CN104948632B - 减振器 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种减振器，包括：与主机架连接的基座，所述基座上端设有容纳腔，所述基座下端设有下型腔；可活动的型芯，其设在基座上端的容纳腔内且与所述基座形成有上型腔；上减振弹性体，其设在上型腔内，减弱经活动的型芯传递的振动；和下减振弹性体，其设在下型腔内，并与设置在所述型芯中的连接件连接；所述连接件上下移动时，所述上减振弹性体和下减振弹性体中至少有一个起减振作用。该减振器结构更简单、能降低设计及加工成本。

Description

减振器
技术领域
本发明涉及风力发电技术领域，具体涉及一种用于风力电机的减振器。
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主机架之间安装减振器来降低电机和变速箱产生的振动向主机架传递。风力发电机组中采用减振器将风力发电机连接到主机架上。经减振器后，风力发电机传递到主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。
现有橡胶弹簧减振器一般采用结构比较复杂的基座，在设计的复杂的基座上安装弹性件来达到减振的目的，尤其是为了达到预期的减振效果，需要花更多精力考虑上下型腔的配置以及安装弹性体是会不会出现相互干涉。因此，这种基座的设计和加工均非常耗时，加工成本也比较高。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是，提供一种新结构的减振器，其结构更简单、能降低设计及加工成本。
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减振器，包括：
与主机架连接的基座，所述基座上端设有容纳腔，所述基座下端设有下型腔；
可活动的型芯，其设在基座上端的容纳腔内且与所述基座形成有上型腔；
上减振弹性体，其设在上型腔内，减弱经活动的型芯传递的振动；和
下减振弹性体，其设在下型腔内，并与设置在所述型芯中的连接件连接；所述连接件上下移动时，所述上减振弹性体和下减振弹性体中至少有一个起减振作用。
与现有技术相比，本发明的减振器具有以下优点。本发明的减振器将上、下型腔以及上、下减振弹性体均分开设计，对上、下型腔之间的配置更为简单，而且不需要考虑安装上、下减振弹性体后彼此的相互干涉问题，因此，设计和加工更为简单。另外，由于上、下减振弹性体的相互作用减少甚至没有相互作用了，因此，可以根据实际需要灵活选择及设计上、下型腔的形状与结构，结构更新颖、更多样。
在一个实施例中，所述上减振弹性体的结构和/或形状与下减振弹性体的结构和/或形状不同。上减振弹性体的结构和/或形状与下减振弹性体的结构和/或形状不同可以得到压缩刚度与拉伸刚度不同的减振器。从而可丰富减振器的结构和类型。
在一个优选的实施例中，所述上减振弹性体采用内设有金属骨架的弹性橡胶减振体，所述下减振弹性体采用柱状弹性减振体。对于风力发电机与主机架的配置，一般风力发电机均设置在上，大部分时候均是振动从上向下传递。因此，上减振弹性体采用内设有金属骨架的弹性橡胶减振体有利于更大限度地减振。振动从上向下时下减振弹性体起到进一步减振和辅助减振的作用。
在一个实施例中，所述容纳腔为V型槽或倒圆台形槽，所述上减振弹性体采用锥状弹性体。锥状弹性体和设有V型槽或倒圆台形槽的基座两者配合，在振动作用力下，振动作用力中会有一部分的作用力被减振弹性体吸收。还有一部分的作用力变成垂向锥形减振弹性体的作用力，而这部分作用力中仅有一部分力分解后是从上向下最后经基座传递给主机架，而还有一部分分解的作用力是垂直上下传递方向的。因此，采用这种结构有利于分散作用力，达到更好的减振效果。
在一个优选的实施例中，所述上减振弹性体与基座固定连接。这有利于减少在振动过程中的上减振弹性体与基座之间的相互摩擦与相互作用。另外，上减振弹性体与基座固定连接更适用用在需要对减振效果提前预估和量化的场合。
在一个实施例中，所述型芯由上部锥台或圆台与下部的柱面连接形成上端大、下端小的结构。型芯与上减振弹性体及基座的形状相配，有利于增大彼此的接触面积，均布相互之间的作用力，从而提高本发明的减振器的使用寿命。
在一个实施例中，所述下型腔为柱状，所述下减振弹性体的上端抵在下型腔的上底面，所述下减振弹性体的下端抵靠在设置在所述基座内的挡圈上。简化了基座的结构，在振动从上向下作用时，下减振弹性体起到辅助减振的作用。在振动从下向上作用时，柱状的减振弹性体能起到充分减振的作用。因此，不仅简化了结构，而且减振效果也很好。
在一个优选的实施例中，所述挡圈嵌设在所述基座内，并通过所述连接件固定。挡圈与连接件是对下减振弹性体起到限位的作用。
在一个优选的实施例中，下减振弹性体的金属骨架沿所述基座的轴向延伸，以提高减振器在径向的承载力。
在一个实施例中，所述连接件的设置在所述下减振弹性体的部分套设有与所述型芯抵接的套筒。在设置连接件时，套筒抵接在型芯上即为固定到位。
附图说明
图1所示为本发明的减振器的其中一种具体实施例的剖面结构示意图。
图2所示为本发明的减振器的另一种具体实施例的剖面结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明对进一步说明。
在图1中示出了本发明的减振器的一个实施例。在该实施例中，该减振器主要包括基座1、上减振弹性体2、型芯3、下减振弹性体4和连接件5。基座1的上端形成有容纳腔，上减振弹性体2和型芯3设在容纳腔内。基座1的下端形成有下型腔，下减振弹性体4设在下型腔内。连接件5包括套设在型芯中的轴杆和套设在所述下减振弹性体中并与轴杆连接的螺栓6。下减振弹性体4的下端抵接在挡圈7上。
在一个实施例中，基座1为近似柱状的结构，其下端稍向外突出以方便与其它器件或部件连接，例如与风力发电的主机架连接。基座1的内部分隔为上部和下部，连接件5从上部和下部中穿过。型芯3位于基座1上部的容纳腔内，型芯3与连接件5固定连接。型芯3与基座1之间形成上型腔。上型腔为容纳腔的一部分，其指的是容纳上减振弹性体2的那部分容纳腔。
在一个优选的实施例中，上减振弹性体2与基座1的上型腔的内壁固定连接。例如通过固定粘结的方式。上减振弹性体2与基座1固定连接可以防止上减振弹性体2在容纳腔内窜动，从而减少上减振弹性体2与基座1之间的摩擦作用力。另外，上减振弹性体2与基座1固定连接后，由于对于某种或某几种材料制作成的上减振弹性体2的最大变形量是可以通过计算或实验来预估的，因此，可以计算或通过实验预估减振效果，从而可适用特定的使用场所，例如需要提前评估噪音或计算噪音的场所。
在一个优选的实施例中，如图1所示，上减振弹性体2的结构和形状与下减振弹性体4的结构和形状均不同。例如，上减振弹性体2采用内设有金属骨架的弹性橡胶减振体，且为锥形结构。下减振弹性体4则采用柱状的弹性减振体，例如柱状的橡胶减振体。当然，上减振弹性体2也可采用相同的材料制作而成，例如图2中，均采用内设有金属骨架的弹性橡胶减振体。其中，下减振弹性体4的金属骨架沿基座1的轴向延伸。但图2中的上减振弹性体2与下减振弹性体4的形状不同。
在一个实施例中，基座1上部的容纳腔为V型槽或倒圆台形槽结构。型芯3由上部锥台或圆台与下部的柱面连接形成上端大、下端小的结构。上减振弹性体2采用锥形的结构。从图1可以看到，基座1、上减振弹性体2和型芯3形成锥面与锥面的配合关系。而且，正常情况下，上减振弹性体2的底面与下型腔的底面有一段距离，保证即使在上减振弹性体2运动下行程点，型芯3也不会直接撞到基座1的下型腔壁面上。这种锥面与锥面的配合，在振动时可以分解从电机传递给主机架的振动作用力，形成垂直于直接传递方向的一个作用力。再加上上减振弹性体2与下减振弹性体4的减振作用，可最大限度地降低振动作用力以及因机械振动带来的噪音。
在图1示出的实施例中，基座1的下型腔为柱状。下减振弹性体4的上端抵接在下型腔的上端，下减振弹性体4的下端抵接在挡圈7上。挡圈7套设在连接件5上，并且螺栓6抵靠在挡圈7上。
在图2示出的实施例中，基座1的下型腔为阶梯孔，以方便设置挡圈7。下减振弹性体4设在阶梯孔上端的小直径孔内，下减振弹性体4可左右变形从而起到减振作用。在螺栓6套设有与型芯3抵接的套筒8。与图1示出的实施例相同的是，图2示出的实施例也通过连接件5固定挡圈7。
在一个实施例中，型芯3与连接件5是固定连接，型芯3跟随连接件5上下移动，型芯3挤压上减振弹性体2从而将振动传递给上减振弹性体2，上减振弹性体2发生弹性变形从而起到消减或减少振动作用力的作用。在连接件5向下运动时，通过挡圈7固定下减振弹性体4。
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)

