一种高稳定性海上风电半潜浮台机构

本发明涉及海上发电设备，更具体地说，本发明涉及一种高稳定性海上风电半潜浮台机构。

背景技术：

1、随着全球能源结构的转变和环保意识的提高，海上风电作为一种清洁、可再生的能源形式，受到了广泛关注，海上风电半潜浮台应运而生，海上风电半潜浮台是一种可在水中漂浮并捕捉风能发电的装置。

2、根据中国专利公开号cn114776514b公布的海上风电平台半潜平台及其下浮体，所述浮台中部升降式安装有升降杆，所述升降杆顶部固定安装有风机机组，所述升降杆远离风机机组一端固定安装有潜浮箱，所述潜浮箱上开设有进气孔和出气孔，所述进气孔和出气孔均与潜浮箱内设置的排水袋连通，所述进气孔通过中空伸缩连杆与浮台上部设置的泵气机连通，所述出气孔经中空伸缩连杆及浮台与两侧浪潮发电机组内部开设的出气道连通，该专利在海洋风浪发生时自动操动升降杆下降，从而降低浮台整体的重心，进而防止风机在恶劣环境下发生倾覆风险，当风浪止息后自动控制升降杆上升，从而使得风机机组能够最大程度利用海面风能。

3、尽管通过降低伸缩杆的高度可以在一定程度上减少风机机组的高度，但这并不足以有效降低浮台的整体重心，因此，当风浪撞击浮台时，仍然会导致浮台产生大幅度的晃动，此外，海上漂浮的大量垃圾也是一个不容忽视的问题，尤其在浮台晃动时，这些垃圾更容易向浮台中心点聚集，给浮台的稳定运行带来潜在威胁。

技术实现思路

1、为了克服现有技术的上述缺陷，本发明提出一种高稳定性海上风电半潜浮台机构。

2、为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种高稳定性海上风电半潜浮台机构，包括浮台本体，所述浮台本体的底端固接有三组桶型立柱，三组所述桶型立柱的底端均固接有阻尼板，所述桶型立柱的内部滑动连接有伸缩杆，所述伸缩杆的底端贯穿浮台本体和阻尼板，所述伸缩杆的底端固接有气囊，所述气囊用于支撑伸缩杆，所述伸缩杆的顶端固接有风机机组，所述风机机组的外侧安装有叶轮，浮台机构还包括：

3、设置在浮台本体下方的打捞箱和真空管，所述真空管的外侧固接有多组挡板，所述真空管的外侧设置有驱动机构，所述驱动机构用于驱动打捞箱往复移动；

4、设置在打捞箱内部的清理机构，所述清理机构用于清理打捞箱内部的垃圾；

5、三组所述桶型立柱的外侧均安装有姿态传感器，所述浮台本体的外侧固接有三组装置箱，三组所述装置箱的内部均设置有锚链绳，所述锚链绳的一端设置有收卷机构，所述收卷机构用于缠绕装置箱，所述装置箱远离收卷机构的一端安装有锚链爪，所述收卷机构和姿态传感器均电性连接有微型处理器。

6、进一步地，所述驱动机构包括一对连接箱，一对所述连接箱分别设置在真空管的两端，一对所述连接箱的顶端固接有固定杆，所述固定杆的外侧滑动连接有套管，所述套管与浮台本体的底端相固接，所述真空管的两端均贯穿连接箱的一端并延伸至连接箱的内部，所述真空管的两端均与连接箱的内壁转动连接，所述连接箱的内部设置有第一锥齿轮，所述第一锥齿轮固接在真空管的外侧，所述第一锥齿轮的一侧啮合有第二锥齿轮，所述第二锥齿轮与连接箱的内壁顶端转动连接，所述第二锥齿轮的内部固接有传动杆，所述传动杆贯穿连接箱和浮台本体，所述传动杆的外侧固接有第一正齿轮，所述第一正齿轮的一侧啮合有第二正齿轮，所述第二正齿轮的内部固接有正反牙丝杆一，所述正反牙丝杆一的外侧转动连接有凹板，所述凹板与浮台本体的顶端相固接，所述打捞箱的两侧均固接有限位块，所述限位块的内部固接有第一滑块，所述第一滑块与正反牙丝杆一的外侧螺纹连接，凹板的内壁顶端固接有第一限位杆，所述第一限位杆贯穿限位块。

