CN110043602B

CN110043602B - 风力涡轮机

Info

Publication number: CN110043602B
Application number: CN201910043854.0A
Authority: CN
Inventors: T.芒克-汉森
Original assignee: Siemens Gamesa Renewable Energy AS
Current assignee: Siemens Gamesa Renewable Energy AS
Priority date: 2018-01-17
Filing date: 2019-01-17
Publication date: 2022-05-03
Anticipated expiration: 2039-01-17
Also published as: EP3514374B1; US11353006B2; US20190219030A1; EP3514374A1; DK3514374T3; CN110043602A

Abstract

一种风力涡轮机（1），包括：容器（12）；布置在所述容器（12）内的流体（29）；以及布置在所述容器（12）内的阻尼体（30），所述阻尼体（30）被浸入所述流体（29）中，并且所述阻尼体（30）构造成在所述容器（12）内移动，其中，所述流体（29）和所述阻尼体（30）构造成阻尼所述风力涡轮机（1）的振荡。这具有如下优点，即：提供了更有效的阻尼系统，这是因为一方面流体（29）例如通过晃动来阻尼，并且另一方面阻尼体（30）通过至少部分地移动通过流体（29）来阻尼。

Description

风力涡轮机

技术领域

本发明涉及一种风力涡轮机。

背景技术

现代风力涡轮机可包括塔架、连接到塔架的机舱、连接到机舱的轮毂和连接到轮毂的转子叶片。这样的风力涡轮机可具有超过100或200米的高度。因此，例如由于风载荷，可能发生塔架和机舱的上端的移动。这导致风力涡轮机的振荡。随着轮毂高度的增加和/或更细长的塔架结构，越来越需要找到阻尼这种塔架振荡的最佳解决方案，以防止涡轮机故障，这是因为这些移动导致例如偏摆系统、传动系、齿轮箱和/或塔架本身中的巨大载荷。然而，现代风力涡轮机是弱阻尼结构。主阻尼可能由转子的振动运动所引起的气动力产生。

EP 1 855 000 A1示出了一种流体晃动阻尼器，其包括至少一个中空体，该中空体具有内部空间和包含在该内部空间中的流体。中空凸起从该中空体的壁向外延伸。该中空凸起形成凸起空间，该凸起空间是所述内部空间的一部分。

发明内容

本发明的一个目的在于提供一种改进的风力涡轮机。

因此，提供了一种风力涡轮机。所述风力涡轮机包括：容器；布置在所述容器内的流体，以及布置在所述容器内的阻尼体，所述阻尼体被浸入所述流体中，并且所述阻尼体构造成在所述容器内移动，其中，所述流体和所述阻尼体构造成阻尼所述风力涡轮机的振荡。

与已知的风力涡轮机对比，提供了更有效的阻尼系统，这是因为一方面，流体例如通过晃动来阻尼，并且另一方面，阻尼体通过至少部分地移动通过流体来阻尼。对风力涡轮机处的振荡进行阻尼通常将减少塔架上的疲劳载荷。这具有可以减少塔架中所需的钢的量的优点。此外，与其他阻尼系统相比，减少了体积需求。

风力涡轮机的阻尼系统可以包括所述容器、流体和阻尼体。优选地，即使在风力涡轮机处于静止操作模式时，并且即使在风力涡轮机未连接到电源时，这样的阻尼系统也应当能够提供有效的阻尼。因此，该阻尼系统可以在没有任何能量需求装置（即，电感应系统）的情况下操作。特别地，该阻尼系统是被动系统（passive system）。这可意味着没有设置致动器用于影响阻尼体和/或流体的运动。替代性地，阻尼系统可以设置为半主动的，例如具有致动器，该致动器构造成影响阻尼体和/或流体的运动。

“风力涡轮机”当前是指将风的动能转化成旋转能的装置，该旋转能可以再次通过该装置转化成电能。优选地，风力涡轮机包括塔架、连接到塔架的上端的机舱、可旋转地连接到机舱的轮毂以及连接到轮毂的转子叶片。

优选地，所述阻尼体是滑动元件，其构造成在所述容器内滑动，用于阻尼风力涡轮机的振荡。优选地，所述阻尼体是固体（solid body）。特别地，所述阻尼体可以被称为阻尼质量。特别地，所述容器具有长形形状，其中，所述容器的长度是所述容器的宽度和/或高度的至少两倍、三倍、四倍、五倍、六倍、七倍、八倍、九倍或甚至十倍。优选地，所述容器包括收容阻尼体和流体的固体防水壳体。优选地，所述流体包括油或水。

根据一个实施例，所述容器和所述阻尼体被构造成防止所述阻尼体在所述容器内完全旋转。

这具有如下优点，即：例如，基本上防止了滚动摩擦。滑动摩擦具有优于滚动摩擦的优点，即：更多的动能可以被转化成热能，并且因此，可以实现增加的阻尼效果。优选地，阻尼体的长度大于包含阻尼体的容器的内部空间的高度。

根据另一实施例，风力涡轮机还包括塔架，其中，所述容器被布置在该塔架内。

要理解的是，所述阻尼体和流体被布置在所述容器内，并且因此，也被布置在所述塔架内。优选地，所述容器被布置在塔架的高度的上部或最上部的三分之一、四分之一、五分之一、六分之一、七分之一、八分之一、九分之一或十分之一处。特别地，所述容器被布置在塔架的上端处。这具有如下优点，即：可以在高振荡幅度下阻尼塔架的振荡。

