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锚固结构、浮动式系泊系统以及海上风力发电机组的制作方法

时间:2022-03-04 阅读: 作者:专利查询

锚固结构、浮动式系泊系统以及海上风力发电机组的制作方法

1.本发明涉及风力发电技术领域,特别涉及一种锚固结构、浮动式系泊系统以及海上风力发电机组。


背景技术:

2.目前,浮动式系泊系统的系泊缆由锚固结构连接到海底的沙土体里,以抵御外部风、浪、流的载荷。但是,当前锚固结构与沙土体的连接强度有限,锚固结构容易拔出。
3.因此,如何提高抗拔能力,成为本领域技术人员亟待解决的技术问题。


技术实现要素:

4.有鉴于此,本发明提供了一种锚固结构、浮动式系泊系统以及海上风力发电机组,以提高抗拔能力。
5.为实现上述目的,本发明提供如下技术方案:
6.一种锚固结构,包括锚固件和防拔件,其中:
7.锚固件,锚固件插入沙土体中以将连接的系泊缆固定;
8.防拔件,防拔件倾斜设置在锚固件的周面上,沿着锚固件的插入方向,防拔件的外周面与锚固件的周面的距离逐渐变小,锚固件插入沙土体时,防拔件与锚固件之间有沙土体埋入。
9.优选的,防拔件为杆状结构。
10.优选的,防拔件的截面为矩形结构、圆形结构或者椭圆形结构。
11.优选的,防拔件为多个。
12.优选的,多个防拔件相对于锚固件的连接点所确定的面与锚固件的轴线垂直。
13.优选的,多个防拔件分层布置在锚固件的外周,同一层中防拔件相对于锚固件的连接点所确定的面与锚固件的轴线垂直。
14.优选的,同一层中防拔件的数量为四个。
15.优选的,锚固件的截面为矩形结构、圆形结构或者椭圆形结构。
16.优选的,锚固件的截面为超椭圆。
17.优选的,锚固件的截面的轮廓曲线满足:其中,m=n,m和n的取值范围为[1.50,2.20],x代表轮廓曲线在所对应的直角坐标系中x轴的坐标值,y代表轮廓曲线在所对应的直角坐标系y短轴的坐标值,a代表轮廓曲线在所对应的直角坐标系中y=0时,x轴的坐标值,b代表轮廓曲线在所对应的直角坐标系中x=0时,y轴的坐标值。
[0018]
一种浮动式系泊系统,包括浮动基础和通过系泊缆连接浮动基础的如上述的锚固结构。
[0019]
优选的,锚固结构的锚固件的截面为椭圆时,锚固件的长轴朝向浮动基础。
[0020]
一种海上风力发电机组,包括风机机组和如上述的浮动式系泊系统。
[0021]
从上述技术方案可以看出,使用本发明提供的锚固结构时,向连接有系泊缆的锚固件施力以插入沙土体里,在插入沙土体里的同时,防拔件与锚固件之间的区域逐渐埋入沙土以将防拔件埋在沙土体里。当系泊缆在外力作用下向外拔锚固结构时,在锚固件周面与沙土体摩擦力、防拔件与周边沙土摩擦力以及位于防拔件以上埋入的沙土重力三重作用下,使得该锚固结构不易拔出,从而提高了抗拔性能。
附图说明
[0022]
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0023]
图1为本发明实施例提供的一种锚固结构的立体结构示意图;
[0024]
图2为本发明实施例提供的一种锚固结构插入沙土体的立体结构示意图;
[0025]
图3为本发明实施例提供的另一种锚固结构的立体结构示意图;
[0026]
图4为本发明实施例提供的又一种锚固结构的立体结构示意图;
[0027]
图5为本发明实施例提供的又一种锚固结构的立体结构示意图;
[0028]
图6为本发明实施例提供的又一种锚固结构的立体结构示意图;
[0029]
图7为本发明实施例提供的又一种锚固结构的立体结构示意图;
[0030]
图8为本发明实施例提供的锚固件的截面示意图;
[0031]
图9为本发明实施例提供的海上风力发电机组的立体结构示意图;
[0032]
图10为本发明实施例提供的海上风力发电机组的示意图。
[0033]
其中,100为锚固结构、200为系泊缆、300为浮动基础、400为风机机组、101为锚固件、102为防拔件。
具体实施方式
[0034]
基于以上各种因素本发明的技术核心就是提供一种锚固结构、浮动式系泊系统以及海上风力发电机组,以提高抗拔能力。
[0035]
下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
[0036]
请参阅图1

