专利名称：大三叶风力机浮簰的制作方法
技术领域：
本发明属于大型三叶风力机海洋浮嬅领域，用前嬅、主嬅和后旖三组 浮嬅以铰链、复合纤维(如玻璃纤维等)索、桅杆、(风力机的)塔架、浮輝 之间的联接和张拉、组合成一具独立、完整浮輝；这里所述的一具独立完 整浮镩，是指前、主、后三组浮嬅以铰链、张拉索连接，实现平衡大型三 叶风力机的倾覆力矩。这种完整浮簏，通过横梁向左右一具一具连接扩展， 以及用铰链后续逐次挂接，就形成水域一座庞大的浮嬅风电站。
背景技术：
因原申请号200710156425.1，发明名称大三叶风力机浮籐，经审 査员实质审査，公开不充分，故改为重新申请。关于三叶风力机方面本人 已申请了好些只，都是关于一些减轻风叶轮重量，用张拉方式加强超大风 叶轮，用长杠杆式平衡中型风力机浮嬅的倾覆力矩等；但本方案是用于超 大型三叶风力机浮嬅形式，为了使浮籐的每根纵管A,长度小于数百米，
分若干段联接组合成一个单机的浮嬅，用耐腐蚀、密度小的复合纤维索张 拉于桅杆、塔架、纵管之间，取代长臂梁(杠杆等)，是为了节省用材，减 轻重量，便于运输、安装和修换部件。
发明内容
为克服现有技术的弊端，本发明为一种大三叶风力机浮簿，其特征在于包括前浮嬅、前平衡索、前天索、前桅，主浮嬅、塔架、风力机，后浮 嬅、后桅、后平衡索、后天索、及前、后铰链F组成；其中前浮旖，主浮 輝和后浮镩通过铰链F连接，前桅位于前浮嬅上，塔架安装在主浮嬅上， 风力机安装在塔架上，后桅安装在后浮輝上，后桅与塔架通过后天索连接， 前桅与塔架通过前天索连接，前平衡索连接在前嬅的后端与塔架顶端之间， 后平衡索连接在主浮旖的后末端，和后桅的顶端之间。
一种大三叶风力机浮嬅，其特征在于风力机发电运转时，F铰链处于 伸直状态，与前后平衡索、前天索、后天索通过塔架、前后桅维护主浮镩 平衡。
一种大三叶风力机浮嬅，特征是风力机单机浮嬅的各个簿的纵管A由 两层或多层组成；鸟瞰俯视图中纵管可由多根组成。
本方案主要优点(l)适用于超大型风力机浮簿，所以用前桅IO，前天索 11，前平衡索12,后桅30,后天索31，后平衡索32，塔架20和铰链F(处 在伸直状态)来形成平衡风轮、塔架的倾覆力矩；(2)用这种张拉方式可在巨 大的空间中用材较少，比较经济、重量轻；(3)纵管相对变短，便于制造， 运输和拆换修理，遇到天灾时可减少破断几率。(4)可按季风拖运到异域继 续发电，提高设备使用效率、节省占用陆地；(5)为海上科考、开采资源提 供电能；(6)强化国防军事制控力度、保护物流运输和渔民夜航安全。
1、图1是大三叶风力机浮輝其中的一个大风力机单机浮镩组的侧面示 意图。2、 图2是大三叶风力机浮嬅的鸟瞰示意图。
3、 图3是F铰链处于伸直、顶死状态的结构示意图。
4、 图4是F铰链向上拱曲时的结构示意图。
具体实施方式
