一种带拉索张力结构的TLP浮式风力发电平台的制作方法

一种带拉索张力结构的tlp浮式风力发电平台
技术领域
1.本实用新型涉及海上风力发电设备技术领域，尤其涉及的是一种带拉索张力结构的tlp浮式风力发电平台。


背景技术：

2.目前的tlp浮式风力发电平台上的基础支撑结构都是以钢板制作的刚性正交板块结构，比如立柱、旁通和撑杆。通过这些结构承受张力、压力、剪力和弯矩等来自不同方向的力。常规斜撑结构设计采用一段刚性的钢制杠件结构，杠件结构可以承受轴向拉压、弯矩和剪力。然而，由于这种结构钢材使用量大，所以重量比较大，建造和组装的成本高。


技术实现要素：

3.本实用新型的目的在于提供一种带拉索张力结构的tlp浮式风力发电平台，减少钢材使用量，并且便于拆装，以此降低风力发电平台建造和组装的成本。
4.本实用新型解决技术问题所采用的技术方案如下：
5.为了解决上述技术问题，本技术实施例第一方面提供了一种带拉索张力结构的tlp浮式风力发电平台，包括：中间支撑组件；
6.发电风机，所述发电风机转动连接在所述中间支撑组件上；
7.至少三条张力臂，至少三条所述张力臂设在所述中间支撑组件上；
8.以及与所述张力臂对应设置的至少三条拉索，所述拉索的一端连接在所述中间支撑组件上，所述拉索的另一端连接在所述张力臂上；
9.所述拉索配合所述中间支撑组件和所述张力臂组成风力发电平台的基础结构。
10.本实用新型进一步设置为，所述中间支撑组件包括中间立柱，至少三条所述张力臂均布焊接在所述中间立柱上；
11.塔筒，所述塔筒设在所述中间立柱之上，所述发电风机转动连接在所述塔筒之上。
12.本实用新型进一步设置为，所述拉索的两端均设有端部连接部件，所述端部连接部件上设有卸扣，所述拉索的两端均通过所述卸扣分别与所述中间立柱以及所述张力臂扣接。
13.本实用新型进一步设置为，所述中间立柱远离所述张力臂的一端均匀设有至少三个第一眼板扣件，所述拉索上靠近所述中间立柱的所述卸扣扣接在所述第一眼板扣件上。
14.本实用新型进一步设置为，所述张力臂远离所述中间立柱的一端设有第二眼板扣件，所述拉索上靠近所述张力臂的所述卸扣扣接在所述第二眼板扣件上。
15.本实用新型进一步设置为，所述拉索为金属钢拉索。
16.本实用新型进一步设置为，所述张力臂远离所述中间支撑组件的一端设有浮力组件。
17.本实用新型进一步设置为，所述浮力组件包括角筒，所述角筒设在所述张力臂远离所述中间支撑组件的一端；
18.张力腿，所述张力腿悬挂在所述角筒之下。
19.本实用新型进一步设置为，所述拉索上可拆卸连接有张力调节装置。
20.有益效果：与现有技术相比，本实用新型提供了一种带拉索张力结构的tlp浮式风力发电平台，其中包括：中间支撑组件；发电风机，所述发电风机转动连接在所述中间支撑组件上；至少三条张力臂，至少三条所述张力臂设在所述中间支撑组件上；以及与所述张力臂对应设置的至少三条拉索，所述拉索的一端连接在所述中间支撑组件上，所述拉索的另一端连接在所述张力臂上；所述拉索配合所述中间支撑组件和所述张力臂组成风力发电平台的基础结构。本实用新型在中间支撑组件的外围均布连接有至少三条张力臂，并且每条张力臂与中间支撑组件之间都连接有拉索来稳固中间支撑组件，以拉索作为斜撑结构，取代传统风力发电平台上的杆件结构。减少了钢材使用量，因此降低了总体重量。并且便于拆装，以此降低了风力发电平台建造和组装的成本。
附图说明
21.为了更清楚地说明本实用新型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一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施例，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。
22.图1是本实用新型的一种带拉索张力结构的tlp浮式风力发电平台的整体结构示意图；
23.图2是本实用新型的一种带拉索张力结构的tlp浮式风力发电平台的部分结构放大图。
24.图中：1、中间支撑组件；11、中间立柱；111、第一眼板扣件；12、塔筒；2、发电风机；3、张力臂；31、第二眼板扣件；32、浮力组件；321、角筒；322、张力腿；4、拉索；41、端部连接部件；42、卸扣；43、张力调节装置。
具体实施方式
25.为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明，应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
26.在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”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实用新型和简化描述，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，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
27.在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，还可以是两个元件内部的连通，可以是无线连接，也可以是有线连接。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
28.此外，上面所描述的本实用新型不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。
