单桩式风机基础的增强防撞装置

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2024-05-21 09:22:17

权利要求书： 1.一种单桩式风机基础的增强防撞装置，其特征在于，包括设于风机基础(1)四周的翼板(2)和电动机(4)，所述翼板(2)与风机基础(1)之间通过滑槽结构卡合连接，翼板(2)能够在电动机(4)控制和浮力作用下沿滑槽结构进行上下运动；所述翼板(2)整体密度小于1，包括直角边、底边和斜面，直角边抵靠风机基础(1)，所述底边下方设有养殖网箱(3)，养殖网箱(3)一侧设有浮箱；

所述翼板(2)包括防腐蚀金属材质的翼板外壳(21)和填充物，所述填充物为蜂窝状的金属填充(23)和吸能材料(24)；所述金属填充(23)设于靠近风机基础(1)侧的扇面段下方，所述吸能材料(24)填充于金属填充(23)外侧；

所述风机基础(1)上设有滑轮(6)，滑轮(6)上设有缆绳(5)，缆绳(5)两端分别连接电动机(4)和翼板(2)。

2.根据权利要求1所述的单桩式风机基础的增强防撞装置，其特征在于，所述斜面包括至少两段斜率不同的斜面。

3.根据权利要求1所述的单桩式风机基础的增强防撞装置，其特征在于，所述翼板(2)至少设有两个，所有翼板关于风机基础(1)对称设置，各翼板(2)之间具有间隙。

4.根据权利要求1所述的单桩式风机基础的增强防撞装置，其特征在于，所述滑槽结构包括凹槽(22)和对应形状的凸轨(8)，所述凹槽(22)底部直径大于凹槽口直径。

5.根据权利要求1所述的单桩式风机基础的增强防撞装置，其特征在于，所述养殖网箱(3)外壳由金属骨架(31)和金属网(32)组成，养殖网箱上设有开口(33)。

6.根据权利要求1所述的单桩式风机基础的增强防撞装置，其特征在于，所述养殖网箱(3)一侧设有自动喂食器(10)，所述自动喂食器(10)连接风机，利用风机电能工作。

7.根据权利要求1所述的单桩式风机基础的增强防撞装置，其特征在于，所述滑槽结构两端设有防脱片(11)。

说明书：一种单桩式风机基础的增强防撞装置技术领域[0001] 本发明涉及一种海上装置，尤其涉及一种具有养殖功能的单桩式风机基础的增强防撞装置。

背景技术[0002] 近些年来，海上风力资源的开发规模越来越大，海上风力发电是海洋风能的主要开发形式，而单桩式风机基础在近海风力发电中占据了主要地位，海洋环境复杂多变，现有

的单桩式海上风机在遭遇强风甚至台风时会对风机基础造成极大的损坏，甚至造成平台的

倾斜和倒塌；另外，海上风机不可避免的与航道，渔场毗邻，甚至相互穿插的现状，致使海浪

冲刷以及相关船舶可能产生的碰撞，对风机基础的稳定性及使用寿命产生了极大的影响。

目前，在海洋养殖方面，海水鱼类养殖主要是利用网箱养殖，网箱养殖在我国海水鱼类养殖

产业的发展中起着重要的作用。海上养殖锚泊系统和电力系统的应用还存在巨大挑战。海

上发的电能并没有得到充分的利用，而对于海上养殖来说，由于电力供应不上，限制了自动

化和智能化的养殖。大部分海上养殖网箱易遭到台风的破坏，将风机平台与海上养殖结合

起来，实现海上风场的多功能化是非常有必要的，海上风电场与海洋养殖结合起来，利用海

上风电技术促进远海养殖，有机的结合，可以有效地促进海上风基本平台效益最大化。

发明内容[0003] 发明目的：本发明旨在提供一种具有养殖功能的单桩式风机基础的增强防撞装置，以解决风机基础与相关船舶碰撞，风机基础在强烈海风等恶劣自然环境下强度不足，有

