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一种减震自平衡型海上风力发电机组群桩基础的制作方法

时间:2022-02-10 阅读: 作者:专利查询

一种减震自平衡型海上风力发电机组群桩基础的制作方法

1.本发明属于风力发电技术领域,涉及一种减震自平衡型海上风力发电机组群桩基础。


背景技术:

2.随着科学技术日新月异的发展,以及国家不断倡导新能源、新技术的发展与应用,许多无污染、底能耗、使用成本低的能源被逐渐广泛应用,例如风能。目前,使用风能最多的为风力发电机,其中又以海上风力发电机最为广泛。然而,由于海洋恶略、复杂的使用环境,导致海上风力发电机遭受着洋、流、风、浪等各种极限载荷的冲击和影响,导致承受的扭转载荷过大,首摇运动过于剧烈,如此会极有可能导致海上风力发电机发生倾覆,影响海上风力发电机的可靠、安全与正常使用,从而造成巨大的经济损失。
3.现有的海上风力发电机大都需要设置在承载基础上,目前,用于安装海上风力发电机的承载基础的结构形式有很多种,现有相邻承载基础之间拼接过程复杂,拼装后相邻群桩基础的连接强度低,在受到洋、流、风、浪等各种极限载荷的冲击和影响时容易致使风力发电机发生倾覆。


技术实现要素:

4.有鉴于此,本发明为了解决现有海上风力发电机相邻承载基础之间拼接过程复杂,拼装后相邻群桩基础的连接强度低,在受到洋、流、风、浪等各种极限载荷的冲击和影响时容易致使风力发电机发生倾覆,影响其使用寿命的问题,提供一种减震自平衡型海上风力发电机组群桩基础。
5.为达到上述目的,本发明提供如下技术方案:
6.一种减震自平衡型海上风力发电机组群桩基础,其包括支撑柱,所述支撑柱的顶部固定安装有平台,所述支撑柱为中空结构,所述支撑柱的内壁上滑动连接有螺纹套,所述螺纹套的底部固定安装有底座,所述支撑柱的内设有螺纹杆,所述螺纹杆与螺纹套的内壁螺纹连接,所述螺纹杆上固定套设有啮合齿轮,所述支撑柱的内壁上固定安装有驱动电机,所述驱动电机的输出轴上固定安装有嵌入盘,所述嵌入盘与螺纹杆相配合,驱动电机的伸缩杆上套设有主动齿轮,所述主动齿轮的前侧和后均啮合有齿条杆,两个齿条杆的底端均与啮合齿轮相啮合,所述支撑柱的内壁上转动连接有对称设置的皮带轮,所述皮带轮的数量为两个,两个皮带轮上套设有同一个齿形带,所述齿形带的顶端与位于前侧位置的齿条杆的底部相啮合,所述齿形带的后侧与伸缩杆固定连接,所述支撑柱的后侧和右侧均固定安装有对接套,所述支撑柱的左侧和前侧均固定安装有对接杆,所述对接杆上设有对接机构,所述对接套上开设有腔室,所述腔室的内壁上设有定位机构,所述定位机构与对接机构相配合。
7.本基础方案的有益效果在于:通过驱动电机,驱动电机先对螺纹杆解除定位,再带动螺纹杆旋转,可通过螺纹杆来推动螺纹套,来实现对支撑柱的长度的加长,可对群桩基础
的底部进行延伸,来适配不同深度的海底,在调节完成后还可自动对螺纹杆进行定位,来实现更稳固的支撑。
8.进一步,所述对接机构包括啮合套和配合块,所述啮合套为中空结构,所述啮合套与对接杆固定连接,所述配合块固定安装在啮合套的右侧内壁上,有益效果:实现了对接杆与对解套的连接,就可实现两个群桩基础的连接,还可将多个群桩基础组成一个较大的群桩基础,来将风力发电机安装在一起。