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图l: l是前浮嬅，2是主浮嬅，3是后浮憐，31后天索，20是塔架， 21是风力机，IO是前桅，ll前天索，12前平衡索，后平衡索32, W是风 向，S是水面，其余拉线表示加强用拉索。A是纵管，F是曲肘形铰链。 其中前浮嬅1上的前桅10,主浮輝2上的塔架20都偏向安装在各自浮嬅 的前端,只有后籐3的后桅30偏向安装在后浮嬅的后端。这一偏移的目的， 是在浮力作用下使前天索11与后天索31保持一定的预紧力，加上主浮嬅 2的前后各铰链F都处于伸直，顶死状态；再结合图2就可判断出是一座 巨大的空间结构，三维瞬间刚体。后桅30与塔架20通过后天索31连接。 风力机21安装在塔架20上，塔架20与前桅10通过前天索11连接。前平 衡索12连接在前浮輝1的后末端，另一端连接在塔架20的顶端。后平衡 索32的一端连接在主浮镩2的后末端，另一端连接在后桅30的顶端。
宏观海浪宽广的水面:对于如此庞大的空间结构平时都处于伸直状态， 静态锚浮或系住于礁；只有被拖运浮镩转弯或海啸等灾害时各F铰链可处 于半伸直半弯曲状态。由于平时F伸直(见图3)使前輝1、主嬅2、后嬅3 处于挺直成一直线状态，才使平衡索32、后天索31、前天索11、前平衡 索12发挥共同维护塔架平衡的作用。
关于平衡索的解释如下，图1的前天索11、后天索31有预紧力、主浮輝2的前后F绞链视作瞬时刚体。大三叶风轮21的倾覆力矩如白箭头2a 所示，结果使后天索31趋向松弛、令后浮嬅3前大半部分的预沉下的浮 力上扬、同时后平衡索32沿白箭头32a发生作用力，并与主浮嬅2的后 大半部分浮力形成的合力起到对抗2a倾覆力。各绞链F都受巨大的双向 拉力(前端的锚固力和后挂各风轮浮嬅的风浪阻力)。再看前浮镩1的前 天索11被风力机21的倾覆力和塔架20的作用下，顺着白箭头lla的拉 力，令前浮輝按白箭头la的倾覆力，对抗着前浮嬅1的后大半部分的预 储浮升力(预储浮升力是前、后天索的预紧力和各桅的偏移布置所形成的)。 与此同时，前平衡索12按白箭头12a方向被塔架20的倾覆力2a拉紧， 由此可知前后平衡索和前后伸直的F铰链共同作用，维护主簿稳定。图 中张拉的细点点线，均是桅、塔架的张拉线；因为浮旖上的塔架、桅都用 流线型断面且相对瘦而矮，与陆上塔架完全不同。例如甲海域季风已将过 去，把风力浮嬅拖运到风能好的海域去，可能难免需要转弯(此时风轮叶
片处于变桨距零转动状态)，长长挂接的浮嬅群的小半径一则适度巻扬拉紧
一下各条C7牵引索，让各F都略有弯曲向上拱起时即可，余下来的事、 在拖运转弯中各F会自行按不同转弯半径拱起调整。最大半径处的F受最 大的圆周力，总是伸直状态。
图2是大三叶风力机浮輝鸟瞰示意图，W是风向，A是构成浮輝的纵 管，l是前浮嬅，2是主浮嬅，3是后浮輝，C是横梁，21是风轮。纵管A 用多根(本图中示意三根)，并在长度上分成三段即构成前浮輝1、主浮嗨2、 后浮簿3。
图2的Ab是边管，Ab边管在一座庞大的浮簏风电站的两侧边用作防卫性的浮管。Ac是边管Ab的斜拉杆。F铰链只在庞大的浮嬅风电站的前 半部分画出，后半部分因完全相同而省略画出。Ad是纵拉杆，是示意张 拉在C2 (或C3)的前后端。
