[發明專利]一種附加粘滯阻尼器的海上風電導管架結構

有效

• 申請號: 202110299330.5
• 申請日: 2021-03-21
• 公開（公告）號: CN113106999B
• 公開（公告）日: 2022-11-04
• 發明（設計）人: 王丕光;張文倩;董慧慧
• 申請（專利權）人: 北京工業大學
• 主分類號: E02D27/42
• 分類號: E02D27/42;E02D31/00;E02D31/08
• 代理公司: 北京思海天達知識產權代理有限公司 11203
• 代理人: 劉萍

1.一種附加粘滯阻尼器的海上風電導管架結構，其特征在于：包括四個以風機塔筒為中心均勻分布的導管架腿柱，所述導管架腿柱由上至下向外傾斜設置成方錐形結構，任意相鄰的兩個作為主支撐的導管架腿柱之間通過沿高度方向設置的多個斜撐組連接成整體，每個斜撐組由兩個與粘滯阻尼器串聯的斜撐桿件采用焊接方式交叉設置組成；

所述導管架腿柱頂端通過焊接與頂部鋼梁相連接，所述頂部鋼梁上設置有用于支撐風機的過渡連接段，所述過渡連接段與所述導管架腿柱頂端通過與粘滯阻尼器串聯的斜撐桿件固定，風機塔筒底部通過法蘭盤或者灌漿的形式與過渡連接段固定連接；

所述斜撐組以及用于固定所述過渡連接段的與粘滯阻尼器串聯的斜撐桿件中的粘滯阻尼器的剛度和強度均小于斜撐桿件的剛度和強度，以確保在極端環境載荷作用下阻尼器先于斜撐桿件發生變形，使阻尼器進入耗能狀態，從而保護斜撐桿件和腿柱結構；

所述粘滯阻尼器包括缸體、活塞、活塞桿、粘滯流體、密封襯套和法蘭盤，缸體內部充滿流動的粘滯流體，活塞桿穿過缸體，其中一端通過焊接與導管架腿柱相連接，另一端在其圓柱形外表面上套有矩形的法蘭盤，且法蘭盤通過環形焊接與該端的缸體固定連接；活塞設置在活塞桿的中間位置，截面直徑小于缸體內壁的直徑，并預先設置阻尼孔，使粘滯流體從阻尼孔和活塞與缸體之間的空隙中流過，以達到粘滯耗能的目的；在缸體與活塞桿的接觸位置處設置密封襯套，以防止粘滯流體發生外滲，并保護其中的金屬構件免于發生銹蝕，從而保證阻尼器密封的可靠性；

采用先樁法施工技術安裝所述海上風電導管架結構，將導管架結構豎直向下吊裝至指定位置，四個導管架腿柱插入預先打入海底的四根鋼管樁內，對接過程無需調平，通過水下灌漿將導管架腿柱與鋼管樁固定連接，使各單樁連為一體，實現導管架結構在海底的固定安裝；在進行上部結構的安裝時，利用導管架架設臨時施工平臺，以便將風機塔筒底部通過法蘭盤或者灌漿的形式與導管架結構的過渡連接段固定連接，實現風機與導管架結構的固定安裝；導管架結構作為上部結構與海床的連接通道，用于支撐海上風電機組的附屬設備。

2.根據權利要求1的海上風電導管架結構，其特征在于：所述斜撐組以及用于固定所述過渡連接段的與粘滯阻尼器串聯的斜撐桿件中的粘滯阻尼器一端為矩形或者圓形的法蘭盤，斜撐桿件一端鑄有與其形狀和尺寸相對應的法蘭盤，二者通過高強度螺栓呈一字型相連接；粘滯阻尼器的另一端為活塞桿，與斜撐桿件的另一端分別與所述導管架腿柱焊接連接。

3.根據權利要求1的海上風電導管架結構，其特征在于：所述斜撐組以及用于固定所述過渡連接段的與粘滯阻尼器串聯的斜撐桿件中的粘滯阻尼器與斜撐桿件之間采用法蘭連接，粘滯阻尼器在達到設計使用年限或遭遇極端環境載荷作用后進行更換。

4.根據權利要求1的海上風電導管架結構，其特征在于：在所述導管架腿柱與所述斜撐組中的粘滯阻尼器和斜撐桿件的外表面上均涂有工業重防腐涂料。