9.进一步,所述定位机构包括支撑块、转动杆、啮合块、半齿轮、转动架、带动齿轮、定位电机和连接齿轮,所述支撑块固定安装在腔室的内壁上,所述连接杆和啮合块的数量均为两个,两个连接杆分别与两个啮合块转动连接,两个啮合块均滑动连接在支撑块的右侧,所述转动杆贯穿支撑块并与腔室的左侧内壁转动连接,所述半齿轮固定安装在转动杆的顶部左侧,所述连接齿轮转动连接在腔室的左侧内壁上,所述转动架和定位电机均固定安装在对接套的顶部,所述带动齿轮与转动架转动连接,所述带动齿轮与定位电机输出轴固定连接,所述带动齿轮与连接齿轮相啮合,有益效果:定位机构用于在对接杆插入到对接套内时,可对对接杆进行自动定位,来实现更稳定的固定。
10.进一步,所述啮合套的顶部和底部内壁上均开设有矩形凹槽,所述啮合块与矩形凹槽的内壁滑动接触,有益效果:在转动杆通过连接杆推动啮合块与矩形凹槽啮合时,啮合块就会阻挡啮合套拔出,就实现了自动对啮合套的定位。
11.进一步,所述配合块左端和转动杆的右端均为弧形结构,有益效果:使得配合块在于转动杆接触时,配节块可推动转动杆转动,转动杆再推动啮合块与矩形凹槽啮合。
12.进一步,所述嵌入盘为八边形结构,所述螺纹杆的顶部开设有八边形凹槽,所述嵌入盘的外侧与八边形凹槽的内壁滑动接触,有益效果:使得嵌入盘在于八边形凹槽啮合时,嵌入盘就会带动螺纹杆转动,螺纹杆就可推动支撑柱延伸。
13.进一步,所述螺纹杆的外侧转动连接有固定套,所述固定套固定安装在支撑柱的内壁上,有益效果:用于将螺纹杆定位在支撑柱内,使得嵌入盘可带动螺纹杆转动。
14.进一步,所述支撑块的右侧开设有对称设置的定位滑槽,所述定位滑槽的数量为两个,两个啮合块的左侧分别与两个定位滑槽的内壁滑动连接,有益效果:使得两个啮合块可在支撑块的右侧滑动,滑动到矩形凹槽内对啮合套进行定位。
15.进一步,所述支撑柱的两侧均固定安装有支撑杆,两个支撑杆均与平台的底部固定连接,有益效果:支撑杆用于支撑平台,对平台进行加固。
16.进一步,两个齿条杆的左侧和右侧均固定安装有定位弹簧,两个定位弹簧的左端和右端分别与支撑柱的左侧和右侧内壁固定连接,有益效果:用于对齿条杆进行复位,使得齿条杆在被主动齿轮带动移动后还可通过定位弹簧重新与啮合齿轮啮合,来实现对螺纹杆的定位,实现更稳定的支撑。
17.本发明的有益效果在于:
18.1、本发明所公开的减震自平衡型海上风力发电机组群桩基础,通过将两个群桩基础上的对接杆与对接套进行对接,将对接杆插入到对接套内,对接套自动对对接杆进行固定,两个群桩基础对接完成,多个群桩基础组成一个较大的群桩基础,就可在拼接起来的大型群桩基础上安装多个风力发电机,将风力发电机连接起来,减轻维护工人的维护时间,就不需要工人从一个发电机上下来之后坐船再去下一个,就可直接走去下一个风力发电机,
同时多个群桩基础组成一个较大的群桩基础时还增加了群桩基础的稳定性。
19.2、本发明所公开的减震自平衡型海上风力发电机组群桩基础,通过启动驱动电机,驱动电机就可带动支撑柱进行延伸,来加长支撑柱的长度,可对每个群桩基础的底部进行不同长度的延伸,来完美适配不同深度的海底,在调节好长度后再停止驱动电机,然后两个齿条杆就会通过两个定位弹簧复位,此时两个齿条杆就会重新与带动齿轮啮合,对螺纹杆进行定位,实现了更加稳定的支撑,然后再将群桩基础固定在海底,在与海底紧贴的同时还可保持平台的平整度,由于每个群桩基础的长度可调节,每个群桩基础就不存在悬空,就不存在虚支撑。
20.3、本发明所公开的减震自平衡型海上风力发电机组群桩基础,结构简单,通过对接杆与对接套的对接,就可将两个群桩基础进行对接并自动形成固定,可将多个群桩基础组成一个较大的群桩基础,再启动驱动电机,驱动电机就可带动支撑柱进行延伸,来加长支撑柱的长度,来完美适配不同深度的海底,操作简单,使用方便。
