一种可自动调控悬挂角的防弯器 |
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| 申请号 | CN202311487063.X | 申请日 | 2023-11-09 | 公开(公告)号 | CN117526215A | 公开(公告)日 | 2024-02-06 |
| 申请人 | 中国电建集团海南电力设计研究院有限公司; 海南大学; | 发明人 | 郭志涛; 马庆芬; 赵旭东; | ||||
| 摘要 | 本 发明 涉及海底 电缆 保护技术领域，具体为一种可自动调控悬挂 角 的防弯器，包括安装部、驱动装置、 传动轴 、转动部和控 制模 块 ；安装部具有密封的安装仓，安装部上设有波浪 传感器 ；驱动装置安装在安装仓内，驱动装置上设有 控制器 ；传动轴转动连接安装部，传动轴通过传动组件传动连接驱动装置；转动部连接传动轴远离安装部的一端，转动部上设有用于配合安装电缆的防弯器本体； 控制模块 安装在安装仓内，控制模块分别通信连接波浪传感器和控制器。本发明提供的防弯器能实时根据电缆所处海域的海浪状态调整防弯器本体的悬挂角，从而使得电缆的最大 曲率 一直处在许用曲率范围内，防止电缆过度弯曲。 | ||||||
| 权利要求 | 1.一种可自动调控悬挂角的防弯器，其特征在于，包括 |
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| 说明书全文 | 一种可自动调控悬挂角的防弯器技术领域背景技术[0002] 海底电缆作为将电能从漂浮式风机传输到陆上的通道，按其运行的工况分为动态缆和静态缆。动态海缆作为浮式风机与静态海底电缆间的连接设备，是该输电系统的关键装备。动态缆在工作过程中由于受到浮体运动、波浪、洋流等动态载荷的显著影响，容易发生过度弯曲，特别是在与刚性设备的接口处，易发生弯折，一旦海缆的弯曲半径小于海缆安全工作半径，会对海缆性能造成严重影响。为了防止海底电缆过度弯曲失效，需要对海底电缆和浮式平台悬挂区域之间进行刚度过渡。现有技术中都是使用由聚氨酯制成的锥形结构即为防弯器实现海底电缆和浮式平台悬挂区域之间的刚度过渡的。但是现有的防弯器一般都是固定在浮式平台上，这可以防止海底电缆在与浮式平台连接处发生过度弯曲，但是在面对极端工况时，超出防弯器部分的海底电缆最大曲率会超过电缆最大许用曲率，进而现有的防弯器无法满足极端工况下海底电缆和浮式平台悬挂区域之间进行刚度过渡的需求。 发明内容[0003] 本发明目的是针对背景技术中存在的问题，提出一种可自动调控悬挂角的防弯器。 [0004] 本发明的技术方案：一种可自动调控悬挂角的防弯器，包括 [0006] 驱动装置，驱动装置安装在安装仓内，驱动装置上设有用于控制驱动装置旋转方向和旋转圈数的控制器； [0008] 转动部，转动部连接传动轴远离安装部的一端，转动部上设有用于配合安装电缆的防弯器本体； [0009] 控制模块，控制模块安装在安装仓内，控制模块分别通信连接波浪传感器和控制器，控制模块用于实时获取波浪传感器的采集到的波浪信号，并根据得到的波浪信号确定波浪等级，再根据预选设定的波浪等级，向控制器下发指令以控制驱动装置按设定的旋转方向旋转设定的圈数。 [0011] 涡轮安装在传动轴上； [0012] 蜗杆转动连接安装部，并密封伸入安装仓内，蜗杆传动连接驱动装置。 [0013] 优选的，传动组件工作的方式为：根据设定的波浪等级、防弯器本体转动的角度以及蜗杆和涡轮的传动比，控制器控制驱动装置带动蜗杆转动满足调整、防弯器本体所需转动角度的圈数。 [0014] 优选的，确定波浪等级后，若确定波浪等级仍处于当前确定波浪等级，则驱动装置不运行。 [0015] 优选的，转动部的投影形状为扇块形。 [0016] 优选的，转动部中与弧形外周面相邻的两个平面相互垂直。 [0017] 优选的，转动部中与弧形外周面相邻的两个平面的长度值不同。 [0018] 与现有技术相比，本发明的上述技术方案具有如下有益的技术效果： [0019] 本发明中通过波浪传感器实时获取上述电缆所处海域的波浪信号，控制模块获取上述波浪信号并对获取的数据进行分析，以判断电缆是否处于最大曲率状态，当电缆处于最大曲率状态时，通过设置的驱动装置和传动组件配合能对防弯器本体的悬挂角进行调整，从而使得电缆的最大曲率一直处在许用曲率范围内，防止电缆过度弯曲，以满足在在面对极端工况时电缆和浮式平台悬挂区域之间进行刚度过渡的需求。附图说明 [0020] 图1为本发明提出的一种实施例的立体示意图。 [0021] 图2为本发明提出的一种实施例的结构示意图。 [0022] 附图标记：1、安装部；2、驱动装置；3、控制模块；4、控制器；5、波浪传感器；6、蜗杆；7、涡轮；8、传动轴；9、转动部；10、防弯器本体；11、电缆。 具体实施方式[0023] 实施例一 [0024] 如图1‑2所示，本发明提出的一种可自动调控悬挂角的防弯器，包括安装部1、驱动装置2、控制模块3、传动轴8和转动部9； [0025] 安装部1具有密封的安装仓，安装部1上设有波浪传感器5； [0026] 驱动装置2安装在安装仓内，驱动装置2选用部件电机，驱动装置2上设有用于控制驱动装置2旋转方向和旋转圈数的控制器4； [0027] 传动轴8转动连接安装部1，传动轴8的输出轴和驱动装置2的输出轴垂直，传动轴8通过传动组件传动连接驱动装置2； [0028] 转动部9连接传动轴8远离安装部1的一端，转动部9上设有用于配合安装电缆11的防弯器本体10； [0029] 在一个可选的实施例中，转动部9的投影形状为扇块形；转动部9中与弧形外周面相邻的两个平面相互垂直；转动部9中与弧形外周面相邻的两个平面的长度值不同，其中防弯器本体10安装在转动部9中与弧形外周面相邻的长度值大的平面上，并远离另一个小长度值的平面； [0030] 控制模块3安装在安装仓内，控制模块3分别通信连接波浪传感器5和控制器4，控制模块3用于实时获取波浪传感器5的采集到的波浪信号，并根据得到的波浪信号确定波浪等级，再根据预选设定的波浪等级，向控制器4下发指令以控制驱动装置2按设定的旋转方向旋转设定的圈数； [0031] 在一个可选的实施例中，根据选择的电缆11的型号，即电缆11的粗细和抗弯曲性能，在水动力分析OrcaFlex模块中对上述电缆11进行不同角度下的最大曲率分析，并根据不同角度下的最大曲率的数据，划分不同的波浪等级，并对得到的数据进行存储； [0032] 工作状态下，波浪传感器5实时获取上述电缆11所处海域的波浪信号，控制模块3获取上述波浪信号并对获取的数据进行分析，以确定当前状态下海域的确定波浪等级，通过控制模块3具有的判断单元判断当前波浪等级是否发生改变，若波浪等级发生改变，根据预选设定的波浪等级，向控制器4下发指令以控制驱动装置2按设定的旋转方向旋转设定的圈数；若波浪等级发生改变，即确定波浪等级后，若确定波浪等级仍处于当前确定波浪等级，则驱动装置2不运行；也就是说当前海域的波浪等级可能会上升也可能下降，根据实际情况控制模块3智能的进行判断。 [0033] 实施例二 [0034] 如图1‑2所示，本发明提出的一种可自动调控悬挂角的防弯器，相较于实施例一，本实施例还公开了传动组件的详细结构；传动组件包括蜗杆6和涡轮7； [0035] 涡轮7安装在传动轴8上； [0036] 蜗杆6转动连接安装部1，并密封伸入安装仓内，蜗杆6传动连接驱动装置2； [0037] 传动组件工作的方式为：根据设定的波浪等级、防弯器本体10转动的角度以及蜗杆6和涡轮7的传动比，控制器4控制驱动装置2带动蜗杆6转动满足调整、防弯器本体10所需转动角度的圈数，进而能更精准的调整防弯器本体10的悬挂角，保证电缆11的最大曲率一直处在许用曲率范围内，防止电缆过度弯曲。 [0038] 上面结合附图对本发明的实施方式作了详细说明，但是本发明并不限于此，在所属技术领域的技术人员所具备的知识范围内，在不脱离本发明宗旨的前提下还可以作出各种变化。 |
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