图10,本发明的一些实施例中公开的锚固结构100,可包括锚固件101和防拔件102,其中:锚固件101,锚固件101插入沙土体中以将连接的系泊缆200固定;防拔件102,防拔件102倾斜设置在锚固件101的周面上,沿着锚固件101的插入方向(图1箭头所示方向),防拔件102的外周面与锚固件101的周面的距离逐渐变小,锚固件101插入沙土体时,防拔件102与锚固件101之间有沙土体埋入。
[0037]
使用本发明提供的锚固结构100时,向连接有系泊缆200的锚固件101施力以插入沙土体里,在插入沙土体里的同时,防拔件102与锚固件101之间的区域逐渐埋入沙土以将防拔件102埋在沙土体里。当系泊缆200在外力作用下向外拔锚固结构100时,在锚固件101
周面与沙土体摩擦力、防拔件102与周边沙土摩擦力以及位于防拔件102以上埋入的沙土重力三重作用下,使得该锚固结构100不易拔出,从而提高了抗拔性能。
[0038]
需要说明的是,上述锚固件101为锚固结构100的主体结构,一方面用于连接系泊缆200,另外一方面插入沙土体里。该锚固件101的截面为矩形结构、圆形结构或者椭圆形结构。优选的,锚固件101的截面为超椭圆。锚固件101的截面的轮廓曲线满足:其中,m=n,m和n的取值范围为[1.50,2.20],x代表轮廓曲线在所对应的直角坐标系中x轴的坐标值,y代表轮廓曲线在所对应的直角坐标系y短轴的坐标值,a代表轮廓曲线在所对应的直角坐标系中y=0时,x轴的坐标值,b代表轮廓曲线在所对应的直角坐标系中x=0时,y轴的坐标值。锚固件101布置时,锚固件101的截面的长轴迎向风向,如此可以提高锚固件101主要受力方向的抗弯性能。由于分长短轴,长轴的抗弯性能更强,迎向风向的一侧即增面向受力的主方向,可增加锚固结构的抗弯性能。另外,采用此种结构,可保持同样的锚固结构性能的情况下节省材料成本,可在同样的材料用量下,增加结构的可靠性能。
[0039]
防拔件102的作用是配合锚固件101,以增加锚固结构100的受力面,从而提高抗拔性能,防拔件102为杆状结构。其中,防拔件102的截面为矩形结构、圆形结构或者椭圆形结构。
[0040]
防拔件102为多个,多个防拔件102均匀的布置在锚固件101的周面上。防拔件102为一层布置或者多层布置,当为一层布置时,多个防拔件102相对于锚固件101的连接点所确定的面与锚固件101的轴线垂直。当为多层布置时,多个防拔件102分层布置在锚固件101的外周,同一层中防拔件102相对于锚固件101的连接点所确定的面与锚固件101的轴线垂直。同一层中防拔件102的数量为四个。
[0041]
本发明还公开了一种浮动式系泊系统,包括浮动基础300和通过系泊缆200连接浮动基础300的如上述的锚固结构100。为了提高抗拔性能,优选的,锚固结构100的锚固件101的截面为椭圆时,锚固件101的长轴朝向浮动基础300。由于上述锚固结构100具有以上有益效果,包括该锚固结构100的浮动式系泊系统的具有相应的效果,此处不再赘述。
[0042]
如图9和图10所示,本发明还公开了一种海上风力发电机组,包括风机机组400和如上述的浮动式系泊系统。由于上述锚固结构100具有以上有益效果,包括该浮动式系泊系统的海上风力发电机组具有相应的效果,此处不再赘述。
[0043]
需要说明的是,为了便于描述,附图中仅示出了与有关申请本发明相关的部分。在不冲突的情况下,本技术中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
[0044]
应当理解,本技术中使用的“系统”、“装置”、“单元”和/或“模块”是用于区分不同级别的不同组件、元件、部件、部分或装配的一种方法。然而,如果其他词语可实现相同的目的,则可通过其他表达来替换该词语。
[0045]
如本技术和权利要求书中所示,除非上下文明确提示例外情形,“一”、“一个”、“一种”和/或“该”等词并非特指单数,也可包括复数。一般说来,术语“包括”与“包含”仅提示包括已明确标识的步骤和元素,而这些步骤和元素不构成一个排它性的罗列,方法或者设备也可能包含其它的步骤或元素。由语句“包括一个
……”
限定的要素,并不排除在包括要素的过程、方法、商品或者设备中还存在另外的相同要素。
[0046]
其中,在本技术实施例的描述中,除非另有说明,“/”表示或的意思,例如,a/b可以表示a或b;本文中的“和/或”仅仅是一种描述关联对象的关联关系,表示可以存在三种关系,例如,a和/或b,可以表示:单独存在a,同时存在a和b,单独存在b这三种情况。另外,在本技术实施例的描述中,“多个”是指两个或多于两个。
[0047]
以下,术语“第一”、“第二”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此,限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。
[0048]
本技术中使用了流程图用来说明根据本技术的实施例的系统所执行的操作。应当理解的是,前面或后面操作不一定按照顺序来精确地执行。相反,可以按照倒序或同时处理各个步骤。同时,也可以将其他操作添加到这些过程中,或从这些过程移除某一步或数步操作。
[0049]
对所公开的实施例的上述说明,使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的,本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下,在其它实施例中实现。因此,本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例,而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。