21.本发明的其他优点、目标和特征在某种程度上将在随后的说明书中进行阐述,并且在某种程度上,基于对下文的考察研究对本领域技术人员而言将是显而易见的,或者可以从本发明的实践中得到教导。本发明的目标和其他优点可以通过下面的说明书来实现和获得。
附图说明
22.为了使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合附图对本发明作优选的详细描述,其中:
23.图1为本发明一种减震自平衡型海上风力发电机组群桩基础的结构三维图;
24.图2为本发明一种减震自平衡型海上风力发电机组群桩基础的结构主剖视图;
25.图3为本发明一种减震自平衡型海上风力发电机组群桩基础中嵌入盘的三维示意图;
26.图4为本发明一种减震自平衡型海上风力发电机组群桩基础中螺纹杆俯视图;
27.图5为本发明一种减震自平衡型海上风力发电机组群桩基础中转动杆与支撑块的连接三维图;
28.图6为本发明图2中a处放大示意图;
29.图7为本发明图2中b处放大示意图;
30.图8为本发明一种减震自平衡型海上风力发电机组群桩基础中支撑块侧视图。
31.附图标记:1支撑柱、2驱动电机、3螺纹套、4螺纹杆、5底座、6对接套、7腔室、8支撑块、9转动杆、10啮合块、11对接杆、12啮合套、13配合块、14连接杆、15半齿轮、16转动架、17带动齿轮、18定位电机、19伸缩杆、20嵌入盘、21齿条杆、22定位弹簧、23啮合齿轮、24齿形带、25皮带轮、26主动齿轮、27平台、28支撑杆、29连接齿轮。
具体实施方式
32.以下通过特定的具体实例说明本发明的实施方式,本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。本发明还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用,本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用,在没有背离
本发明的精神下进行各种修饰或改变。需要说明的是,以下实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本发明的基本构想,在不冲突的情况下,以下实施例及实施例中的特征可以相互组合。
33.其中,附图仅用于示例性说明,表示的仅是示意图,而非实物图,不能理解为对本发明的限制;为了更好地说明本发明的实施例,附图某些部件会有省略、放大或缩小,并不代表实际产品的尺寸;对本领域技术人员来说,附图中某些公知结构及其说明可能省略是可以理解的。
34.本发明实施例的附图中相同或相似的标号对应相同或相似的部件;在本发明的描述中,需要理解的是,若有术语“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本发明和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此附图中描述位置关系的用语仅用于示例性说明,不能理解为对本发明的限制,对于本领域的普通技术人员而言,可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。
35.如图1-8所示的一种减震自平衡型海上风力发电机组群桩基础,包括支撑柱1,支撑柱1的顶部固定安装有平台27,平台27用于安装风力发电机,也可供维修人员在上面走动,方便对风力发电机进行维修和维护,支撑柱1为中空结构,支撑柱1的内壁上滑动连接有螺纹套3,螺纹套3的底部固定安装有底座5,支撑柱1的内设有螺纹杆4,螺纹杆4与螺纹套3螺纹连接,在螺纹杆4转动时,螺纹杆4就可推动螺纹套3,螺纹套3再推动平台27,来延长支撑柱1的长度。