根据另一实施例，所述容器可以被布置在机舱处或机舱内。

根据另一实施例，阻尼体的剖面填充所述容器的剖面的至少30%、40%、50%、60%、70%、80%、90%、95%或98%。

因此，可以有效地使用容器的内部空间。优选地，阻尼体的纵向剖面填充所述容器的纵向剖面的小于70%、60%、50%、40%、30%、20%、15%、10%或5%。

根据另一实施例，所述容器包括用于阻尼体的滑动表面，其中，该滑动表面具有弯曲的形状。

因此，所述阻尼体被构造成在弯曲的滑动表面上滑动。优选地，所述容器的滑动表面形成用于阻尼体的滑动路径。优选地，该滑动路径的最低点沿所述容器的长度布置在中间。这具有如下优点，即：由于重力作用，阻尼体被朝向容器的中心促动。

根据另一实施例，所述阻尼体的滑动表面具有弯曲的形状。

这具有如下优点，即：在容器的滑动表面弯曲的情况下，可以实现容器的滑动表面与阻尼体的滑动表面之间的较大接触面积。

根据另一实施例，所述阻尼体具有正方形、五边形、矩形和/或梯形的剖面形状。

这具有如下优点，即：可以改善阻尼体与容器的内部空间的适配。优选地，所述容器的内部空间具有与阻尼体基本上相同的剖面形状。

根据另一实施例，所述阻尼体和所述容器中的一个包括凹部，并且所述阻尼体和所述容器中的另一个包括引导元件，所述引导元件与所述凹部相互作用，用于沿所述容器的长度引导所述阻尼体。

这具有如下优点，即：阻尼体在容器内的运动被很好地限定，并且因此，可在风力涡轮机的生命期期间可靠地重复。此外，还可以增加容器的滑动表面与阻尼体的滑动表面之间的接触面积。优选地，所述凹部和所述引导元件沿阻尼体和/或容器的相应长度延伸。优选地，在剖面图中，所述凹部基本上形成为所述引导元件的负形。特别地，所述引导元件具有燕尾形、三角形、四边形或梯形的剖面形状。

根据另一实施例，所述容器包括端部，并且所述阻尼体包括用于装配到所述容器的端部中的端部，其中，所述容器和所述阻尼体被构造成使得当所述阻尼体的端部装配到所述容器的端部中时，流体被阻挡在所述阻尼体的端面和所述容器的端面之间。

这具有如下优点，即：可以实现用于阻尼体的软的端部止动件。因此，可以防止阻尼体和容器之间的非弹性碰撞（冲击）。要理解的是，阻尼体的端面由阻尼体的所述端部构成，并且容器的端面由容器的所述端部构成。优选地，阻尼体包括两个这样的端部，并且容器包括两个这样的端部，使得所述软的端部止动件设置在容器的两端处。

根据另一实施例，容器的内部空间包括沿容器的长度恒定的高度。

因此，简化了容器的生产。优选地，所述内部空间具有基本上长方体的形状。替代性地，所述内部空间可以具有弯曲的形状。

根据另一实施例，容器的内部空间包括沿容器的长度减小的高度。

优选地，该高度从容器的中部朝向容器的两个端面减小。

根据另一实施例，容器的内部空间的至少10%、20%、30%、40%、50%、60%、70%、80%或90%填充有流体。

因此，由于所述流体而可以实现高阻尼效果。

根据另一实施例，所述风力涡轮机还包括：第一容器和第一阻尼体，所述第一阻尼体与所述流体一起布置在所述第一容器内；以及第二容器和第二阻尼体，所述第二阻尼体与所述流体一起布置在所述第二容器内。

前面提到的容器是第一容器，并且前面提到的阻尼体是第一阻尼体。优选地，设置第三容器和第三阻尼体，所述第三阻尼体与流体一起布置在所述第三容器内。特别地，设置第四容器和第四阻尼体，所述第四阻尼体与流体一起布置在所述第四容器内。优选地，设置第五容器和第五阻尼体，所述第五阻尼体与流体一起布置在所述第五容器内。特别地，设置第六容器和第六阻尼体，所述第六阻尼体与流体一起布置在所述第六容器内。

根据另一实施例，所述第一容器横跨所述第二容器。

这具有可以在两个方向上提供有效阻尼的优点。特别地，第一容器和第二容器二者都穿过塔架的纵向中轴线。因此，可以尽可能长地设置第一容器和第二容器，这是因为可以实现最佳的空间使用（例如，在塔架的内部空间处）。

根据另一实施例，所述第一容器平行于所述第二容器布置。

因此，可以增加在一个方向上的阻尼效果。优选地，在这种情况下，第一容器和第二容器不穿过塔架的纵向中轴线。

根据另一实施例，所述风力涡轮机还包括布置在第一容器和第二容器之间的线缆。

优选地，所述线缆包括从机舱朝向塔架的下端延伸的线束。优选地，所述线缆被设置用于将电能从机舱传导到位于风力涡轮机外部的供电网络。优选地，线缆线束还包括信号线缆。特别地，塔架的纵向中轴线延伸穿过所述线缆或线缆线束。这具有如下优点，即：当机舱相对于塔架旋转时，线缆或线缆线束不需要很多空间。

