專利名稱：自平衡平臺(tái)系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及海洋平臺(tái)結(jié)構(gòu)受力體系的優(yōu)化技術(shù)，尤其涉及一種自平衡平臺(tái)系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
風(fēng)電是可再生的無(wú)污染的能源。海上風(fēng)能資源豐富而且穩(wěn)定，海上風(fēng)況優(yōu)于陸地， 且受土地利用、噪聲污染、鳥類保護(hù)、電磁波等干擾較少，另外，還不涉及占用土地資源等問(wèn)題。海上風(fēng)電開(kāi)發(fā)將是今后風(fēng)電發(fā)展的重要方向。開(kāi)發(fā)海上風(fēng)能首先需要弄清近海區(qū)域風(fēng)的變化規(guī)律及特征。近岸陸地氣象站所測(cè)風(fēng)速由于受到地面粗糙度及大氣穩(wěn)定度等因素的影響，與海上風(fēng)速有一定差異，不能直接用來(lái)代表海上風(fēng)況。獲得海上風(fēng)資源數(shù)據(jù)的最直接方法就是在海上建立測(cè)風(fēng)塔。目前在風(fēng)力發(fā)電工程中，尤其在海上激光測(cè)風(fēng)塔工程中，由于測(cè)風(fēng)塔受到荷載相對(duì)較大，使得支撐測(cè)風(fēng)塔的測(cè)風(fēng)塔平臺(tái)結(jié)構(gòu)容易發(fā)生傾斜現(xiàn)象，而激光測(cè)風(fēng)塔對(duì)傾斜度的要求很高，過(guò)大的傾斜度會(huì)影響到測(cè)風(fēng)塔的測(cè)風(fēng)精度。例如，中國(guó)發(fā)明專利申請(qǐng)公開(kāi)第CN 101736751A號(hào)公開(kāi)了一種海上風(fēng)電場(chǎng)測(cè)風(fēng)塔與樁基礎(chǔ)之間的連接結(jié)構(gòu)，測(cè)風(fēng)塔通過(guò)連接結(jié)構(gòu)與樁基礎(chǔ)固定連接，其中，連接結(jié)構(gòu)包括鋼平臺(tái)和支腿，支腿與樁基礎(chǔ)的上端固定連接，支腿的上端與鋼平臺(tái)固定連接，測(cè)風(fēng)塔固定在鋼平臺(tái)的上面。風(fēng)電場(chǎng)測(cè)風(fēng)塔受到風(fēng)的脈動(dòng)荷載和設(shè)備以及自身自重荷載的作用，測(cè)風(fēng)塔的這些荷載都將通過(guò)鋼平臺(tái)傳遞到樁基礎(chǔ)上。然而，由于測(cè)風(fēng)塔受到相對(duì)較大的荷載，因此，這些相對(duì)較大的負(fù)載會(huì)導(dǎo)致承載測(cè)風(fēng)塔的鋼平臺(tái)發(fā)生傾斜，進(jìn)而會(huì)影響到承載在鋼平臺(tái)上的測(cè)風(fēng)塔的測(cè)風(fēng)精度。因此，迫切需要提出改進(jìn)以克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的技術(shù)問(wèn)題。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種自平衡平臺(tái)系統(tǒng)，能夠有效解決測(cè)風(fēng)塔平臺(tái)結(jié)構(gòu)易發(fā)生傾斜的問(wèn)題。