36.螺纹杆4的外侧转动连接有固定套,固定套固定安装在支撑柱1的内壁上,用于将螺纹杆4定位在支撑柱1内,使得嵌入盘20可带动螺纹杆4转动,螺纹杆4与螺纹套3的内壁螺纹连接,螺纹杆4上固定套设有啮合齿轮23,支撑柱1的内壁上固定安装有驱动电机2,驱动电机2的输出轴上固定安装有嵌入盘20,嵌入盘20与螺纹杆4相配合,嵌入盘20为八边形结构,螺纹杆4的顶部开设有八边形凹槽,嵌入盘20的外侧与八边形凹槽的内壁滑动接触,使得嵌入盘20在与八边形凹槽啮合时,嵌入盘20就会带动螺纹杆4转动,螺纹杆4就可推动支撑柱1延伸,伸缩杆19上套设有主动齿轮26,主动齿轮26的前侧和后均啮合有齿条杆21,两个齿条杆21的底端均与啮合齿轮23相啮合,两个齿条杆21的左侧和右侧均固定安装有定位弹簧22,两个定位弹簧22的左端和右端分别与支撑柱1的左侧和右侧内壁固定连接,用于对齿条杆21进行复位,使得齿条杆21在被主动齿轮26带动移动后还可通过定位弹簧22重新与啮合齿轮23啮合,来实现对螺纹杆4的定位,实现更稳定的支撑。
37.支撑柱1的内壁上转动连接有对称设置的皮带轮25,皮带轮25的数量为两个,两个皮带轮25上套设有同一个齿形带24,齿形带24的顶端与位于前侧位置的齿条杆21的底部相啮合,齿形带24的后侧与伸缩杆19固定连接。
38.支撑柱1的后侧和右侧均固定安装有对接套6,支撑柱1的左侧和前侧均固定安装有对接杆11,对接杆11上设有对接机构,对接机构包括啮合套12和配合块13,啮合套12为中空结构,啮合套12与对接杆11固定连接,配合块13固定安装在啮合套12的右侧内壁上,实现了对接杆11与对解套的连接,就可实现两个群桩基础的连接,还可将多个群桩基础组成一个较大的群桩基础,来将风力发电机安装在一起。
39.对接套6上开设有腔室7,腔室7的内壁上设有定位机构,定位机构包括支撑块8、转
动杆9、啮合块10、半齿轮15、转动架16、带动齿轮17、定位电机18和连接齿轮29,支撑块8固定安装在腔室7的内壁上,连接杆14和啮合块10的数量均为两个,两个连接杆14分别与两个啮合块10转动连接,啮合套12的顶部和底部内壁上均开设有矩形凹槽,啮合块10与矩形凹槽的内壁滑动接触,在转动杆9通过连接杆14推动啮合块10与矩形凹槽啮合时,啮合块10就会阻挡啮合套12拔出,就实现了自动对啮合套12的定位,两个啮合块10均滑动连接在支撑块8的右侧,支撑块8的右侧开设有对称设置的定位滑槽,定位滑槽的数量为两个,两个啮合块10的左侧分别与两个定位滑槽的内壁滑动连接,使得两个啮合块10可在支撑块8的右侧滑动,滑动到矩形凹槽内对啮合套12进行定位,转动杆9贯穿支撑块8并与腔室7的左侧内壁转动连接,半齿轮15固定安装在转动杆9的顶部左侧,在需要对对接套6和对接杆11进行拆卸时,可通过定位电机18带动半齿轮15复位来实现对对接杆11的拆卸。
40.连接齿轮29转动连接在腔室7的左侧内壁上,转动架16和定位电机18均固定安装在对接套6的顶部,带动齿轮17与转动架16转动连接,带动齿轮17与定位电机18输出轴固定连接,带动齿轮17与连接齿轮29相啮合,定位机构用于在对接杆11插入到对接套6内时,可对对接杆11进行自动定位,来实现更稳定的固定,定位机构与对接机构相配合,通过驱动电机2,驱动电机2先对螺纹杆4解除定位,再带动螺纹杆4旋转,可通过螺纹杆4来推动螺纹套3,来实现对支撑柱1的长度的加长,可对群桩基础的底部进行延伸,来适配不同深度的海底,在调节完成后还可自动对螺纹杆4进行定位,来实现更稳固的支撑,支撑柱1的两侧均固定安装有支撑杆28,两个支撑杆28均与平台27的底部固定连接,支撑杆28用于支撑平台27,对平台27进行加固。