参考第一容器和第一阻尼体描述的实施例和特征也比照适用于第二、第三、第四、第五和/或第六容器和阻尼体。

本发明的其他可能的实施方式或替代方案还包括本文未明确提及的上文所述或下文关于实施例所述的特征的组合。本领域技术人员还可以向本发明的最基本形式添加个别或孤立的方面和特征。

附图说明

结合附图，通过后续的描述和从属权利要求，本发明的其他实施例、特征和优点将变得显而易见，附图中：

图1示出了根据一个实施例的风力涡轮机的透视图；

图2示出了塔架的一个实施例的图1中的剖面II-II；

图3示出了塔架的另一实施例的图1中的剖面II-II；

图4示出了塔架的另一实施例的图1中的剖面II-II；

图5示出了塔架的另一实施例的图1中的剖面II-II；

图6示出了多个容器的示意性透视图；

图7示出了容器的一个实施例的图4中的剖面VII-VII；

图8示出了该容器的另一实施例的图4中的剖面VII-VII；

图9示出了该容器的另一实施例的图4中的剖面VII-VII；

图10示出了该容器的另一实施例的图4中的剖面VII-VII；

图11示出了该容器的另一实施例的图4中的剖面VII-VII；

图12示出了该容器的另一实施例的图4中的剖面VII-VII；

图13示出了该容器的另一实施例的图4中的剖面VII-VII；

图14示出了该容器的另一实施例的图13中的细节视图XIV；

图15示出了该容器的另一实施例的图4中的剖面VII-VII；

图16至图32示出了该容器的其他实施例的图7中的剖面XVI-XVI；

图33示出了该容器的另一实施例的图4中的剖面VII-VII；

图34示出了该容器的另一实施例的图4中的剖面VII-VII；

图35示出了该容器的另一实施例的图4中的剖面VII-VII；以及

图36示出了该容器的另一实施例的图4中的剖面VII-VII。

在附图中，除非另有指示，否则相同的附图标记表示相同或功能上等同的元件。

具体实施方式

图1示出了风力涡轮机1。风力涡轮机1包括转子2，其连接到布置在机舱3内的发电机（未示出）。机舱3被布置在风力涡轮机1的塔架4的上端处。

转子2包括三个风力涡轮机叶片5。风力涡轮机叶片5被连接到风力涡轮机1的轮毂6。这种类型的转子2可以具有例如范围从30米至200米或甚至更大的直径。风力涡轮机叶片5经受高的风载荷。同时，风力涡轮机叶片5需要重量轻。由于这些原因，现代风力涡轮机1中的风力涡轮机叶片5由纤维增强复合材料制成。其中，由于成本原因，玻璃纤维一般优于碳纤维是优选的。常常使用呈单向纤维垫（unidirectional fiber mat）形式的玻璃纤维。

塔架4包括下端7和上端8，其中，下端7背离（averted from）机舱3。此外，机舱3连接到塔架4的上端8。当风力涡轮机1例如经受高风载荷时，上端8与机舱3一起远离中性位置移动，这导致振荡。通常，这种振荡的幅度在上端8处比在下端7处要大。因此，在塔架4或机舱3的上端8处设置阻尼系统可能是有用的。

图2示意性地示出了塔架4的一个实施例的图1中的剖面II-II，该剖面II-II与塔架4的上端8（参见图1）相交。特别地，图2示出了塔架4的内部的顶视图。塔架4包括壁9，其是塔架4的最外部的壁，并且因此，面向风力涡轮机1的外部环境10。壁9具有圆环形的剖面，并且围绕塔架4的内部空间11。此外，容器12被设置在内部空间11内。

当从上方观察时，容器12具有基本上矩形的形状，并且特别是刚性地连接到塔架4（未示出）。此外，容器12包括第一端面13（或端壁）和第二端面14（或端壁），二者都面向壁9并且彼此背离。容器12的长度L可以是壁9的内径D的至少50%、60%、70%、80%、90%、95%或98%。流体29（未示出）和阻尼体30（也表示为第一阻尼体）被布置在容器12内（见虚线）。阻尼体30被浸入流体29中（参见图7），并且被构造成在容器12内移动，其中，流体29和阻尼体30被构造成阻尼风力涡轮机1的振荡。容器12、流体29和阻尼体30可以被称为阻尼系统。

此外，阻尼方向R1从端面14朝向端面13延伸，并且反之亦然。容器12朝向阻尼方向R1是长形的。优选地，内部空间11是基本上圆柱形的，并且关于中轴线15具有旋转对称性，其中，容器12与内部空间11的中轴线15相交。

特别地，设置了另一容器16（也表示为第二容器）。流体29（未示出）和阻尼体30'（也表示为第二阻尼体）被布置在容器16内（见虚线）。阻尼体30'被浸入流体29中，并且被构造成在容器16内移动，其中，流体29和阻尼体30'被构造成阻尼风力涡轮机1的振荡。容器12和容器16可以是相同的，其中，容器16的阻尼方向R2基本上垂直于阻尼方向R1。因此，塔架4可以在彼此垂直的两个方向R1、R2上被阻尼。特别地，容器12、16可选地沿竖直方向Z之间以一定距离一个放置在另一个之上，但相对于彼此转动90°，该竖直方向Z也是塔架4的纵向方向（参见图1）。优选地，容器12、16被放置为靠近机舱3（参见图1），即放置在塔架4的上端8中可能的最顶点处。替代性地，容器12、16可以被放置在机舱3内。容器12、16可以作为一对容器12、16提供。

