CN104929867A - 用于连接风力电机与机架的减振器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用在连接风力电机与机架的减振器，包括：与机架连接的基座，其内设有上容纳腔和下容纳腔；上、下型芯，其均为柱形与锥形连接形成的结构且上、下型芯经连接件连接；以及上、下减振弹性体，其设在基座内，并分别与上、下型芯配合，在上、下型芯的挤压作用下发生垂直于上、下型芯的柱形与锥形的弹性变形。该减振器能达到更好的减振效果。

Description

用于连接风力电机与机架的减振器

技术领域

本发明涉及风力发电技术领域，具体涉及一种用于连接风力电机与机架的减振器。

背景技术

随着全世界风力发电装机容量的快速发展和风力发电机技术的成熟与不断完善，风力发电越来越成为世界各国更加重视和重点开发的能源之一。利用风力发电能为人们提供洁净的能源，但由发电机组工作时产生的振动及振动所引起的噪声问题也不容忽视。噪音一部分是由机械运动产生的，一部分是由空气动力产生的。其中，机械噪音主要是由机舱内的旋转机械(尤其是齿轮箱和发电机)产生。为减小风机运行时齿轮箱和发电机传递到机架和塔架上的噪音，在齿轮箱、发电机与机架之间设置减振装置或减振器，例如在电机和齿轮箱与机架之间安装减振器来降低电机和变速箱产生的振动向机架传递。风力发电机组中采用减振器将风力发电机连接到机架上。经减振器后，风力发电机传递到机架上的作用力表现为低若干数量级的疲劳振动载荷。现有技术中常采用橡胶弹簧减振器来减少电机产生的振动，从而降低噪音。

现有技术的橡胶弹簧减振器中的弹性体一般均采用纯锥形结构，且锥形弹性体与减振器的纵向轴线形成的角度一般大于30°，但受限于减振器的体积，锥形弹性体的变形量并不大，因而减振效果也受到较多的限制。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是，提供一种能达到更好的减振效果的用于连接风力电机与机架的减振器。

针对该技术问题，本发明的技术解决方案是，提供一种具有以下结构的用于连接风力电机与机架的减振器，包括：

与机架连接的基座，其内设有上容纳腔和下容纳腔；

上、下型芯，其均为柱形与锥形连接形成的结构，分设在上、下容纳腔内且上、下型芯经连接件连接；以及

上、下减振弹性体，其设在基座内，并分别与上、下型芯配合，在上、下型芯的挤压作用下发生垂直于上、下型芯的柱形与锥形的弹性变形。

与现有技术的橡胶弹簧减振器相比，本发明的用于连接风力电机与机架的减振器具有以下优点。由于该减振器的上、下型芯均为柱形与锥形连接而成，而且上、下减振弹性体又与上、下型芯的结构相配。因此，在承载工作时，上、下减振弹性体在上、下型芯的柱形部分与锥形部分的作用下发生垂直于柱面与锥面的变形，具有较大的变形空间。根据受力分析，垂直于柱面的作用力基本垂直于轴向方向，因此，该方向的振动可有效得到衰减，减少传递给主机架载荷。

在一个实施例中，所述上、下型芯反向串联连接。上型芯和下型芯反向串联连接，在振动过程中，不管是向下还是向上振动，都会有一个型芯起到主要的挤压减振弹性体的作用，从而使减振器达到更好的减振效果。

在一个优选的实施例中，在所述基座内设有阻尼弹性体，所述阻尼弹性体位于上、下型芯之间。上、下型芯在振动过程中会有轴向位移，在上、下型芯之间设置阻尼弹性体可提高减振器的轴向刚度。

在一个优选的实施例中，所述阻尼弹性体的两端面与所述上、下型芯抵接。如此设置，能起到更好地、更均匀地消振减振作用。

在一个实施例中，所述上、下型芯均为由大圆柱、中部的锥形体与小圆柱依次连接形成的结构，所述小圆柱与阻尼弹性体抵接。如此设置，结构紧凑，安装方便。

在一个优选的实施例中，所述阻尼弹性体的中部与基座固定连接，并套设在所述连接件上。阻尼弹性体与基座固定连接，因此阻尼弹性体在基座内不会上下窜动，可减少减振器的内部损耗。另外，阻尼弹性体套设在连接件上，方便设置连接件，结构简单，安装方便。阻尼弹性体的材质可以为橡胶等，这样还可以起到一定的减振作用。

在一个实施例中，所述基座中部设有凸环，所述阻尼弹性体的中部设有凹槽，所述凹槽两侧均设有环状凸棱，所述凸环卡接在凹槽内，且被两侧的凸棱限位。连接牢固，即使阻尼弹性体发生变形也不容易与基座脱离。

在一个优选的实施例中，所述阻尼弹性体分为上下两部分，且所述阻尼弹性体的中部的径向尺寸大于两端的径向尺寸。这样，方便安装阻尼弹性体，并能进一步提高减振器的轴向刚度。

在一个优选的实施例中，所述上型芯与所述下型芯在基座内形成轴对称。在振动作用时，两侧能起到的减振作用能力比较接近。

在一个优选的实施例中，所述上、下减振弹性体在基座内连接，两者分别抵接在所述基座的凸环上，以通过凸环对上、下减振弹性体起到一定的限位作用。

附图说明

如图1所示为本发明的用于连接风力电机与机架的减振器的一种具体实施例。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明。