41.该减震自平衡型海上风力发电机组群桩基础中对两个群桩基础进行拼接时,需要将两个群桩基础上的对接杆11与对接套6进行对接,将对接杆11插入到对接套6内,此时啮合套12就会插入到对接套6的腔室7内,与支撑块8的外侧滑动,此时啮合套12内的配合块13就会与转动杆9进行接触,此时配合块13上的弧形结构就会与转动杆9弧形结构接触,配合块13就会推动转动杆9转动,转动杆9再通过两个连接杆14将两个啮合块10推入啮合套12内壁上的啮合槽内,此时就会啮合块10就会阻挡啮合套12拔出,两个群桩基础对接完成。
42.在转动杆9转动的同时还会带动半齿轮15转动,半齿轮15再带动连接齿轮29转动,但半齿轮15不会与连接齿轮29脱离,此时连接齿轮29就会带动带动齿轮17反转,当需要将两个群桩基础进行分离时只需要启动定位电机18,定位电机18带动带动齿轮17转动,带动齿轮17带动连接齿轮29转动,连接齿轮29就会带动半齿轮15复位,半齿轮15再带动转动杆9反转,转动杆9再次通过连接杆14拉动两个啮合块10,拉动啮合块10与啮合槽脱离,此时啮合套12与啮合块10脱离,啮合套12就可拔出,然后转动杆9还会向右侧推动配合块13,此时就会将啮合套12推出,用来辅助分离。
43.若海底较深,需要延长支撑柱1的长度时,可通过启动驱动电机2来实现,驱动电机2转动带动伸缩杆19转动,伸缩杆19再带动嵌入盘20转动,在伸缩杆19转动的同时还会带动主动齿轮26转动,主动齿轮26又与两个齿条杆21啮合,就会带动两个齿条杆21分别向左侧和右侧移动,然后两个齿条杆21就会与啮合齿轮23脱离,此时螺纹杆4就可自由转动,前侧的齿条干21向左侧移动时,就会打掉齿形带24转动,齿轮带又与伸缩杆19固定,就会下拉伸缩杆19,伸缩杆19再推动嵌入盘20与八边形凹槽啮合,嵌入盘20就会带动螺纹杆4转动,螺纹杆4就会向下推动螺纹套3,螺纹带再推动底座5,就实现了对支撑柱1的延伸,来适应不同
深度的海底,同时在多个群桩基础组成一个较大的群桩基础时就可对每个群桩基础的底部进行不同长度的延伸,可来完美适配不同深度的海底。
44.在调节好长度后再停止驱动电机2,然后两个齿条杆21就会通过两个定位弹簧22复位,并带动主动齿轮26反转一会,此时两个齿条杆21就会重新与带动齿轮17啮合,对螺纹杆4进行定位,实现了更加稳定的支撑,然后再将群桩基础固定在海底,在与海底紧贴的同时还可保持平台27的平整度,就可在拼接起来的大型群桩基础上安装多个风力发电机,将风力发电机连接起来,减轻维护工人的维护时间,就不需要工人从一个发电机上下来之后坐船再去下一个,就可直接走去下一个风力发电机,同时多个群桩基础组成一个较大的群桩基础时还增加了群桩基础的稳定性,由于每个群桩基础的长度可调节,每个群桩基础就不存在悬空,就不存在虚支撑。
45.最后说明的是,以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制,尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明,本领域的普通技术人员应当理解,可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换,而不脱离本技术方案的宗旨和范围,其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。