海上风电吸力筒基础的制作方法

1.本发明涉及海上风电技术领域，尤其是涉及一种海上风电吸力筒基础。


背景技术：

2.风能作为一种清无害的可再生能源，日益受到人类重视。其中相对于陆地风能而言，海上风能资源不仅具有较高的风速，而且距离海岸线较远，不受噪音限值的影响，允许机组制造更为大型化。
3.海上风电基础是支撑整个海上风力机的关键所在，成本约占整个海上风电投资的20％至25％，对海上风电基础一般要求20年以上的使用寿命,但是由于海上风电基础的风机需要承受主风向上的风力，风机将受到的力向下传导至桩基础，使得桩基础承受的风力比水流波浪的力要大很多，因此容易造成桩基础不稳固、倾斜甚至被冲倒的问题，严重影响海上风电基础的使用寿命。


技术实现要素：

4.本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本发明的实施例提出一种结构稳定、抗风力能力强、成本低廉的海上风电吸力筒基础。
5.根据本发明实施例的海上风电吸力筒基础包括：吸力筒，所述吸力筒埋入海床中且其顶端面从海床中露出，所述吸力筒的横截面的外周轮廓为椭圆形；立柱，所述立柱的底部与所述吸力筒相连；风机，所述风机安装在所述立柱的顶端，所述风机包括叶轮，所述叶轮的旋转中心线的延伸方向与所述椭圆形的长轴的延伸方向相同。
6.根据本发明实施例的海上风电吸力筒基础，通过吸力筒的设置，提高了海上风电吸力筒基础的稳定性，防止海上风电吸力筒基础受到海风的影响而倾斜或被冲倒，延长了海上风电吸力筒基础的使用寿命。
7.在一些实施例中，所述椭圆形的长轴的长度与短轴的长度之比大于1小于等于5。
8.在一些实施例中，所述椭圆形的长轴的长度为20m
‑
100m。
9.在一些实施例中，所述椭圆形的短轴的长度为4m
‑
100m。
10.在一些实施例中，所述立柱的中心轴线与所述吸力筒的中心轴线在同一直线上。
11.在一些实施例中，所述立柱的横截面的外周轮廓为椭圆形，所述立柱的横截面的外周轮廓的长轴的延伸方向与所述叶轮的旋转中心线的延伸方向相同。
12.在一些实施例中，所述海上风电吸力筒基础包括若干支撑柱，所述支撑柱的底端与所述吸力筒的顶端相连，所述支撑柱的顶端与所述立柱的外周壁相连，若干所述支撑柱围绕所述立柱间隔设置。
13.在一些实施例中，若干所述支撑柱的底端的中心沿第一椭圆的圆周分布，所述第一椭圆的长轴沿所述叶轮的旋转中心线的延伸方向延伸。
14.在一些实施例中，所述吸力筒包括椭圆筒和顶板，所述椭圆筒的中心轴线沿竖直方向延伸，所述顶板与所述椭圆筒的顶部相连限定出开口向下的吸力仓。
15.在一些实施例中，所述吸力筒还包括若干竖直设置的分仓板，所述分仓板设在所述吸力仓内以便将所述吸力仓分割为若干子仓。
附图说明
16.图1是根据本发明实施例的海上风电吸力筒基础的结构示意图。
17.图2是根据本发明实施例的海上风电吸力筒基础的主视图。
18.图3是根据本发明实施例的海上风电吸力筒基础的俯视图。
19.图4是根据本发明实施例的海上风电吸力筒基础的仰视图。
20.附图标记：
21.海上风电吸力筒基础100；
22.吸力筒1；椭圆筒11；顶板12；分仓板13；吸力仓14；子仓141；立柱2；支撑柱3；第一支撑柱31；第二支撑柱32；第一椭圆4。
具体实施方式
23.下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
24.如图1
‑
4所示，根据本发明实施例的海上风电吸力筒基础。
25.根据本发明的实施例的海上风电吸力筒基础包括吸力筒1、立柱2和风机(图中未示意出)。
26.吸力筒1埋入海床中且其顶端面从海床中露出，吸力筒1的横截面的外周轮廓为椭圆形。吸力筒1埋入海床中本领域的技术人员可知，吸力筒1的安装原理与“拔火罐”类似，将吸力筒1安放下海床面上后，利用水泵将吸力筒1内的海水吸出，吸力筒1内的压力减小，在吸力筒1内外的压力差的作用下，吸力筒1逐渐下沉至预设深度。
27.立柱2的底部与吸力筒1相连。具体地，如图1
‑
2所示，立柱2安装在吸力筒1的上方。
28.风机安装在立柱2的顶端，风机包括叶轮，叶轮的旋转中心线的延伸方向与椭圆形的长轴的延伸方向相同。具体地，定义叶轮的旋转中心线的延伸方向为主风向，椭圆形的吸力筒1的长轴沿主风向的风向延伸。
