一种柔性连接的浮体平台阵列、光伏装置及光伏电站的制作方法

1.本发明属于水上浮体平台设计领域，尤其涉及一种柔性连接的浮体平台阵列、光伏装置及光伏电站。


背景技术：

2.浮体平台阵列常被用于水上设施的布置与施工，如水上风电站、水上光电站、水上步道等。为了适应水面的波动起伏，需要在连接各个浮体平台时采用具有柔性结构的连接系统或连接方式。目前市面上主流的浮体平台连接方式为硬性连接，耐久性较差，而现有的柔性连接系统或方式往往结构复杂且易被腐蚀。


技术实现要素：

3.本发明解决的技术问题是提出一种提高浮体阵列耐久性的柔性连接的浮体平台阵列、光伏装置及光伏电站。
4.本发明首先提供一种柔性连接的浮体平台阵列，包括相互连接的浮体单元，浮体平台阵列还包括组合连接桩、连接环以及绳环；在相互连接的每个所述浮体单元上设置有浮体抱耳；所述组合连接桩设置在每个所述浮体单元的浮体抱耳上；所述连接环设置在所述组合连接桩上；所述绳环设置在所述连接环上用于将相互连接的所述浮体单元绑定在一起。
5.所述浮体抱耳包括定位座以及位于定位座上方的开口槽，在所述开口槽的壁面上设置有凹点卡位，在所述定位座上设置有抱耳贯穿孔；所述组合连接桩包括桩体，在所述桩体侧面设置有凸点卡位，在所述桩体下端设置有连接杆，在所述连接杆的下端设置有连接桩底部插头，所述桩体侧面的凸点卡位与所述开口槽壁面的凹点卡位配合；所述连接环包括上连接部、中连接部和下连接部，所述上连接部设置有用于与所述组合连接桩的连接桩底部插头连接的连接环贯穿孔，所述下连接部设置有用于插入所述定位座上贯穿孔与所述浮体抱耳连接的连接环底部插头，所述绳环连接在所述连接环的中连接部。
6.所述连接环贯穿孔与所述抱耳贯穿孔形状相同，所述连接环底部插头与所述抱耳贯穿孔形状契合并与抱耳贯穿孔的位置交错。
7.本发明还提供一种水面漂浮光伏装置，包括光伏组件以及上述的浮体平台阵列，所述光伏组件设置在所述浮体平台阵列上。
8.本发明还提供基于上述一种水面漂浮光伏装置的光伏电站，通过水面漂浮光伏装置进行发电。
9.与现有技术相比，本发明以上技术方案具有以下技术效果：1.本发明中，在浮体抱耳与组合连接桩之间设有一连接环，组装完成后，连接环可嵌入抱耳中，代替连接桩承受浮体振动时其与绳环之间产生的摩擦，并且提高连接桩中段细杆的承受力，不易弯折受损。相较于现有产品的硬性连接方式，本发明中浮体与浮体之间发生相对位移与振动时带给抱耳的应力可通过柔软的绳环与垫片消解，大幅提高浮体阵列
的耐久性。
10.2.与现有浮体平台柔性连接系统相比，本发明不涉及复杂的机械构件，浮体与组合连接桩之间不会发生频繁的摩擦，均可采用高密度聚乙烯吹塑工艺制成，工艺成熟，价格低廉。
11.3.本发明的柔性连接系统基于现有高密度聚乙烯浮体的硬性连接组合方式改进而来，易与市面上现有其他形状的浮体抱耳和连接桩相结合并改进而成，适用于恶劣风浪条件下的浮体柔性阵列组装要求。连接环可采用任意高强度刚性耐磨材料，绳环与垫片作为易耗品，因此系统的抗老化与抗腐蚀性能较好。
附图说明
12.图1为本发明浮体平台阵列的结构示意图；图2为本发明中浮体抱耳的结构示意图；图3为本发明中组合连接桩的结构示意图；图4为本发明中连接环的结构示意图；图5为本发明连接环的俯视图；图6为本发明连接环的正/侧视图；图7为组合连接桩、连接环与浮体抱耳连接的剖图示意图；图8为本发明浮体平台阵列柔性连接系统的安装流程示意图；图中：1、浮体抱耳；2、组合连接桩；3、连接环；4、绳环；5、垫片；6、浮体单元。
实施方式
13.以下结合具体实施例对本发明进一步说明，这些实施例不能理解为是对技术方案的限制。对本发明所做的任何形式上的变通和/或改变都将落入本发明保护范围。