倾覆风险以及海上养殖锚泊系统和电力系统的应用等问题。

[0004] 技术方案：本发明的单桩式风机基础的增强防撞装置，包括设于风机基础四周的翼板和设于风机基础内的电动机，所述翼板与风机基础之间通过通过滑槽结构卡合连接，

翼板能够在电动机控制和浮力作用下沿滑槽结构进行上下运动；所述翼板翼板整体密度小

于1，包括直角边、底边和斜面，直角边抵靠风机基础，所述底边下方设有养殖网箱，网箱可

通过设于翼板下方的挂钩与翼板相连，以保证更换，维护便捷。

[0005] 所述翼板可以保证其竖向位移自由，在浮力作用下保证翼板处于海平面处，所述翼板在涨潮，退潮的海洋环境中，可利用浮力保证其位于海平面，通过套槽结构使其拥有自

适应能力，当风机受到强烈海风等外力破坏时，翼板借助海洋浮力，对风基础形成支撑保

护，提高其强度。所述翼板与养殖网箱相连，在抵抗强烈海风等外力破坏时，保障其力学整

体性，提高整个结构的稳定性。所述翼板与养殖网箱相连，在抵抗强烈海风等外力破坏时，

保障其力学整体性，提高整个结构的稳定性。

[0006] 所述扇形斜面包括至少两段斜率不同的斜面，可进行分段焊接。[0007] 所述翼板至少设有两个，所有翼板关于风机基础对称设置，各翼板之间具有间隙。所述翼板可以为扇形，多个翼板拼合为一个圆形，该形状具有更小的水体阻力，也更适应水

浪冲击。相邻翼板之间有小型裂缝，在施工能力允许下尽量小，以避免破坏其整体性，最大

不超过2cm，在遭到碰撞时，只破坏其中部分翼板，避免翼板大规模破损，对风机或船舶产生

二次破坏，并降低后期维修成本。

[0008] 所述翼板包括防腐蚀金属材质的翼板外壳和填充物，所述填充物为蜂窝状的金属填充和吸能材料，上述金属材质可为钢材。

[0009] 所述金属结构填充于靠近风机基础侧的扇面段下方，所述吸能材料填充于金属结构外侧。所述翼板在受到相关船舶碰撞时，防腐薄钢板轻微破坏，一次吸能，同时吸能材料

填充开始工作，在轻微碰撞时，即可保护船舶与风机不受破坏，在受到强烈碰撞时，在吸能

填充大量吸能失效后，蜂窝状钢结构填充破坏，进行第三次吸能保护，以保证船舶与风机的

安全。

[0010] 所述风机基础上设有滑轮，滑轮上设有缆绳，缆绳两端分别连接电动机和翼板，电动机可利用风机电能，支持正向反向双向转动，以控制养殖网箱在养殖，维护需要时上下移

动。所述滑轮由滑轮支座与风机基础焊接，且滑轮支座位于滑槽顶部，具有避免水位过高，

翼板滑脱的防脱效果。

[0011] 所述滑槽结构包括凹槽和对应形状的凸轨，所述凹槽底部直径大于凹槽口直径，防止翼板脱槽，保证连接的稳定性。

[0012] 所述养殖网箱外壳由金属骨架和金属网组成，养殖网箱上设有开口。[0013] 所述养殖网箱一侧设有浮箱和自动喂食器，所述自动喂食器连接风机，利用风机电能工作。浮箱与翼板焊接，保证结构稳定性。

[0014] 所述滑槽结构两端设有防脱片，防脱片焊接在滑槽底部，避免出现水位过低，滑脱现象。

[0015] 有益效果：与现有技术相比，本发明具有如下显著优点：[0016] (1)本发明的翼板结构能够根据浮力进行自适应的高度调节，翼板借助海洋浮力，对风基础形成支撑保护，提高其强度，有效的保护风机基础，内部结构具有多次吸能效果，