图3示意性地示出了塔架4的另一实施例的图1中的剖面II-II。优选地，两对容器12、16、17、18可以彼此放置在塔架4的上端8处，特别是放置在塔架4的顶部上，并且每对容器可以相对于彼此扭转。容器12的阻尼方向R1与容器17的阻尼方向R3之间的角度α可以在30°和60°之间，特别是为45°。容器16的阻尼方向R2与容器18的阻尼方向R4之间的角度β可以在30°和60°之间，特别是为45°。例如，所有容器12、16、17、18都与中轴线15相交。

优选地，这些对容器12、16、17、18中的若干个可以彼此放置在塔架4的上端8处，特别是放置在塔架4的顶部上，并且每对容器可以相对于彼此扭转。这具有如下优点，即：可以确保在多个方向上的有效阻尼。

图4示意性地示出了塔架4的另一实施例的图1中的剖面II-II。与图3对比，容器12、16彼此平行布置，从而在之间形成间隙G1。这意味着阻尼方向R1、R2基本上彼此平行。优选地，容器12、16被布置在相同的水平面E中，该水平面E基本上垂直于中轴线15（参见图2）。此外，容器17、18特别地也彼此平行布置并且布置在容器12、16下方。特别地，间隙G2布置在容器17、18之间。优选地，阻尼方向R1、R2垂直于阻尼方向R3、R4布置。中轴线15被布置在容器12、16之间和容器17、18之间，使得在容器12、16、17、18之间提供了中央中空空间19。

优选地，线缆20、21、22、23、24沿中轴线15延伸穿过该中央中空空间19。特别地，中央线缆24与中轴线15相交。这具有如下优点，即：塔架4的中心未被阻挡。因此，在机舱3相对于塔架4旋转（偏摆运动）的情况下，线缆20、21、22、23、24具有理想的位置。优选地，设置至少一个基本上自由的悬挂线缆20、21、22、23、24，其可以由于机舱3的偏摆运动而自由地扭转。优选地，电梯区域（或提升区域，lift area）25可以被设置在内部空间11的径向外部边界区域处。替代性地，电梯区域25可以沿中轴线15设置，其中，该电梯区域延伸穿过中央中空空间19。特别地，梯子区域26被设置在内部空间11内的壁9处。

优选地，容器12、16、17、18被放置在固定位置，例如安置在支撑件上，所述支撑件例如连接到塔架4的平台或支撑梁（未示出）。特别地，在一个替代实施例中，这样的支撑件也可以设计成可移动的，即能够转动（0-360度）。为了根据给定的主导（但是改变的）风向来优化阻尼效果。该移动可以与机舱3的偏摆运动直接相关，或者可以独立地工作。当机舱3的偏摆功能受损时，后者是特别有用的。如果机舱3不面向风（对于逆风涡轮机而言），则最优的阻尼尤其在高风速下是至关重要的。

容器12、16例如与中轴线15（参见图2）具有相同的距离，并且因此，当从上方观察（或锁定，locking）时关于塔架4的中心平衡。而且，容器17、18例如也与中轴线15（参见图2）具有相同的距离，并且因此关于塔架4的中心平衡。

图5示意性地示出了塔架4的另一实施例的图1中的剖面II-II。与图4对比，容器12、16、17、18从壁9朝向风力涡轮机1的外部环境10突出。此外，容器12、16、17、18的长度L大于壁9的内径D。因此，容器12、16、17、18从塔架4的外裙部中向外延伸。

替代性地，容器12、16、17、18原则上也可以被附接到塔架4的外裙部，即，一个或多个单独的容器12、16、17、18或者成对的容器12、16、17、18可以被放置在塔架4周围的各种位置处。

图6示出了多个容器12、16、17、18、27、28和位于容器12、16、17、18、27、28之间的中央线缆24的示意性透视图。与图4对比，另一对容器27、28被设置在容器17、18下方。容器27、28平行于容器12、16布置。例如，容器17、18被堆叠在容器27、28上，并且容器12、16被堆叠在容器17、18上。此外，另外的容器对（未示出）还可以被堆叠在容器12、16上。优选地，每个容器12、16、17、18、27、28都被设置为阻尼系统。

图7示出了容器12的图4中的纵向剖面VII-VII。如图4中所示，流体29和阻尼体30被布置在容器12内。阻尼体30被浸入流体29中，并且被构造成在容器12内移动，其中，流体29和阻尼体30被构造成阻尼风力涡轮机1的振荡。特别地，容器12和阻尼体30被构造成防止阻尼体30在容器12内完全旋转。因此，基本上防止了滚动摩擦。滑动摩擦具有优于滚动摩擦的优点，即：当比较阻尼体30的相同移动路径35时，更多的动能可被转化成热能。特别地，移动路径35基本上从端面13延伸到端面14，并且反之亦然。优选地，阻尼体30的长度A大于包含阻尼体30的容器12的内部空间31的高度H。