為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明提供自平衡平臺(tái)系統(tǒng)，其包括平臺(tái)支撐結(jié)構(gòu)及支撐在所述平臺(tái)支撐結(jié)構(gòu)上的平臺(tái)，且其還包括活動(dòng)鉸，其以可以相對(duì)于所述平臺(tái)支撐結(jié)構(gòu)自動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)的方式與所述平臺(tái)支撐結(jié)構(gòu)鉸接，并且所述活動(dòng)鉸的頂部固定到所述平臺(tái)；重物，其連接到所述活動(dòng)鉸的底部；及阻尼系統(tǒng)，其連接在所述重物及所述平臺(tái)支撐結(jié)構(gòu)之間。優(yōu)選地，所述活動(dòng)鉸的頂部固定到所述平臺(tái)底部的靠近所述平臺(tái)的重心的位置。優(yōu)選地，所述重物的重量為所述平臺(tái)和所述活動(dòng)鉸總重量的一倍以上。優(yōu)選地，所述活動(dòng)鉸的底部通過(guò)連接件與所述重物連接，所述連接件的形式選自由鐵鏈、錨鏈及鐵管組成的組。優(yōu)選地，所述重物的形式選自由填充液體的囊體、鋼塊、混凝土塊組成的組。
優(yōu)選地，所述阻尼系統(tǒng)包括阻尼部件；第一連接桿，其具有相對(duì)的兩端，所述相對(duì)的兩端中一端連接所述阻尼部件，另一端連接所述重物；及第二連接桿，其具有相對(duì)的兩端，所述相對(duì)的兩端中一端連接所述阻尼部件，另一端連接所述平臺(tái)支撐結(jié)構(gòu)，從而所述第一連接桿相對(duì)于第二連接桿作阻尼運(yùn)動(dòng)。在一種優(yōu)選具體實(shí)施方式
中，所述阻尼部件是液壓缸，所述第一連接桿和所述第二連接桿中的其中一個(gè)插入所述液壓缸從而實(shí)現(xiàn)阻尼連接，所述第一連接桿和所述第二連接桿中的另一個(gè)也插入所述液壓缸從而實(shí)現(xiàn)阻尼連接，或者所述第一連接桿和所述第二連接桿中的另一個(gè)直接與所述液壓缸固定連接。優(yōu)選地，所述阻尼系統(tǒng)包括至少兩個(gè)阻尼部件；與所述至少兩個(gè)阻尼部件相應(yīng)數(shù)量的第一連接桿，所述第一連接桿中的每一個(gè)的相對(duì)的兩端中一端連接一個(gè)所述阻尼部件，另一端連接所述重物，并且所述第一連接桿中至少有兩個(gè)不相互平行；及與所述至少兩個(gè)阻尼部件相應(yīng)數(shù)量的第二連接桿，所述第二連接桿中的每一個(gè)的相對(duì)的兩端中一端連接一個(gè)所述第一連接桿連接的所述阻尼部件，另一端連接所述平臺(tái)支撐結(jié)構(gòu)，從而每個(gè)所述第一連接桿相對(duì)于一個(gè)第二連接桿作阻尼運(yùn)動(dòng)。優(yōu)選地，所述第一連接桿及所述第二連接桿均為剛性桿。優(yōu)選地，所述阻尼系統(tǒng)包括四個(gè)阻尼部件、四個(gè)第一連接桿及四個(gè)第二連接桿，所述四個(gè)第一連接桿互相間隔90度地連接在所述重物上，并且所述四個(gè)第二連接桿互相間隔90度地連接在所述平臺(tái)支撐結(jié)構(gòu)上。本發(fā)明的自平衡平臺(tái)系統(tǒng)在安裝好后，當(dāng)施加于自平衡平臺(tái)系統(tǒng)上的外部荷載過(guò)大而使得平臺(tái)的整體結(jié)構(gòu)發(fā)生傾斜時(shí)，平臺(tái)會(huì)在重物的重力作用下繞著活動(dòng)鉸自動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)而恢復(fù)平衡，從而有效地解決了測(cè)風(fēng)塔平臺(tái)結(jié)構(gòu)易發(fā)生傾斜的問(wèn)題，優(yōu)化了測(cè)風(fēng)塔平臺(tái)結(jié)構(gòu)的傾斜度控制體系，加強(qiáng)平臺(tái)結(jié)構(gòu)使用中的穩(wěn)定性和安全性，尤其是在海上條件下，施工簡(jiǎn)單、工期短，能有效節(jié)約結(jié)構(gòu)成本，經(jīng)濟(jì)效益明顯。