14.本实施例提供一种柔性连接的浮体平台阵列，参见图1，包括相互连接的四个浮体单元6（一个未示出）、组合连接桩2、连接环3以及绳环4；连接环3安装在组合连接桩2上；连接环3与组合连接桩2形成的整体连接在浮体单元6上；绳环4套在四个连接环3将四个浮体单元6连接在一起。
15.在每个浮体单元6上设置有浮体抱耳1，参见图2。浮体抱耳1的浮体侧面设有凹点卡位12，浮体抱耳1上有一抱耳贯穿孔11。抱耳贯穿孔11可设计成海棠状贯穿孔或其他形状。组合连接桩2连接在每个浮体单元6的浮体抱耳1上。
16.如图3所示，组合连接桩2包括桩体，桩体为圆柱形。圆柱侧面的相应位置设有凸点卡位22，桩体下端的连接桩底部插头21与浮体抱耳1上的抱耳贯穿孔11形状契合。桩体上端设置方便转动桩体的结构，如图3所示的凹陷结构24。桩体与桩底部插头21之间通过连接杆23连接，连接杆23的直径小于桩体与桩底部插头21的直径。通过以上结构设计，使得组合连接桩2可以通过卡位固定在浮体抱耳1的某一高度上，且连接桩底部插头21可以贯穿浮体抱耳1的抱耳贯穿孔11后与之错开。当抱耳贯穿孔11使用具有如图2所示的四瓣海棠状贯穿孔时，连接桩底部插头21可以贯穿浮体抱耳1的抱耳贯穿孔11后与之错开45
°
。
17.如图4-7所示，连接环3套在组合连接桩2的连接杆23上，并可相对连接杆23转动，即当组合连接桩2转动时，连接环3被限位在浮体抱耳1内不随组合连接桩2转动。连接环3的
直径、高度与形状结构可契合浮体抱耳1与组合连接桩2插入后余留的空位，并沿圆周方向开有一条供绳环4穿过的卡槽33。
18.本发明浮体平台阵列的连接过程如图8所示，为了更清晰地展示系统构成，流程
⑤
~
⑦
中最前方的浮体与构件被隐去。
19.首先，如流程
①
，组合连接桩2的连接桩底部插头21与连接环3的连接环贯穿孔31对齐，将组合连接桩2从上至下插入连接环3。
20.之后，如流程
②
，将组合连接桩2绕中心轴旋转45
°
，使得连接桩底部插头21、连接环底部插头32对齐。
21.之后，如流程
③
，将组合连接桩2的连接桩底部插头21与浮体抱耳1的抱耳贯穿孔11对齐，从上至下插入浮体抱耳1，此时组合连接桩2的凸点卡位22会使浮体侧壁产生弹性形变，连接环3的连接环底部插头32嵌入浮体抱耳1的抱耳贯穿孔11与组合连接桩2之间的空隙中。
22.之后，如流程
④
，将组合连接桩2旋转45
°
，此时浮体抱耳1上的凹点卡位12与组合连接桩2上的凸点卡位22契合，限制组合连接桩2轴向转动，组合连接桩2的连接桩底部插头21与浮体抱耳1的抱耳贯穿孔11形状交错，进一步限制组合连接桩2的轴向移动。
23.之后，如流程
⑤
~
⑥
，将四个经过上述步骤组装好的浮体单元6摆放到各自待组合的位置，将绳环4穿入每个连接环3的卡槽33内，闭环系紧。
24.最后，如流程
⑦
，在各个浮体之间加入防撞垫片5，完成该部分各个浮体之间的柔性连接。
25.在该实例的描述中，采用的绳环4为开环，若采用无缝绳环，可在流程
③
时将绳环4置入连接环2的卡槽33中。需要说明的是，在浮体阵列的不同位置，浮体单元6的数量和相对位置均可发生变化。
26.连接完成后，各个浮体可在绳环4和垫片5的柔韧特性下小幅振动，且不会发生浮体之间的直接碰撞。本发明柔性连接系统中的主要发生磨损的部件为连接环3、绳环4与垫片5，其余部件均可采用抗老化的高密度聚乙烯材料吹塑工艺制成，浮体平台阵列的后期运维仅需对绳环与垫片进行定期更换，运维成本低廉。
27.以上实施例显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中的描述只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入本发明要求保护的范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

