料型材，所述下弦杆为空心杆，所述下弦杆内部填充有泡沫，所述上弦杆上设置有用于安装光伏板的安装组件。

4、通过采用上述技术方案，首先，聚氨酯树脂本身的强度很高，韧性很好，与玻璃纤维结合后形成的复合材料弹性模量很高，一般的玻璃纤维拉挤复合材料纵向弹模在30gpa以下，而聚氨酯-玻璃纤维拉挤复合材料纵向弹模达50gpa。聚氨酯-玻璃纤维拉挤复合材料的抗剪强度、纵横向抗压强度也远高于一般的玻璃纤维拉挤复合材料，并且拥有很好的抗冲击性能和疲劳强度。因此，这种复合材料非常适合制作海上漂浮式平台结构。

5、下弦杆为结构构件，主要承受平台竖向受弯所带来的杆件轴向拉压力。同时，下弦杆内部用泡沫填充，起到提供浮力的作用，同类的桁架结构均会采用浮筒支撑着桁架整体，但是，浮筒的自重相对于浮筒的浮力而言其实是较大的，尤其是在海洋结构中。因为海洋中风浪较大，如果浮筒壁太薄，在风浪的冲击下就很容易发生薄壁壳体的屈曲凹陷，不能继续正常的浮力。甚至浮筒可能直接会在风浪的冲击下发生破损。为此，浮筒体积越大则其壁厚必须越大，导致浮筒的浮力中有相当大的比例用于克服浮筒的自重，因此下弦杆空心设计不仅省去浮筒自重，而且减少桁架整体重量，可以有更多的浮力用于支承光伏板，能更适应海水条件，在海面上能够搭建更多的光伏组件。

6、可选的，所述连接件为九通接头，所述九通接头设置有两个横向接口和两个纵向接口，两个所述横向接口和两个所述纵向接口均用于与所述上弦杆和所述下弦杆螺纹连接，所述九通接头设置有一个用于与所述竖杆螺纹连接的竖向接口，所述九通接头设置有四个用于与所述斜杆螺纹连接的斜向接口，所述斜向接口沿着所述竖向接口周面等距设置。

7、通过采用上述技术方案，下弦杆连接在横向接口和纵向接口内，可以使若干下弦杆相互连接形成下层框架，上弦杆连接在横向接口和纵向接口内，可以若干上弦杆相互连接形成上层框架，斜杆与上层框架的斜向接口、下层框架的斜向接口连接，竖杆与上层框架的竖向接口、下层框架的竖向接口连接，从而使上层框架和下层加框连接形成双层桁架结构，仅需使用这一种九通接头即可将所有杆件进行连接，便于标准化生产和现场组装。

8、可选的，所述上弦杆、所述下弦杆、所述斜杆和所述竖杆的螺纹连接端均涂抹有聚氨酯胶。

9、通过采用上述技术方案，聚氨酯胶增强了上弦杆、下弦杆、斜杆和竖杆与九通接头的粘接力，使桁架整体更加牢固。

10、可选的，闲置的所述横向接口、所述纵向接口、所述竖向接口和所述斜向接口均封堵有封堵塞，所述封堵塞为塑料堵塞。

11、通过采用上述技术方案，封堵塞减少海水灌入九通接头内导致桁架自重增大的情况，塑料堵塞抗腐蚀能力强，减少九通接头渗漏的情况。

12、可选的，作为桁架外周的所述下弦杆连接有防撞轮胎，所述防撞轮胎穿设有固定螺栓，所述固定螺栓螺纹连接有卡扣，所述卡扣扣在所述下弦杆上。

13、通过采用上述技术方案，防撞轮胎可以防止相邻的桁架平台直接撞击损坏。

14、可选的，所述安装组件包括安装平台和调节件，所述调节件与所述上弦杆固定，所述安装平台设置在所述调节件上，光伏板安装在所述安装平台上，所述调节件用于调节所述安装平台的倾斜角度。

15、通过采用上述技术方案，调节件可以调节安装平台的角度，从而可以对光伏板的角度进行调节，使光伏板的倾斜角度接近所处地区的纬度角，以使光伏板能够最大程度地接收到来自太阳的辐射能量，从而可以提高提高系统的发电效率。

16、可选的，所述调节件包括连接座，所述连接座与所述上弦杆连接，所述连接座的一端设置有至少两个相对的第一支撑板，所述第一支撑板上开设有第一转动槽，所述安装平台设置有第一连接轴，所述第一连接轴位于所述第一转动槽内，所述连接座上滑移设置有第一插接板，所述第一插接板设置有用于限制所述第一连接轴与所述第一转动槽分离的第一限位块，所述第一转动槽与所述第一连接轴周面贴合，所述第一限位块与所述第一连接轴周面接触，所述第一插接板可螺栓固定在所述安装平台上；

