[发明专利]一种张力腿漂浮式风电基础的上部连接器及调节方法

权利要求书

1.一种张力腿漂浮式风电基础的上部连接器，所述张力腿漂浮式风电基础包括漂浮式风电平台、若干条张力腿和若干海底基础桩；漂浮式风电平台的平面呈正多边形并由平台桁架和若干浮桶构成；所述平台桁架由若干水平撑、若干斜撑和一根中心立柱构成的且；若干个浮桶一一对应地连接在平台桁架的若干个角部；若干条张力腿一一对应地连接在若干个浮桶与若干个海底基础桩之间；每个海底基础桩的内腔各自安装一个筋腱连接器，每条张力腿的下端通过球铰接头与对应的筋腱连接器连接，每条张力腿的上端与安装在对应的浮桶内的上部连接器连接；其特征在于，所述上部连接器连接包括基座、外壳、内衬球体、抱桩器安装架、上抱桩器、下抱桩器和活动轴；

所述基座固定在所述浮桶的内腔中央，该基座的中央开设一个上小下大的一级台阶形内孔；

所述外壳设在所述基座的上部内孔中并坐落在上部内孔与下部内孔之间的台阶面上，该外壳的中央开设一个球面通孔；

所述内衬球体安装在所述外壳的球面通孔中，该内衬球体的顶部和底部各自切除一个球缺，使内衬球体的顶面和底面为平面，该内衬球体的中央轴向开设一个轴孔；

抱桩器安装架包括下托盘、四根支撑柱和上托盘；所述下托盘固定在所述内衬球体的顶面上，该下托盘的中央开设一个轴孔，并在下托盘的顶面和底面一一对应地延伸一个与轴孔同轴并同内径的下轴孔圈和一个下轴孔套，所述下轴孔圈的外周面上均布地径向开设四个与轴孔连通穿孔，该下托盘的顶面上还在轴孔的外围均布地开设四个盲孔；四根支撑柱一一对应地插装在下托盘的四个盲孔中，该四根支撑柱能同时自动伸缩；所述上托盘固定在四根支撑柱的顶面上，该上托盘的中央也开设一个与下托盘上的轴孔同轴并同直径的轴孔，并在上托盘的顶面上延伸一个与轴孔同轴并同内径的上轴孔圈，该上轴孔圈的外周面上均布地径向开设四个与轴孔连通的穿孔；

所述上抱桩器包括四个上抱桩插销，该四个上抱桩插销错开四根支撑柱均布地安装在所述上托盘的顶面上并一一对应地插置在所述上轴孔圈的四个穿孔中；所述下抱桩器包括四个下抱桩插销，该四个下抱桩插销错开四根支撑柱均布地安装在所述下托盘的顶面上并一一对应地插置在所述下轴孔圈的四个穿孔中；

所述活动轴的外表面上沿周向均布地开设四个插销盲孔，并沿轴向每间隔一定距离就开设四个插销盲孔，形成四列插销盲孔；该活动轴的下端与所述张力腿的顶端连接；该活动轴的上部依次从基座的下部内孔、内衬球体的轴孔、下托盘的轴孔和上托盘的轴孔中穿出，使四列插销盲孔的中心连线与四个上抱桩插销和四个下抱桩插销的中心连线一一对应。

2.根据权利要求1所述的张力腿漂浮式风电基础的上部连接器，其特征在于，所述内衬球体与所述外壳的球面通孔之间还设置密封圈。

3.根据权利要求1所述的张力腿漂浮式风电基础的上部连接器，其特征在于，所述平台支架呈等边三角形或正方形，所述浮桶为三个或四个；所述张力腿为三条或四条。

4.一种张力腿漂浮式风电基础的调节方法，其特征在于，所述调节方法包括以下步骤：

步骤一，先将海底基础桩设置于海底，接着将筋腱连接器安装于海底基础桩上，在将筋腱连接器与张力腿的下端通过球铰接头连接，形成刚体，张力腿的上端通过浮子漂浮；

步骤二，先将上部连接器固定于漂浮式风电平台的浮桶内，接着浮桶注水下沉，再将张力腿上端的活动轴穿入对应的浮桶内与上部连接器连接；

步骤三，调节张力腿的预张力，包括以下两种方法：

A.增加张力腿的预张力，先控制上抱桩器的四个上抱桩插销伸出并一一对应地插在活动轴的外表面上位于同一高度的四个插销盲孔中，控制下抱桩器的四个下抱桩插销收回，接着控制四根支撑柱升高到指定的高度后维持，使上抱桩器带着活动轴上升，籍此增加了张力腿的预张力，再控制下抱桩器的四个下抱桩插销伸出并一一对应地插在活动轴的外表面上位于同一高度的四个插销盲孔中，然后控制上抱桩器的四个上抱桩插销收回，并控制四根支撑柱降低到指定高度后维持，最后上抱桩器的四个上抱桩插销伸出并一一对应地插在活动轴的外表面上位于同一高度的四个插销盲孔中，调节完毕。若所需增加张力腿的预张力的行程超过四根支撑柱的最大行程，则重复上面动作，分段多次调节，直至达到目标预张力；

B.减小张力腿的预张力，先控制上抱桩器的四个上抱桩插销收回，控制下抱桩器的四个下抱桩插销伸出并一一对应地插在活动轴的外表面上位于同一高度的四个插销盲孔中，接着控制四根支撑柱升高到指定的高度后维持，再控制上抱桩器的四个上抱桩插销伸出并一一对应地插在活动轴的外表面上位于同一高度的四个插销盲孔中，然后控制下抱桩器的四个下抱桩插销收回，并控制四根支撑柱降低到指定高度后维持，最后下抱桩器的四个下抱桩插销伸出并一一对应地插在活动轴的外表面上位于同一高度的四个插销盲孔中，调节完毕。若所需减小张力腿的预张力的行程超过四根支撑柱的最大行程，则重复上面动作，分段多次调节，直至达到目标预张力。

调节张力腿的预张力的同时，通过对浮桶抽水或注水对漂浮式风电平台进行水平微调和标定，为漂浮式风电平台达到设计标高和张力腿达到设计的预张力做好基础准备；

步骤四，浮桶抽水，通过浮桶的浮力拉紧张力腿，漂浮式风电平台安装完毕；

步骤五，漂浮式风电平台安装完毕后，先控制下抱桩器的四个下抱桩插销伸出并一一对应地插在活动轴的外表面上位于同一高度的四个插销盲孔中，同时控制上抱桩器的四个上抱桩插销收回，再将四根支撑柱一一对应地与下托盘上的四个盲孔脱离，同时将四根支撑柱及安装在四根支撑柱顶面的上托盘和上抱桩器整体吊出浮桶，以便回收并实现再利用。