通過(guò)以下參考附圖的詳細(xì)說(shuō)明，本發(fā)明的其它方面和特征變得明顯。但是應(yīng)當(dāng)知道，該附圖僅僅為解釋的目的設(shè)計(jì)，而不是作為本發(fā)明的范圍的限定，這是因?yàn)槠鋺?yīng)當(dāng)參考附加的權(quán)利要求。還應(yīng)當(dāng)知道，除非另外指出，不必要依比例繪制附圖，它們僅僅力圖概念地說(shuō)明此處描述的結(jié)構(gòu)和流程。
參照以下優(yōu)選實(shí)施方式的詳細(xì)說(shuō)明，并與所附圖示一并閱讀，將更加充分地理解本發(fā)明，附圖中同樣的參照字符始終指代視圖中同樣的零件。其中圖1是本發(fā)明一種實(shí)施方式的自平衡平臺(tái)系統(tǒng)的剖面結(jié)構(gòu)示意圖。圖2為本發(fā)明一種實(shí)施方式的自平衡平臺(tái)系統(tǒng)的俯視結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式為使上述目的、特征和優(yōu)點(diǎn)能夠更加明顯易懂，下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施方式
做詳細(xì)的說(shuō)明。圖1是本發(fā)明一種實(shí)施方式的自平衡平臺(tái)系統(tǒng)的剖面結(jié)構(gòu)示意圖。圖2為本發(fā)明一種實(shí)施方式的自平衡平臺(tái)系統(tǒng)的俯視結(jié)構(gòu)示意圖。現(xiàn)參照?qǐng)D1和圖2所示，本發(fā)明的自平衡平臺(tái)系統(tǒng)100包括平臺(tái)支撐結(jié)構(gòu)1、支撐在平臺(tái)支撐結(jié)構(gòu)1上的平臺(tái)2、設(shè)于平臺(tái)2底部的活動(dòng)鉸3、連接到活動(dòng)鉸3上的重物4、以及連接在重物4及平臺(tái)支撐結(jié)構(gòu)1之間的阻尼系統(tǒng)5?；顒?dòng)鉸3的活動(dòng)端以一種可以相對(duì)于平臺(tái)支撐結(jié)構(gòu)1自動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)的方式與平臺(tái)支撐結(jié)構(gòu)1鉸接。并且，活動(dòng)鉸3的頂部固定到平臺(tái)2，優(yōu)選地，活動(dòng)鉸3的頂部固定到平臺(tái)2底部的靠近平臺(tái)2的重心的位置，活動(dòng)鉸3的底部連接有重物4，活動(dòng)鉸3的底部與重物4的連接方式可以是通過(guò)連接件40連接。連接件40的形式可以選自由鐵鏈、錨鏈及鐵管組成的組。重物4的形式可以為可填充液體的囊體，可以在平臺(tái)2安裝好后再進(jìn)行液體填充， 重物4也可以為鋼塊或混凝土塊，或者是這些形式的組合。重物4的重量一般為帶有活動(dòng)鉸3的平臺(tái)2的重量的一倍以上。在自平衡平臺(tái)系統(tǒng)100安裝好后，當(dāng)施加于自平衡平臺(tái)系統(tǒng)100上的外部荷載過(guò)大，而使得平臺(tái)2的整體結(jié)構(gòu)發(fā)生傾斜時(shí)，平臺(tái)2會(huì)在重物4的重力作用下繞著活動(dòng)鉸3自動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)而恢復(fù)平衡。阻尼系統(tǒng)包括阻尼部件50、第一連接桿51及第二連接桿52。阻尼部件50通過(guò)第一連接桿51和第二連接桿52連接在重物4及平臺(tái)支撐結(jié)構(gòu)1之間。優(yōu)選地，第一連接桿 51和第二連接桿52均為剛性桿。