29.如图1所示，本实用新型实施例提供的一种带拉索张力结构的tlp浮式风力发电平台，包括：中间支撑组件1、转动连接在中间支撑组件1上的发电风机2、设在中间支撑组件1上的至少三条张力臂3和与张力臂3对应设置的至少三条拉索4，拉索4的一端连接在中间支撑组件1上，拉索4的另一端连接在张力臂3上；拉索4配合中间支撑组件1和张力臂3组成风电平台的基础结构，其中拉索张力结构是一种由杆件彼此在两端用铰链连接而成的结构。其中，中间支撑组件1与张力臂3的连接方式可以是通过铰接或者是直接进行焊接等。优选地，张力臂3焊接在中间支撑组件1上。
30.需要说明的是，tlp浮式风力发电平台,采用张力腿浮式平台作为基础结构，张力腿浮式平台具有半刚性顺应、极端环境载荷条件下优良运动性的优点,成为浮式风机有力载体。由于常规tlp浮式风力发电平台的基础框架通常由钢板焊接而成。这种结构钢材使用量大，所以重量比较大，建造和组装的成本高。
31.本实用新型在中间支撑组件1的外围均匀焊接有至少三条张力臂3，并且每条张力臂3与中间支撑组件1之间都连接有拉索4来稳固中间支撑组件1，以拉索4取代传统风力发电平台的斜撑结构，即至少三条张力臂3均匀分布在中间支撑组件1的外围，并且每条张力臂3都通过一条拉索4拉拽着中间支撑组件1，使中间支撑组件1始终位于中心点，使中间支撑组件1和每条张力臂3之间保持着相互约束的状态，以此构成浮式风力发电平台的基础框架。由于拉索4是柔性的，重量和体积也相对小，可以减少钢材使用量并且便于进行拆装，以此降低风力发电平台建造和组装的成本。
32.进一步的，中间支撑组件1包括中间立柱11和设在中间立柱11之上的塔筒12，至少三条张力臂3均匀焊接在中间立柱11上，发电风机2转动连接在塔筒12之上。至少三条张力臂3均匀围绕在中间立柱11的侧壁上，以保持中间立柱11在各个角度受力均匀。
33.进一步的，拉索4的两端均设有端部连接部件41，端部连接部件41上设有卸扣42，拉索4的两端均通过卸扣42分别与中间立柱11以及张力臂3扣接。其中端部连接部件41起到连接拉索4和卸扣42的作用，拉索4和端部连接部件41可以是通过焊接、扣接或者是栓接的方式连接。
34.进一步的，如图2所示，中间立柱11远离张力臂3的一端均匀设有至少三个第一眼板扣件111，拉索4上靠近中间立柱11的卸扣42扣接在第一眼板扣件111上。
35.可以理解的是，每一个第一眼板扣件111对应一条张力臂3，第一眼板扣件111上开设有贯通的连接孔，卸扣42通过连接孔扣接在第一眼板扣件111上。
36.优选地，第一眼板扣件111与中间立柱11焊接。
37.进一步的，张力臂3远离中间立柱11的一端设有第二眼板扣件31，拉索4上靠近张力臂3的卸扣42扣接在第二眼板扣件31上。
38.优选地，第二眼板扣件31与张力臂3焊接。第二眼板扣件31上开设有贯通的连接孔，卸扣42通过连接孔扣接在第二眼板扣件31上。
39.进一步的，拉索4为金属钢拉索4。拉索4也可以是人造纤维材料制成。拉索4可以是单根，也可以由多根小拉索4组成。
40.进一步的，张力臂3远离中间支撑组件1的一端设有浮力组件32。
41.进一步的，浮力组件32包括角筒321和悬挂在角筒321之下的张力腿322，角筒321设在张力臂3远离中间支撑组件1的一端。其中，角筒321为密封结构，可以增加浮式风力发电平台基础的浮力。另外，张力腿322在预张力的作用下上端拉紧角筒321，下端与海床上的锚桩相连，以固定浮力风力发电平台，限制发电平台在海洋环境力作用下的运动范围。另外张力腿322通过角筒321下拉张力臂3，可以平衡一部分张力臂3受到的拉索4拉力，降低张力臂3的张力差。
42.进一步的，拉索4上安装有张力调节装置43。由于拉索4本身有随着工作时间会有小量伸长的特性，不同的拉索4材料和构造有不同的伸长率。伸长后的拉索4可能会导致平台整体基础结构松弛，失去了张力的承受能力。所以需要通过张力调节装置43对拉索4的张力进行监控和调节，当拉索4出现松弛时调整回正常的工作设计状态。
43.优选地，本实用新型可以选用具备远程监控的张力调节装置43，也可以选用螺旋扣式的张力调节装置43。利用张力调节器为拉索4系统提供一定的预张力，其预张力使得其轴向力总是处于张力状态。斜撑的预张力会对水平张力臂3产生额外轴向压力，但可以平衡一部分水平张力臂3的垂直方向的弯矩。
44.需要说明的是，本实施例中的张力调节装置43的具体功能是本领域技术人员根据现有技术能够获得的，此处对于张力调节装置43的结构及工作原理不再做赘述。
45.优选地，中间支撑组件1、张力臂3和角筒321均为圆柱状结构。圆柱状结构可以在较少的结构用料下保证平台基础具备较高的结构强度。
46.需要说明的是，中间支撑组件1、张力臂3和角筒321可以是圆柱状结构或者是其他柱状结构。
47.综上，本实用新型提供了一种带拉索张力结构的tlp浮式风力发电平台，其中包括：中间支撑组件1；发电风机2，发电风机2转动连接在中间支撑组件1上；至少三条张力臂3，至少三条张力臂3设在中间支撑组件1上；与张力臂3对应设置的至少三条拉索4，拉索4的一端连接在中间支撑组件1上，拉索4的另一端连接在张力臂3上；拉索4配合中间支撑组件1和张力臂3组成风电平台的基础结构。本实用新型在中间支撑组件1的外围均匀焊接有至少三条张力臂3，并且每条张力臂3与中间支撑组件1之间都连接有拉索4来稳固中间支撑组件1，以拉索4作为斜撑结构，取代传统风力发电平台上的杆件结构。减少了钢材使用量并且便于拆装，以此降低了风力发电平台建造和组装的成本。
48.应当理解的是，本实用新型的应用不限于上述的举例，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，所有这些改进和变换都应属于本实用新型所附权利要求的保护范围。