本发明属于海洋工程技术领域，涉及可移动自由升沉风浪平台。
背景技术：
针对全球能源需求的快速增长以及对石油煤炭等传统能源的过度开采现状，对新能源的探索、开发和利用已成为世界各国关注的焦点。而我国作为能源消耗大国，当前能源和环境问题日益制约了经济的快速发展，同时我国拥有丰富的海上风能资源。在此之下，国家有关部门根据我国的实际情况实施了新能源战略。因此我国风力发电的前景十分可观。但随着我国对海上发电的研究不断深入，发电机组逐步从浅海走向深海，面临的海洋环境问题和发电机技术问题也日渐复杂。针对海上发电存在下列内容：一、多种载荷联合作用。海上发电存在风、浪、流等多种交变载荷，这些载荷和发电装置内部的机械载荷共同作用会对整个发电装置的结构造成重大影响，因此对结构强度要求很高。二、结构型式发生改变。随着海上发电逐步迈入深海领域，传统的发电装置的底部基座和上层建筑发生了重大改变，从传统的坐底固定式向漂浮式转变，结构的改变随之带来结构稳定性的问题。三、发电机组的效率问题。海上风速具有随机性和不可控性，一般海上风电机组无法满效率运作。而且海面上风速变化也会导致风电机组的输出电压不稳定，产生电压波动等问题。亟待解决提高风电机组的单机功率从而提高整个风电机组的运行效率。因此，可移动自由升沉风浪平台是我国海上发电和海洋开发过程中要解决的关键技术之一。
技术实现要素：
1、所要解决的技术问题：
提供可移动自由升沉风浪平台，以实现既安全又经济的海上发电的目的。
2、技术方案：
为了解决以上问题，本发明提供了一种可移动自由升沉风浪平台，包括多个海上风机和多个波浪能发电装置，所述多个海上风机设置在上层平台，还包括梯台状的底部基座，所述底部基座和所述上层平台通过多个立柱结构连接，多个所述立柱结构呈正方形焊接布置在底部基座上，每个所述立柱结构上套装一个所述波浪能发电装置，所述波浪能发电装置并漂浮于水面位置处，还设有加强筋，所述加强筋呈交叉型连接，均匀的焊接在两个立柱结构之间，所述底部基座的每个底部角通过锚链连接一个沉箱，所述底部基座的每一边都设有两个可伸缩减摇装置，所述可伸缩减摇装置包括伸缩板，所述伸缩板和液压杆连接，所述液压杆与液压机相连，用来推动伸缩板沿着轨道运动。
所述底部基座包括多个液压机舱室、总控室、多个压载水舱和多个工作舱室，所述液压机舱室设置在底部基座每侧，和可伸缩减摇装置的位置相对应，用于安装液压机，总控室位于底面基座的中心位置处，负责总体控制任务，处理来自与其紧邻的工作舱室的信息，压载舱室是压载水舱，用来装载压载水，每个所述压载舱室设有水管，所述水管的出口位于水面以上。
每个所述水管的出口设置在上层平台上。
每个所述沉箱包括一个沉箱舱室，所述沉箱上设有注入孔和所述沉箱舱室连接。
每个所述沉箱外表面安装有多个气囊。
在每个所述沉箱底部装有多个吸力锚。
每个所述立柱结构上的波浪能发电装置上下两处均加装限位结构。
所述底部基座上设有电缆，在底部基座和电缆底部基座相连处设有防弯器，所述的防弯器由两根长度、刚度不同管道嵌套而成，内管与所述电缆接触。
所述防弯器长度较长的管且能弯曲一定角度，所述防弯器的外管刚度较大，长度短。
多个所述海上风机呈正方形布置于上层平台之上。
3、有益效果：
本发明可移动自由升沉风浪平台，是将风机、波浪能发电装置和小型海洋平台结合在一起，充分利用海洋中的风和波浪，可最大限度的提高发电效率降低成本。本发明结构简单，能够快速拖放、安装。且能够适应水深的变化，浅水布置时，基座直接灌装混凝土，并将发电平台基座安装在海床底部。深水布置时，在基座四周安装锚链，并设有沉箱与锚链连接。拖航运输时，沉箱周围的浮筒可以使沉箱整个漂浮于海面之上，达到沉箱和上层风机发电平台“两位一体”一齐拖航的目的。且可以通过上下联通的输运水管向压载水舱中注水和抽水，控制整个风浪平台的上浮与下沉。本发明可移动自由升沉风浪平台安装更新便捷，适合批量化生产，可复制性强。
带有可伸缩减摇装置的风机平台基座增加平台受到的波浪阻尼，减少风、波浪和海流对该风浪平台结构稳定性的影响，同时可以增加底部重量，降低结构重心，防止该平台出现倾斜现象，达到二次增加稳性的作用。基座底部设有四个压载水舱，能够360°的调节平台的重心位置、浮态和稳性，作用显著。在风浪平台相连的电缆接口处装有防弯器，可以增加电缆的局部刚度，使其受到弯曲载荷时不会过度弯曲。这样有效抑制柔性电缆的疲劳损伤，同时也具有一定的抗腐蚀能力。
附图说明
图1是本发明的整体结构三维示意图。