最大程度的保证船舶与风机的安全。

[0017] (2)本发明的装置还具有水产养殖的功能，能利用风机发电实现自动定时定量投喂，网箱结构坚固，不易损坏。

附图说明[0018] 图1是本发明的结构示意图。[0019] 图2是本发明的剖视图。[0020] 图3是本发明翼板的A?A断面图。[0021] 图4是本发明实施例的连接件结构示意图。[0022] 图5是本发明养殖网箱的结构示意图。具体实施方式[0023] 下面结合附图对本发明的技术方案作进一步说明。[0024] 本发明的增强防撞装置，设于的单桩式风机基础上，包括设于风机基础1四周的翼板2和设于风机基础1内的电动机4，所述翼板2与风机基础1之间通过通过滑槽结构卡合连

接，翼板2能够在电动机4控制和浮力作用下沿滑槽结构进行上下运动；所述翼板翼板整体

密度小于1，包括直角边、底边和扇形斜面，直角边抵靠风机基础，所述底边下方设有养殖网

箱3。滑槽结构包括凹槽22和对应形状的凸轨8，本实施例中，凸轨8设于风机基础1外壁上，

凹槽22设于翼板2的直角边内侧，在其他实施例中，凹槽和凸轨的位置可以互换。

[0025] 翼板2由防腐薄钢板21，吸能材料24填充，蜂窝状钢结构23填充构成，可面对不同程度碰撞，进行三次吸能保护；翼板2分块与养殖网箱3挂接，在受到碰撞时，发挥翼板分块

式优点，当翼板2进行支撑保护时发挥其整体性有点，有机结合使分块性与整体性相统一。

翼板2扇形斜面包括至少两段斜率不同的扇面，可进行分段焊接。翼板2至少设有两个，本实

施例中设有4个，如图2所示，所有翼板4关于风机基础对称设置。

[0026] 由图1可知，本发明还包括缆绳5，滑轮6，滑轮支座7，滑槽接口8，浮箱9，自动投食器10，防脱片11。

[0027] 风机基础上在翼板的上方设有滑轮6，滑轮6上设有缆绳5，缆绳5两端分别连接电动机4和翼板2。养殖网箱3通过养殖网箱挂钩25挂接在翼板2底边上，翼板2由缆绳5通过滑

轮6连接固定在风机基础1上的电动机4，在日常工作状态下水产养殖于养殖网箱3内，如捕

捞、维修等情况下，可由电动机4正转，通过缆绳5起吊养殖网箱3，进行相关工作。结束后，可

通过电动机逆转下放养殖网箱3入海。在工作过程中可通过自动投食器10，利用风机所产生

的电能，定时投放饲料。在进行捕捞或投放工作时可打开顶测网箱开口进行工作，便捷养

殖。

[0028] 由图3可知，所述翼板2包括防腐薄钢板材质的翼板外壳21，吸能材料24填充，蜂窝状钢结构23填充以及焊接在翼板底部的养殖网箱挂钩25，其整体密度小于1。蜂窝状钢结构

23填充设于靠近风机基础1侧的扇面段下方，所述吸能材料24填充设于蜂窝状钢结构23填

充外侧。

[0029] 当翼板2在受到相关船舶碰撞时，防腐的翼板外壳21轻微破坏，一次吸能，同时吸能材料24填充开始工作，在轻微碰撞时，即可保护船舶与风机不受破坏；在受到强烈碰撞

时，在吸能材料24大量吸能失效后，蜂窝状的金属填充23破坏，进行第三次吸能保护，以保

证船舶与风机的安全。所述当海上风机受到强烈海风等外力破坏时，翼板2通过养殖网箱3

的钢骨架31，有机结合为一个整体，借助海洋浮力，更好的受力，对风基础形成支撑保护，提

高其强度。

[0030] 如图5所示，养殖网箱3外壳由金属骨架31和金属网32组成，养殖网箱3上设有开口33。优选为钢材质，一方面可保护养殖水产避免海洋生物的捕食以及其他危害；另一方面，

通过挂钩连接四块翼板，在结构进行增强工作时，保证翼板整体性，更好提供支撑保护。钢

网密集覆盖在钢骨架上，防止水产逃逸，整体式结构保证了网箱的稳定性，在受到较轻微撞

击时，造成不必要的经济损失；网箱开口便于捕捞和投放水产。