【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及海上风电，具体涉及一种漂浮式结构系泊张力控制装置。
技术介绍
1、海上风能资源丰富、清洁、高效，是我国能源绿色转型发展的重要战略支撑。随着海上风电开发走向深远海，当水深大于40m时，固定式海上风机建设开发经济性相对于漂浮式海上风机已无明显优势；当水深超过60m时，漂浮式风机相对固定式海上风机具有明显的建设开发经济性优势。漂浮式风机主要部件包括风电机组、浮体结构、系泊系统、动态缆等，其中，本专利技术涉及一种系泊系统锚链系泊张力控制装置。锚链可视为一端固定、一端自由的悬链线结构，在波流作用下在锚链运动幅值构成的安全包络曲面内往复运动，大系泊张力作用下，锚链结构服役安全性受到极大挑战。随着漂浮式风机工作水深增加，锚链所受的系泊张力急剧增加，水深100m时，系泊张力可达20000kn(相当于约2000吨作用力)，在波流循环作用下，锚链结构服役环境恶劣。国内外相关研究表明，降低锚链系泊张力，可有效降低锚链系统的磨损并提升锚链结构疲劳寿命，针对锚链病害防治和安全性提升，进行锚链系泊张力控制势在必行。
技术实现思路
1、针对上述存在的问题，提供一种漂浮式结构系泊张力控制装置，能在系泊张力过大情况下一定程度上降低系泊张力幅值，并在系泊张力过小情况下一定程度上提升系泊张力，进而控制漂浮式风机系泊张力，提升系泊系统安全性。
2、本专利技术所采用的技术方案是：一种漂浮式结构系泊张力控制装置，包括上下连接设置的上部柱体和下部柱体、连接结构，所述下部柱体重量大于上部柱体，所述连接结
3、进一步地，所述上部柱体和下部柱体可由高强度材料构成，包括但不限于高强度海洋工程结构钢、高强纤维强化合成材料等；采用相关材料后，需要做好海洋环境的腐蚀防护。
4、进一步地，所述上部柱体和下部柱体形状，根据系泊张力控制及结构稳性需要，可为等截面或变截面柱体；若选取为等截面柱体，柱体形状包括但不限于圆柱体、椭圆柱体、多边形棱柱体、任意凸截面柱体等。
5、进一步地，所述上部柱体和下部柱体均为密闭空腔结构；所述上部柱体和下部柱体可为一体铸造，也可为焊接；
6、所述上部柱体内，根据锚链张力情况，可填充低密度固体或液体，包括但不限于空气、海水等；
7、所述下部柱体内，根据锚链张力情况，可填充高密度固体或液体，包括但不限于混凝土、海水等。
8、进一步地，所述上部连接件包括上部连接轴和上部连接杆，所述上部连接轴，是指与所述上部柱体铰接，位于上部柱体对应的所述柱体外表面的柱形结构，用于连接所述上部柱体与上部连接杆；
9、所述下部连接件包括下部连接轴和下部连接杆，所述下部连接轴，是指与所述下部柱体铰接，位于下部柱体对应的所述柱体外表面的柱形结构，用于连接所述下部柱体与下部连接杆。
10、进一步地，所述上部连接轴、下部连接轴，与所述柱体焊接固定，或与所述柱体一体成型铸造；所述上部连接轴、下部连接轴可不在所述柱体的同一竖向截面内。
11、进一步地，所述上部连接杆为一侧与上部连接轴连接、一侧与锚链连接的曲杆状结构。
12、进一步地，所述下部连接杆为一侧与下部连接轴连接、一侧与锚链连接的曲杆状结构。
13、进一步地，所述上部连接杆、下部连接杆，可为实心或空心结构，与所述柱体连接部位可发生连接杆、连接轴的相对转动，但连接杆、连接轴之间不能发生相对移动。
14、进一步地，所述上部连接杆和下部连接杆上还分别包括一个锚链连接点，该结构用于连接锚链，且确保锚链不会沿连接杆轴发生滑动。
15、进一步地，所述上部连接杆、下部连接杆，与锚链通过锚链连接点连接，可采用铰接或固定连接，即连接杆与锚链不能发生相对移动。