第一連接桿51具有相對(duì)的兩端，第一連接桿51的相對(duì)兩端中的其中一端連接阻尼部件50，第一連接桿51的相對(duì)兩端中的另一端連接重物4。第二連接桿52也具有相對(duì)的兩端，第二連接桿52的相對(duì)兩端中的其中一端連接阻尼部件50，第二連接桿52的相對(duì)兩端中的另一端連接平臺(tái)支撐結(jié)構(gòu)1。阻尼部件50可以是液壓缸，例如油缸。在本實(shí)施方式中，第一連接桿51插入到阻尼部件50中，從而實(shí)現(xiàn)第一連接桿51的阻尼連接。第二連接桿52直接與阻尼部件50固定連接。通過(guò)阻尼部件50，使得第一連接桿51可以相對(duì)于第二連接桿52作阻尼運(yùn)動(dòng)。當(dāng)然，本發(fā)明的第一連接桿51和第二連接桿52與阻尼部件50的連接并不限于圖1和圖2所示的第一連接桿51插入到阻尼部件50中，而第二連接桿52直接與阻尼部件50固定連接， 在本發(fā)明的另一實(shí)施方式中，本發(fā)明也可以將第二連接桿52插入到阻尼部件50中，而第一連接桿51直接與阻尼部件50固定連接。在本發(fā)明的又一實(shí)施方式中，本發(fā)明甚至可以將第一連接桿51和第二連接桿52均插入到阻尼部件50中，從而通過(guò)阻尼部件50，實(shí)現(xiàn)第一連接桿51相對(duì)于第二連接桿52作阻尼運(yùn)動(dòng)。在本實(shí)施方式中，自平衡平臺(tái)系統(tǒng)100包括四個(gè)阻尼部件50、四個(gè)第一連接桿51 以及四個(gè)第二連接桿52。其中，四個(gè)第一連接桿51以互相間隔90度的方式連接在重物4 的前、后、左、右方向上，四個(gè)第二連接桿52以互相間隔90度的方式連接在平臺(tái)支撐結(jié)構(gòu)1 的前、后、左、右方向上。在平臺(tái)2恢復(fù)平衡的過(guò)程中，第一連接桿51通過(guò)阻尼部件50相對(duì)于第二連接桿52作阻尼運(yùn)動(dòng)，阻尼部件50將使這個(gè)平衡過(guò)程緩慢地、安全可靠地發(fā)生，從而阻尼部件50與第一連接桿51以及第二連接桿52將會(huì)對(duì)平臺(tái)2恢復(fù)平衡的過(guò)程起到安全和穩(wěn)定的作用。當(dāng)然，本發(fā)明的自平衡平臺(tái)系統(tǒng)100并不限于包括四個(gè)阻尼部件50、四個(gè)第一連接桿51以及四個(gè)第二連接桿52。實(shí)際上，只要本發(fā)明的自平衡平臺(tái)系統(tǒng)100包括至少兩個(gè)阻尼部件50、與至少兩個(gè)阻尼部件50的數(shù)量相應(yīng)的第一連接桿51以及與至少兩個(gè)阻尼部件50的數(shù)量相應(yīng)的第二連接桿52即可實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的目的，其中，第一連接桿51中的每一個(gè)的相對(duì)兩端中的其中一端連接一個(gè)阻尼部件50，另一端連接重物4，并且第一連接桿51 中至少有兩個(gè)不相互平行；第二連接桿52中的每一個(gè)的相對(duì)兩端中的其中一端連接一個(gè)第一連接桿51連接的阻尼部件50，另一端連接平臺(tái)支撐結(jié)構(gòu)1，從而每個(gè)第一連接桿51可以相對(duì)于一個(gè)第二連接桿52作阻尼運(yùn)動(dòng)，以上變形均在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)，而不脫離本發(fā)明的實(shí)質(zhì)。