容器12包括底板面37（或底壁），其具有用于阻尼体30的滑动表面32，其中，滑动表面32优选地具有弯曲的形状。优选地，当从上方观察时，滑动表面32是凹的，使得阻尼体30被布置在势阱（potential well）内。如图7中所示，阻尼体30被布置在滑动表面32的最低点34处，该最低点34可以被视为阻尼体30的静止位置。重力G朝向该静止位置促动阻尼体30，该静止位置优选地布置在端面13和端面14之间的中间，并且因此是容器12的中心位置。此外，容器12的顶板面36（或顶壁）也可以具有弯曲的形状。优选地，当从上方观察时，顶板面36是凹的。顶板面36与底板面37相对布置。在一些情况下，顶板面36也可以是与滑动体30相互作用的滑动表面。内部空间31被端面13、14、底板面37、顶板面36和侧壁57、58（参见图16）围绕。

特别地，内部空间31可以具有弯曲的形状。阻尼体30的滑动表面33可以具有弯曲的形状。特别地，阻尼体30设置有包括滑动表面33的弯曲底面38。因此，在弯曲的滑动表面32的情况下，可以实现滑动表面32与阻尼体30的滑动表面33之间的较大接触面积。

优选地，容器12的内部空间31的至少10%、20%、30%、40%、50%、60%、70%、80%、90%、95%或甚至更多填充有流体29。当阻尼体30移动通过流体29同时使流体29移位时，可以实现阻尼效果。此外，流体29本身例如抵靠端面13、14晃动，并且因此提供了进一步的阻尼效果。可选地，可以通过使阻尼体30的滑动表面33在容器12的滑动表面32上滑动来实现进一步的阻尼。

替代性地，阻尼体30可以浮在流体29上（参见图8），使得滑动表面33在某些情况下不会或永久不会与滑动表面32或底板面37接触。因此，在滑动表面32、33之间将基本上不会发生滑动摩擦。特别地，阻尼体30的纵向剖面可以是拱形的。阻尼体30和容器12可以具有相似的曲率，以便在风力涡轮机1振荡时提供从一个端面13到另一个端面14的平滑滑动运动。

阻尼体30能够在容器12内从端面13移动、特别是滑动到端面14，以反作用地响应于塔架振荡。阻尼体30的移动路径35由容器12的形状和长度L决定，该容器12可以完全地填充以流体29（例如，在已放置阻尼体30之后）或仅部分地填充有流体29。当风力涡轮机1振荡时，即在一个方向上远离其初始位置移动时，阻尼体30和流体29将与该方向相反地移动。由于风向明显地改变并且容器12例如被放置在固定和锁定的位置，所以使用这些容器12、16、17、18、27、28（参见图2至图6）中的至少两个或更多个是有利的。当将容器12、16、17、18、27、28彼此垂直布置时，可以覆盖最佳的阻尼系统，而不管风向（并且因此，塔架振荡方向）如何。

图8示出了容器12的另一实施例的图4中的纵向剖面VII-VII。与图7对比，阻尼体30的纵向剖面是基本上矩形的。此外，顶板面36和底板面37是基本上平坦的。容器12的内部空间31包括沿容器12的长度L恒定的高度H。内部空间31的纵向剖面优选为矩形。

图9示出了容器12的另一实施例的图4中的纵向剖面VII-VII。与图8对比，阻尼体30包括弯曲的底面38。当从下方观察时，底面38是凸的。此外，容器12包括弯曲的底板面37。此外，容器12的内部空间31包括沿容器12的长度L不恒定的高度H。该高度H从容器12的最低点34朝向两个端面13、14减小。

图10示出了容器12的另一实施例的图4中的纵向剖面VII-VII。与图9对比，顶板面36具有弯曲的形状。当从上方观察时，顶板面36是凹的。

图11示出了容器12的另一实施例的图4中的纵向剖面VII-VII。与图10对比，容器12的内部空间31包括沿容器12的长度L恒定的高度H。此外，阻尼体30的顶面39具有弯曲的形状。当从上方观察时，顶面39是凹的。

图12示出了容器12的另一实施例的图4中的纵向剖面VII-VII。与图11对比，顶板面36包括布置在顶板面36的一侧（右侧）处的平坦部分40和布置在顶板面36的另一侧（左侧）的平坦部分41。内部空间31在平坦部分40处的高度H1朝向端面13减小。内部空间31在平坦部分41处的高度H2朝向端面14减小。内部空间31在平坦部分40、41之间的高度H可以是基本上恒定的。

容器12的高度H1、H2变化，特别是使得该高度朝向端面13、14逐渐减小。因此，容器12的剖面面积朝向端面13、14逐渐减小。这具有如下优点，即：当风力涡轮机1沿一个方向移动时，阻尼体30和液体29沿反作用方向移动，使得阻尼体29在它之前推动部分的液体29，从而在相应的端面13、14处形成液体“缓冲区”。

当阻尼体30朝向端面13、14移动时，该液体“缓冲区”将减慢并停止阻尼体30。特别地，阻尼体30优选地设计成使得它与容器剖面基本上匹配但保持自由移动，以使阻尼体30能够推向液体29，而没有太多液体29仅仅只是流过阻尼体30，因为这减小了“缓冲区”的效果。

