一种海上风电基础结构的防冲刷装置的制作方法

1.本实用新型涉及风电设备技术领域，特别是一种海上风电基础结构的防冲刷装置。


背景技术：

2.风能与其他能源相比，具有明显的优点：蕴量巨大、可以再生、分布广泛、没有污染。而且，整个地球上可以利用的风能为地球上可以利用的水能总量的10倍。风能资源是最具大规模开发利用前景的可再生能源。在陆上风电已经在成本上能够与传统电源技术展开竞争的情况下，目前海上风电也正在引发广泛关注，它具有高度依赖技术驱动的特质，已经具备了作为核心电源来推动未来全球低碳经济发展的条件。我国拥有丰富的海上风电资源，相关风能资源调查数据显示，我国5米到25米水深线以内近海区域、海平面以上50米高度风电可装机容量约2亿千瓦，70米以上可装机容量约5亿千瓦。近年来，我国海上风电发展迅猛，全国海上风电装机总量已全球第三位。
3.目前采用的海上风电桩基基础的防冲刷装置，主要为抛石防护法。但是抛石防护的整体性较差，运用过程中的维护费用和工作量较大。常规的柔性防冲一般是铺设仿生水草，那样不适宜小规模使用，同时维修不方便。


技术实现要素：

4.为解决现有技术中存在的问题，本实用新型提供了一种海上风电基础结构的防冲刷装置。
5.本实用新型采用的技术方案是：
6.一种海上风电基础结构的防冲刷装置，包括防冲刷本体和多个设于防冲刷本体上的柔性元件；所述防冲刷本体呈柱状，所述防冲刷本体的侧围环面呈外凸的弧形，所述防冲刷本体内设有多个引流通道，多个所述引流通道以防冲刷本体的轴心为圆心呈圆周阵列分布；所述引流通道呈弧形，且引流通道的顶端延伸至防冲刷本体的顶面，底端延伸至防冲刷本体的侧围环面的下部，所述引流通道的所在平面与引流通道的顶端至防冲刷本体的轴心方向呈一夹角；所述防冲刷本体的顶面和侧转环面的上部均匀分布有多个柔性孔，所述柔性孔内均安装有柔性元件，所述柔性本体包括固定端和连接在固定端一端的消能端，所述固定端固定连接于防冲刷本体的柔性孔中，且消能端外露于柔性孔。
7.优选的，所述防冲刷本体的侧围环面以该防冲刷本体的水平中线为中心上下对称。
8.优选的，所述防冲刷本体为一体注塑成型结构。
9.优选的，所述固定端的轴心设有通孔，所述柔性孔的底面中心设有螺纹孔，所述固定端和柔性孔通过通孔和螺纹孔内的螺栓连接。
10.优选的，所述防冲刷本体的底部中心连接有用于将防冲刷本体固定在海床上的桩钉。
11.优选的，所述桩钉的顶端为呈“t”型的连接部，所述防冲刷本体的底部中心设有与连接部匹配的呈“t”型的连接孔。
12.本实用新型的有益效果是：
13.1、通过柔性元件可有将的将水流的冲击力进行消减；
14.2、通过特殊设计的引流通道不仅可将水流的冲击力消减还能加以利用，大大提高了装置的防冲刷能力。
附图说明
15.图1为本实用新型实施例的立体结构示意图；
16.图2为本实用新型实施例中防冲刷本体的俯视结构示意图；
17.图3为图2中防冲刷本体截面a的结构示意图；
18.图4为本实用新型实施例中柔性元件的立体结构示意图；
19.图5为图2中防冲刷本体和桩钉截面b的结构示意图；
20.图6为本实用新型实施例中防冲刷本体顶部连接传动轴的正视结构示意图；
21.附图标记：1、防冲刷本体，2、引流通道，3、柔性孔，4、固定端，5、消能端，6、通孔，7、螺纹孔，8、桩钉，9、外壳体，10、第一轴承，11、第二轴承，12、转动轴。
具体实施方式
22.下面结合附图对本实用新型的实施例进行详细说明。
23.实施例
24.如图1-5所示，一种海上风电基础结构的防冲刷装置，包括防冲刷本体1和多个设于防冲刷本体1上的柔性元件；所述防冲刷本体1呈柱状，所述防冲刷本体1的侧围环面呈外凸的弧形，所述防冲刷本体1内设有多个引流通道2，多个所述引流通道2以防冲刷本体1的轴心为圆心呈圆周阵列分布；所述引流通道2呈弧形，且引流通道2的顶端延伸至防冲刷本体1的顶面，底端延伸至防冲刷本体1的侧围环面的下部，所述引流通道2的所在平面与引流通道2的顶端至防冲刷本体1的轴心方向呈一夹角；所述防冲刷本体1的顶面和侧转环面的上部均匀分布有多个柔性孔3，所述柔性孔3内均安装有柔性元件，所述柔性本体包括固定端4和连接在固定端4一端的消能端5，所述固定端4固定连接于防冲刷本体1的柔性孔3中，且消能端5外露于柔性孔3。