1.一种减振器，包括：
与主机架连接的基座，所述基座上端设有容纳腔，所述基座下端设有下型腔；
可活动的型芯，其设在基座上端的容纳腔内且与所述基座形成有上型腔；
上减振弹性体，其设在上型腔内，减弱经活动的型芯传递的振动；和
下减振弹性体，其设在下型腔内，并与设置在所述型芯中的连接件连接；所述连接件上下移动时，所述上减振弹性体和下减振弹性体中至少有一个起减振作用。
2.根据权利要求1所述的减振器，其特征在于，所述上减振弹性体的结构和/或形状与下减振弹性体的结构和/或形状不同。
3.根据权利要求1或2所述的减振器，其特征在于，所述上减振弹性体采用内设有金属骨架的弹性橡胶减振体，所述下减振弹性体采用柱状弹性减振体。
4.根据权利要求1或2所述的减振器，其特征在于，所述容纳腔为V型槽或倒圆台形槽，所述上减振弹性体采用锥状弹性体。
5.根据权利要求1或2所述的减振器，其特征在于，所述上减振弹性体与基座固定连接。
6.根据权利要求1或2所述的减振器，其特征在于，所述型芯由上部锥台或圆台与下部的柱面连接形成上端大、下端小的结构。
7.根据权利要求1或2所述的减振器，其特征在于，所述下型腔为柱状，所述下减振弹性体的上端抵在下型腔的上底面，所述下减振弹性体的下端抵靠在设置在所述基座内的挡圈上。
8.根据权利要求7所述的减振器，其特征在于，所述挡圈嵌设在所述基座内，并通过所述连接件固定。
9.根据权利要求1或2所述的减振器，其特征在于，所述下减振弹性体的金属骨架沿所述基座的轴向延伸。
10.根据权利要求1或2所述的减振器，其特征在于，所述连接件的设置在所述下减振弹性体的部分套设有与所述型芯抵接的套筒。
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