[发明专利]具有主动排沙功能的海上风电基础

说明书

本发明公开了一种具有主动排沙功能的海上风电基础，所述具有主动排沙功能的海上风电基础包括桩基础、固定架、导沙蜗杆和驱动轮，所述桩基础的横截面的外轮廓为圆形，所述桩基础至少部分埋入海床中，所述海床具有海床面，所述固定架设在所述桩基础的外周侧且与所述桩基础相连，所述导沙蜗杆与所述固定架相连，所述导沙蜗杆用于将所述桩基础外周侧的泥沙导向所述桩基础，所述驱动轮的旋转中心线正交与海平面，所述驱动轮与所述导沙蜗杆相连，所述驱动轮适于在海水的推动下转动以驱动所述导沙蜗杆导沙。本发明的具有主动排沙功能的海上风电基础具有结构简单、安全可靠、防冲刷效果好的特点。

技术领域

本发明涉及海上风电领域，尤其是涉及一种具有主动排沙功能的海上风电基础。

背景技术

风能作为一种清无害的可再生能源，日益受到人类重视。其中相对于陆地风能而言，海上风能资源不仅具有较高的风速，而且距离海岸线较远，不受噪音限值的影响，允许机组制造更为大型化。

具有主动排沙功能的海上风电基础是支撑整个海上风力机的关键所在，成本约占整个海上风电投资的20％至25％，而海上风力发电机发生的事故多为桩基基础不稳造成的。由于波浪和潮流的作用，海上风电桩基基础周围的泥沙将会发生冲刷并形成冲坑，冲刷坑将会对桩基基础的稳定性产生影响。此外，在海床表面附近夹杂着泥沙的水流不断冲刷着桩基基础，腐蚀破坏桩基基础表面，严重时会造成海上风力机机组的坍塌。目前采用的海上风电桩基基础的防冲刷装置，主要为抛石防护法。但是抛石防护的整体性较差，运用过程中的维护费用和工作量较大。

发明内容

本发明是基于发明人对以下事实和问题的发现和认识做出的：

在实际应用过程中，由于海浪和潮汐的作用，海水直接对海上风电桩基基础冲刷，海水的冲击力直接作用于海上风电桩基基础的表面，呈现向下的卷掘旋涡结构，旋涡结构将海床上的沉积物卷升起来，并进一步将其带远离桩基周围的地方，形成了冲刷坑，冲刷坑的形成使得桩基础深度变浅，影响桩基基础的稳定性，严重时会造成海上风力机机组的坍塌。

本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本发明的实施例提出一种具有良好的防冲刷性能的海上风电多桩基础。

根据本发明的具有主动排沙功能的海上风电基础包括桩基础、固定架、导沙蜗杆和驱动轮，所述桩基础的横截面的外轮廓为圆形，所述桩基础至少部分埋入海床中，所述海床具有海床面，所述固定架设在所述桩基础的外周侧且与所述桩基础相连，所述导沙蜗杆与所述固定架相连，所述导沙蜗杆用于将所述桩基础外周侧的泥沙导向所述桩基础，所述驱动轮的旋转中心线正交与海平面，所述驱动轮与所述导沙蜗杆相连，所述驱动轮适于在海水的推动下转动以驱动所述导沙蜗杆导沙。

根据本发明的具有主动排沙功能的海上风电基础通过所述驱动轮驱动所述导沙蜗杆向所述桩基础导沙，减少冲刷坑的形成，具有结构简单、安全可靠、防冲刷效果好的特点。

在一些实施例中，所述驱动轮包括轮体和传动杆，所述轮体适于在海水的推动下转动以产生驱动力，所述传动杆的一端与所述轮体相连，所述传动杆的另一端与所述导沙蜗杆相连，所述传动杆用于向所述导沙蜗杆传递所述轮体的驱动力。

在一些实施例中，所述具有主动排沙功能的海上风电基础还包括单向轴承，所述单向轴承设在所述传动杆上，所述轮体适于在海水推动下转动，以便通过所述传动杆和所述单向轴承驱动所述导沙蜗杆导沙。

在一些实施例中，至少部分所述轮体位于海平面以下。

在一些实施例中，所述导沙蜗杆的长度方向正交于所述桩基础的长度方向。

在一些实施例中，所述导沙蜗杆的外周面上设有导沙凹槽，所述导沙凹槽沿所述导沙蜗杆的长度方向螺旋设置，所述导沙蜗杆在所述驱动件的驱动下转动，以使外部泥沙在所述导沙凹槽内沿所述导沙蜗杆的长度方向移动。