CN107542628B - 一种减振设备 - Google Patents

Abstract

本发明提出了一种减振设备，该减振设备包括底座、设置在底座上的第一方向运动组件、设置在第一方向运动组件上的支撑板、设置在支撑板上的第二方向运动组件、设置在第二方向运动组件上的第一质量块、设置在第一质量块上的非磁性导体、间隔式设置在非磁性导体的上端并与底座固定连接的永磁体，以及用于第一质量块恢复其原始位置的的恢复组件，其中，第二方向运动组件与第一方向运动组件的运动方向互相垂直，该减振设备能实现包括第一方向和第二方向的多个方向减振。

Description

一种减振设备

技术领域

本发明涉及风力发电设备技术领域，具体涉及一种减振设备。

背景技术

随着中国能源结构及供给改革进程的加快，风电也开始面临传统风资源优势区域开发饱和问题。低风区域风电开发公认成为解决风电发展困境的必由之路。

近年来，低风速风机得到了迅速发展。低风速风力发电机组特点是塔筒高，叶轮直径大，以获取更多的单位千瓦扫风面积以及更高的整机效率。但是，由于低风速风力发电机组由于本身结构过高，不可避免的会受到大幅摆动，机组晃动问题，影响机组安全，严重时甚至会发生风力发电机组倒塌现象。另外，大功率海上风机逐步发展，海浪的影响使得高塔架风力发电机组振动会更加明显。

从而，发明一种用于风机尤其是低风速风机的减振设备是本领域技术人员丞待解决的问题。

发明内容

针对现有技术中所存在的上述技术问题的部分或者全部，本发明提出了一种减振设备。该减振设备能实现包括第一方向和第二方向的多个方向的减振。同时，该减振设备采用了电涡流永磁原理，其阻尼不受温度的变化而变化，其固有特性比较稳定。另外，该减振设备结构简单，安装方便。

根据本发明提出了一种减振设备，包括：

底座，

设置在底座上的第一方向运动组件，

设置在第一方向运动组件上的支撑板，

设置在支撑板上的第二方向运动组件，第二方向运动组件与第一方向运动组件的运动方向互相垂直，

设置在第二方向运动组件上的第一质量块，

设置在第一质量块上的非磁性导体，

间隔式设置在非磁性导体的上端并与底座固定连接的永磁体，以及

用于第一质量块恢复其原始位置的的恢复组件。

在一个实施例中，第一方向运动组件具有设置在底座上的沿着第一方向延伸的第一运动导轨和与第一运动导轨配合的第一运动滑块，

第二方向运动组件具有设置在支撑板上的沿着第二方向延伸的第二运动导轨和与第二运动导轨配合的第二运动滑块。

在一个实施例中，在第一运动导轨与第一运动滑块之间，以及在第二运动导轨与第二运动滑块之间均设置橡胶件。

在一个实施例中，在第一质量块与第二运动滑块之间固定设置第二质量块，第二质量块构造为中空的箱式。

在一个实施例中，在第二质量块内设置铅块或者水。

在一个实施例中，包括多个恢复组件，各恢复组件具有：

设置在底座上的端板，在端板上构造有导轨槽，

设置在导轨槽处的滑块，

固定设置在第一质量块上的连接板，连接板与相应的端板相对式设置，

一端固定设置在滑块上且另一端固定设置在述连接板上的弹性件。

在一个实施例中，弹性件为弹簧，并在弹簧内设置导向杆，导向杆的一端与连接板固定连接，而另一端穿过滑块延伸。

在一个实施例中，在端板上设置弯折型固定架，固定架的一面与端板连接，而另一面用于固定永磁体。

在一个实施例中，端板与固定架采用螺栓连接，且设置在端板和固定架上的用于螺栓穿过的连接孔中的至少一个设置为沿纵向的条状。

在一个实施例中，非磁性导体与永磁体之间的距离为1到6厘米。

与现有技术相比，本发明的优点在于，由于该减振设备包括第一方向运动组件和第二方向运动组件，在力促动下，使得第一质量块能实现包括第一方向和第二方向的多个方向减振。且在第一质量块运动过程中，非磁性导体会切割磁感线，形成电涡流，将风机的机组的能量散发出去。该减振设备采用了电涡流永磁原理，其阻尼不受温度的变化而变化，固有特性比较稳定。另外，该减振设备结构简单，安装方便。

