专利摘要

本实用新型公开了一种带有水下阻尼装置的海上浮式风机，包括风机、塔筒、底座、支架以及阻尼器；塔筒的顶端和底端分别连接风机和底座，支架设置在底座上，阻尼器设置在底座下方的水中，阻尼器与支架连接；阻尼器与支架之间通过悬垂线连接；阻尼器之间通过阻尼器连接杆连接；支架还通过锚链索连接有锚固装置，锚固装置固定在海底；当风机受到强风作用时，阻尼器的惯性可以将风作用力转化为缓慢的阻尼运动，有效抵抗风对风机的作用，减小风机整体的摆动幅度，同时减少一部分锚链索、锚固装置等系泊系统的受力，避免了系泊系统的疲劳，提高使用寿命，提高浮式风机的稳定性，降低风机和系泊系统的疲劳，具有良好的经济效益和应用前景。

权利要求

1.一种带有水下阻尼装置的海上浮式风机，其特征在于，包括风机（1）、塔筒（2）、底座（3）、支架（4）以及阻尼器（7）；

塔筒（2）的顶端和底端分别连接风机（1）和底座（3），支架（4）设置在底座（3）上，阻尼器（7）设置在底座（3）下方的水中，阻尼器（7）与支架（4）连接；

阻尼器（7）与支架（4）之间通过悬垂线（5）连接；阻尼器（7）之间通过阻尼器连接杆（6）连接；

支架（4）还通过锚链索（8）连接有锚固装置（9），锚固装置（9）固定在海底。

2.根据权利要求1所述的带有水下阻尼装置的海上浮式风机，其特征在于，阻尼器（7）采用圆形、方形、纺锤形或不规则形状，为实心配重物体，密度大于4000kg/m3，体积为100~1000m3。

3.根据权利要求1所述的带有水下阻尼装置的海上浮式风机，其特征在于，支架（4）与底座（3）采用悬臂梁式连接结构，支架（4）采用杆结构或桁架结构，底座（3）采用柱形的箱体结构，设置一根或多根辅助撑杆连接支架（4）与底座（3）。

4.根据权利要求1所述的带有水下阻尼装置的海上浮式风机，其特征在于，支架（4）与底座（3）为一体化结构。

5.根据权利要求1所述的带有水下阻尼装置的海上浮式风机，其特征在于，阻尼器（7）设置至少一个，若大于一个时，两个阻尼器（7）之间采用阻尼器连接杆（6）连接。

6.根据权利要求5所述的带有水下阻尼装置的海上浮式风机，其特征在于，底座（3）、支架（4）、阻尼器连接杆（6）和阻尼器（7）外表面均设有耐腐蚀层。

7.根据权利要求1所述的带有水下阻尼装置的海上浮式风机，其特征在于，支架（4）与阻尼器（7）之间采用悬垂线（5）连接，悬垂线（5）采用刚性材料，悬垂线（5）的两端与支架（4）和阻尼器（7）之间均为采用环扣连接。

8.根据权利要求1所述的带有水下阻尼装置的海上浮式风机，其特征在于，支架（4）、锚链索（8）、锚固装置（9）的数量为3~6个，均匀布置在底座（3）的一周，每根锚链索（8）与1个锚固装置（9）固定连接。

9.根据权利要求1所述的带有水下阻尼装置的海上浮式风机，其特征在于，风机（1）与塔筒（2）采用法兰盘连接，塔筒（2）与底座（3）之间采用法兰盘连接。

说明书

技术领域

本实用新型属于海上风电技术领域，具体涉及一种带有水下阻尼装置的海上浮式风机。

背景技术

随着近海风电资源开发殆尽，海上风电将走向深海。在水深大于50米的区域，传统的基础固定式风级建造成本过高、基础可靠性差，已不适用，只能选用浮式风机。但浮式风机在海上受到风、浪、流的作用，在六个自由度上产生横摇、纵摇、首摇、垂荡、平动、转动等运动。

浮式风机一般采用锚泊系统，通过锚链索牵引固定在海床上。浮式风机不断在水面运动，对锚链索产生交替的、多角度拉拽，在频繁的张弛作用力下，锚链索非常容易产生疲劳，最终发生断裂，导致风机脱离预定位置。

阻尼器是一种常用的减振装置。对于高耸建筑，如摩天大楼，常常安装有具有较大质量的阻尼球。当建筑受到强风或地震时，建筑中的阻尼球自由运动，抵消一部分作用力，降低建筑摆动幅度，提高建筑稳定性。

大型浮式风电机组高度超过100米，由于没有固定式的基础，受到强风作用时摆动幅度往往达到5～10°，影响风电机组的稳定性和安全。过大幅度的运动对风机整体的稳定性产生很大影响，容易产生翻倒、倾覆等严重事故。

