一种适应水位变化的导管架式海上风机防碰撞装置的制作方法

本发明涉及海上风电工程，更具体的说，是涉及一种适应水位变化的导管架式海上风机防碰撞装置。

背景技术：

1、随着风力发电技术的快速发展，陆上可开发利用的风电场越来越少，而海上风电开发越来越受到重视。海上风电机组基础作为海上风电开发的基础性设施，长期在海上恶劣的环境下工作，不可避免会遇到各种碰撞问题。一方面，海上风电场场址范围与海上航线、传统渔场等区域逐渐靠近甚至交叉存在，船舶与海上风机基础发生碰撞的概率也随之大大增加。另一方面，在冬季海冰出现时，随着海流和海风的作用，移动冰会不断的撞击海上风机基础。同时，由于导管架基础抗碰撞能力较弱这一特点，在面对碰撞问题时更易使基础发生局部屈曲或整体弯曲，结构承载能力降低，直接影响到导管架基础的安全性和耐久性，甚至可能引起风电机组倒塌等灾难性后果。

2、针对目前少有对导管架基础结构的防碰撞装置，因此有必要设计一种防碰撞装置对导管架式海上风机实现区域性防护。

技术实现思路

1、本发明的目的是针对现有技术中存在的技术缺陷，而提供能够自适应水位升降变化，有效节省防碰撞装置的布设高度范围，维修方便，节约成本的防碰撞装置。

2、为实现本发明的目的所采用的技术方案是：

3、一种适应水位变化的导管架式海上风机防碰撞装置，包括由多个防碰撞单元通过连接结构组成的闭合的防碰撞带，所述防碰撞带为不稳定的多边形结构；所述防碰撞带随水位自适应变化安装于导管架上；

4、所述防碰撞单元包括缓冲吸能结构及外侧加强结构；所述缓冲吸能结构包括吸能桁架及通过所述吸能桁架安装于防碰撞单元轴向的阻尼隔振器；所述阻尼隔振器包括通过浮筒导向托架固定安装于所述吸能桁架内部的多个浮筒、缓冲吸能连接体及配重块，多个所述浮筒沿所述防碰撞单元轴向安装，相邻所述浮筒之间通过所述缓冲吸能连接体连接成一体；每个所述浮筒内设置有用于调节防碰撞单元浮态的所述配重块；

5、所述连接结构包括两个连接单元，每个所述连接单元包括连接体、两端封闭的缓冲吸能连接套及安装于所述缓冲吸能连接套内的弹簧阻尼器，两个所述连接单元中的连接体铰接；两个所述连接单元中的弹簧阻尼器分别与相对应一侧的防碰撞单元连接。

6、所述外侧加强结构安装于所述吸能桁架外侧，由多个横隔板和纵隔板组成，靠近水面的区域安装有多个缓冲吸能抗碰撞体。

7、所述横隔板与纵隔板组成井字形，多个所述缓冲吸能抗碰撞体分别安装于靠近水面的井字形区域内。

8、所述弹簧阻尼器包括支撑弹簧、连接杆及限位杆，所述支撑弹簧内设置有连接杆与限位杆；所述限位杆安装于靠近铰接的销轴一侧，且与所述连接杆同轴，防止所述支撑弹簧在压缩的过程中过度受力发生损坏。

9、所述防碰撞单元为封闭结构，外部设置有封装板。

10、所述防碰撞带中的两个防碰撞单元分别通过导轨连接结构安装于导管架对角上；所述导轨连接结构包括滑槽及浮块，所述滑槽安装于所述导管架上；所述浮块嵌入所述滑槽内随水位自适应变化，所述浮块外侧设置有安装槽，所述防碰撞单元固定安装于所述安装槽内。

11、所述滑槽安装于所述导管架对角的无爬梯的腿柱上。

12、所述外侧加强结构的外侧为圆弧状；所述防碰撞单元通过半圆箍固定在所述安装槽内；所述防碰撞单元两端与连接结构的弹簧阻尼器分别通过法兰连接。

13、所述连接体的外侧安装有防碰撞板。

14、所述缓冲吸能连接体、缓冲吸能连接套及缓冲吸能抗碰撞体为橡胶材料。

15、与现有技术相比，本发明的有益效果是：

16、1、本发明的防碰撞装置，防碰撞带内部和连接处均设计有缓冲吸能结构，能够提高装置承受碰撞的能力，也能最大限度的减缓船舶因碰撞而造成的损坏。

17、2、本发明的防碰撞装置，防碰撞带浮动安装于导管架上，且防碰撞带通过可以相对转动的连接结构连接成一体，能够自适应水位升降变化，在不会脱离导管架基础的同时，实现对导管架基础的有效防护，可以有效节省防碰撞装置的布设高度范围，节约成本。

