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原文传递一种能随海流调节的海上风电基础抗冰装置和抗冰方法

专利名称：	一种能随海流调节的海上风电基础抗冰装置和抗冰方法
摘要：	本发明涉及一种能随海流调节的海上风电基础抗冰装置和抗冰方法，包括：抗冰构件，由破冰杆、弹簧、及活动套环组成，破冰杆分为上、下破冰杆，两者间采用铰链连接，通过铰链分别固定于钢管桩和活动套环外部，弹簧两端分别与钢管桩和活动套环固定连接；叶轮组件，包括叶片、开合控制开关和叶轮套筒，叶片均匀布置在叶轮套筒外部，叶轮套筒与钢管桩螺纹连接，开合控制开关控制叶片开合；连接段。本发明的叶轮组件可在各向海流的冲击下绕钢管桩旋转上升，带动上、下破冰杆间的角度变化，起到破坏海冰、降低结构冰激振动概率的作用；当海流作用减弱时，弹簧回弹下压活动套环使抗冰装置逐渐归位。
专利类型：	发明专利
国家地区组织代码：	湖北;42
申请人：	武汉大学
发明人：	苏凯;刘玉玲;周鑫;赵鑫蕊;朱洪泽
专利状态：	有效
申请日期：	2023-08-24T00:00:00+0800
发布日期：	2023-11-21T00:00:00+0800
申请号：	CN202311075759.1
公开号：	CN117090247A
代理机构：	武汉科皓知识产权代理事务所(特殊普通合伙)
代理人：	吴艳姣
分类号：	E02D31/00;F03D13/25;F03D13/20;E02D27/42;E02D27/12;E02D27/52;E;F;E02;F03;E02D;F03D;E02D31;F03D13;E02D27;E02D31/00;F03D13/25;F03D13/20;E02D27/42;E02D27/12;E02D27/52
申请人地址：	430072 湖北省武汉市武昌区八一路299号
主权项：	1.一种能随海流调节的海上风电基础抗冰装置，其特征在于，包括：抗冰构件，环绕在钢管桩(1)外部用于破冰，包括若干个破冰杆(11)、若干个弹簧(13)及一个活动套环(12)，所述破冰杆包括上破冰杆(111)和下破冰杆(112)，两者转动连接，上破冰杆上端活动连接于钢管桩上，下破冰杆下端活动连接于活动套环上，所述活动套环活动套接于钢管桩上，所述弹簧上下两端分别连接于钢管桩和活动套环上，用于抗冰；叶轮组件，转动连接在钢管桩外部，包括若干个叶片(22)及一个叶轮套筒(21)，所述叶片均布连接在叶轮套筒外壁一圈，所述叶轮套筒内壁设置内螺纹(24)，钢管桩与之适应的位置设置外螺纹(2)，钢管桩(1)与叶轮套筒螺纹连接，用于推动抗冰构件上下运动调节抗冰角度和迎冰高度。 2.根据权利要求1所述的一种能随海流调节的海上风电基础抗冰装置，其特征在于，还包括连接段(3)，所述连接段(3)活动套接于钢管桩(1)外部，位于叶轮组件和活动套环之间。 3.根据权利要求1所述的一种能随海流调节的海上风电基础抗冰装置，其特征在于，所述叶轮组件还包括电机和开合控制开关(23)；所述叶片通过转动轴均布连接在叶轮套筒外壁一圈，所述开合控制开关与电机连接，电机的输出轴与叶片转动轴相连。 4.根据权利要求1所述的一种能随海流调节的海上风电基础抗冰装置，其特征在于，所述上破冰杆(111)和下破冰杆(112)一一对应，分别均匀环绕在钢管桩(1)外部形成大小相同的正锥体和倒锥体；所述活动套环(12)能在竖直方向自由滑动；所述弹簧(13)等间距布置。 5.根据权利要求3所述的一种能随海流调节的海上风电基础抗冰装置，其特征在于，所述叶片(22)在海流推动下能带动整个叶轮组件绕钢管桩(1)中心轴转动，所述开合控制开关(23)通过控制电机控制叶片开合。 6.根据权利要求3所述的一种能随海流调节的海上风电基础抗冰装置，其特征在于，还包括遥控系统，所述遥控系统能远程控制开合控制开关(23)启闭，当所在海域在非结冰期时能将叶片收起，减小抗冰装置所受波浪荷载，以延长装置使用寿命。 7.根据权利要求1所述的一种能随海流调节的海上风电基础抗冰装置，其特征在于，所述抗冰构件高度至少能覆盖一天内海水涨落潮变化，迎冰时锥体角度在50～65°范围内。 8.根据权利要求1所述的一种能随海流调节的海上风电基础抗冰装置，其特征在于，所述上破冰杆上端通过第一支座(114)和铰链活动连接于钢管桩上，下破冰杆下端通过第二支座(115)和铰链活动连接于活动套环上，所述弹簧(13)上下端分别与第一支座(114)和第二支座(115)在同一水平面上。 9.根据权利要求1～8任一项所述的一种能随海流调节的海上风电基础抗冰装置的抗冰方法，其特征在于，叶轮组件能在各向海流的冲击下绕钢管桩旋转上升下降，带动上、下破冰杆间的角度变化，随海流调节，起到破坏海冰、降低结构冰激振动概率的作用；当海流作用减弱时，弹簧回弹下压活动套环使抗冰装置逐渐归位。 10.根据权利要求3所述的一种能随海流调节的海上风电基础抗冰装置的抗冰方法，其特征在于，当海流作用增强时，打开开合控制开关，叶片打开，叶轮组件能在各向海流的冲击下绕钢管桩旋转上升下降，带动上、下破冰杆间的角度变化，随海流调节，起到破坏海冰、降低结构冰激振动概率的作用；当海流作用减弱时，弹簧回弹下压活动套环使抗冰装置逐渐归位，关闭开合控制开关，叶片闭合，抗冰装置进入休眠状态，最大程度减小装置受浪面积。
所属类别：	发明专利