实用新型内容

为了解决现有技术中存在的问题，本实用新型提供一种带有水下阻尼装置的海上浮式风机，在浮式风机下部水中阻尼器，通过重物的阻尼运动，抵消部分风、浪对浮式风机的作用力，降低浮式风机摆动幅度，减轻锚链索的疲劳，提高风机稳定性和安全性。

为了实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是，一种带有水下阻尼装置的海上浮式风机，包括风机、塔筒、底座、支架以及阻尼器；

塔筒的顶端和底端分别连接风机和底座，支架设置在底座上，阻尼器设置在底座下方的水中，阻尼器与支架连接；

阻尼器与支架之间通过悬垂线连接；阻尼器之间通过阻尼器连接杆连接；

支架还通过锚链索连接有锚固装置，锚固装置固定在海底。

阻尼器采用圆形、方形、纺锤形或不规则形状，为实心配重物体，密度大于4000kg/m3，体积为100～1000m3。

支架与底座采用悬臂梁式连接结构，支架采用杆结构或桁架结构，底座采用柱形的箱体结构，设置一根或多根辅助撑杆连接支架与底座。

支架与底座为一体化结构。

阻尼器设置至少一个，若大于一个时，两个阻尼器之间采用阻尼器连接杆连接。

底座、支架、阻尼器连接杆和阻尼器外表面均设有耐腐蚀层。

连接支架与阻尼器之间采用悬垂线连接，悬垂线采用刚性材料，悬垂线的两端与支架和阻尼器之间均为采用环扣连接。

支架、锚链索、锚固装置的数量为3～6个，均匀布置在底座的一周，每根锚链索与1个锚固装置固定连接。

风机与塔筒采用法兰盘连接，塔筒与底座之间采用法兰盘连接。

与现有技术相比，本实用新型至少具有以下有益效果：

本实用新型公开的一种带有水下阻尼装置的海上浮式风机，风机在水下有阻尼器，阻尼器具有较大的质量和惯性，当风机受到强风作用时，阻尼器的惯性可以将风作用力转化为缓慢的阻尼运动，有效抵抗风对风机的作用，减小风机整体的摆动幅度，提高风机结构稳性，同时减少了一部分锚链索以及锚固装置系泊系统的受力，避免了系泊系统的疲劳，提高使用寿命，有助于提高浮式风机的稳定性，降低了风机和系泊系统的疲劳，具有良好的经济效益和应用前景。

进一步地，支架采用桁架式结构或与斜撑杆组合使用，能够起到稳定支撑的同时，减轻风机基础的重量，降低制造成本。

进一步地，根据风机整体结构重量及载荷分析，设计阻尼器数量和质量，保证风机整体结构稳定。

进一步地，阻尼前之间采用刚性连接，提高阻尼器的整体性和稳定性，更好地降低强风对风机的影响。

进一步地，根据实际情况，选择锚链索的数量和与锚固装置的固定方式，达到最稳定的固定方式。

进一步地，底座、支架、阻尼器外表面均设有耐腐蚀层，能够防止海水腐蚀对装置带来的破坏，提高装置的寿命和安全性。

附图说明

图1为本实用新型的实施例1的结构示意图；

图中：1-风机，2-塔筒，3-底座，4-支架，5-悬垂线，6-阻尼器连接杆，7-阻尼器，8-锚链索，9-锚固装置。

图2为本实用新型的实施例2的结构示意图；

图中：1-风机，2-塔筒，3-底座，4-支架，5-悬垂线，6-阻尼器连接杆，7-阻尼器，8-锚链索，9-锚固装置。

具体实施方式

参考图1和图2，本实用新型提供一种带有水下阻尼装置的海上浮式风机，包括风机1、塔筒2、底座3、支架4以及阻尼器7；塔筒2的顶端和底端分别连接风机1和底座3，支架4设置在底座3上，阻尼器7设置在底座3下方的水中，阻尼器7与支架4连接；阻尼器7与支架4之间通过悬垂线5连接；阻尼器7之间通过阻尼器连接杆6连接；支架4还通过锚链索8连接有锚固装置9，锚固装置9固定在海底。

阻尼器7采用圆形、方形、纺锤形或不规则形状，为实心配重物体，密度大于4000kg/m3，体积为100～1000m3；阻尼器7设置至少一个，若大于一个时，两个阻尼器7之间采用阻尼器连接杆6连接。