图2是本发明的整体结构主视图。
图3是本发明的整体结构俯视图。
图4是本发明的基座内部舱室布置三维图。
图5是本发明的基座内部舱室布置俯视图。
图6是本发明的基座可伸缩减摇装置俯视图。
图7是本发明的基座可伸缩减摇装置剖视图。
图8是本发明的沉箱剖视图。
图9是本发明的防弯器三维图。
图10是本发明的拖航状态图。
附图标记：底部基座1、可伸缩减摇装置2，立柱结构3，波浪能发电装置4，加强筋5，限位结构6，上层平台7，海上风机8，锚链9，沉箱10，防弯器11，电缆12，水管13，吸力锚14，浮筒15，液压机舱室16，液压机17，总控室18，压载水舱19，工作舱室20，伸缩板21，液压杆22，轨道23，注入孔24，沉箱舱室25。
具体实施方式
下面结合附图来对本发明进行详细说明。
如图1-图3所示，本发明提供了一种可移动自由升沉风浪平台，包括多个海上风机8和多个波浪能发电装置4，所述多个海上风机8设置在上层平台7，还包括梯台状的底部基座1，所述底部基座1用来支撑立柱结构3、海上风机8等结构。所述底部基座1和所述上层平台7通过多个立柱结构3连接，多个所述立柱结构3呈正方形焊接布置在底部基座1上，每个所述立柱结构3上套装一个所述波浪能发电装置4，所述波浪能发电装置4并漂浮于水面位置处，还设有加强筋5，所述加强筋5呈交叉型连接，均匀的焊接在两个立柱结构3之间，所述加强筋可以加强立柱结构强度，是整个可移动自由升沉风浪平台结构安全稳定的重要保证。所述底部基座1的每个底部角通过锚链9连接一个沉箱10，所述底部基座1的每一边都设有两个可伸缩减摇装置2，如图6和图7所示，所述可伸缩减摇装置2包括伸缩板21，所述伸缩板21和液压杆22连接，所述液压杆22与液压机17相连，用来推动伸缩板21沿着轨道23运动。
本发明可移动自由升沉风浪平台，是将风机、波浪能发电装置和小型海洋平台结合在一起，充分利用海洋中的风和波浪，可最大限度的提高发电效率降低成本。
深水布置时，在底部基座1四周安装锚链9，并设有沉箱10与锚链9连接。
带有可伸缩减摇装置，伸缩板21用来增大减摇装置的涉水面积，使平台受到的阻尼变大，使得整个风浪平台在风、浪、流的作用下可以减少摇摆，增加整体的稳性。同时可以增加底部重量，降低结构重心，防止该平台出现倾斜现象，达到二次增加稳性的作用。
如图4-图5所示，所述底部基座1包括多个液压机舱室16、总控室18、多个压载水舱19和多个工作舱室20，所述液压机舱室16设置在底部基座1每侧，和可伸缩减摇装置2的位置相对应，用于安装液压机17，总控室18位于底面基座1的中心位置处，负责总体控制任务，处理来自与其紧邻的工作舱室20的信息，所述工作舱20可以起到集中下面例如液压机等机器的电力系统的作用。压载舱室17是压载水舱，用来装载压载水，每个所述压载舱室17设有水管13，所述水管13的出口位于水面以上。
当整个风浪平台在安装或工作时，如果平台遭遇了强烈的风浪侵袭而出现浮态不稳的情况，可以通过水管13调整各个压载水舱里面的水量来保持风浪平台的浮态稳定。在安装和上浮平台的时候，也可以通过水管13加注和排出压载水来实现整个风浪平台的下沉和上浮，直到达到所需的位置处。
为了更好的加注和排出压载水，所述每个所述水管13的出口设置在上层平台7上。
如图8所示，每个所述沉箱10包括一个沉箱舱室25，所述沉箱10上设有注入孔24和所述沉箱舱室25连接。工作时，泥浆或混凝土从注入孔24注入舱室25内。
每个所述沉箱10外表面安装有多个气囊15。沉箱10周围的气囊15可以使沉箱10整个漂浮于海面之上，达到沉箱10和上层风机发电平台“两位一体”一齐拖航的目的。且可以通过水管向压载水舱中注水和抽水，控制整个风浪平台的上浮与下沉。
如图10所示，当上层平台整体需要拖航到其他地方时，可以通过向气囊15中充入气体，这样沉箱10可以浮到水面上，便于整个平台的拖航。当到达指定区域时，将气囊15中气体放出，并在沉箱舱室25注入泥沙或者混凝土等，沉箱10即可沉入水中。这样可以极大的简化操作，使整个过程更加快速、便捷。
在每个所述沉箱10底部装有多个吸力锚14。在水压的作用下，吸力锚14下沉到水底与海床紧密相连，可以提高沉箱10在海床的吸力，对整个平台底部结构产生的上拔力有非常好的抵消作用。锚链9与沉箱10一同为平台的海底结构的稳定性提供了多重安全措施。
所述底部基座1上设有电缆12，在底部基座1和电缆12底部基座1相连处设有防弯器11，如图9所示，所述的防弯器12由两根长度、刚度不同管道嵌套而成，内管与所述电缆12接触。
