[發明專利]一種三樁式風機基座

在審

• 申請號: 201611161486.2
• 申請日: 2016-12-15
• 公開（公告）號: CN108223297A
• 公開（公告）日: 2018-06-29
• 發明（設計）人: 趙巖;仲偉秋
• 申請（專利權）人: 大連理工大學
• 主分類號: F03D13/25
• 分類號: F03D13/25;C22C37/10
• 代理公司: 大連東方專利代理有限責任公司 21212
• 代理人: 姜玉蓉

本發明公開了一種三樁式風機基座，包括風機連接柱和以風機連接柱的軸線為軸均勻分布的三個基樁，基樁通過斜柱與風機連接柱的中部連接，通過水平柱與風機連接柱的底端連接，基樁外套接有呈正八邊形的基臺，風機連接柱包括上柱和下柱，上柱呈錐臺狀，下柱呈倒錐臺狀；上柱的頂端外徑為2.125m，上柱的底端外徑為2.600m，下柱的頂端外徑為2.600m，下柱的底端外徑為1.560m，上柱和下柱的壁厚均為0.05m。本發明可以在海上風電環境下使用，外管和內管采用鐵合金，抗拉強度能夠達到600MPa，屈服強度能夠達到400MPa，延伸率能夠達到10.0％，從而提高了基座的使用壽命。

技術領域

本發明涉及海上風電領域，具體地說是一種三樁式風機基座。

背景技術

海上風能作為一種清潔的可再生能源，越來越受到世界各國的重視。填充高強灌漿材料的連接段廣泛的應用在海上風電場基礎，但是，結構上，該類結構往往會發生一些無法預測的災變行為，如過渡段鋼管與灌漿材料之間垂向滑移甚至水平張開。引起該現象的主要原因是灌漿連接段的力學行為理解不充分。目前，針對海上風機基礎結構灌漿連接段作用效果開展研究，主要包括：利用有限元分析軟件，建立單樁基礎結構型式的數值仿真模型，特別是針對灌漿連接段建立精細有限元模型，就材料參數、構造設計參數對灌漿連接性能的影響效用進行計算與分析；根據數值模擬結果，選取典型設計型式，按比例制作灌漿連接段模型，進行室內模型試驗；根據上述數值模擬與模型試驗的對比分析，最終確定單樁基礎結構的灌漿連接段設計，并進行灌漿連接段疲勞校核。

當前國內還沒有針對海上風機系統設計的規范和標準，海上風機與海上采油平臺十分相似，后者已經有半個世紀的實際應用經驗了，因此在對海上風電基礎結構進行設計和研究時，往往采用海上采油平臺有關設計規范，然而兩者有著最根本的區別：海上采油平臺允許在資源蘊藏量豐富的區域投入巨資而獲得豐厚的回報，而海上風電在當前市場和技術條件下與煤電相比仍然處于邊緣位置，大部分的海上風電都是享受政策補貼的；海上采油平臺的風險更大，包括平臺工作人員的生命安全以及原油泄露造成的環境污染等，然而海上風機系統風險相對較小，大部分時間是無人操作的(維護除外)，因此盲目的借用海上采油平臺規范將會使設計偏于保守而造成不必要的經濟浪費。海上風機系統設計標準的缺乏和嚴厲的經濟性約束迫切需要發展嚴謹科學的方法使得既經濟又能保證其在嚴峻的海洋環境下正常運行。

由于我國海上風電技術近幾年才開始大力發展，因此海上風機基礎結構設計、實驗、監測及施工等諸多方面的研究尚處于起步階段，還未深入展開，相關經驗較為匱乏。因此，對海上風機基礎設計中的關鍵性技術，尤其是風機基座的研究尤為重要。

發明內容

根據上述提出的技術問題，而提供一種三樁式風機基座。

本發明采用的技術手段如下：

一種三樁式風機基座，其特征在于，包括風機連接柱和以所述風機連接柱的軸線為軸均勻分布的三個基樁，所述基樁通過斜柱與所述風機連接柱的中部連接，通過水平柱與所述風機連接柱的底端連接，所述基樁外套接有呈正八邊形的基臺，所述風機連接柱包括由所述風機連接柱的頂端延伸至所述風機連接柱的中部的上柱以及由所述上柱的下端延伸至所述風機連接柱底端的下柱，所述上柱呈錐臺狀，所述下柱呈倒錐臺狀；

所述上柱的頂端外徑為2.125m，所述上柱的底端外徑為2.600m，所述下柱的頂端外徑為2.600m，所述下柱的底端外徑為1.560m，所述上柱和所述下柱的壁厚均為0.05m。

所述上柱和所述下柱的材質均為鐵合金。

所述鐵合金的各元素質量百分比為：C：3.48％，ΣRE：0.054％，Mn：0.7％，Si：2.5％，P：0.019％，S：0.009％，余量為Fe以及不可避免的微量元素。

C：當C的質量百分比低于3.48％時，產品較軟，達不到所需的性能要求；