支架4与底座3采用悬臂梁式连接结构，支架4采用杆结构或桁架结构，底座3采用柱形的箱体结构，设置一根或多根辅助撑杆连接支架4与底座3。

优选的，支架4与底座3为一体化结构。

连接支架4与阻尼器7之间采用悬垂线5连接，悬垂线5采用刚性材料，悬垂线5的两端与支架4和阻尼器7之间均为采用环扣连接。

底座3、支架4、阻尼器连接杆6和阻尼器7外表面均设有耐腐蚀层。

支架4、锚链索8、锚固装置9的数量为3～6个，均匀布置在底座3的一周，每根锚链索8与1个锚固装置9固定连接。

下面结合附图和具体实施例对本实用新型做进一步详细描述，其内容是对本实用新型的解释而不是限定：

实施例1

如图1，本实用新型的带有水下阻尼装置的海上浮式风机，包括风机1、塔筒2、底座3、支架4、悬垂线5、阻尼器连接杆6、阻尼器7、锚链索8、锚固装置9。塔筒2与风机1以及塔筒2与底座3之间均通过法兰盘固定连接；3根支架4与底座3固定相连，底座3采用柱形的箱体结构均匀分布在箱体结构圆周。每根支架长约20米，有斜撑保持稳定。支架4通过悬垂线5与阻尼器7相连。悬垂线4为金属绳索结构。悬垂线5与支架和阻尼器之间都采用环扣连接。阻尼器5共有3个，均为球形实心结构，不锈钢材质；每个阻尼器直径5米，重量约为500吨。阻尼器总重占浮式风机的1/4。三个阻尼器之间采用阻尼器连接杆6连接，阻尼器连接杆6采用金属杆，金属杆为刚性不可伸缩结构，连接杆与阻尼器采用焊接工艺连接；每个支架4末端通过锚链索8与锚固装置9相连，锚固装置9固定在海床上，起到固定风机机组的作用；底座3、支架4、悬垂线5、阻尼器连接杆6以及阻尼器7表面经氧化处理，防止海水腐蚀。

实施例2

如图2，本实用新型的带有水下阻尼装置的海上浮式风机，包括风机1、塔筒2、底座3、支架4、悬垂线5、阻尼器7、锚链索8、锚固装置9。其中支架4采用Spar式支腿；风机1、塔筒2、底座3之间依次通过法兰盘固定连接，底座3下设置有4根Spar式支腿，起平衡风机稳定的作用。每条Spar式支腿靠近末端处引出一根悬垂线5，悬垂线5末端与阻尼器7相连；悬垂线5为金属绳索结构。悬垂线5与支架4和阻尼器7之间都采用环扣连接；四根悬垂线与阻尼器7连接处在同一水平面上，使阻尼器7保持平衡，阻尼器7为球形实心结构，不锈钢材质，阻尼器直径8米，重量为2000±50吨；阻尼器总重占浮式风机的1/4。每个Spar式支腿末端通过锚链索8与锚固装置9相连。锚固装置9固定在海床上，起到固定风机机组的作用。底座3、Spar式支腿4、悬垂线5以及阻尼器6表面经氧化处理，防止海水腐蚀。

效果验证：

采用本实用新型的带有水下阻尼装置的海上浮式风机后，当风机受到强风作用时，阻尼器的惯性可以将风作用力转化为缓慢的阻尼运动，有效抵抗风对风机的作用，减小风机整体的摆动幅度，提高风机结构稳性，同时减少了一部分锚链索、锚固装置等系泊系统的受力，避免了系泊系统的疲劳，提高使用寿命。

需要说明的是，以上所述仅为本实用新型实施方式之一，根据本实用新型所描述的系统所做的等效变化，均包括在本实用新型的保护范围内。本实用新型所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实例做类似的方式替代，只要不偏离本实用新型的结构或者超越本权利要求书所定义的范围，均属于本实用新型的保护范围。

一种带有水下阻尼装置的海上浮式风机专利购买费用说明

Q：办理专利转让的流程及所需资料

A：专利权人变更需要办理著录项目变更手续，有代理机构的，变更手续应当由代理机构办理。

1：专利变更应当使用专利局统一制作的“著录项目变更申报书”提出。

2：按规定缴纳著录项目变更手续费。

3：同时提交相关证明文件原件。

4：专利权转移的，变更后的专利权人委托新专利代理机构的，应当提交变更后的全体专利申请人签字或者盖章的委托书。

Q:专利著录项目变更费用如何缴交

A：（1）直接到国家知识产权局受理大厅收费窗口缴纳,（2）通过代办处缴纳，（3）通过邮局或者银行汇款,更多缴纳方式

Q：专利转让变更，多久能出结果

A：著录项目变更请求书递交后，一般1-2个月左右就会收到通知，国家知识产权局会下达《转让手续合格通知书》。