7、进一步地，所述清理机构包括斜形过滤板，所述斜形过滤板固接在打捞箱的内部，且斜形过滤板呈“直角三角形”设计，所述直角三角形的直角边位于打捞箱内壁的顶端，所述打捞箱的外侧设置有隔离板，所述隔离板的内部固接有转杆，所述转杆的一端与打捞箱的内壁转动连接，所述转杆的另一端贯穿打捞箱并延伸至打捞箱的外侧，所述转杆的外侧固接有卷簧，所述卷簧远离转杆的一端与打捞箱的外侧相固接，所述转杆的外侧固接有侧板，所述浮台本体的顶端固接有导向板。

8、进一步地，所述收卷机构包括固定架，所述固定架固接在装置箱的内部，所述固定架的外侧固接有电机，所述电机的输出端固接有卷辊，所述卷辊贯穿固定架和装置箱，且卷辊与固定架的内部转动连接，所述卷辊的外侧与锚链绳的一端相固接，所述装置箱的外侧固接有固定轮，所述固定轮的外侧贴合有限位板，所述限位板与装置箱的外侧相固接，所述锚链绳的外侧缠绕在固定轮和限位板之间，所述卷辊远离电机的一端传动连接有轴向柱塞泵，所述轴向柱塞泵与装置箱的外侧相固接，所述轴向柱塞泵的输出端固接有一对输液管，所述浮台本体的顶端固接有液压马达，所述轴向柱塞泵和液压马达之间固接有一对输液管，所述液压马达的输出端固接有第三正齿轮，所述第三正齿轮与伸缩杆相啮合。

9、进一步地，所述打捞箱的内部设置有刮壁机构，所述刮壁机构用于快速推出打捞箱内部的垃圾。

10、进一步地，所述刮壁机构包括刮板，所述刮板与斜形过滤板的斜面相贴合，所述刮板的内部滑动连接有一对第二限位杆，一对所述第二限位杆的一端与打捞箱的内壁相固接，所述刮板背离隔离板的一端固接有弹簧，所述弹簧远离刮板的一端与打捞箱的内壁相固接，所述凹板的外侧固接有镂空板，所述镂空板的内部固接有磁吸板，所述磁吸板和刮板同性相斥。

11、进一步地，所述装置箱的内部设置有导向机构，所述导向机构用于分散卷辊对锚链绳的收卷。

12、进一步地，所述导向机构包括螺纹环，所述螺纹环的内部滑动连接有一对第三限位杆，一对所述第三限位杆的两端均与装置箱的内壁相固接，所述螺纹环的内部设置有正反牙丝杆二，所述螺纹环的内壁固接有第二滑块，所述第二滑块与正反牙丝杆二的外侧螺纹连接，所述正反牙丝杆二的两端均与装置箱的内壁转动连接，所述正反牙丝杆二的外侧固接有第四正齿轮，所述第四正齿轮的一侧啮合有第五正齿轮，所述第五正齿轮固接在卷辊的外侧。

13、本发明一种高稳定性海上风电半潜浮台机构的技术效果和优点：

14、（1）通过清理机构和打捞箱的结构设计，实现了清理机构伴随着海浪的波动，带动打捞箱上下往复运行，再通过打捞箱将垃圾打捞上来，解决了海上漂浮的大量垃圾也是一个不容忽视的问题，尤其在浮台晃动时，这些垃圾更容易向浮台中心点聚集，给浮台的稳定运行带来潜在威胁，提高了海洋中的生态环境。