本發(fā)明所提供的自平衡平臺(tái)系統(tǒng)100有效地解決了測(cè)風(fēng)塔平臺(tái)結(jié)構(gòu)易發(fā)生傾斜的問(wèn)題，本發(fā)明的自平衡平臺(tái)結(jié)構(gòu)系統(tǒng)100可以優(yōu)化測(cè)風(fēng)塔平臺(tái)結(jié)構(gòu)的傾斜度控制體系， 加強(qiáng)平臺(tái)結(jié)構(gòu)使用中的安全性，尤其是對(duì)于海洋條件下的測(cè)風(fēng)塔平臺(tái)結(jié)構(gòu)，經(jīng)過(guò)本發(fā)明優(yōu)化的自平衡平臺(tái)系統(tǒng)100的經(jīng)濟(jì)效益將更加明顯。本發(fā)明的自平衡平臺(tái)系統(tǒng)100，其設(shè)備簡(jiǎn)單、施工簡(jiǎn)便。在外荷載較大的區(qū)域，本發(fā)明的自平衡平臺(tái)系統(tǒng)100可以有效保證平臺(tái)2的傾斜度要求。由于本發(fā)明的自平衡平臺(tái)系統(tǒng)100在設(shè)計(jì)中允許平臺(tái)支撐結(jié)構(gòu)1可以發(fā)生傾斜，從而，使得整個(gè)自平衡平臺(tái)系統(tǒng)100的造價(jià)將大大減少。同時(shí)，本發(fā)明的自平衡平臺(tái)系統(tǒng)100能夠提高平臺(tái)結(jié)構(gòu)使用的穩(wěn)定性和安全性，尤其是在海上條件下，施工簡(jiǎn)單、工期短，能有效節(jié)約結(jié)構(gòu)成本，經(jīng)濟(jì)效益明顯。以上實(shí)施方式僅用于說(shuō)明本發(fā)明，而并非對(duì)本發(fā)明的限制，有關(guān)技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍的情況下，還可以做出各種變化和變型，因此所有等同的技術(shù)方案也屬于本發(fā)明的范疇，本發(fā)明的專利保護(hù)范圍應(yīng)由權(quán)利要求限定。
權(quán)利要求
1.自平衡平臺(tái)系統(tǒng)，其包括平臺(tái)支撐結(jié)構(gòu)及支撐在所述平臺(tái)支撐結(jié)構(gòu)上的平臺(tái)，其特征在于，其還包括活動(dòng)鉸，其以可以相對(duì)于所述平臺(tái)支撐結(jié)構(gòu)自動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)的方式與所述平臺(tái)支撐結(jié)構(gòu)鉸接，并且所述活動(dòng)鉸的頂部固定到所述平臺(tái)；重物，其連接到所述活動(dòng)鉸的底部；及阻尼系統(tǒng)，其連接在所述重物及所述平臺(tái)支撐結(jié)構(gòu)之間。
2.如權(quán)利要求1所述的自平衡平臺(tái)系統(tǒng)，其中，所述活動(dòng)鉸的頂部固定到所述平臺(tái)底部的靠近所述平臺(tái)的重心的位置。
3.如權(quán)利要求1所述的自平衡平臺(tái)系統(tǒng)，其中，所述重物的重量為所述平臺(tái)和所述活動(dòng)鉸總重量的一倍以上。
4.如權(quán)利要求1所述的自平衡平臺(tái)系統(tǒng)，其中，所述活動(dòng)鉸的底部通過(guò)連接件與所述重物連接，所述連接件的形式選自由鐵鏈、錨鏈及鐵管組成的組。
5.如權(quán)利要求1所述的自平衡平臺(tái)系統(tǒng)，其中，所述重物的形式選自由填充液體的囊體、鋼塊、混凝土塊組成的組。
6.如權(quán)利要求1所述的自平衡平臺(tái)系統(tǒng)，其中，所述阻尼系統(tǒng)包括阻尼部件；第一連接桿，其具有相對(duì)的兩端，所述相對(duì)的兩端中一端連接所述阻尼部件，另一端連接所述重物；及第二連接桿，其具有相對(duì)的兩端，所述相對(duì)的兩端中一端連接所述阻尼部件，另一端連接所述平臺(tái)支撐結(jié)構(gòu)，從而所述第一連接桿相對(duì)于第二連接桿作阻尼運(yùn)動(dòng)。