在图1中示出了本发明的用于连接风力电机与机架的减振器的一种具体实施例。在该实施例中，该减振器主要包括与机架连接的基座1、设在基座1内的上减振弹性体2与下减振弹性体4以及作用于上减振弹性体2的上型芯3与作用于下减振弹性体4的下型芯5。该上型芯3与下型芯5经连接件6连接。而且上型芯3与下型芯5均相对连接件6没有轴向运动。

在一个实施例中，基座1内设有上容纳腔和下容纳腔。该上容纳腔和下容纳腔均为开口处为柱状，并锥形延伸向中部的结构。为了配合基座1的结构，上减振弹性体2、下减振弹性体4、上型芯3与下型芯5均为类似的结构。在发生上下振动时，在上、下型芯3与5的挤压作用下，上、下减振弹性体2与4发生垂直于上、下型芯3与5的柱面与锥面的弹性变形。这种垂直于上、下型芯3与5的柱面与锥面的弹性变形，将振动作用力中相当大的一部分振动作用力转化为垂直于振动方向(即减振器的轴向方向)的作用力，而风力电机的机械振动产生的的振动作用力中仅有很少的一部分作用力最终经基座1传递给机架。因此，该减振器可起到消减和减少因风力电机的机械振动而产生的噪音，而且效果显著。在一个实施例中，上、下型芯3与5反向串联连接。因此，不仅可以承受一个方向的作用力，而且能够承受相反方向的作用力。在图1的实施例中，对受到的作用力进行分解和分析可知，该减振器不仅能够承受向下作用的压力，而且能够承受向上作用的拉伸力。

在一个优选的实施例中，为提高产品的轴向刚度，在所述基座1内设有位于上、下型芯3与5之间的阻尼弹性体7。该阻尼弹性体7可采用聚氨酯材料制成，也可以采用橡胶或硅胶材料制成。

在一个优选的实施例中，在该阻尼弹性体7的两端面抵接在上型芯3和下型芯5上。阻尼弹性体7的中部的径向尺寸大于两端的径向尺寸。阻尼弹性体7的中部与基座1固定连接。例如，采用卡接的方式。在一个实施例中，基座1的中部设有凸环，阻尼弹性体7分为上下两部分。上下两部分分别抵接在凸环上。

在一个优选的实施例中，上、下型芯3与5均为由大圆柱、中部的锥形体与小圆柱依次连接形成的结构，如图1所示。上、下型芯3与5反向设置，阻尼弹性体7上抵接在对应的上、下型芯3与5的小圆柱上。此处说明的是，上、下型芯3与5可采用不同的尺寸，因此，对应阻尼弹性体7两侧的凹槽的直径只要相应地与接触的上、下型芯3与5的小圆柱相配即可。

在一个优选的实施例中，所述上型芯3与所述下型芯5在基座内形成轴对称。轴对称的结构使得在向上振动和向下振动两个方向都能起到好的减振作用。

在一个实施例中，上减振弹性体2与下减振弹性体在基座1内，并分别抵靠在基座的凸环上，参照图1所示。

虽然已经结合具体实施例对本发明进行了描述，然而可以理解，在不脱离本发明的范围的情况下，可以对其进行各种改进或替换。尤其是，只要不存在结构上的冲突，各实施例中的特征均可相互结合起来，所形成的组合式特征仍属于本发明的范围内。本发明并不局限于文中公开的特定实施例，而是包括落入权利要求的范围内的所有技术方案。

Claims (10)

1.一种用在连接风力电机与机架的减振器，包括：

与机架连接的基座，其内设有上容纳腔和下容纳腔；

上、下型芯，其均为柱形与锥形连接形成的结构，分设在上、下容纳腔内且上、下型芯经连接件连接；以及

上、下减振弹性体，其设在基座内，并分别与上、下型芯配合，在上、下型芯的挤压作用下发生垂直于上、下型芯的柱形与锥形的弹性变形。

2.根据权利要求1所述的减振器，其特征在于，所述上、下型芯反向串联连接。

3.根据权利要求1或2所述的减振器，其特征在于，在所述基座内设有阻尼弹性体，所述阻尼弹性体位于上、下型芯之间。

4.根据权利要求2或3所述的减振器，其特征在于，所述阻尼弹性体的两端面与所述上、下型芯抵接。

5.根据权利要求4所述的减振器，其特征在于，所述上、下型芯均为由大圆柱、中部的锥形体与小圆柱依次连接形成的结构，所述小圆柱与阻尼弹性体抵接。

6.根据权利要求3～5中任一项所述的减振器，其特征在于，所述阻尼弹性体的中部与基座固定连接，并套设在所述连接件上。

7.根据权利要求6所述的减振器，其特征在于，所述基座中部设有凸环，所述阻尼弹性体的中部设有凹槽，所述凹槽两侧均设有环状凸棱，所述凸环卡接在凹槽内，且被两侧的凸棱限位。

8.根据权利要求6或7所述的减振器，其特征在于，所述阻尼弹性体分为上下两部分，且所述阻尼弹性体的中部的径向尺寸大于两端的径向尺寸。

9.根据权利要求1～8中任一项所述的减振器，其特征在于，所述上型芯与所述下型芯在基座内形成轴对称。

10.根据权利要求1～9中任一项所述的减振器，其特征在于，所述上、下减振弹性体在基座内连接，两者分别抵接在所述基座的凸环上。