17、所述连接座转动连接有调节轴，所述调节轴连接有第一连杆，所述第一连杆铰接有第二连杆，所述第二连杆与所述安装平台铰接，所述连接座上设置有用于锁紧所述调节轴的锁紧件。

18、通过采用上述技术方案，将连接座安装在上弦杆上，然后把安装平台的第一连接轴搭在第一转动槽内，接着移动第一插接板并使第一限位块与第一连接轴周面接触，使第一连接轴位于第一限位块和第一转动槽之间，然后螺栓固定第一插接板，即可实现安装平台与连接座的转动连接，然后转动调节轴，调节轴带动第一连杆转动，第一连杆带动第二连杆偏转，第二连杆带动安装平台转动，从而实现对安装平台的角度调节，再用锁紧件固定住调节轴，限制调节轴转动，最后将光伏板安装在安装平台上，从而实现方便对光伏板的倾斜角度进行调节。

19、可选的，所述调节轴设置在所述连接座的中部，所述第二连杆与所述安装平台的中部铰接，所述连接座远离所述第一支撑板的一端设置有至少两个相对的第二支撑板，所述第二支撑板上开设有第二转动槽，所述安装平台设置有第二连接轴，所述连接座上滑移设置有第二插接板，所述第二插接板设置有用于限制所述第二连接轴与所述第二转动槽分离的第二限位块，所述第二转动槽与所述第二连接轴周面贴合，所述第二限位块与所述第二连接轴周面接触，所述第二插接板可螺栓固定在所述安装平台上。

20、通过采用上述技术方案，取决于地球的纬度和当地的太阳轨迹，不同地区光伏板的倾斜角度会有相反的倾斜设置；

21、当第一限位块对第一连接轴进行限位时，此时拉动第二插接板远离安装平台/或将第二插接板完全与连接座分离，使第二限位块与第二连接轴分离，此时调节轴控制安装平台绕着第一转动槽的中轴线转动；

22、当第二限位块对第二连接轴进行限位时，此时拉动第一插接板远离安装平台/或将第一插接板完全与连接座分离，使第一限位块与第一连接轴分离，此时调节轴控制安装平台绕着第二转动槽的中轴线转动，从而使安装平台可以实现多角度的调节，根据所在地区的不同，可以将光伏板的倾斜方向调节至完全相反。

23、可选的，所述锁紧件包括第一固定座，所述第一固定座设置在所述连接座上，所述调节转轴穿过所述第一固定座，所述第一固定座上至少螺纹连接有一对相对设置的第一抵紧螺栓，所述第一抵紧螺栓与所述调节轴的周面抵紧。

24、通过采用上述技术方案，依次转动所有第一抵紧螺栓，当所有的第一抵紧螺栓均抵紧调节轴，即可完成对调节轴的固定。

25、可选的，所述连接座沿着其周面滑动连接有若干连接杆，所述连接杆远离所述连接座的一端固定有第二固定座，所述第二固定座扣在所述上弦杆上，所述第二固定座上至少螺纹连接有一对相对设置的第二抵紧螺栓，所述第二抵紧螺栓与所述上弦杆周面抵紧。

26、通过采用上述技术方案，在安装连接座时，将相邻连接座的连接杆相互错开，然后进第二固定座扣在上弦杆上，接着依次转动所有第二抵紧螺栓，当所有第二抵紧螺栓均抵紧上弦杆时，即可完成对上弦杆的固定。

27、综上所述，本技术包括以下至少一种有益技术效果：

28、1.聚氨酯树脂本身的强度很高，韧性很好，与玻璃纤维结合后形成的复合材料弹性模量很高，一般的玻璃纤维拉挤复合材料纵向弹模在30gpa以下，而聚氨酯-玻璃纤维拉挤复合材料纵向弹模达50gpa。聚氨酯-玻璃纤维拉挤复合材料的抗剪强度、纵横向抗压强度也远高于一般的玻璃纤维拉挤复合材料，并且拥有很好的抗冲击性能和疲劳强度。因此，这种复合材料非常适合制作海上漂浮式平台结构；

29、2.下弦杆空心设计不仅省去浮筒自重，而且减少桁架整体重量，可以有更多的浮力用于支承光伏板，能更适应海水条件，在海面上能够搭建更多的光伏组件；

30、3.安装平台可以实现多角度的调节，根据所在地区的不同，可以将光伏板的倾斜方向调节至完全相反。