海上安装缓冲装置的制作方法

文档序号:14651851发布日期:2018-06-08 21:59阅读:132来源:国知局

本发明属于风力发电技术领域,具体涉及一种海上安装缓冲装置,尤其涉及一种用于海上风力发电机安装的软着陆系统,用于实现海上风力发电机的可靠、平稳安装。



背景技术:

相对于陆地风能,海上风能的发电以其资源丰富、对环境负面影响小且不占用耕地等优势得到了越来越广泛的利用。海上风电不占地、风速高、沙尘少、电量大、使用寿命长、发电效益更高,海上风力发电已经成为风力发电的重要发展方向。

海上风力发电装置包括风力发电机和海上基础平台两大部分,现如今海上风力发电机安装过程如下:预先在海上建立好海上基础平台,在陆地上将风机各组件安装完毕,通过海上运输将拼装好的风机组件运送到海上基础平台上,利用起重船将风机本体起吊至海上基础平台之上,完成风机的定位和对接。

由于海上风浪的影响,风机在安装的过程中不可避免地存在晃动和颠簸,风机与海上基础平台之间会发生碰撞现象。又由于风机本体自重大,形成的巨大碰撞力可能会导致风机损坏,造成巨大经济损失。

为避免上述状况的发生,需要一套海上风机安装的缓冲装置来缓解风机与基础平台的冲击。

在现有的海上风机安装缓冲装置中,基本是利用液压油进行缓冲

的,即风机下降时通过挤压油液进行缓冲。但是在风机安装时受到不同风向和海浪作用,可能使得风机本体存在上下颠簸的状况发生,在风机受力向上运动时,需要油缸快速进行复位(伸缸)。本发明针对这一点进行了液压原理分析,设计出一种可以快速伸缩的液压缓冲器结构,可以有效地应对风机的上下颠簸。



技术实现要素:

针对上述问题,本发明的目的在于提出一种海上安装缓冲装置,用以实现风机的软着陆,可以有效避免由于风机的颠簸造成的碰撞和损坏。

本发明提出的海上安装缓冲装置,由柱塞组件、缸体组件以及蓄能组件组成;其中:

所述柱塞组件包括:尼龙垫、缓冲垫、下端盖、柱塞体和密封圈;柱塞体底部设置有下端盖,尼龙垫位于缓冲垫上方,缓冲垫通过螺栓与柱塞体的下端盖连接;柱塞体上方两侧设有密封圈,防止柱塞体与缸体相对运动时油液泄漏;

所述缸体组件包括:第一缸体端盖、第二缸体端盖、通油管道、缸体、缸体法兰、调速阀、单向阀、排气测压接头、油嘴、端盖法兰和油管接头;第一缸体端盖焊接于缸体下端,可起密封导向作用;缸体外部设有一缸体法兰,用于固定整套缓冲装置;第二缸体端盖和端盖法兰通过螺栓连接固定;第二缸体端盖上安装有单向阀和调速阀;缸体两侧靠上部分安装有油嘴和排气测压接头;端盖顶部焊接有油管接头,可将缸体内油液引出;

所述蓄能组件包括:油管、截止阀和蓄能器;油嘴通过油管和截止阀连接蓄能器;

所述柱塞体位于缸体下方,且柱塞体可以在缸体内来回移动,柱塞体和缸体之间形成缸体内腔,油液只能够通过调速阀从缸体内腔中流向外部蓄能器,并可以通过单向阀快速流回到缸体内腔中。

本发明的工作原理如下:

缓冲原理:起吊的风机底部装置通过缸体法兰安装好本缓冲装置,当风机下降时,柱塞下的尼龙垫与缓冲垫最先接触到海上基础平台,风机继续下降促使柱塞向上挤压缸体内的油液,使得缸体内腔体积减少。此时,缸体内的油液只能向柱塞体内流动。由于单向阀的作用,柱塞体内的油液只能通过缸体上端盖的调速阀流出,经过两个通油管道流向外部的蓄能装置中。

快速复位原理:由于风机在安装过程中可能由于风浪作用造成风机上下颠簸,在风机向上运动时需要油液快速回到缸体和柱塞内腔中去。因此在缸体上端盖中设有单向阀,可以快速将蓄能器中的压力油释放回缸体内腔,从而实现柱塞的快速复位,可以让风机在短时间内进行多次缓冲。

