一种适用于漂浮式平台的浮筒

技术领域

本发明涉及海上风力发电技术领域，具体涉及一种适用于漂浮式平台的浮筒。

背景技术

浮筒是浮式风机基础重要组成部分，其作用主要为整个浮式基础提供浮力，保证基础可以漂浮式在水面上；同时浮筒分布在基础周边，可为风机提供恢复力矩，保证风机在风作用下不发生倾覆。现有的浮式基础平台如美国的WindFloat、英国的Hywind及IDEOL公司设计的阻尼池等，浮筒均是作为基础主体结构的一部分，为了使浮式基础产生的浮力能平衡自身重力，必然导致浮式基础结构尺寸巨大，除了自身造价不菲外，给制造、安装和运输带来一定的困难。

发明内容

本发明的目的是为了克服以上现有技术存在的不足，提供了一种结构简单、合理，重量轻、通用性高的适用于漂浮式平台的浮筒。

本发明的目的通过以下的技术方案实现：一种适用于漂浮式平台的浮筒，包括中心钢结构以及包覆在中心钢结构外侧的轻质材料层；所述中心钢结构包括顶部挡板、底部挡板和中空的支撑段；所述支撑段两端开口，所述顶部挡板扣设于支撑段的顶部，以将支撑段的顶部密封，所述底部挡板扣设于支撑段的底部，所述底部挡板的中心开口，所述轻质材料层包覆于支撑段的外侧。

进一步地，所述支撑段包括内部中空两端开口的基座和筒体；若干段筒体首尾依次焊接，所述基座与位于最低端的筒体连接，所述顶部挡板扣设于位于最顶端筒体的顶部，所述底部挡板扣设于基座的底端。

进一步地，所述基座的内径沿其底部至顶部逐渐减小。

进一步地，所述筒体的截面为圆形、椭圆形或长腰形。

进一步地，所述底部挡板和顶部挡板均开有若干个螺栓孔，底部挡板的螺栓孔沿其中心开口均匀分布。

进一步地，所述轻质材料层包括若干个包覆段，所述包覆段的内径与其对应的支撑段相配合。

进一步地，还包括钢结构空腔，所述支撑段开有进入口，所述钢结构空腔与支撑段连接，并与进入口连通，登船防撞平台安装于钢结构空腔的外部。

进一步地，所述轻质材料层采用泡沫材质制成。

进一步地，所述轻质材料层包括轻质泡沫和纤维增强复合材料制成的外壁，外壁围成内部中空的密封夹层，轻质泡沫填充于夹层中，夹层的内侧壁与中心钢结构的外侧壁粘结。

本发明相对于现有技术具有如下优点：

1、本发明的适用于漂浮式平台的浮筒，其采用两种材料制成，内部为中心钢结构，外部为轻质材料层，造价低，制造、安装简单方便，结构在提供强大浮力同时，大大减轻自身自重，使得整个浮式平台重量大大减轻；

2、本发明中的轻质材料层采用泡沫材质，成本低廉，可提升浮式平台整体经济性；轻质材料层为实心结构，避免海水进入，可有效解决破仓稳性问题。

附图说明

构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1示出了根据本发明的一种适用于漂浮式平台的浮筒的结构示意图；

图2示出了图1的截面示意图；

图3示出了根据本发明中钢结构空腔与支撑段连接的结构示意图；

图中，1为中心钢结构；2为轻质材料层；3为顶部挡板；4为底部挡板；5为支撑段；6为螺栓孔；7为基座；8为筒体；9为包覆段；10为钢结构空腔；11为登船防撞平台。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。

实施例：

如图1、图2所示的一种适用于漂浮式平台的浮筒，包括中心钢结构1以及包覆在中心钢结构1外侧的轻质材料层2；所述中心钢结构1包括顶部挡板3、底部挡板4和中空的支撑段5；所述支撑段5两端开口，所述顶部挡板3扣设于支撑段5的顶部，以将支撑段5的顶部密封，所述底部挡板4扣设于支撑段5的底部，所述底部挡板4的中心开口，所述底部挡板4和顶部挡板3均开有若干个螺栓孔6，底部挡板4的螺栓孔6沿其中心开口均匀分布，所述轻质材料层2包覆于支撑段5的外侧。中心钢结构1由钢材焊接而成，中心为空心结构，钢板厚度由所承受的载荷静计算后确定，确保能够把整个浮筒浮力传递至浮式基础的同时，不损失太多的浮力。中心钢结构上下各有一块挡板，底部挡板4与支撑段5的底端焊接，同时底部挡板4开有螺栓孔6，通过螺栓与浮式基础连接。底部挡板4中心开口，人可以通过此中心开口经浮式基础内部进入到支撑段5内部(既浮筒内部)，便于其它附属件安装。顶部挡板3通过螺栓与支撑段5连接。外部轻质材料层与支撑段5采用胶粘接在一起。本实施例中的浮筒，采用钢结构和泡沫材质两种材料制成，造价低，制造、安装简单方便，提供强大浮力同时，大大减轻自身自重，使得整个浮式平台重量大大减轻。

所述轻质材料层采用泡沫材质制成。轻质材料层呈环形，中间为中心钢结构1的支撑段5预留通道，轻质材料层2通过预留通道粘结在支撑段5的外层，轻质材料层2内部为实心泡沫，能够提高浮筒的承撞能力，并防止海水进入，延长浮筒的使用寿命。

所述支撑段5包括内部中空两端开口的基座7和筒体8；若干段筒体8首尾依次焊接，所述基座7与位于最低端的筒体8连接，所述顶部挡板3扣设于位于最顶端筒体8的顶部，所述底部挡板4扣设于基座7的底端。将支撑段5分段设置，便于运输和安装。

所述轻质材料层2包括若干个包覆段9，所述包覆段9的内径与其对应的支撑段5相配合。包覆段9与支撑段5一一对应，便于连接。

所述基座7的内径沿其底部至顶部逐渐减小。通过此设置，能够提供一个稳定的底部基础支撑，提高浮筒的稳定性。

所述筒体8的截面为圆形、椭圆形或长腰形。本发明中浮筒的截面形状不局限于圆形，可根据具体场址风、浪各方向分布概率，设计成满足实际场址受载最优的截面形状，可以是圆形、椭圆形或其它长腰形等截面形式。

还包括钢结构空腔10，所述支撑段5开有进入口，所述钢结构空腔10与支撑段5连接，并与进入口连通，登船防撞平台11安装于钢结构空腔10的外部。整个浮筒的直径和高度由平台所需浮力及平台吃水及气隙要求确定。对于如需通过浮筒进入到漂浮式基础内部的，如图3所示，在中心钢结构1的支撑段5处开一个进入口，进入口的外壁焊接一个钢结构空腔10替代此处泡沫，同时钢结构空腔10的外部设置登船防撞平台11。安装有钢结构空腔10处对应的轻质材料层2须切除，避免与钢结构空腔10干涉。

在另外的实施例中，轻质材料层还可包括轻质泡沫和纤维增强复合材料制成的外壁，外壁围成内部中空的密封夹层，轻质泡沫填充于夹层中，夹层的内侧壁与中心钢结构的外侧壁粘结。外壁采用纤维增强复合材料，其包覆耐久性得到大大提升，内腔填充泡沫，重量轻，成本低廉，可提升浮式平台整体经济性；纤维增强复合材料和泡沫相结合，还能大大降低纤维增强复合材料的厚度，减轻整个浮筒结构重量，节省成本。

上述具体实施方式为本发明的优选实施例，并不能对本发明进行限定，其他的任何未背离本发明的技术方案而所做的改变或其它等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。