25.柔性元件的消能端5可对水流进行摩阻、冲击、漩滚、挑流、扩散和掺气等方式把急流或主流尽快转化为扩散均匀的缓流，从而实现消能扩散水流与装置之间碰撞掺混和摩擦剪应力的作用，具体的，该柔性元件的消能端5可选择为纤维布条。选择好合适的位置将装置安装在海床上，并使防冲刷本体1与海床转动连接，当水流接触装置时，防冲刷本体1顶面的柔性元件可有效减少水流对海床的冲刷，而作为主要受力部位的防冲刷本体1的侧围环面，部分水流会被防冲刷本体1侧围环面的柔性元件阻挡消减，通过引流通道2将剩余部分侧方冲击而来的水流引向防冲刷本体1的顶面。在水流进入引流通道2后，由于引流通道2本身从防冲刷本体1的侧围环面呈弧形延伸至防冲刷本体1的顶面，且引流通道2与防冲刷本体1的径向具有一夹角，水流在引流通道2内的冲击力会被分解成一个向下的力，一个沿引流通道2切向的力以及一个沿防冲刷本体1切向的力，以图2右侧的引流通道2为例，沿防冲
刷本体1切身的力指向图2的下方，其中向下的力可加强防冲刷本体1与海床的连接，使防冲刷本体1更稳定的固定在海床上，而沿引流通道2切向的力带动水流沿引流通道2流向防冲刷本体1的顶面，从而一定程度上抵消下降流，而沿防冲刷本体1切向的力会带动防冲刷本体1旋转，从而进一步带动柔性元件扰动水流，降低水流的冲击力。可见引流通道2将侧面水流的冲击力分为三部分，且每一部分都加以利用，大大提高了装置的防冲刷能力，且可通过控制引流通道2的曲率，其弯曲程度越小，侧面水流冲击力分解出的向下的力也越小，使装置对海床施压处于合适的范围。
26.所述防冲刷本体1的侧围环面以该防冲刷本体1的水平中线为中心上下对称。
27.防冲刷本体1的侧围环面上下对称，侧面冲向侧围环面上部的水流冲击力被柔性元件大大消减，而冲向侧围环面下部的水流一部分进入引流通道2，另一部分会对防冲刷本体1产生向上的力，而产生的其余方向的力会被防冲刷本体1旋转时消减扰乱，该向上的力也可被水流在引流通道2内分出出的向下的力所抵消。
28.所述防冲刷本体1为一体注塑成型结构。
29.一体注塑成型其强度相对更高。
30.所述固定端4的轴心设有通孔6，所述柔性孔3的底面中心设有螺纹孔7，所述固定端4和柔性孔3通过通孔6和螺纹孔7内的螺栓连接。
31.通过螺栓可拆卸的将柔性元件与防冲刷本体1连接，方便柔性元件的更换。
32.所述防冲刷本体1的底部中心连接有用于将防冲刷本体1固定在海床上的桩钉8，所述桩钉8与防冲刷本体1转动连接。
33.防冲刷本体1通过桩钉8与海床进行固定连接。
34.所述桩钉8的顶端为呈“t”型的连接部，所述防冲刷本体1的底部中心设有与连接部匹配的呈“t”型的连接孔。
35.通过“t”型的连接部与“t”型的连接孔的配合可增强桩钉8与防冲刷本体1的连接强度，且“t”型的连接部的连接部可在防冲刷本体1成型时预埋进防冲刷本体1使防冲刷本体1上自然形成连接孔，降低安装难度。
36.所述连接部外设有与连接孔匹配的外壳体9，所述外壳体9的上部内侧与连接部的上部之间设有第一轴承10，所述外壳体9的下部内侧与连接部的下部之间设有第二轴承11，所述外壳体9与连接部在防冲刷本体1成型时预埋入防冲刷本体1的底部；如图6所示，所述防冲刷本体1的顶部中心连接有转动轴12。
37.为使防冲刷本体1可自由旋转，防冲刷本体1与桩钉8之间设置第一轴承10和第二轴承11，而为了防止防冲刷本体1成型时成型材料进入轴承内，在连接部外设置外壳体9，为使防冲刷本体1成型后外壳体9与防冲刷本体1固定连接，在外壳体9表面特别是外壳体9的侧围环面设置连接柱，在防冲刷本体1成型时，连接柱进入防冲刷本体1中加强外壳体9与防冲刷本体1的连接强度。防冲刷本体1顶部的转动轴12通过连接发电机，在防冲刷本体1转动时，通过转动轴12带动发电机发电并对电能进行储存，可在夜间通过储存的电能进行照明等，进一步对水流产生的能量加以合理应用，更节能环保。
38.以上所述实施例仅表达了本实用新型的具体实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属
于本实用新型的保护范围。

