CN110475967B - 塔架振动阻尼器 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种塔架阻尼器,其适于安装在风轮机塔架中,所述塔架阻尼器包括:摆结构,其适于悬挂在所述风轮机塔架中,所述摆结构包括摆体;腔室,其保持阻尼液体,所述摆结构至少部分地浸入所述阻尼液体中;多个阻尼元件,其布置成当所述摆结构悬挂在所述风轮机塔架中时抑制所述摆结构的移动;以及悬挂装置,其用于将所述摆结构悬挂在所述风轮机塔架中,使得所述摆结构能够从所述摆结构的中立位置移位。
Description
技术领域
本发明涉及一种安装在例如风轮机塔架中的振动阻尼器。根据本发明的振动阻尼器具有贯通开口,该贯通开口便于例如维护人员可以以简单且安全的方式穿过振动阻尼器。根据本发明的振动阻尼器可以用作独立的振动阻尼器,或者它可以作为现有的振动阻尼器的附件提供。
背景技术
随着现代风轮发电机的高度变得越来越高,近年来在例如风轮机工业内的涡激振动的阻尼变得更加重要。
通常,可以通过改变暴露于风的结构的形状或改变暴露于风的结构的振动特性来阻尼涡激振动。改变结构的形状可能涉及例如扰流板固定到结构的外表面,而改变结构的振动特性可能涉及改变结构的固有频率,或者将振动阻尼器添加至结构。振动阻尼器放置在存在最大振动幅度的位置。在普通的风轮机中,这将是塔架或机舱的顶部。
CN 202091424U描述了用于安装在风轮机塔架中的振动阻尼器的实施例。
关于风轮机塔架,必须维持塔架的顶部和底部之间的通道,以便允许维护人员在对涡轮机进行维护时爬上塔架内以进入机舱。因此,关于将振动阻尼器放置在风轮机塔架内存在空间限制。
可以看出,本发明的实施方式的目的是提供一种简单、紧凑并且坚固的塔架振动阻尼器,其允许维护人员在塔架内以简单且安全的方式穿经振动阻尼器。
发明内容
在第一方面,通过提供适于安装在风轮机塔架中的塔架振动阻尼器来满足上述目的,该塔架振动阻尼器包括:
摆结构,其适于悬挂在所述风轮机塔架中,所述摆结构包括摆体;
腔室,其保持阻尼液体,所述摆结构至少部分地浸入所述阻尼液体中;
多个阻尼元件,其布置成当所述摆结构悬挂在所述风轮机塔架中时抑制所述摆结构的移动;以及
悬挂装置,其用于将所述摆结构悬挂在所述风轮机塔架中,使得所述摆结构能够从所述摆结构的中立位置移位,
其中,所述多个阻尼元件均包括由弹性且多孔的泡沫材料构成的泡沫部分。
本发明的塔架振动阻尼器由于其简单、紧凑且坚固的设计是有利的。
在一个实施方式中,根据本发明的塔架振动阻尼器具有环形摆体。
环形摆体允许维护人员以简单且安全的方式在塔架内穿过振动阻尼器。摆结构可以由铁制成,并且其重量根据特定要求可以在3至30吨的范围内。
关于多个阻尼元件的泡沫部分,术语“弹性”在本申请的上下文中描述了一种材料,该材料在例如通过牵拉、拉伸、压缩、弯折等变形之后能够恢复到原始形状。在本申请的上下文中,术语“多孔”描述了包含开孔或蜂窝结构的材料。因此,多个阻尼元件的泡沫部分可渗透流体,从而允许流体(包括阻尼液体)进出泡沫部分。
在未压缩状态下,泡沫部分的开孔可因此含有阻尼液体。在泡沫部分的压缩期间,开孔可以至少部分地收缩。该压缩产生具有一定流速的阻尼液流的向外定向的流动。压缩期间的流速受流动阻力的限制,流动阻力由泡沫部分的尺寸、孔隙率和形状决定。
在操作期间,摆结构从其中立位置的移位可以压缩多个阻尼元件中的至少一个,由此包含在相关泡沫部分的开孔中的阻尼液体将以一定流速从泡沫部分被挤出。当流速受到泡沫部分的流动阻力的限制时,能量由于粘性摩擦而消散。结果,摆结构的运动受到抑制。
多个阻尼元件的泡沫部分能够膨胀,从而以快于悬挂摆能够移动的速度的速度恢复其原始形状。泡沫部分的刚度与流动阻力的对比可以处于这样的水平,在该水平中,泡沫部分能在相应于0.75*1/fn的时间内恢复它们的形状,其中fn是悬挂摆的振荡频率(Hz)。其原因在于,在悬挂摆的振荡周期的四分之一期间泡沫部分将被压缩。
泡沫部分可以由聚合物材料制成。可以选择符合上面定义的必要要求的其他合适的非聚合物材料。
包括泡沫部分的多个阻尼元件原则上可以采用任何形状,包括长方体、正方体、圆柱体、锥体等。此外,阻尼元件的数量原则上可以是任意的。但是,阻尼元件的数量应足以满足所需的阻尼要求。优选地,阻尼元件的数量至少为3,例如3的倍数,即3、6、9、12、15、18等。为了确保围绕摆结构的对称阻尼特性,阻尼元件可以绕摆结构的中心轴线或绕风轮机塔架的中心轴线均匀分布。