附图说明

下面将结合附图来对本发明的优选实施例进行详细地描述，在图中：

图1显示了根据本发明的一个实施例的减振设备的立体图；

图2显示了根据本发明的一个实施例的减振设备的主视图；

图3显示了根据本发明的一个实施例的减振设备的俯视图；

在附图中，相同的部件使用相同的附图标记。附图并未按照实际的比例绘制。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明做进一步说明。

图1到3显示了根据本发明的减振设备100。如图1所示，该减振设备100包括底座1、第一方向运动组件90、支撑板2、第二方向运动组件80、第一质量块15、非磁性导体12、永磁体16和恢复组件70。其中，第一方向运动组件90设置在底座1上。支撑板2设置在第一方向运动组件90上，以带动支撑板2沿着第一方向运动。第二方向运动组件80设置在支撑板2上。第一质量块15设置在第二方向运动组件80上。非磁性导体12固定设置在第一质量块15上，以跟随第一质量块15运动。永磁体16间隔式设置在非磁性导体12的上端，且与底座1固定连接。恢复组件70用于使第一质量块15恢复其初始位置，以备下次启动。并且，第一方向与第二方向成垂直设置。

从而，在将该减振设备100安装到风力发电机的机舱中后，当机组受到第一方向的风荷载时，第一方向运动组件90带动支撑件2沿着第一方向运动，并带动第二方向运动组件80、第一质量块15和非磁性导体12沿着第一方向运动。在非磁性导体12运动过程中，切割由永磁体16产生的磁感应线，形成电涡流，从而将机组能耗散出去。此时，第二方向运动组件80并没有起到作用，只会跟随支撑件2沿着第一方向运动。同理地，当机组受到第二方向的风荷载时，第二方向运动组件80带动第一质量块15和非磁性导体12沿着第二方向运动。在非磁性导体12运动过程中，切割由永磁体16产生的磁感应线，形成电涡流，从而将机组能耗散出去。此时，第一方向运动组件80并没有起到作用。而当机组受到其它方向的波浪力在晃动时，晃动会分解为第一方向和第二方向的力，从而促动第一方向运动组件90和第二方向运动组件80均产生作用，且非磁性导体12运动过程中，同样切割由永磁体16产生的磁感应线，形成电涡流，从而将机组能耗散出去。由此，该减振设备100能实现包括第一方向和第二方向的多个方向的减振。并且，减振设备100采用了电涡流永磁原理，其阻尼不受温度的变化而变化，固有特性比较稳定。另外，该减振设备100结构简单，安装方便

在一个具体的实施例中，第一方向运动组件90具有固定设置在底座1上的沿着第一方向延伸的第一运动导轨3和与第一运动导轨3配合的第一运动滑块4。在机组受到第一方向荷载时，第一运动滑块4沿着第一运动导轨3运动，从而带动支撑件2运动。同理地，第二方向运动组件80具有固定设置在支撑板上的沿着第二方向延伸的第二运动导轨19和与第二运动导轨19配合的第二运动滑块8。在受到第二方向的力时，第二运动滑块8相对于第二运动导轨19运动。上述结构简单，能够很容易实现第一质量块15的二维运动。