18、3、本发明的防碰撞装置结构设计合理、施工便利、不影响原海上风机结构设计、适合已建和计划新建的导管架式海上风机基础防碰撞设计。

19、4、本发明的防碰撞装置为分段式设计，当某一段破坏时，便于维修和更换，而不用整体维修或更换，节约使用成本。

20、5、本发明的防碰撞装置为导管架基础的附属结构，在发生碰撞时可防止碰撞物与导管架基础直接接触，更好的保护海上风机结构。

技术特征：

1.一种适应水位变化的导管架式海上风机防碰撞装置，其特征在于，包括由多个防碰撞单元通过连接结构组成的闭合的防碰撞带，所述防碰撞带为不稳定的多边形结构；所述防碰撞带随水位自适应变化安装于导管架上；

2.根据权利要求1所述的适应水位变化的导管架式海上风机防碰撞装置，其特征在于，所述外侧加强结构安装于所述吸能桁架外侧，由多个横隔板和纵隔板组成，靠近水面的区域安装有多个缓冲吸能抗碰撞体。

3.根据权利要求2所述的适应水位变化的导管架式海上风机防碰撞装置，其特征在于，所述横隔板与纵隔板组成井字形，多个所述缓冲吸能抗碰撞体分别安装于靠近水面的井字形区域内。

4.根据权利要求1或2所述的适应水位变化的导管架式海上风机防碰撞装置，其特征在于，所述弹簧阻尼器包括支撑弹簧、连接杆及限位杆，所述支撑弹簧内设置有连接杆与限位杆；所述限位杆安装于靠近铰接的销轴一侧，且与所述连接杆同轴，防止所述支撑弹簧在压缩的过程中过度受力发生损坏。

5.根据权利要求1所述的适应水位变化的导管架式海上风机防碰撞装置，其特征在于，所述防碰撞单元为封闭结构，外部设置有封装板。

6.根据权利要求1或2所述的适应水位变化的导管架式海上风机防碰撞装置，其特征在于，所述防碰撞带中的两个防碰撞单元分别通过导轨连接结构安装于导管架对角上；所述导轨连接结构包括滑槽及浮块，所述滑槽安装于所述导管架上；所述浮块嵌入所述滑槽内随水位自适应变化，所述浮块外侧设置有安装槽，所述防碰撞单元固定安装于所述安装槽内。

7.根据权利要求6所述的适应水位变化的导管架式海上风机防碰撞装置，其特征在于，所述滑槽安装于所述导管架对角的无爬梯的腿柱上。

8.根据权利要求1所述的适应水位变化的导管架式海上风机防碰撞装置，其特征在于，所述外侧加强结构的外侧为圆弧状；所述防碰撞单元通过半圆箍固定在所述安装槽内；所述防碰撞单元两端与连接结构的弹簧阻尼器分别通过法兰连接。

9.根据权利要求1所述的适应水位变化的导管架式海上风机防碰撞装置，其特征在于，所述连接体的外侧安装有防碰撞板。

10.根据权利要求2所述的适应水位变化的导管架式海上风机防碰撞装置，其特征在于，所述缓冲吸能连接体、缓冲吸能连接套及缓冲吸能抗碰撞体为橡胶材料。

技术总结
本发明公开了一种适应水位变化的导管架式海上风机防碰撞装置，旨在提供一种能够自适应水位升降变化，有效节省防碰撞布设高度范围的装置。包括由多个防碰撞单元通过连接结构组成的闭合的防碰撞带；防碰撞带随水位自适应变化安装于导管架上。防碰撞单元包括缓冲吸能结构及外侧加强结构；所述缓冲吸能结构包括吸能桁架及通过吸能桁架安装于防碰撞单元轴向的阻尼隔振器；阻尼隔振器包括通过浮筒导向托架固定安装于吸能桁架内部的多个浮筒、缓冲吸能连接体及配重块。所述连接结构包括两个连接单元。该装置在外侧形成对导管架基础的围护，能够自适应水位升降变化，在发生碰撞时可防止碰撞物与导管架基础直接接触，更好的保护海上风机结构。

技术研发人员：张建勇,李志川,祁雷,詹海宁,曹柏寒,杜尊峰,樊涛,李昂,温家朋,杨源
受保护的技术使用者：渤海石油航务建筑工程有限责任公司
技术研发日：
技术公布日：2024/3/24