替代地或附加地，可以设置两个端面13、14处的端部止动件或阻断机构（未示出），用于防止阻尼体30损伤容器12的端面13、14，这是因为由于阻尼体30和端面13、14之间的碰撞而可能产生很大的力。这样的端部止动件可包括放置在容器12的任一侧处的例如橡胶材料的可压缩材料或者高摩擦材料。

图13示出了容器12的另一实施例的图4中的纵向剖面VII-VII。与图12对比，阻尼体30被示出为处于靠近端面13的位置处，同时朝向端面13移动（见虚线箭头44）。此外，顶板面36包括弯曲部分42而不是平坦部分40，以及包括弯曲部分43而不是平坦部分41。此外，阻尼体30的顶面39是基本上平坦的。而且，阻尼体30具有基本上梯形的纵向剖面，其中，底面38是弯曲的。阻尼体30包括彼此背离的端面45、46。此外，阻尼体30的端面45面向容器12的端面13。此外，阻尼体30的端面46面向容器12的端面14。如图13中所示，当阻尼体30朝向端面13移动时，流体29被阻挡在阻尼体30的端面45和容器12的端面13之间，从而例如形成流体前缘。

此外，流体流47与阻尼体30在底面38和底板面37之间的运动（参见箭头44）相反地流动，从而引起流体摩擦的增加，并且因此，引起增加的阻尼效果。而且，流体流48可以与阻尼体30在顶面39和顶板面36之间的运动（参见箭头44）相反地流动，从而引起流体摩擦的增加，并且因此，引起增加的阻尼效果。优选地，这种效果也可以发生在容器12的侧壁57、58（参见图16）和阻尼体30的侧面55、56（参见图16）之间。

特别地，在流体前缘和阻尼体30之间捕获的任何空气也将有助于这种朝向所述运动（参见箭头44）的反作用效果。

图14示出了容器12的另一实施例的图13中的细节视图XIV。与图13对比，容器12包括端部49，并且阻尼体30包括用于装配到容器12的端部49中的端部50，其中，容器12和阻尼体30被构造成使得当阻尼体30的端部50装配到容器12的端部49中时，流体29被阻挡在阻尼体30的端面45和容器12的端面13之间。

此外，端部49包括接触表面51，并且端部50包括接触表面52，其中，接触表面52被构造成接触接触表面51，用于限定阻尼体30在容器12内的端部位置。特别地，端部49基本上形成端部50的负形（negative form）。优选地，接触表面51、52基本上垂直于底板面37和/或底面38布置。

优选地，端部50成形为使得它基本上不接触端部49的除底板面37、接触表面51和例如侧壁57、58（参见图16）之外的任何表面。这种设计可以在端部位置防止阻尼体30卡在容器12的顶板面36和底板面37之间。

图15示出了容器12的另一实施例的图4中的纵向剖面VII-VII。优选地，容器12是用于将流体29保持在内部空间31内的封闭结构。然而，容器12可以包括处于顶板面36处的开口53，用于将流体29和阻尼体30特别是从上方放置在容器12内。此外，该开口53可被用于维修目的。此外，可以设置帽54以便关闭开口53。

容器的材料可以是任何材料，例如金属壳或由复合材料等制成。优选地，阻尼体30是耐用的高密度材料，例如诸如铁或铅之类的金属。优选地，设置重的阻尼体30以获得更好的阻尼效果。特别地，阻尼体30容易研磨或抛光，以提供光滑的滑动表面33以易于滑动运动。优选地，阻尼体30包括用于实现减小的摩擦的外部涂层或覆盖材料，例如特氟隆或其他聚合材料。

在替代实施例中，阻尼体30被放置在盒（例如，板）上或盒（例如，壳体）内，该盒可在容器12和阻尼体30之间提供低摩擦接触点。此外，材料应当被选择为不会在容器12中的流体29的影响下随着时间的推移而劣化或腐蚀，这是因为滑动运动可能会增加这种效果。所述流体例如是油，其可以防止阻尼体30在其滑动运动时在很大程度上（to a greatextend）与容器12接触。

特别地，阻尼体30可以是作为单件式元件提供的固体结构，但也可以由紧挨着彼此堆叠或者一个堆叠在另一个的顶部上并且联接在一起以形成一个结构的分开的元件制成。

特别地，流体29可以是水，其可选地包括多种不同的试剂，例如盐。该试剂优选为氯化钠，因为它对环境无害，并且因为氯化钠在水中的溶解度几乎不随温度变化，使得在容器12中将不会发生结晶。氯化钠既降低了水的冻结温度又提高了密度。

优选地，该试剂是具有成本优势的氯化锌和/或硫酸亚铁和/或硝酸亚铁。此外，该试剂还可以是甘油。油可以被用作流体29。这样的油的示例可以是矿物油、动物油或植物油。优选地，这样的油满足以下性质中的至少一个：

i）比水高的密度，

ii）不易燃，

iii）低挥发性，

iv）低凝固点，

v）具有一定粘度，该粘度：

a）在对振荡的响应相对较快的情况下提供自由流动的流体29的质量，

b）允许阻尼体30即使在低温下也容易地滑动，或者

c）足够高以有效地促成“缓冲区”效果并有助于减慢阻尼体30（端部止动件效果）。

优选地，容器12被放置在指定为附接到塔架4或机舱3的平台或支撑梁上。放置的时间可以在给定的塔架4已被放置在风力涡轮机地基（在岸或离岸）上之后完成，但是优选地在安装塔架4之前在该部段中预组装。