优选地，在第一运动导轨3与第一运动滑块4接触的面和第一运动滑块4与第一运动导轨3接触的面的至少一个上设置橡胶件(图中未示出)。也就是，在第一运动导轨3与第一运动滑块4之间设置橡胶件，以增加两者之间的阻尼。同理地，在第二运动导轨19与第二运动滑块8接触的面和第二运动滑块8与第二运动导轨19接触的面的至少一个上设置橡胶件(图中未示出)。也就是，在第一运动导轨3与第一运动滑块4之间设置橡胶件，以增加两者之间的阻尼。通过上述设置能增加减振设备100的减振能力和能耗能力。需要说明的是，第一运动导轨3与第一运动滑块4之间和第二运动导轨19与第二运动滑块8之间不限于设置橡胶件，还可以设置其它材料以增加阻尼，例如聚氨酯弹性体等。

在一个实施例中，在第一质量块15与第二运动滑块8之间固定设置第二质量块5。优选地，第二质量块5为多个。通过设置多个第二质量块5，可以降低各块的自身重量，有助于安装维修等操作。而第二质量块5的具体数量可以根据具体需要而设定。另外，第二质量块5构造为中空的箱式。进一步优选地，在第二质量块5内设置铅块或者水，以改变第二质量块5的质量。在外部激励确定后，就能调整风机的合适的第二质量块5质量。从而，通过上述设置能增加减振设备100的使用灵活性，使其适应不同的需求。另外，通过在第二质量块5内部填充铅块或者水等材料，还有助于电涡流产生的温度迅速耗散出去，以增加减振设备100的耗能能力。

在一个实施例中，恢复组件70用于使得第一质量块15恢复其原始位置，以备下次荷载加载。由于第一质量块15具有不同的运动方向，则减振设备100可以设置多组恢复组件70以用于不同方向上的第一质量块15恢复。各恢复组件70具有端板10，其固定设置在底座1上，以起支撑作用。优选地，在具体实施例中，该减振设备100具有四块端板10，处于方形底座1的不同边上，其中两块沿着第一方向延伸并相对式分布，而另两块沿着第二方向延伸并相对式分布。在各端板10上构造有导轨槽18，导轨槽18的延伸方向与该端板10的延伸方向相同。在各导轨槽18处设置有与其匹配的滑块9，滑块9能相对于导轨槽18滑动。在第一质量块15上固定设置多个连接板14(此处需要说明的是，连接板14也可以直接设置在第二质量块5上，而由于第二质量块5与第一质量块15固定连接，所以此处统称连接板14设置在第一质量块15上)。各连接板14与相应的端板10相对式设置。在连接板14和与其相对应的滑块9之间均固定设置弹性件6，并且弹性件6的一端固定设置在滑块9上而另一端固定设置在连接板14上。优选地，弹性件6为弹簧。在弹簧内设置导向杆7。导向杆7的一端与连接板14固定连接，而另一端穿过滑块9延伸。

为了实现很好的复位效果，上述恢复组件70用于不同方向的第一质量块15的复位。在一个具体的实施例中，由于该减振设备100具备二维运动方式，则在第一方向和第二方向两个方向上均设置有恢复组件70。同时，为了保证力的平衡性，为了第一质量块15能平稳地恢复到初始位置，第一方向上的恢复组件70关于底座1的第二方向上的中线对称，同理，第二方向上的恢复组件70也关于底座1的第一方向上的中线对称。通过这种设置能在包括第一方向和第二方向的二维运动方向上，很好地实现第一质量块15的复位。例如，当机组受到第一方向的风荷载时，第一质量块15受力沿着第一方向向一端运动，带动各个连接板14一起运动。并且各导向杆7也跟随连接板14一起沿着第一方向向一端运动。此时，沿着第一方向延伸的并处于此一端的弹簧受到压缩，而沿着第一方向延伸的并处于另一端的弹簧收到拉伸，而沿着第二端方向延伸的弹簧只是跟随相应的导向杆7在第一方向上运动，即不被拉伸也不被压缩处于初始状态。由此，处于第一方向上的弹簧促动第一质量块15恢复原位。同理地，当机组收到第二方向或者其它方向的风载荷时，其运动原理和过程与上述相同或类似，并是本领域技术人员可以预见的，在此不再赘述。

