海上风电桩基础

摘要

本发明公开了一种海上风电桩基础，包括：风机塔筒，内置控制主板和陀螺仪，陀螺仪电性连接控制主板；用于设置在与风机群相距预设距离的海域处的风速传感器，风速传感器电性连接控制主板；用于支撑或拉紧风机塔筒的脚架杆件，每个脚架杆件的顶端连接于风机塔筒上，且每个脚架杆件的底端连接有驱动装置，驱动装置电性连接于控制主板。此种海上风电桩基础中，风速传感器、控制主板、陀螺仪、驱动装置和脚架杆件可相配合控制风机塔筒转动对应的角度，以产生一个与风荷载作用于桩基础的弯矩方向相反的弯矩，达到一定的抵消效果，以提高应对风速的阈值，减少倾覆弯矩的周期性作用对海上风电桩基础产生的累积沉降作用，提高海上风电桩基础的抗倾覆能力。

权利要求

1.一种海上风电桩基础，其特征在于，包括：

风机塔筒(1)，内置控制主板和陀螺仪，所述陀螺仪电性连接所述控制主板；

用于设置在与风机群相距预设距离的海域处的风速传感器(7)，所述风速传感器(7)电性连接所述控制主板；

用于支撑或拉紧所述风机塔筒(1)的脚架杆件(2)，每个所述脚架杆件(2)的顶端连接于所述风机塔筒(1)上，且每个所述脚架杆件(2)的底端连接有驱动装置，所述驱动装置电性连接于所述控制主板。

2.根据权利要求1所述的海上风电桩基础，其特征在于，所述驱动装置为液压缸(6)，所述脚架杆件(2)的底端铰接于所述液压缸(6)中的活塞杆。

3.根据权利要求2所述的海上风电桩基础，其特征在于，所述脚架杆件(2)通过第一球铰(8)铰接于所述风机塔筒(1)上。

4.根据权利要求3所述的海上风电桩基础，其特征在于，所述风机塔筒(1)的底端通过第二球铰铰接于承台(3)，所述第二球铰的支座嵌设于所述承台(3)中，且所述支座中设有分别与所述风机塔筒(1)的底端相连的阻尼器和弹簧构件。

5.根据权利要求4所述的海上风电桩基础，其特征在于，所述承台(3)内设有用于放置所述液压缸(6)的液压缸轨道(5)，所述液压缸轨道(5)的底部设有压力传感器，所述压力传感器电性连接所述控制主板。

6.根据权利要求1至5任意一项所述的海上风电桩基础，其特征在于，所述脚架杆件(2)为至少三个，所有所述脚架杆件(2)沿所述风机塔筒(1)的周向等间距设置。

7.根据权利要求6所述的海上风电桩基础，其特征在于，所述脚架杆件(2)为液压缸。

说明书

海上风电桩基础

技术领域

[0001] 本发明涉及海上风电设备技术领域，特别涉及一种海上风电桩基础。

背景技术

[0002] 如今海上风电能源开发工程正在不断地扩大规模，海上风电作为一种清洁能源受到了世界各地的欢迎。现有的海上风电桩基础并没有系统的抗倾覆设计，导致风电站选址容易受到气候环境的牵制。应对风速的阈值，减少倾覆弯矩的周期性作用对桩基产生的累积沉降作用，

[0003] 因此，如何提高海上风电桩基础的抗倾覆能力，是本领域技术人员目前需要解决的技术问题。

发明内容

[0004] 有鉴于此，本发明的目的是提供一种海上风电桩基础，其抗倾覆能力较好。

[0005] 为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

[0006] 一种海上风电桩基础，包括：

[0007] 风机塔筒，内置控制主板和陀螺仪，所述陀螺仪电性连接所述控制主板；

[0008] 用于设置在与风机群相距预设距离的海域处的风速传感器，所述风速传感器电性连接所述控制主板；

[0009] 用于支撑或拉紧所述风机塔筒的脚架杆件，每个所述脚架杆件的顶端连接于所述风机塔筒上，且每个所述脚架杆件的底端连接有驱动装置，所述驱动装置电性连接于所述控制主板。

[0010] 优选地，所述驱动装置为液压缸，所述脚架杆件的底端铰接于所述液压缸中的活塞杆。

[0011] 优选地，所述脚架杆件通过第一球铰铰接于所述风机塔筒上。

[0012] 优选地，所述风机塔筒的底端通过第二球铰铰接于承台，所述第二球铰的支座嵌设于所述承台中，且所述支座中设有分别与所述风机塔筒的底端相连的阻尼器和弹簧构件。