支撑原理:在实际应用中,可同时安装多套该缓冲系统,均匀分散于风机安装组件的底部,利用蓄能组件的截止阀切断与蓄能装置的联系,阻断油路使得柱塞和缸体的相对位置固定,起到风机的支撑作用。当缓冲过程结束之后,底部柱塞同样可以实现风机的短时间支撑,保证风机平稳对接安装。

本发明的有益效果在于:

本发明的缓冲效果相比传统缓冲装置,具有更好的缓冲效果。本发明的缓冲通过端盖上的节流小孔,经过调速阀后流向蓄能装置,实现缓冲。并且缓冲作用效果可以通过调速阀的开度来调节,现场中可根据实际天气环境状况进行开度调节。

在缓冲过程中,当风机由于风浪作用向上运动时,装于端盖上的单向阀可以实现柱塞的快速复位,保证下一次的缓冲顺利进行。同时蓄能组件中的截止阀可以随时阻断油路,实现系统的支撑作用。

总之,本发明根据海上风机安装时环境因素设计,具有可以在短时间内多次缓冲复位的特点,同时可利用该缓冲系统支撑风机本体,结构简单,可靠性较高,能有效保证海上风机的平稳软着陆。

附图说明

图1为本发明结构的剖面图;

图中标号:1-螺钉、2-尼龙垫、3-缓冲垫、4-下端盖、5-柱塞体、6-第一缸体端盖、7-密封圈、8-油腔、9-缸体、10-缸体法兰、11-排气测压接头、12-螺栓、13-端盖法兰、14-第二缸体端盖、15-调速阀、16-油管接头、17-单向阀、18-油管、19-截止阀、20-油嘴、21-蓄能器。

具体实施方式

下面对本发明的实施例作详细说明,结合附图阐述工作流程,清楚地了解本发明的工作原理。

实施例1:参见图1,海上风力发电机安装缓冲装置包括柱塞组件、缸体组件和蓄能组件三大部分。其中缸体组件套在柱塞组件外侧形成内腔,柱塞内腔通过调速阀和单向阀与外部油管相通,蓄能组件通过缸体上端盖的接口连接缸体内的通油管道,蓄能器内冲有一定压力的惰性气体(如氮气)。

柱塞组件:尼龙垫与缓冲垫在结构最下方,是和海上基础平台的接触面;缓冲垫通过螺栓与柱塞的下端盖连接;下端盖焊接于缸体内表面实现封闭;柱塞体两侧有密封圈,防止柱塞体与缸体相对运动时油液泄漏。

缸体组件:缸体下端有一端盖焊接于缸体上,可起密封导向作用;缸体外部有一法兰,用于固定整套缓冲装置;缸体上端盖和端盖法兰通过螺栓连接固定;上端盖安装有单向阀和调速阀,油液只能够通过调速阀从缸体内腔中流向外部蓄能器,并可以通过单向阀快速流回到缸体内腔中;缸体两侧靠上部分安装有油嘴和排气测压接头;端盖顶部焊接有油管接头,可将缸体内油液引出。

蓄能组件:油管的一端连接至缸体上端盖的油管接头,通过截止阀连接至蓄能器件,蓄能器件为皮囊气室,内部装有一定压力的惰性气体。蓄能组件可用于吸收冲击并实现柱塞快速复位。

参见图1,风力发电机的固定装置首先通过缸体法兰10安装好本缓冲装置,当风力发电机下降后,柱塞下方的尼龙垫2和缓冲垫3首先接触海上基础平台,柱塞体5逐渐向缸体9内部压缩。缸体9内的油液通过节流小孔进入调速阀15,实现缓冲作用,油液通过油管18和截止阀19进入蓄能器21。

参见图1,当风机向上运动,柱塞体5需要复位时,蓄能器21内部压力将大于缸体内腔油压,油液可通过单向阀17直接流回缸体内腔,实现柱塞体5快速复位,以便下一次缓冲。

当缓冲结束,可关闭截止阀19以阻断油路,从而实现短暂支撑作用。

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