专利名称：用于使浮基稳定的设备的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种用于使浮基(floating foundation )稳定的设备，该浮基 离岸使用以承载风力涡轮机。
背景技术：
用于风力涡轮机的浮基可从WO 2006 132 539 Al和WO 2006 121 337 Al中得知，其展示了所谓的"柱形浮标(spar-buoy )"。这种柱形浮标类型 通过使用一套系泊绳缆固定在预定位置处。
图3显示了根据已有技术的典型柱形浮标浮基。
风力涡轮机1安装在塔架2上，该塔架被柱形浮标浮基3支承。存在一 套系泊绳缆5。系泊绳缆5的第一端在一定位置4处附接到柱形浮基3，而 系泊绳缆的第二端附接到锚定件6。
位置4的水平高度(level)在吃水线WL以下。存在平衡配重7,其位 于柱形浮标浮基3的下端上，该配重与整个结构的稳定性有关。
这类系泊设备简单且便宜。但是，浮基的稳定性仅依赖于重力，所以在 一方面的倾复力矩和另一方面恢复力矩之间建立平衡。
倾复力矩是波浪和风造成的，而恢复力矩是浮基的配重造成的，配重作 用在浮基的下端上。
图4参照图3显示了正常柱形浮标浮基的典型运行载荷。
整个结构通常遭受正在发生的倾复力矩。
倾复力矩定义为作用在风力涡轮机1上的风载荷8与力臂9的乘积，该 力臂的长度由力中心与系泊绳缆附接件4之间的距离限定。
倾复力矩额外地定义为作用在塔架2上的风载荷10与力臂11的乘积， 该力臂的长度由风载荷力中心与系泊绳缆附接件4之间的距离限定。
最后，倾复力矩额外地定义为波浪和水流载荷12乘以力臂13的乘积， 该力臂由该力中心与系泊绳缆附接件4之间的距离限定。
恢复力矩是平衡配重7的重力载荷14乘以力臂15,该力臂由重力中心定。
当倾复力矩与恢复力矩处于平衡时，该结构具有倾斜角度16。 如果恢复力矩为"0"，则浮基本身不会倾斜。任何倾复力矩都会导致浮 基倾斜。所以，风力涡轮机的运行受到倾斜的负面影响。
发明内容
本发明的目的是提供一种用于使浮基稳定的改进设备，以离岸使用。 根据本发明的一种用于使浮基稳定的设备，该浮基被设置为承载安装在 塔架上的风力涡轮机。浮基由一套系泊绳缆固定。该系泊绳缆的第一端在一 定位置处附接到浮基，而系泊绳缆的第二端附接到海底。存在第二套系泊绳 缆，而第二套系泊绳缆的第一端在浮基的底端处或附近附接到浮基。第二套 系泊绳缆的第二端也附接到海底。
有利地，用于第一套系泊绳缆的第一端的所述一定位置位于吃水线以下。
有利地，存在平衡配重，其位于浮基的下端上。
有利地，第一套系泊绳缆的第二端通过锚定件附接到海底，且第二套系 泊绳缆的第二端通过相同锚定件也附接到海底。
有利地，笫一套系泊绳缆和/或第二套系泊绳缆装配有张紧装置，以允许 特定套系泊绳缆的相对拉紧的调整。
本发明的设备允许更好地使被设置为承载风力涡轮机的浮基稳定。
本发明的设备是便宜的，并且容易实施，即使是在已经工作的陈旧位置。
将通过一些附图的帮助来更详细地描述本发明，其中
图l显示了根据本发明的柱形浮标浮基，
图2参照图1显示了本发明的柱形浮标浮基的运行载荷。
图3显示了根据已有技术的典型柱形浮标浮基。
图4参照图3显示了正常柱形浮标浮基的典型运行载荷。
具体实施例方式
图l显示了根据本发明的柱形浮标浮基。风力涡轮机1安装在塔架2上，该塔架被柱形浮标浮基3支承。存在一 套系泊绳缆5。系泊绳缆5的第一端在一定位置4处附接到柱形浮标浮基3, 而系泊绳缆的第二端附接到锚定件6。
位置4的水平高度在吃水线WL以下。存在平衡配重7，其位于柱形浮 标浮基3的下端上，该配重与整个结构的稳定性有关。