图16示出了容器12的另一实施例的图7中的剖面图XVI-XVI，其中，容器12和阻尼体30相交。优选地，容器12具有长形形状，其中，容器12的长度L是容器12的宽度W和/或高度V的至少两倍、三倍、四倍、五倍、六倍、七倍、八倍、九倍或甚至十倍。特别地，阻尼体30的剖面填充容器12的剖面的至少30%、40%、50%、60%、70%、80%、90%、95%或98%。阻尼体30包括侧面55、56，该侧面55、56彼此背离并且基本上垂直于顶面39和/或底面38布置。此外，容器12还包括面向侧面55的侧壁57和面向侧面56的侧壁58。阻尼体30具有基本上矩形的剖面形状。容器12具有基本上矩形的剖面形状。

图17示出了容器12的另一实施例的图7中的剖面图XVI-XVI。与图16对比，阻尼体30和容器12二者都具有二次剖面形状。

图18示出了容器12的另一实施例的图7中的剖面图XVI-XVI。与图16对比，底面38和底板面37是屋顶形的。阻尼体30具有五边形的剖面形状。

图19示出了容器12的另一实施例的图7中的剖面图XVI-XVI。与图16对比，当从下方观察时底面38是凸的，并且当从上方观察时底板面37是凹的。

图20示出了容器12的另一实施例的图7中的剖面图XVI-XVI。与图16对比，侧面55、56当在其上观察时是凹的。此外，当从内部空间31观察时，侧壁57、58是凸的。

图21示出了容器12的另一实施例的图7中的剖面图XVI-XVI。与图16对比，底面38和顶面39当在其上观察时是凸的。此外，当从内部空间31观察时，顶板面36和底板面37是凹的。

图22示出了容器12的另一实施例的图7中的剖面图XVI-XVI。与图16对比，底面38当在其上观察时是凸的。此外，当从内部空间31观察时，底板面37是凹的。顶面39在剖面图中具有三角形的腔。此外，顶板面36适应于顶面39。

图23示出了容器12的另一实施例的图7中的剖面图XVI-XVI。与图16对比，阻尼体30包括处于底面38处的凹部59，并且容器12包括处于底板面37处的引导元件60，该引导元件60与凹部59相互作用，特别是在凹部59中突出，用于沿容器12的长度L引导阻尼体30。优选地，引导元件60具有梯形的剖面形状。优选地，底面38适应于引导元件60。

图24示出了容器12的另一实施例的图7中的剖面图XVI-XVI。与图23对比，设置了处于底板面37处的两个这样的引导元件60以及处于底面38处的两个这样的凹部59，其中，引导元件60优选地具有三角形的剖面形状。

图25示出了容器12的另一实施例的图7中的剖面图XVI-XVI。与图24对比，设置了三个这样的引导元件60和三个这样的凹部59。引导元件60被设置在侧壁57、58和底板面37处。凹部59被设置在侧面55、56和底面38处。

图26示出了容器12的另一实施例的图7中的剖面图XVI-XVI。与图24对比，当从上方观察时顶面39是凹的，并且当从下方观察时底面38是凸的。此外，顶板面36和底板面37相应地适配。

图27示出了容器12的另一实施例的图7中的剖面图XVI-XVI。与图23对比，设置了四个这样的引导元件60和四个这样的凹部59。引导元件60被设置在侧壁57、58处，并且两个引导元件60被设置在底板面37处。相对应的凹部59被设置在侧面55、56和底面38处。引导元件60和凹部59是圆形的。

图28示出了容器12的另一实施例的图7中的剖面图XVI-XVI。与图23对比，引导元件60是燕尾形的，其中，凹部59适应于该引导元件60。

图29示出了容器12的另一实施例的图7中的剖面图XVI-XVI。与图20对比，每个侧壁57、58都包括引导元件60，并且每个侧面55、56都包括相对应的凹部59。

引导元件60可以被称为轨道系统，其沿容器的长度L（全部或部分地）延伸。功能可以是在于容器12内滑动期间引导阻尼体30。引导元件60还可以被表征为用于阻尼体30的侧壁保护装置和/或滑动垫。这样的引导元件60可以沿容器12的内部空间31在任何一侧处放置，并且因此，将防止阻尼体30抵靠壁刮擦。这样的引导元件60可以与容器12分开设置，或者可以形成在容器12内作为其整体部分。优选地，引导元件60是部分或全部可更换的。

图30示出了容器12的另一实施例的图7中的剖面图XVI-XVI。与图16对比，阻尼体30和容器12具有圆形的剖面形状。此外，四个引导元件60接触阻尼体30地沿容器12的周界散布。引导元件60朝向阻尼体30逐渐变细。