7.如權(quán)利要求6所述的自平衡平臺(tái)系統(tǒng)，其中，所述阻尼部件是液壓缸，所述第一連接桿和所述第二連接桿中的其中一個(gè)插入所述液壓缸從而實(shí)現(xiàn)阻尼連接，所述第一連接桿和所述第二連接桿中的另一個(gè)也插入所述液壓缸從而實(shí)現(xiàn)阻尼連接，或者所述第一連接桿和所述第二連接桿中的另一個(gè)直接與所述液壓缸固定連接。
8.如權(quán)利要求6所述的自平衡平臺(tái)系統(tǒng)，其中，所述阻尼系統(tǒng)包括至少兩個(gè)阻尼部件；與所述至少兩個(gè)阻尼部件相應(yīng)數(shù)量的第一連接桿，所述第一連接桿中的每一個(gè)的相對(duì)的兩端中一端連接一個(gè)所述阻尼部件，另一端連接所述重物，并且所述第一連接桿中至少有兩個(gè)不相互平行；及與所述至少兩個(gè)阻尼部件相應(yīng)數(shù)量的第二連接桿，所述第二連接桿中的每一個(gè)的相對(duì)的兩端中一端連接一個(gè)所述第一連接桿連接的所述阻尼部件，另一端連接所述平臺(tái)支撐結(jié)構(gòu)，從而每個(gè)所述第一連接桿相對(duì)于一個(gè)第二連接桿作阻尼運(yùn)動(dòng)。
9.如權(quán)利要求6所述的自平衡平臺(tái)系統(tǒng)，其中，所述第一連接桿及所述第二連接桿均為剛性桿。
10.如權(quán)利要求8所述的自平衡平臺(tái)系統(tǒng)，其中，所述阻尼系統(tǒng)包括四個(gè)阻尼部件、四個(gè)第一連接桿及四個(gè)第二連接桿，所述四個(gè)第一連接桿互相間隔90度地連接在所述重物上，并且所述四個(gè)第二連接桿互相間隔90度地連接在所述平臺(tái)支撐結(jié)構(gòu)上。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)自平衡平臺(tái)系統(tǒng)，其包括平臺(tái)支撐結(jié)構(gòu)、支撐在平臺(tái)支撐結(jié)構(gòu)上的平臺(tái)，固結(jié)到平臺(tái)底部的活動(dòng)鉸、連接到活動(dòng)鉸底部的重物、以及連接在重物及平臺(tái)支撐結(jié)構(gòu)之間的阻尼系統(tǒng)。活動(dòng)鉸以一種可以相對(duì)于平臺(tái)支撐結(jié)構(gòu)自動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)的方式與平臺(tái)支撐結(jié)構(gòu)鉸接，活動(dòng)鉸的頂部固定到平臺(tái)。當(dāng)施加于自平衡平臺(tái)系統(tǒng)上的外部荷載過(guò)大而使得平臺(tái)支撐結(jié)構(gòu)發(fā)生傾斜時(shí)，平臺(tái)會(huì)在重物的重力作用下繞著活動(dòng)鉸自動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)而恢復(fù)平衡，從而有效地解決了測(cè)風(fēng)塔平臺(tái)結(jié)構(gòu)易發(fā)生傾斜的問(wèn)題，優(yōu)化了傾斜度控制體系。
文檔編號(hào)E02B17/00GK102162231SQ201010573709
公開(kāi)日2011年8月24日 申請(qǐng)日期2010年12月3日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月3日
發(fā)明者丁紅巖, 張浦陽(yáng), 練繼建 申請(qǐng)人:道達(dá)(上海)風(fēng)電投資有限公司