16、本专利技术所述系泊张力控制装置，需要控制锚链张力维持在一定水平下安装。安装到位后，在系泊张力过大情况下，本专利技术所述柱体会发生旋转，导致上部连接轴下拉，同时下部连接轴上提，由于所述柱体重心不在几何中心，所述柱体旋转时会产生一个与系泊张力作用效果相抵的扭矩，达到抑制系泊张力的效果；在系泊张力过小情况下，本专利技术所述柱体也会发生旋转，导致上部连接轴上提，同时下部连接轴下拉，所述柱体旋转时会产生一个与系泊张力作用效果叠加的扭矩，达到提升系泊张力的效果。
17、本专利技术的有益效果是：通过上部柱体、下部柱体组成的柱体及分别与上部柱体和下部柱体活动连接的连接结构，在系泊张力过大情况下一定程度上降低系泊张力，并在系泊张力过小情况下一定程度上提升系泊张力，进而控制漂浮式结构系泊张力，提升系泊系统安全性。
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1.一种漂浮式结构系泊张力控制装置，其特征在于：包括上下连接设置的上部柱体和下部柱体、连接结构，所述下部柱体重量大于上部柱体，所述连接结构包括与上部柱体活动连接的上连接件、与下部柱体活动连接的下连接件，所述上部连接件和下部连接件上分别设置用于连接锚链的锚链连接点，所述上部柱体的重心位于上部柱体活动连接点形成的直线与上部柱体交线的中点，所述下部柱体的重心位于下部柱体活动连接点形成的直线与上部柱体交线的中点。
2.根据权利要求1所述的一种漂浮式结构系泊张力控制装置，其特征在于：所述上部柱体和下部柱体由高强度材料构成。
3.根据权利要求1所述的一种漂浮式结构系泊张力控制装置，其特征在于：所述上部柱体和下部柱体为一体铸造，或者焊接。
4.根据权利要求1所述的一种漂浮式结构系泊张力控制装置，其特征在于：所述上部柱体和下部柱体形状为等截面或变截面柱体。
5.根据权利要求1所述的一种漂浮式结构系泊张力控制装置，其特征在于：所述上部柱体和下部柱体均为密闭空腔结构；所述上部柱体内填充低密度固体或液体，所述下部柱体内填充高密度固体或液体。
7.根据权利要求6所述的一种漂浮式结构系泊张力控制装置，其特征在于：所述上部连接杆为一侧与上部连接轴连接、一侧与锚链连接的曲杆状结构。
8.根据权利要求6所述的一种漂浮式结构系泊张力控制装置，其特征在于：所述下部连接杆为一侧与下部连接轴连接、一侧与锚链连接的曲杆状结构。
9.根据权利要求6所述的一种漂浮式结构系泊张力控制装置，其特征在于：所述上部连接杆和下部连接杆为实心或空心结构。
10.根据权利要求6所述的一种漂浮式结构系泊张力控制装置，其特征在于：所述上部连接杆和下部连接杆与锚链铰接或固定连接。
...【技术特征摘要】
1.一种漂浮式结构系泊张力控制装置，其特征在于：包括上下连接设置的上部柱体和下部柱体、连接结构，所述下部柱体重量大于上部柱体，所述连接结构包括与上部柱体活动连接的上连接件、与下部柱体活动连接的下连接件，所述上部连接件和下部连接件上分别设置用于连接锚链的锚链连接点，所述上部柱体的重心位于上部柱体活动连接点形成的直线与上部柱体交线的中点，所述下部柱体的重心位于下部柱体活动连接点形成的直线与上部柱体交线的中点。
2.根据权利要求1所述的一种漂浮式结构系泊张力控制装置，其特征在于：所述上部柱体和下部柱体由高强度材料构成。
3.根据权利要求1所述的一种漂浮式结构系泊张力控制装置，其特征在于：所述上部柱体和下部柱体为一体铸造，或者焊接。
4.根据权利要求1所述的一种漂浮式结构系泊张力控制装置，其特征在于：所述上部柱体和下部柱体形状为等截面或变截面柱体。
5.根据权利要求1所述的一种漂浮式结构系泊张力控制装置，其特征在于：所述上部柱体和下部柱体均为密闭空腔结构；所...
【专利技术属性】
技术研发人员：吴秀山，王涛，胡坤，雷镇源，沈忠明，程前，周昭民，张连洁，武宁，乔厚，
申请(专利权)人：中电建新能源集团股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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