29.根据本发明实施例的海上风电吸力筒基础100，通过吸力筒1的横截面的外周轮廓为椭圆形的设置，由于椭圆形具有偏流线型，椭圆形可以比常见的圆形更有效的折减流体对其表面的冲击作用，从而使得椭圆形的吸力筒1的稳定性更强，能够承受较强海风的冲击力，防止吸力筒1在海风的冲击力下倾斜或冲倒，提高了海上风电吸力筒基础100的使用寿命。
30.根据本发明实施例的海上风电吸力筒基础100，通过叶轮的旋转中心线的延伸方向与椭圆形的长轴的延伸方向相同的设置，由此椭圆形的长轴与主风向一致，能够减小主风向对吸力筒1的冲击，保证了吸力筒1的稳定性。
31.在一些实施例中，椭圆形的长轴的长度与短轴的长度之比大于1小于等于5。
32.在一些实施例中，椭圆形的长轴的长度为20m
‑
100m。，椭圆形的长轴的长度可以选取20m、30m、40m、50m、60m、70m、80m、90m、100m任一数值。
33.在一些实施例中，椭圆形的短轴的长度为4m
‑
100m。。椭圆形的短轴的长度可以选
取4m、10m、20m、30m、40m、50m、60m、70m、80m、90m、100m任一数值。
34.在一些实施例中，立柱2的中心轴线与吸力筒1的中心轴线在同一直线上。具体地，如图2所示，立柱2的中心轴线与吸力筒1的中心轴线在竖直方向重合，从而使得立柱2位于吸力筒1的中心，防止吸力筒1在安装时候倾斜，提高了吸力筒1的安装效率。
35.在一些实施例中，立柱2的横截面的外周轮廓为椭圆形，立柱2的横截面的外周轮廓的长轴的延伸方向与叶轮的旋转中心线的延伸方向相同。具体地，如图1
‑
2所示，立柱2的外周面为椭圆形(图中未示意出)，椭圆形的立柱2的长轴沿主风向的风向延伸，使得立柱2具有抗海风冲击的能力，进一步提高了海上风电吸力筒基础100的使用寿命。
36.在一些实施例中，海上风电吸力筒基础100包括若干支撑柱3，支撑柱3的底端与吸力筒1的顶端相连，支撑柱3的顶端与立柱2的外周壁相连，若干支撑柱3围绕立柱2间隔设置。具体地，如图1
‑
3所示，多个支撑柱3沿立柱2的外周面间隔设置，且支撑柱3的下端与吸力筒1的上端面相连，支撑柱3的上端固定在立柱2的外周侧，从而通过多个支撑柱3进一步提高了立柱2的稳定性。
37.在一些实施例中，若干支撑柱3的底端的中心沿第一椭圆4的圆周分布，第一椭圆4的长轴沿叶轮的旋转中心线的延伸方向延伸。具体地，如图1
‑
3所示，多个支撑柱3包括两个第一支撑柱31和多个第二支撑柱32，两个第一支撑柱31的下端分别设在第一椭圆4的长轴的两端，多个第二支撑柱32的下端沿第一椭圆4方向间隔，由于椭圆形具有偏流线型，可以比常见的圆形更有效的折减流体对其表面的冲击作用，第一椭圆4形排列的支撑柱3的进一步提高了海上风电吸力筒基础100稳定性，进一步提高了海上风电吸力筒基础100能够承受海风的冲击力。
38.在一些实施例中，如图4所示，吸力筒1包括椭圆筒11和顶板12，椭圆筒11的中心轴线沿竖直方向延伸，顶板12与椭圆筒11的顶部相连限定出开口向下的吸力仓14。根据本发明的海上风电吸力筒基础100通过椭圆筒11的中心轴线沿竖直方向延伸，从而使得在吸力筒1安装在不发生倾斜，保证了吸力筒1的安装效率。
39.在一些实施例中，吸力筒1还包括若干竖直设置的分仓板13，分仓板13设在吸力仓14内以便将吸力仓14分割为若干子仓141。具体地，如图4所示，多个分仓板13设在沿吸力仓14的内周面间隔设置以将吸力仓14分割为多个子仓141，从而可同时抽取多个子仓141内的海水，进一步提高了吸力筒1的安装效率。
40.在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
41.此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。
42.在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连
接，也可以是电连接或彼此可通讯；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
43.在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
44.在本发明中，术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
45.尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。