技术特征：
1.一种柔性连接的浮体平台阵列，包括相互连接的浮体单元（6），其特征在于：浮体平台阵列还包括组合连接桩（2）、连接环（3）以及绳环（4）；在相互连接的每个所述浮体单元（6）上设置有浮体抱耳（1）；所述组合连接桩（2）设置在每个所述浮体单元的浮体抱耳（1）上；所述连接环（3）设置在所述组合连接桩（2）上；所述绳环（4）设置在所述连接环（3）上用于将相互连接的所述浮体单元绑定在一起。2.根据权利要求1所述的浮体平台阵列，其特征在于：所述浮体抱耳（1）包括定位座以及位于定位座上方的开口槽，在所述开口槽的壁面上设置有凹点卡位（12），在所述定位座上设置有抱耳贯穿孔（11）；所述组合连接桩（2）包括桩体，在所述桩体侧面设置有凸点卡位（22），在所述桩体下端设置有连接杆（23），在所述连接杆（23）的下端设置有连接桩底部插头（21），所述桩体侧面的凸点卡位（22）与所述开口槽壁面的凹点卡位（12）配合；所述连接环（3）套在所述桩体的连接杆（23）上，所述连接环（3）包括上连接部、中连接部和下连接部，所述上连接部设置有用于与所述组合连接桩（2）的连接桩底部插头（21）连接的连接环贯穿孔（31），所述下连接部设置有用于嵌入所述定位座上贯穿孔（11）内与所述浮体抱耳（1）连接的连接环底部插头（32），所述绳环（4）连接在所述连接环（3）的中连接部。3.根据权利要求2所述的浮体平台阵列，其特征在于：所述连接环贯穿孔（31）与所述抱耳贯穿孔（11）形状相同，所述连接环底部插头（32）与所述抱耳贯穿孔（11）形状契合并与抱耳贯穿孔（11）的位置交错。4.根据权利要求3所述的浮体平台阵列，其特征在于：设置在所述定位座上的抱耳贯穿孔（11）为海棠状贯穿孔，所述海棠状贯穿孔包括中心孔和位于中心孔周向的至少一个与中心孔连通的偏心槽；所述连接桩底部插头（21）具有与所述海棠状贯穿孔的偏心槽相适配的插块。5.根据权利要求4所述的浮体平台阵列，其特征在于：所述海棠状贯穿孔包括四个均匀布置的偏心槽；所述连接桩底部插头（21）的插块也为均匀布置的四个。6.根据权利要求4所述的浮体平台阵列，其特征在于：在所述桩体上设置有便于转动所述桩体的转动部。7.根据权利要求6所述的浮体平台阵列，其特征在于：所述转动部为设置在所述桩体上端的凹陷结构（24）或外凸结构。8.根据权利要求1-7任一所述的浮体平台阵列，其特征在于：所述绳环（4）为有结绳环或无缝绳环。9.一种水面漂浮光伏装置，包括光伏组件以及权利要求1-8任一所述的浮体平台阵列，所述光伏组件设置在所述浮体单元（6）上。10.一种光伏电站，其特征在于，包括权利要求9所述的水面漂浮光伏装置。

技术总结
本发明公开了一种柔性连接的浮体平台阵列、光伏装置及光伏电站，其中浮体平台阵列包括相互连接的浮体单元，浮体平台阵列还包括组合连接桩、连接环以及绳环；在相互连接的每个所述浮体单元上设置有浮体抱耳；所述组合连接桩设置在每个所述浮体单元的浮体抱耳上；所述连接环设置在所述组合连接桩上；所述绳环设置在所述连接环上用于将相互连接的所述浮体单元绑定在一起。本发明不涉及复杂的机械构件，浮体与组合连接桩之间不会发生频繁的摩擦，系统的抗腐蚀性能较好。本发明易与市面上现有其他形状的浮体抱耳和连接桩相结合并改进而成，大幅提高了浮体平台阵列之间连接的柔韧性与抗疲劳性能，适用于恶劣风浪条件下的浮体柔性阵列组装要求。阵列组装要求。阵列组装要求。


技术研发人员：汪瞳 李响 邹亚男 向阳 庞惠文 李莉 陈星 洪念成 徐增辉
受保护的技术使用者：中建中环新能源有限公司
技术研发日：2023.03.16
技术公布日：2023/6/27