用于风机塔架减振的阻尼器.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN108488045A(43)申请公布日2018.09.04(21)申请号201810311326.4(22)申请日2018.04.09(71)申请人西北工业大学地址710072陕西省西安市友谊西路127号(72)发明人廖明夫刘准汶晨曦(74)专利代理机构西北工业大学专利中心61204代理人慕安荣(51)Int.Cl.F03D13/20(2016.01)F03D80/00(2016.01)F16F7/01(2006.01)权利要求书1页说明书5页附图3页(54)发明名称用于风机塔架减振的阻尼器(57)摘要一种用于风机塔架减振的阻尼器，摩擦棒安装在铁砂桶内，并使摩擦棒的侧表面与顶盖通孔和铁砂桶桶底的通孔之间均滑动配合。摩擦棒上端面固定有活动吊码；该活动吊码通过钢缆与塔顶相连。定滑轮固定在位于顶盖一侧的支板上。在铁砂桶内填装有铁砂。本发明利用铁砂与摩擦棒之间的摩擦来消耗能量，并通过摩擦棒自身重力保证阻尼器连续有效工作，结构简单，安装基本均在地面进行，避免了高空作业，节省筒内部空间，且能够根据实际振幅调整铁砂容积或对其充磁，能更加有效地减小风机塔架振动，适用于陆上各种规格的风机。CN108488045ACN108488045A权利要求书1/1页1.一种用于风机塔架减振的阻尼器，其特征在于，包括铁砂桶、铁砂、摩擦棒、顶盖、活动吊码、定滑轮和钢缆；其中，所述顶盖固定在铁砂桶的上端面；所述摩擦棒位于该铁砂桶内，并使该摩擦棒的上端穿过该顶盖几何中心的通孔，使该摩擦棒的下端穿过该铁砂桶桶底中心的通孔；所述摩擦棒的侧表面与顶盖通孔和铁砂桶桶底的通孔之间均为滑动配合；所述摩擦棒上端面固定有所述活动吊码；钢缆的一端穿过该活动吊码，另一端绕过所述定滑轮与塔顶相连；所述摩擦棒下端面的中心有螺纹盲孔，用于根据不同级别的风机减振实验需要加装砝码，以增加摩擦棒的质量；所述定滑轮固定在位于所述顶盖一侧的支板上；在所述铁砂桶内填装有铁砂。2.如权利要求1所述用于风机塔架减振的阻尼器，其特征在于，所述铁砂桶的内径D≥2d，其中d是所述摩擦棒的直径；该铁砂桶上端有与顶盖连接的法兰；该铁砂桶桶底中心有与所述摩擦棒滑动配合的通孔。3.如权利要求1所述用于风机塔架减振的阻尼器，其特征在于，所述铁砂的装填量为铁砂桶容积的1/4～3/4；所述铁砂的粒径为1～3mm。4.如权利要求1所述用于风机塔架减振的阻尼器，其特征在于，所述摩擦棒在所述摩擦棒上端的圆周表面和下端的圆周表面分别安装有限位螺钉，用于限制该摩擦棒在铁砂桶内的滑动行程。5.如权利要求1所述用于风机塔架减振的阻尼器，其特征在于，所述顶盖的几何中心有与所述摩擦棒滑动配合的通孔；在该顶盖上表面的一侧有用于安装定滑轮的支板；支板与所述顶盖之间相互垂直。6.如权利要求1所述用于风机塔架减振的阻尼器，其特征在于，安装后的定滑轮滑槽槽底外侧的顶点与所述摩擦棒上端面盲孔的中心处于同一垂直面上，使所述连接活动吊码的钢缆为竖直状。2CN108488045A说明书1/5页用于风机塔架减振的阻尼器技术领域[0001]本发明涉及风机振动控制领域，是一种以铁砂作为阻尼介质，用于风力发电机组中塔筒减振的阻尼器。背景技术[0002]随着风力发电机的单机功率逐渐增加，机舱、叶轮质量以及塔筒高度不断增加，柔性塔筒的概念随之提出。由于柔性塔筒设计在塔筒高度较高的情况下可以极大的减轻塔筒重量，降低塔筒生产成本，提升风机的市场竞争力，所以柔性塔筒是未来大型风力发电机塔筒发展的潮流。然而，柔性塔筒本身的性质决定了风机叶轮旋转频率会高于塔筒的固有频率，故对于柔性塔架来说从叶轮开始旋转增速到额定转速以及从额定转速减速至停车期间，定会在某个转速点上与叶轮发生共振。若振幅过大则容易发生危险，影响风力发电机组的可靠性，威胁风电机组的整体寿命。因此，风机塔架的减振成为风电技术领域的一个重要研究内容。[0003]目前，用于风机塔架减振的阻尼装置主要分为两种：一种是基于调谐质量阻尼器(Tunedmassdamper，简称TMD)的减振原理，将质量块自身的振动频率调整至风机塔架振动的主要频率附近，通过TMD与风机塔架间的相互作用实现能量从风机塔架到质量阻尼器的转移，从而达到减振的目的。李旭等人在论文“小型风力机塔筒减振环减振控制的研究”中研制出用于小型风力发电机塔筒减振的装置减振环，悬挂在塔筒顶部，在减振环与塔筒之间放橡胶材料提供阻尼，通过调整减振环的自振频率使塔架在经过共振区时减振环产生与塔架相反的力，从而减小塔筒的振动。该减振环构造简单，但仅对某特定频率下的振动有减振效果，减振参数不便于调节，有一定的局限性。另一种是颗粒阻尼器(Particledamper，简称PD)，它利用振动时颗粒与颗粒间以及