[0013] 优选地，所述承台内设有用于放置所述液压缸的液压缸轨道，所述液压缸轨道的底部设有压力传感器，所述压力传感器电性连接所述控制主板。

[0014] 优选地，所述脚架杆件为至少三个，所有所述脚架杆件沿所述风机塔筒的周向等间距设置。

[0015] 优选地，所述脚架杆件为液压缸。

[0016] 本发明提供的海上风电桩基础中，包括风机塔筒、风速传感器、脚架杆件。风机塔筒中设有控制主板和陀螺仪，脚架杆件连接有驱动装置。

[0017] 风速传感器实时检测预设位置的风速，风速传感器检测到的实时风速数据可迅速传达至控制主板，陀螺仪可以检测风机塔筒的实时倾斜状况并传达至控制主板，经过控制主板的计算，使风机塔筒获得一个与实时风向相反方向上的倾斜角度，控制主板控制驱动装置驱动脚架杆件运动，脚架杆件的运动可以带动风机塔筒转动对应的倾斜角度，以产生一个与风荷载作用于桩基础的弯矩方向相反的弯矩，达到一定的抵消效果，从而可以提高应对风速的阈值，减少倾覆弯矩的周期性作用对桩基产生的累积沉降作用，即提高桩基的抗倾覆能力，使海上风电桩基础能够适应相对恶劣的气候环境。

附图说明

[0018] 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，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

[0019] 图1为本发明所提供海上风电桩基础的整体结构图；

[0020] 图2为本发明所提供海上风电桩基础的局部结构图；

[0021] 图3为本发明所提供海上风电桩基础中脚架杆件的结构图；

[0022] 图4为本发明所提供海上风电桩基础所应用的风机群的示意图。

[0023] 图1至图4中：

[0024] 1-风机塔筒，2-脚架杆件，3-承台，4-桩基，5-液压缸轨道，6-液压缸，7-风速传感器，8-第一球铰。

具体实施方式

[0025] 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。

[0026] 本发明的核心是提供一种海上风电桩基础，其抗倾覆能力较好。

[0027] 请参考图1至图4，图1为本发明所提供海上风电桩基础的整体结构图；图2为本发明所提供海上风电桩基础的局部结构图；图3为本发明所提供海上风电桩基础中脚架杆件的结构图；图4为本发明所提供海上风电桩基础所应用的风机群的示意图。

[0028] 本发明所提供海上风电桩基础的一种具体实施例中，包括风机塔筒1、风速传感器7和脚架杆件2。其中，风机塔筒1内置控制主板和陀螺仪，陀螺仪电性连接该控制主板，陀螺仪可以检测风机塔筒1的倾斜情况。风速传感器7设置在与风机群相距预设距离的海域处，风速传感器7电性连接控制主板。脚架杆件2用于支撑或拉紧风机塔筒1，且每个脚架杆件2的顶端连接于风机塔筒1，每个脚架杆件2的底端连接有驱动装置，驱动装置电性连接于控制主板。其中，风机塔筒1设置在桩基4之上。

[0029] 风速传感器7实时检测预设位置的风速，风速传感器7检测到的实时风速数据可迅速传达至控制主板，陀螺仪可以检测风机塔筒1的实时倾斜状况并传达至控制主板，经过控制主板的计算，使风机塔筒1获得一个与实时风向相反方向上的倾斜角度，控制主板控制驱动装置驱动脚架杆件2运动，脚架杆件2的运动可以带动风机塔筒1转动对应的倾斜角度，以产生一个与风荷载作用于桩基础的弯矩方向相反的弯矩，达到一定的抵消效果，从而可以提高应对风速的阈值，减少倾覆弯矩的周期性作用对海上风电桩基础产生的累积沉降作用，即提高海上风电桩基础的抗倾覆能力，使海上风电桩基础能够适应相对恶劣的气候环境。

[0030] 具体地，驱动装置可以为液压缸6，脚架杆件2的底端铰接于液压缸6中的活塞杆，在接收到控制主板的控制信号后，活塞杆即动作并带动脚架杆件2运动。当然，驱动装置也可以为气缸或者其他驱动装置。

[0031] 具体地，脚架杆件2可以通过第一球铰8铰接于风机塔筒1上，从而可以保证脚架杆件2的底端运动的灵活性。

[0032] 具体地，风机塔筒1的底端可以通过第二球铰铰接于承台3，第二球铰的支座嵌设于承台3中，且支座中设有分别与风机塔筒1的底端相连的阻尼器和弹簧构件。阻尼器和弹簧构件可以对风机塔筒1起到减震作用。在发生地震时，液压缸6与陀螺仪相配合，并通过控制脚架杆件2使风机塔筒1保持位置相对稳定的状态，同时，阻尼器与弹簧构件也可以有效地保护风机塔筒1免受地震的破坏。

[0033] 具体地，承台3内可以设有用于放置液压缸6的液压缸轨道5，液压缸轨道5的底部设有压力传感器，压力传感器电性连接控制主板。该压力传感器可以检测脚架杆件2对液压缸轨道5的压力，使控制主板可以结合该压力以及陀螺仪的检测结果控制脚架杆件2的运动。

[0034] 在上述各个实施例的基础上，脚架杆件2可以为至少三个，所有脚架杆件2可以沿风机塔筒1的周向等间距设置，具体可以为三个脚架杆件2沿风机塔筒1的周向等间距设置，以方便控制。

[0035] 更进一步地，脚架杆件2可以为液压缸，即脚架杆件2本身具有伸缩功能，以进一步提高对风机塔筒1的角度控制的灵活性。当然，脚架杆件2也可以为直杆或者其他杆件。

[0036] 本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。

[0037] 以上对本发明所提供的海上风电桩基础进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。