在一个实施例中，在端板10上设置弯折型固定架17。该固定架17的一面与端板10连接，而另一面用于固定永磁体16。通过上述设置能实现永磁体16的固定。在一个具体的实施例中，非磁性导体12可以构造为两块，以关于第一质量块15的第二方向上的中线而对称。相对应地，永磁体16以可以构造为两块以匹配非磁性导体12的设置。而固定架17具体连接到哪个端板10上，可以根据实际需要进行调整。上述结构比较简单，能方便安装和拆卸。同时，由于分块设置非磁性导体12和永磁体16，可以减低生产成本。

在一个实施例中，端板10与固定架17采用螺栓11连接。且设置在端板10和固定架17上的用于螺栓11穿过的连接孔13中的至少一个设置为沿纵向的条状。通过这种设置使得固定架17相对于端板10纵向移动，从而方便地调节永磁体16和非磁性导体12之间的距离，以控制该减振设备100的电涡流的大小，而进一步地控制减振设备100的系统阻尼，并满足减振需要。优选地，非磁性导体12与永磁体16之间的距离可以为1到6厘米，例如，为4厘米。

以上仅为本发明的优选实施方式，但本发明保护范围并不局限于此，任何本领域的技术人员在本发明公开的技术范围内，可容易地进行改变或变化，而这种改变或变化都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以权利要求书的保护范围为准。

Claims (8)

1.一种减振设备，其特征在于，包括：

底座，

设置在所述底座上的第一方向运动组件，

设置在所述第一方向运动组件上的支撑板，

设置在所述支撑板上的第二方向运动组件，所述第二方向运动组件与所述第一方向运动组件的运动方向互相垂直，

设置在所述第二方向运动组件上的第一质量块，

设置在所述第一质量块上的非磁性导体，

间隔式设置在所述非磁性导体的上端并与所述底座固定连接的永磁体，以及

用于所述第一质量块恢复其原始位置的恢复组件，

各所述恢复组件具有：

设置在所述底座上的端板，在所述端板上构造有导轨槽，

设置在所述导轨槽处的滑块，

固定设置在所述第一质量块上的连接板，所述连接板与相应的所述端板相对式设置，

一端固定设置在所述滑块上且另一端固定设置在述连接板上的弹性件，

所述弹性件为弹簧，并在所述弹簧内设置导向杆，所述导向杆的一端与所述连接板固定连接，而另一端穿过所述滑块延伸。

2.根据权利要求1所述的减振设备，其特征在于，所述第一方向运动组件具有设置在所述底座上的沿着第一方向延伸的第一运动导轨和与所述第一运动导轨配合的第一运动滑块，

所述第二方向运动组件具有设置在所述支撑板上的沿着第二方向延伸的第二运动导轨和与所述第二运动导轨配合的第二运动滑块。

3.根据权利要求2所述的减振设备，其特征在于，在所述第一运动导轨与所述第一运动滑块之间，以及在所述第二运动导轨与所述第二运动滑块之间均设置橡胶件。

4.根据权利要求2所述的减振设备，其特征在于，在所述第一质量块与所述第二运动滑块之间固定设置第二质量块，所述第二质量块构造为中空的箱式。

5.根据权利要求4所述的减振设备，其特征在于，在所述第二质量块内设置铅块或者水。

6.根据权利要求1所述的减振设备，其特征在于，在所述端板上设置弯折型固定架，所述固定架的一面与所述端板连接，而另一面用于固定所述永磁体。

7.根据权利要求6所述的减振设备，其特征在于，所述端板与所述固定架采用螺栓连接，且设置在所述端板和所述固定架上的用于螺栓穿过的连接孔中的至少一个设置为沿纵向的条状。

8.根据权利要求1到7中的任一项所述的减振设备，其特征在于，所述非磁性导体与所述永磁体之间的距离为1到6厘米。

Images