才艮据本发明，存在至少另一套系泊绳缆17。该系泊绳缆17的第一端在 浮基3的底端处或附近附接到柱形浮标浮基3。优选地，系泊绳缆17的第二 端附接到锚定件6。还可以使用另 一套锚定件来用于该系泊绳缆17。
在这种情况下，两套系泊绳缆5和17用于使浮基稳定。因此，恢复力 矩将是浮基下端的配重带来的第一力矩与系泊绳缆5和17的差值力带来的 第二力矩的组合。
图2参照图1显示了本发明的柱形浮标浮基3的典型运行载荷。
整个结构通常受到正在发生的倾复力矩。
倾复力矩定义为作用在风力涡轮机1上的风载荷8与力臂9的乘积，该 力臂的长度通过风载荷力中心(wind-load-force-centre)与系泊绳缆附接件4 之间的距离来限定。
倾复力矩额外地定义为作用在塔架2上的风载荷IO与力臂11的乘积， 该力臂的长度通过风载荷力中心与系泊绳缆附接件4之间的距离来限定。
最后，倾复力矩额外地定义为波浪和水流载荷12乘以力臂13的乘积， 该力臂通过该力中心和系泊绳缆附接件4之间的距离限定。
恢复力矩是第二系泊绳缆力19的水平分量18乘以力臂20，该力臂从第 二套系泊绳缆17的附接点AT到第一套系泊绳缆5的附接点4。 当倾复力矩和恢复力矩平衡时，该结构具有非常小的倾斜角度。
在正常的如图3和4所示的柱形浮标浮基系泊设备中，通常的髙负荷情 况会导致塔架顶部的大约13m的移位和大于5度的最大倾斜。
根据本发明的柱形浮标浮基的系泊设备，相同的负荷情况将导致塔架顶 部的约3ffl的移位和钩L5度的最大4W，所viU ^良明的设备带来更^ 刚度。
在优选实施例中，第一套系泊绳缆5和/或第二套系泊绳缆17装配有张 紧装置，以允许特定套系泊绳缆的相对拉紧的调整。
权利要求
1、一种用于使浮基(3)稳定的设备，其中，浮基(3)被设置为承载安装在塔架(2)上的风力涡轮机(1)，其中，浮基(3)由一套系泊绳缆(5)固定，其中，该系泊绳缆(5)的第一端在一定位置(4)处附接到浮基(3)，其中，系泊绳缆(5)的第二端附接到海底(6)，其特征是，存在第二套系泊绳缆(17)，该第二套系泊绳缆(17)的第一端在浮基的底端处或附近附接到浮基(3)，和该第二套系泊绳缆(17)的第二端也附接到海底。
2、 如权利要求l所述的设备，其特征是，用于第一套系泊绳缆(5)的 第一端的所述一定位置(4)位于吃水线(WL)以下。
3、 如权利要求1或2所述的设备，其特征是，存在平衡配重(7)，其 位于浮基(3)的下端上。
4、 如权利要求1到3中的任一项所述的设备，其特征是， 第一套系泊绳缆(5)的第二端通过锚定件(6)附接到海底，和 第二套系泊绳缆(17)的第二端通过相同锚定件(6)也附接到海底。
5、 如前述任一权利要求所述的设备，其特征是，第一套系泊绳缆(5) 和/或第二套系泊绳缆(17 )装配有张紧装置，以允许特定套系泊绳缆的相对 拉紧的调整。
全文摘要
本发明涉及一种用于使浮基(3)稳定的设备，该浮基被设置为承载安装在塔架(2)上的风力涡轮机(1)。浮基(3)由一套系泊绳缆(5)固定。该系泊绳缆(5)的第一端在一定位置(4)处附接到浮基(3)，而系泊绳缆(5)的第二端附接到海底(6)。存在第二套系泊绳缆(17)，而第二套系泊绳缆(17)的第一端在浮基的底端处或附近附接到浮基(3)，而第二套系泊绳缆(17)的第二端也附接到海底。
文档编号F03D1/00GK101624964SQ20091014996
公开日2010年1月13日 申请日期2009年6月24日 优先权日2008年7月8日
发明者亨里克·斯蒂斯达尔 申请人:西门子公司