專利名稱：大三葉風力機浮簰的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于大型三葉風力機海洋浮嬅領(lǐng)域，用前嬅、主嬅和后旖三組 浮嬅以鉸鏈、復合纖維(如玻璃纖維等)索、桅桿、(風力機的)塔架、浮輝 之間的聯(lián)接和張拉、組合成一具獨立、完整浮輝；這里所述的一具獨立完 整浮镩，是指前、主、后三組浮嬅以鉸鏈、張拉索連接，實現(xiàn)平衡大型三 葉風力機的傾覆力矩。這種完整浮簏，通過橫梁向左右一具一具連接擴展， 以及用鉸鏈后續(xù)逐次掛接，就形成水域一座龐大的浮嬅風電站。
背景技術(shù)：
因原申請?zhí)?00710156425.1，發(fā)明名稱大三葉風力機浮籐，經(jīng)審 査員實質(zhì)審査，公開不充分，故改為重新申請。關(guān)于三葉風力機方面本人 已申請了好些只，都是關(guān)于一些減輕風葉輪重量，用張拉方式加強超大風 葉輪，用長杠桿式平衡中型風力機浮嬅的傾覆力矩等；但本方案是用于超 大型三葉風力機浮嬅形式，為了使浮籐的每根縱管A,長度小于數(shù)百米，
分若干段聯(lián)接組合成一個單機的浮嬅，用耐腐蝕、密度小的復合纖維索張 拉于桅桿、塔架、縱管之間，取代長臂梁(杠桿等)，是為了節(jié)省用材，減 輕重量，便于運輸、安裝和修換部件。
發(fā)明內(nèi)容
為克服現(xiàn)有技術(shù)的弊端，本發(fā)明為一種大三葉風力機浮簿，其特征在于包括前浮嬅、前平衡索、前天索、前桅，主浮嬅、塔架、風力機，后浮 嬅、后桅、后平衡索、后天索、及前、后鉸鏈F組成；其中前浮旖，主浮 輝和后浮镩通過鉸鏈F連接，前桅位于前浮嬅上，塔架安裝在主浮嬅上， 風力機安裝在塔架上，后桅安裝在后浮輝上，后桅與塔架通過后天索連接， 前桅與塔架通過前天索連接，前平衡索連接在前嬅的后端與塔架頂端之間， 后平衡索連接在主浮旖的后末端，和后桅的頂端之間。
一種大三葉風力機浮嬅，其特征在于風力機發(fā)電運轉(zhuǎn)時，F(xiàn)鉸鏈處于 伸直狀態(tài)，與前后平衡索、前天索、后天索通過塔架、前后桅維護主浮镩 平衡。
一種大三葉風力機浮嬅，特征是風力機單機浮嬅的各個簿的縱管A由 兩層或多層組成；鳥瞰俯視圖中縱管可由多根組成。
本方案主要優(yōu)點(l)適用于超大型風力機浮簿，所以用前桅IO，前天索 11，前平衡索12,后桅30,后天索31，后平衡索32，塔架20和鉸鏈F(處 在伸直狀態(tài))來形成平衡風輪、塔架的傾覆力矩；(2)用這種張拉方式可在巨 大的空間中用材較少，比較經(jīng)濟、重量輕；(3)縱管相對變短，便于制造， 運輸和拆換修理，遇到天災時可減少破斷幾率。(4)可按季風拖運到異域繼 續(xù)發(fā)電，提高設(shè)備使用效率、節(jié)省占用陸地；(5)為海上科考、開采資源提 供電能；(6)強化國防軍事制控力度、保護物流運輸和漁民夜航安全。
1、圖1是大三葉風力機浮輝其中的一個大風力機單機浮镩組的側(cè)面示 意圖。2、 圖2是大三葉風力機浮嬅的鳥瞰示意圖。
3、 圖3是F鉸鏈處于伸直、頂死狀態(tài)的結(jié)構(gòu)示意圖。
4、 圖4是F鉸鏈向上拱曲時的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施方式