15、（2）通过姿态传感器、微型处理器收卷机构的结构设计，实现了姿态传感器感应到风浪的来袭，便会将信息传输给微型处理器，微型处理器则控制收卷机构运行，收卷机构运行则会收缩锚链绳，将锚链绳处于紧绷状态，对锚链爪提供足够的抓地力，确保浮台保持在原地，再配合着收卷机构带动伸缩杆的高度下降，由此降低叶轮所受到的风力，避免了恶劣天气下，浮台本体所受到的风力过大，导致浮台本体晃动幅度过大的问题。

技术特征：

1.一种高稳定性海上风电半潜浮台机构，包括浮台本体（1），所述浮台本体（1）的底端固接有三组桶型立柱（2），三组所述桶型立柱（2）的底端均固接有阻尼板（3），所述桶型立柱（2）的内部滑动连接有伸缩杆（4），所述伸缩杆（4）的底端贯穿浮台本体（1）和阻尼板（3），所述伸缩杆（4）的底端固接有气囊（66），所述气囊（66）用于支撑伸缩杆（4），所述伸缩杆（4）的顶端固接有风机机组（5），所述风机机组（5）的外侧安装有叶轮（6），其特征在于，浮台机构还包括：

2.根据权利要求1所述的高稳定性海上风电半潜浮台机构，其特征在于，所述驱动机构包括一对连接箱（13），一对所述连接箱（13）分别设置在真空管（8）的两端，一对所述连接箱（13）的顶端固接有固定杆（14），所述固定杆（14）的外侧滑动连接有套管（15），所述套管（15）与浮台本体（1）的底端相固接，所述真空管（8）的两端均贯穿连接箱（13）的一端并延伸至连接箱（13）的内部，所述真空管（8）的两端均与连接箱（13）的内壁转动连接，所述连接箱（13）的内部设置有第一锥齿轮（16），所述第一锥齿轮（16）固接在真空管（8）的外侧，所述第一锥齿轮（16）的一侧啮合有第二锥齿轮（17），所述第二锥齿轮（17）与连接箱（13）的内壁顶端转动连接，所述第二锥齿轮（17）的内部固接有传动杆（18），所述传动杆（18）贯穿连接箱（13）和浮台本体（1），所述传动杆（18）的外侧固接有第一正齿轮（19），所述第一正齿轮（19）的一侧啮合有第二正齿轮（20），所述第二正齿轮（20）的内部固接有正反牙丝杆一（21），所述正反牙丝杆一（21）的外侧转动连接有凹板（22），所述凹板（22）与浮台本体（1）的顶端相固接，所述打捞箱（7）的两侧均固接有限位块（23），所述限位块（23）的内部固接有第一滑块，所述第一滑块与正反牙丝杆一（21）的外侧螺纹连接，凹板（22）的内壁顶端固接有第一限位杆（24），所述第一限位杆（24）贯穿限位块（23）。

3.根据权利要求2所述的高稳定性海上风电半潜浮台机构，其特征在于，所述清理机构包括斜形过滤板（25），所述斜形过滤板（25）固接在打捞箱（7）的内部，且斜形过滤板（25）呈“直角三角形”设计，所述直角三角形的直角边位于打捞箱（7）内壁的顶端，所述打捞箱（7）的外侧设置有隔离板（26），所述隔离板（26）的内部固接有转杆（27），所述转杆（27）的一端与打捞箱（7）的内壁转动连接，所述转杆（27）的另一端贯穿打捞箱（7）并延伸至打捞箱（7）的外侧，所述转杆（27）的外侧固接有卷簧（28），所述卷簧（28）远离转杆（27）的一端与打捞箱（7）的外侧相固接，所述转杆（27）的外侧固接有侧板（29），所述浮台本体（1）的顶端固接有导向板（99）。