所述防弯器11长度较长的管且能弯曲一定角度，所述防弯器11的外管刚度较大，长度短。当电缆12弯曲到一定程度，内管对它进行约束，防止电缆12继续过度弯曲。这样可以实现从风浪底部基座1到电缆12的刚度过渡，防止电缆12发生过度弯曲。同时防弯器11也可以抑制电缆12在海面复杂的交变载荷作用下的疲劳损伤。
虽然本发明已以较佳实施例公开如上，但它们并不是用来限定本发明的，任何熟习此技艺者，在不脱离本发明之精神和范围内，自当可作各种变化或润饰，因此本发明的保护范围应当以本申请的权利要求保护范围所界定的为准。
技术特征：
1.一种可移动自由升沉风浪平台，包括多个海上风机（8）和多个波浪能发电装置（4），所述多个海上风机（8）设置在上层平台（7），其特征在于：还包括梯台状的底部基座（1），所述底部基座（1）和所述上层平台（7）通过多个立柱结构（3）连接，多个所述立柱结构（3）呈正方形焊接布置在底部基座（1）上，每个所述立柱结构（3）上套装一个所述波浪能发电装置（4），所述波浪能发电装置（4）并漂浮于水面位置处，还设有加强筋（5），所述加强筋（5）呈交叉型连接，均匀的焊接在两个立柱结构（3）之间，所述底部基座（1）的每个底部角通过锚链（9）连接一个沉箱（10），所述底部基座（1）的每一边都设有两个可伸缩减摇装置（2），所述可伸缩减摇装置（2）包括伸缩板（21），所述伸缩板（21）和液压杆（22）连接，所述液压杆（22）与液压机（17）相连，用来推动伸缩板（21）沿着轨道（23）运动。
2.如权利要求1所述的可移动自由升沉风浪平台，其特征在于：所述底部基座（1）包括多个液压机舱室（16）、总控室（18）、多个压载水舱（19）和多个工作舱室（20），所述液压机舱室（16）设置在底部基座（1）每侧，和可伸缩减摇装置（2）的位置相对应，用于安装液压机（17），总控室（18）位于底面基座（1）的中心位置处，负责总体控制任务，处理来自与其紧邻的工作舱室（20）的信息，压载舱室（17）是压载水舱，用来装载压载水，每个所述压载舱室（17）设有水管（13），所述水管（13）的出口位于水面以上。
3.如权利要求2所述的可移动自由升沉风浪平台，其特征在于：每个所述水管（13）的出口设置在上层平台（7）上。
4.如权利要求1所述的可移动自由升沉风浪平台，其特征在于：每个所述沉箱（10）包括一个沉箱舱室（25），所述沉箱（10）上设有注入孔（24）和所述沉箱舱室（25）连接。
5.如权利要求4所述的可移动自由升沉风浪平台，其特征在于：每个所述沉箱（10）外表面安装有多个气囊（15）。
6.如权利要求4所述的可移动自由升沉风浪平台，其特征在于：在每个所述沉箱（10）底部装有多个吸力锚（14）。
7.如权利要求1-6任一权利要求所述的可移动自由升沉风浪平台，其特征在于：每个所述立柱结构（3）上的波浪能发电装置（4）上下两处均加装限位结构（6）。
8.如权利要求1-6任一权利要求所述的可移动自由升沉风浪平台，其特征在于：所述底部基座（1）上设有电缆（12），在底部基座（1）和电缆（12）底部基座（1）相连处设有防弯器（11），所述的防弯器（12）由两根长度、刚度不同管道嵌套而成，内管与所述电缆（12）接触。
9.如权利要求8所述的可移动自由升沉风浪平台，其特征在于：所述防弯器（11）长度较长的管且能弯曲一定角度，所述防弯器（11）的外管刚度较大，长度短。
10.如权利要求1-6、8任一权利要求所述的可移动自由升沉风浪平台，其特征在于：多个所述海上风机（8）呈正方形布置于上层平台（7）之上。
技术总结
本发明涉及可移动自由升沉风浪平台，包括风机和波浪能发电装置和可伸缩减摇基座和防弯器。本发明装置可移动自由升沉风浪平台和海底沉箱能够快速拖航至指定海域进行安装，而且安装简单、快捷。将风机和波浪能发电装置结合在一起，可最大限度的利用海洋中的风浪资源，提高平台的发电效率，降低成本。本发明巧妙地将风机和波浪发电装置和小型海洋平台相结合，通过加装可伸缩减摇装置的方式，使结构更加稳定。同时在基座与电缆接口处加装了防弯器，能抑制电缆的疲劳损伤，节约了维护成本。平台总体结构简单、无污染、发电效率高、易安装拆卸、拖航迅速、可批量化生产等优点，适合推广使用。
技术研发人员：李永正;安康;朱庆宝;姚智;景秀丽;朱晨阳;霍发力
受保护的技术使用者：江苏科技大学
技术研发日：.11.14
技术公布日：.02.07