技术特征：
1.一种海上风电基础结构的防冲刷装置，其特征在于，包括防冲刷本体(1)和多个设于防冲刷本体(1)上的柔性元件；所述防冲刷本体(1)呈柱状，所述防冲刷本体(1)的侧围环面呈外凸的弧形，所述防冲刷本体(1)内设有多个引流通道(2)，多个所述引流通道(2)以防冲刷本体(1)的轴心为圆心呈圆周阵列分布；所述引流通道(2)呈弧形，且引流通道(2)的顶端延伸至防冲刷本体(1)的顶面，底端延伸至防冲刷本体(1)的侧围环面的下部，所述引流通道(2)的所在平面与引流通道(2)的顶端至防冲刷本体(1)的轴心方向呈一夹角；所述防冲刷本体(1)的顶面和侧转环面的上部均匀分布有多个柔性孔(3)，所述柔性孔(3)内均安装有柔性元件，所述柔性元件包括固定端(4)和连接在固定端(4)一端的消能端(5)，所述固定端(4)固定连接于防冲刷本体(1)的柔性孔(3)中，且消能端(5)外露于柔性孔(3)。2.根据权利要求1所述的海上风电基础结构的防冲刷装置，其特征在于，所述防冲刷本体(1)的侧围环面以该防冲刷本体(1)的水平中线为中心上下对称。3.根据权利要求2所述的海上风电基础结构的防冲刷装置，其特征在于，所述防冲刷本体(1)为一体注塑成型结构。4.根据权利要求3所述的海上风电基础结构的防冲刷装置，其特征在于，所述固定端(4)的轴心设有通孔(6)，所述柔性孔(3)的底面中心设有螺纹孔(7)，所述固定端(4)和柔性孔(3)通过通孔(6)和螺纹孔(7)内的螺栓连接。5.根据权利要求4所述的海上风电基础结构的防冲刷装置，其特征在于，所述防冲刷本体(1)的底部中心连接有用于将防冲刷本体(1)固定在海床上的桩钉(8)，所述桩钉(8)与防冲刷本体(1)转动连接。6.根据权利要求5所述的海上风电基础结构的防冲刷装置，其特征在于，所述桩钉(8)的顶端为呈“t”型的连接部，所述防冲刷本体(1)的底部中心设有与连接部匹配的呈“t”型的连接孔。

技术总结
本实用新型公开了一种海上风电基础结构的防冲刷装置，包括防冲刷本体和多个设于防冲刷本体上的柔性元件；防冲刷本体呈柱状，防冲刷本体的侧围环面呈外凸的弧形，防冲刷本体内设有多个引流通道，多个引流通道以防冲刷本体的轴心为圆心呈圆周阵列分布；引流通道呈弧形，且引流通道的顶端延伸至防冲刷本体的顶面，底端延伸至防冲刷本体的侧围环面的下部，引流通道的所在平面与引流通道的顶端至防冲刷本体的轴心方向呈一夹角；防冲刷本体的顶面和侧转环面的上部均匀分布有多个柔性孔，柔性孔内均安装有柔性元件，柔性本体包括固定端和连接在固定端一端的消能端，固定端固定连接于防冲刷本体的柔性孔中，且消能端外露于柔性孔。孔。孔。


技术研发人员：赵君丽
受保护的技术使用者：赵君丽
技术研发日：2022.12.22
技术公布日：2023/7/23