4.根据权利要求3所述的高稳定性海上风电半潜浮台机构，其特征在于，所述收卷机构包括固定架（30），所述固定架（30）固接在装置箱（11）的内部，所述固定架（30）的外侧固接有电机（31），所述电机（31）的输出端固接有卷辊（32），所述卷辊（32）贯穿固定架（30）和装置箱（11），且卷辊（32）与固定架（30）的内部转动连接，所述卷辊（32）的外侧与锚链绳（12）的一端相固接，所述装置箱（11）的外侧固接有固定轮（34），所述固定轮（34）的外侧贴合有限位板（35），所述限位板（35）与装置箱（11）的外侧相固接，所述锚链绳（12）的外侧缠绕在固定轮（34）和限位板（35）之间，所述卷辊（32）远离电机（31）的一端传动连接有轴向柱塞泵（36），所述轴向柱塞泵（36）与装置箱（11）的外侧相固接，所述轴向柱塞泵（36）的输出端固接有一对输液管（38），所述浮台本体（1）的顶端固接有液压马达（37），所述轴向柱塞泵（36）和液压马达（37）之间固接有一对输液管（38），所述液压马达（37）的输出端固接有第三正齿轮（39），所述第三正齿轮（39）与伸缩杆（4）相啮合。

5.根据权利要求4所述的高稳定性海上风电半潜浮台机构，其特征在于，所述打捞箱（7）的内部设置有刮壁机构，所述刮壁机构用于快速推出打捞箱（7）内部的垃圾。

6.根据权利要求5所述的高稳定性海上风电半潜浮台机构，其特征在于，所述刮壁机构包括刮板（40），所述刮板（40）与斜形过滤板（25）的斜面相贴合，所述刮板（40）的内部滑动连接有一对第二限位杆（41），一对所述第二限位杆（41）的一端与打捞箱（7）的内壁相固接，所述刮板（40）背离隔离板（26）的一端固接有弹簧（42），所述弹簧（42）远离刮板（40）的一端与打捞箱（7）的内壁相固接，所述凹板（22）的外侧固接有镂空板（43），所述镂空板（43）的内部固接有磁吸板（44），所述磁吸板（44）和刮板（40）同性相斥。

7.根据权利要求6所述的高稳定性海上风电半潜浮台机构，其特征在于，所述装置箱（11）的内部设置有导向机构，所述导向机构用于分散卷辊（32）对锚链绳（12）的收卷。

8.根据权利要求7所述的高稳定性海上风电半潜浮台机构，其特征在于，所述导向机构包括螺纹环（45），所述螺纹环（45）的内部滑动连接有一对第三限位杆（46），一对所述第三限位杆（46）的两端均与装置箱（11）的内壁相固接，所述螺纹环（45）的内部设置有正反牙丝杆二（47），所述螺纹环（45）的内壁固接有第二滑块，所述第二滑块与正反牙丝杆二（47）的外侧螺纹连接，所述正反牙丝杆二（47）的两端均与装置箱（11）的内壁转动连接，所述正反牙丝杆二（47）的外侧固接有第四正齿轮（48），所述第四正齿轮（48）的一侧啮合有第五正齿轮（49），所述第五正齿轮（49）固接在卷辊（32）的外侧。

技术总结
本发明属于海上发电设备技术领域，本发明公开了一种高稳定性海上风电半潜浮台机构；包括浮台本体，所述浮台本体的底端固接有三组桶型立柱，三组所述桶型立柱的底端均固接有阻尼板，所述桶型立柱的内部滑动连接有伸缩杆，所述伸缩杆的底端贯穿浮台本体和阻尼板，所述伸缩杆的底端固接有气囊。本装置通过清理机构和打捞箱的结构设计，实现了清理机构伴随着海浪的波动，带动打捞箱上下往复运行，再通过打捞箱将垃圾打捞上来，解决了海上漂浮的大量垃圾也是一个不容忽视的问题，尤其在浮台晃动时，这些垃圾更容易向浮台中心点聚集，给浮台的稳定运行带来潜在威胁，提高了海洋中的生态环境。

技术研发人员：王少力,李雨竹,陈靖东,李昕,陆洁,向锋
受保护的技术使用者：湖南工程学院
技术研发日：
技术公布日：2024/9/19