图3是铰链F处于伸直、顶死状态的结构示意图，当铰链F处于伸直、 顶死状态时，纵管A1与A2远离，牵引索C5拉紧、并通过同座导轮C4提 升F1的(尾)弯臂、保证F1与F2不会弯曲(向上拱曲)。其中，图3中 的C是一横梁C的断面由前后平行的两大金属矩形管和局部有交叉式斜 撑方管Ca和水平方管Cb连接构成。在该C横梁下方装有八字形的Cl和 前后各Cl下端焊有流线型浮管C3和C2;在C2左端装有转轴的Fl。在C2 或C3端还得张拉纵拉杆Ad，以强化后挂纵管群可靠性。牵引索C6是画成 双点划线松弛着，是表示F处在双点划线轮廓位置，当牵引索6被拉紧处 在C5位置时，(实线表示)，则F处在实线轮廓位置状态，即Fl与F2伸 成直线、顶死，(实际上是一种曲肘杠杆，伸直、顶死时，可承受很大的轴 向顶推力)。其中纵管Al和A2都是纵管A，只是纵管先受风浪的为Al， 后受风浪的为A2;同样；铰链F也是先受风浪一侧写作Fl，后受风浪一 侧是F2。 F2的向下摆动极限是与A2的轴线成一直线，向上假如自由摆动 而言可达90度。纵管Al画成虚线，而A2中没有虚线轮廓的原因是这 从附图2 (鸟瞰图)可看出W是风向；前面一组纵管A上的风叶轮21与 后面一组纵管A上的风叶轮21都错开行列的(为了提高风能利用率)，因 此，后面一组纵管A2只能连接在前面一组纵管A1的组与组之间的横梁C 的下方。
图4是铰链F向上拱曲时的结构示意图。当铰链F向上拱曲时，F1和F2弯曲，纵管A1与A2移近，牵引索由C5的拉紧位置改变成松驰状态的C6(双点划线)位置；但是只依靠牵引索松弛还是不能使F1与F2向上拱曲的，因此得用C7牵引索通过同座导轮C4 (共用同座各导轮也是为了节省制造成本的常用方式)用电动巻扬方式作始动使F拱曲，(常规方式略)。
权利要求
1、一种大三叶风力机浮簰，其特征在于包括前浮簰、前桅、主浮簰、塔架、风力机、后浮簰、后桅、前平衡索、后平衡索、后天索、前天索及铰链F组成，其中前浮簰，主浮簰和后浮簰通过铰链F连接，前桅位于前浮簰上，塔架安装在主浮簰上，风力机安装在塔架上，后桅安装在后浮簰上，后桅与塔架通过后天索连接，前桅与塔架通过前天索连接，后平衡索的一端连接在主浮簰的后末端，另一端连接在后桅的顶端，前平衡索的一端连接在前浮簰的后末端，另一端连接在塔架的顶端。
2、 根据权利要求1所述的一种大三叶风力机浮輝，其特征在于风力机 发电运转时，铰链F处于伸直状态，与平衡索、前天索、后天索通过塔架、 前后桅维护主浮輝平衡。
3、 根据权利要求2所述的一种大三叶风力机浮燐，特征是风力机单机 浮輝的各个浮輝的纵管A由两层或多层组成；鸟瞰俯视图中纵管可由多根 组成。
全文摘要
一种大三叶风力机浮簰由上下层或多层纵管A构成的空间立体结构，其中1是前浮簰，2是主浮簰，3是后浮簰，用铰链F连接前、主、后三个浮簰；前浮簰1上有前桅10和平衡索12、并与塔架20的顶端相连；主浮簰上有塔架20，风轮21，后浮簰有后桅30和平衡索32张拉在主浮簰2的后末端，抵御风力机的倾覆力，并与前天索11，后天索31构成大型风力机单机浮簰组的稳定。优点是单机浮簰组的前后跨度从600m-1000m的空间用索张拉来维持大风力机的浮簰平衡，是一种较轻而节材、省钱的方案。
文档编号F03D1/00GK101629543SQ200910101399
公开日2010年1月20日 申请日期2009年8月1日 优先权日2009年8月1日
发明者黄金伦 申请人:黄金伦