图31示出了容器12的另一实施例的图7中的剖面图XVI-XVI。与图27对比，顶板面36包括另一引导元件60。此外，在阻尼体30处没有设置凹部59。

图32示出了容器12的另一实施例的图7中的剖面图XVI-XVI。与图16对比，当从下方观察时底面38是凹的，并且当从上方观察时底板面37是凸的。

图33示出了容器12的另一实施例的图4中的纵向剖面VII-VII。容器12还包括补偿容器61。该补偿容器61借助于两个管道62、63连接到容器12。第一管道62靠近第一端面13连接到容器12。第二管道63靠近第二端面14连接到容器12。每个管道62、63包括阀64、65。阀64、65控制流体29的流速，并且由此，控制阻尼体30的流速。阻尼体30可以完全地或仅部分地浸入流体29中。

图34示出了容器12的另一实施例的图4中的纵向剖面VII-VII。根据图34的容器12与根据图33的容器12的不同之处在于，它不具有补偿容器61，而是仅具有带有阀67的一个管道66。管道66靠近容器12的第一端面13和第二端面14二者连接到该容器12。

图35示出了容器12的另一实施例的图4中的纵向剖面VII-VII。根据图35的容器12与根据图34的容器12的不同之处在于，不仅设置一个阻尼体30，而是设置多于一个阻尼体，例如三个。这些阻尼体30呈滚筒或圆柱体的形式，并且可在容器12内旋转。流体29可以通过一个或多个阀67来控制。

图36示出了容器12的另一实施例的图4中的纵向剖面VII-VII。根据图36的容器12与根据图35的容器12的不同之处在于，设置有单独的端部截止阀68，该端部截止阀68借助于管道69连接到顶板面36。

要理解的是，关于容器12、阻尼体30和流体29所描述的所有特征也比照适用于容器16、17、18、19、27、28。

尽管已根据优选实施例描述了本发明，但是对本领域技术人员而言显而易见的是，在所有实施例中修改都是可能的。

Claims

1.一种风力涡轮机（1），包括：

容器（12），

布置在所述容器（12）内的流体（29），以及

布置在所述容器（12）内的阻尼体（30），所述阻尼体（30）被浸入所述流体（29）中，并且所述阻尼体（30）构造成在所述容器（12）内移动，其中，所述流体（29）和所述阻尼体（30）构造成阻尼所述风力涡轮机（1）的振荡，

其中，所述容器（12）的内部空间（31）包括高度（H、H1、H2），所述高度沿所述容器（12）的长度（L）减小，并且

其中，所述容器（12）和所述阻尼体（30）被构造成防止所述阻尼体（30）在所述容器（12）内完全旋转。

2.根据权利要求1所述的风力涡轮机，

还包括塔架（4），其中，所述容器（12）被布置在所述塔架（4）内。

3.根据权利要求1或2所述的风力涡轮机，

其特征在于，所述阻尼体（30）的剖面填充所述容器（12）的剖面的至少30%、40%、50%、60%、70%、80%、90%、95%或98%。

4.根据权利要求1或2所述的风力涡轮机，

其特征在于，所述容器（12）包括用于所述阻尼体（30）的滑动表面（32），并且其中，所述滑动表面（32）具有弯曲的形状。

5.根据权利要求1或2所述的风力涡轮机，

其特征在于，所述阻尼体（30）的滑动表面（32）具有弯曲的形状。

6.根据权利要求1或2所述的风力涡轮机，

其特征在于，所述阻尼体（30）具有五边形、矩形或梯形的剖面形状。

7.根据权利要求1或2所述的风力涡轮机，

其特征在于，所述阻尼体（30）具有正方形的剖面形状。

8.根据权利要求1或2所述的风力涡轮机，

其特征在于，所述阻尼体（30）和所述容器（12）中的一个包括凹部（59），并且所述阻尼体（30）和所述容器（12）中的另一个包括引导元件（60），所述引导元件（60）与所述凹部（59）相互作用，用于沿所述容器（12）的长度（L）引导所述阻尼体（30）。

9.根据权利要求1或2所述的风力涡轮机，

其特征在于，所述容器（12）包括端部（49），并且所述阻尼体（30）包括用于装配到所述容器（12）的所述端部（49）中的端部（50），其中，所述容器（12）和所述阻尼体（30）被构造成使得当所述阻尼体（30）的所述端部（49）装配到所述容器（12）的所述端部（50）中时，流体（29）被阻挡在所述阻尼体（30）的端面（45、46）和所述容器（12）的端面（13、14）之间。

10.根据权利要求1或2所述的风力涡轮机，

其特征在于，所述容器（12）的所述内部空间（31）的至少10%、20%、30%、40%、50%、60%、70%、80%或90%填充有所述流体（29）。

11.根据权利要求1或2所述的风力涡轮机，

还包括：第一容器（12）和第一阻尼体（30），所述第一阻尼体（30）与所述流体（29）一起布置在所述第一容器（12）内；以及第二容器（16）和第二阻尼体（30'），所述第二阻尼体（30'）与所述流体（29）一起布置在所述第二容器（16）内。

12.根据权利要求11所述的风力涡轮机，

其特征在于，所述第一容器（12）横跨所述第二容器（16）。

13.根据权利要求11所述的风力涡轮机，

其特征在于，所述第一容器（12）平行于所述第二容器（16）布置。

14.根据权利要求13所述的风力涡轮机，

还包括布置在所述第一容器（12）和所述第二容器（16）之间的线缆（20、21、22、23、24）。