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圖l: l是前浮嬅，2是主浮嬅，3是后浮憐，31后天索，20是塔架， 21是風力機，IO是前桅，ll前天索，12前平衡索，后平衡索32, W是風 向，S是水面，其余拉線表示加強用拉索。A是縱管，F(xiàn)是曲肘形鉸鏈。 其中前浮嬅1上的前桅10,主浮輝2上的塔架20都偏向安裝在各自浮嬅 的前端,只有后籐3的后桅30偏向安裝在后浮嬅的后端。這一偏移的目的， 是在浮力作用下使前天索11與后天索31保持一定的預緊力，加上主浮嬅 2的前后各鉸鏈F都處于伸直，頂死狀態(tài)；再結(jié)合圖2就可判斷出是一座 巨大的空間結(jié)構(gòu)，三維瞬間剛體。后桅30與塔架20通過后天索31連接。 風力機21安裝在塔架20上，塔架20與前桅10通過前天索11連接。前平 衡索12連接在前浮輝1的后末端，另一端連接在塔架20的頂端。后平衡 索32的一端連接在主浮镩2的后末端，另一端連接在后桅30的頂端。
宏觀海浪寬廣的水面:對于如此龐大的空間結(jié)構(gòu)平時都處于伸直狀態(tài)， 靜態(tài)錨浮或系住于礁；只有被拖運浮镩轉(zhuǎn)彎或海嘯等災害時各F鉸鏈可處 于半伸直半彎曲狀態(tài)。由于平時F伸直(見圖3)使前輝1、主嬅2、后嬅3 處于挺直成一直線狀態(tài)，才使平衡索32、后天索31、前天索11、前平衡 索12發(fā)揮共同維護塔架平衡的作用。
關(guān)于平衡索的解釋如下，圖1的前天索11、后天索31有預緊力、主浮輝2的前后F絞鏈視作瞬時剛體。大三葉風輪21的傾覆力矩如白箭頭2a 所示，結(jié)果使后天索31趨向松弛、令后浮嬅3前大半部分的預沉下的浮 力上揚、同時后平衡索32沿白箭頭32a發(fā)生作用力，并與主浮嬅2的后 大半部分浮力形成的合力起到對抗2a傾覆力。各絞鏈F都受巨大的雙向 拉力(前端的錨固力和后掛各風輪浮嬅的風浪阻力)。再看前浮镩1的前 天索11被風力機21的傾覆力和塔架20的作用下，順著白箭頭lla的拉 力，令前浮輝按白箭頭la的傾覆力，對抗著前浮嬅1的后大半部分的預 儲浮升力(預儲浮升力是前、后天索的預緊力和各桅的偏移布置所形成的)。 與此同時，前平衡索12按白箭頭12a方向被塔架20的傾覆力2a拉緊， 由此可知前后平衡索和前后伸直的F鉸鏈共同作用，維護主簿穩(wěn)定。圖 中張拉的細點點線，均是桅、塔架的張拉線；因為浮旖上的塔架、桅都用 流線型斷面且相對瘦而矮，與陸上塔架完全不同。例如甲海域季風已將過 去，把風力浮嬅拖運到風能好的海域去，可能難免需要轉(zhuǎn)彎(此時風輪葉
片處于變槳距零轉(zhuǎn)動狀態(tài))，長長掛接的浮嬅群的小半徑一則適度巻揚拉緊
一下各條C7牽引索，讓各F都略有彎曲向上拱起時即可，余下來的事、 在拖運轉(zhuǎn)彎中各F會自行按不同轉(zhuǎn)彎半徑拱起調(diào)整。最大半徑處的F受最 大的圓周力，總是伸直狀態(tài)。
圖2是大三葉風力機浮輝鳥瞰示意圖，W是風向，A是構(gòu)成浮輝的縱 管，l是前浮嬅，2是主浮嬅，3是后浮輝，C是橫梁，21是風輪?？v管A 用多根(本圖中示意三根)，并在長度上分成三段即構(gòu)成前浮輝1、主浮嗨2、 后浮簿3。
圖2的Ab是邊管，Ab邊管在一座龐大的浮簏風電站的兩側(cè)邊用作防衛(wèi)性的浮管。Ac是邊管Ab的斜拉桿。F鉸鏈只在龐大的浮嬅風電站的前 半部分畫出，后半部分因完全相同而省略畫出。Ad是縱拉桿，是示意張 拉在C2 (或C3)的前后端。
圖3是鉸鏈F處于伸直、頂死狀態(tài)的結(jié)構(gòu)示意圖，當鉸鏈F處于伸直、 頂死狀態(tài)時，縱管A1與A2遠離，牽引索C5拉緊、并通過同座導輪C4提 升F1的(尾)彎臂、保證F1與F2不會彎曲(向上拱曲)。其中，圖3中 的C是一橫梁C的斷面由前后平行的兩大金屬矩形管和局部有交叉式斜 撐方管Ca和水平方管Cb連接構(gòu)成。在該C橫梁下方裝有八字形的Cl和 前后各Cl下端焊有流線型浮管C3和C2;在C2左端裝有轉(zhuǎn)軸的Fl。在C2 或C3端還得張拉縱拉桿Ad，以強化后掛縱管群可靠性。牽引索C6是畫成 雙點劃線松弛著，是表示F處在雙點劃線輪廓位置，當牽引索6被拉緊處 在C5位置時，(實線表示)，則F處在實線輪廓位置狀態(tài)，即Fl與F2伸 成直線、頂死，(實際上是一種曲肘杠桿，伸直、頂死時，可承受很大的軸 向頂推力)。其中縱管Al和A2都是縱管A，只是縱管先受風浪的為Al， 后受風浪的為A2;同樣；鉸鏈F也是先受風浪一側(cè)寫作Fl，后受風浪一 側(cè)是F2。 F2的向下擺動極限是與A2的軸線成一直線，向上假如自由擺動 而言可達90度?？v管Al畫成虛線，而A2中沒有虛線輪廓的原因是這 從附圖2 (鳥瞰圖)可看出W是風向；前面一組縱管A上的風葉輪21與 后面一組縱管A上的風葉輪21都錯開行列的(為了提高風能利用率)，因 此，后面一組縱管A2只能連接在前面一組縱管A1的組與組之間的橫梁C 的下方。
圖4是鉸鏈F向上拱曲時的結(jié)構(gòu)示意圖。當鉸鏈F向上拱曲時，F(xiàn)1和F2彎曲，縱管A1與A2移近，牽引索由C5的拉緊位置改變成松馳狀態(tài)的C6(雙點劃線)位置；但是只依靠牽引索松弛還是不能使F1與F2向上拱曲的，因此得用C7牽引索通過同座導輪C4 (共用同座各導輪也是為了節(jié)省制造成本的常用方式)用電動巻揚方式作始動使F拱曲，(常規(guī)方式略)。
權(quán)利要求
1、一種大三葉風力機浮簰，其特征在于包括前浮簰、前桅、主浮簰、塔架、風力機、后浮簰、后桅、前平衡索、后平衡索、后天索、前天索及鉸鏈F組成，其中前浮簰，主浮簰和后浮簰通過鉸鏈F連接，前桅位于前浮簰上，塔架安裝在主浮簰上，風力機安裝在塔架上，后桅安裝在后浮簰上，后桅與塔架通過后天索連接，前桅與塔架通過前天索連接，后平衡索的一端連接在主浮簰的后末端，另一端連接在后桅的頂端，前平衡索的一端連接在前浮簰的后末端，另一端連接在塔架的頂端。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種大三葉風力機浮輝，其特征在于風力機 發(fā)電運轉(zhuǎn)時，鉸鏈F處于伸直狀態(tài)，與平衡索、前天索、后天索通過塔架、 前后桅維護主浮輝平衡。
3、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種大三葉風力機浮燐，特征是風力機單機 浮輝的各個浮輝的縱管A由兩層或多層組成；鳥瞰俯視圖中縱管可由多根 組成。
全文摘要
一種大三葉風力機浮簰由上下層或多層縱管A構(gòu)成的空間立體結(jié)構(gòu)，其中1是前浮簰，2是主浮簰，3是后浮簰，用鉸鏈F連接前、主、后三個浮簰；前浮簰1上有前桅10和平衡索12、并與塔架20的頂端相連；主浮簰上有塔架20，風輪21，后浮簰有后桅30和平衡索32張拉在主浮簰2的后末端，抵御風力機的傾覆力，并與前天索11，后天索31構(gòu)成大型風力機單機浮簰組的穩(wěn)定。優(yōu)點是單機浮簰組的前后跨度從600m-1000m的空間用索張拉來維持大風力機的浮簰平衡，是一種較輕而節(jié)材、省錢的方案。
文檔編號F03D1/00GK101629543SQ200910101399
公開日2010年1月20日 申請日期2009年8月1日 優(yōu)先權(quán)日2009年8月1日
發(fā)明者黃金倫 申請人:黃金倫