为了用阻尼液体完全填充多个阻尼元件的泡沫部分以便实现最大阻尼,可以有利地将多个阻尼元件或至少泡沫部分完全浸入阻尼液体中。然而,应该注意的是,多个阻尼元件可以可选地仅部分地浸入阻尼液体中。而且,多个阻尼元件可以以不同的水平浸入阻尼液体中。
多个阻尼元件中的每一个还均可以包括弹簧部分。该弹簧部分可以由弹性和无孔弹簧材料构成。弹簧部分可以使用合适的制造过程嵌入泡沫部分中或与泡沫部分整合。弹簧部分可以包括一个或多个弹簧,例如卷弹簧、液压弹簧、气动弹簧、扭转弹簧、螺旋弹簧、板弹簧、蜗壳弹簧或其组合。因此,可以通过组合泡沫部分的弹性和弹簧部分的弹性来调整多个阻尼元件的整体弹性。
多个阻尼元件、腔室和/或摆结构可以包括相应的附接装置,用于将多个阻尼元件附接至腔室和/或摆结构。
腔室可以包括外边界、内边界以及在外边界和内边界之间延伸的底部。因此,腔室形成容器结构,该容器结构适于保持阻尼液体,摆结构和多个阻尼元件至少部分地浸入该阻尼液体中。腔室可以是单独的元件,或者它可以某种方式整合在风轮机塔架结构中。例如,腔室的外边界可以形成风轮机塔架壁的一部分。
悬挂装置可以包括悬挂摆结构的多根线材。此外,还可以提供构造用于调节塔阻尼器的固有频率的调谐装置。可以通过调节多根线材的长度来调节固有频率。对于所述多根线材中的每根线材,调谐装置可以包括一端固定至塔架并且另一端固定至线材的夹具。为了调节线材的长度,从而调节塔架阻尼器的固有频率,将夹具固定至塔架,这构造成使得夹具可以沿着线材的纵向方向移动。在本发明的上下文中,术语“线材的长度”应理解为可自由摆动的线材的长度,即供线材附接至塔架结构的调谐装置与摆结构之间的距离。线材可以在调谐装置下方成角度地移动,从而允许摆结构摆动。
阻尼液体可以包括合适的阻尼油,包括诸如Texaco Way Lubricant x320、ExxonMobilgear 600XP 320或Uno Vibration Absorber 320之类的产品。诸如乙二醇和硅油之类的其他阻尼液体也可适用。
多个阻尼元件可以布置在摆结构和腔室的内边界之间。如果应用三个阻尼元件,则它们可以成角度地间隔120度。阻尼元件可以固定至摆结构和/或固定至腔室的内边界。另选地,阻尼元件可以借助适当的固定装置保持在相应的角位置,同时不附接至摆结构和腔室的内边界。
多个阻尼元件也可以布置在摆结构和腔室的外边界之间。如果应用三个阻尼元件,则它们可以成角度地间隔120度。同样,阻尼元件可以固定至摆结构和/或腔室的外边界。另选地,阻尼元件可以借助适当的固定装置保持在各个角位置,而不附接至摆结构和腔室的外边界。
阻尼元件也可以布置在摆结构和腔室的内边界之间以及摆结构和腔室的外边界之间。在这种构造中,布置在摆结构和腔室的内边界之间的阻尼元件相比布置在摆结构和腔室的外边界之间的阻尼元件可以绕摆结构的中心轴线或绕风轮机塔架的中心轴线成角度地移位。
本发明的塔架振动阻尼器还可以包括多个板弹簧,用于提供附加阻尼。多个板弹簧可以布置在摆结构和腔室的内边界之间。多个板弹簧中的每一者均可以在其两个端部处包括用于将板弹簧固定至摆结构的板弹簧固定装置。
多个板弹簧可以在摆结构和腔室的内边界之间形成端对端结构。例如,多个板弹簧可以在摆结构内形成六边形结构,其中板弹簧经由相应的板弹簧固定装置固定至摆结构。
另选地,多个弹簧可以布置在摆结构和腔室的外边界之间。在这种布置中,多个弹簧可包括悬臂弹簧。每个悬臂弹簧均可以包括布置在悬臂弹簧的自由端上的低摩擦滑块。该低摩擦滑块构造成在摆结构的表面上滑动。合适的低摩擦滑块可以包括附接至每个悬臂弹簧的自由端的青铜块。
多个弹簧(板弹簧和悬臂弹簧两者)可以构造成用于将摆结构推向中立位置。
在第二方面,本发明涉及一种风轮机塔架,其包括根据第一方面的塔架阻尼器。
附图说明
现在将参考附图更详细地描述本发明,在附图中:
图1示出了基于泡沫的塔架振动阻尼器的第一实施方式的侧视图和俯视图;
图2示出了基于泡沫的塔架振动阻尼器的第二实施方式的俯视图;
图3示出了基于泡沫的塔架振动阻尼器的第三实施方式的俯视图;
图4示出了基于泡沫的塔架振动阻尼器的第四实施方式的俯视图;
图5示出了结合板弹簧应用基于泡沫的阻尼元件的塔架振动阻尼器;以及
图6示出了结合悬臂弹簧应用基于泡沫的阻尼元件的塔架振动阻尼器。
尽管本发明易于进行各种修改和另选形式,但是已经以附图中的实施例的方式示出了特定实施方式,并且将在本文中详细描述这些特定实施方式。然而,应该理解,本发明并不限于所公开的具体形式。相反,本发明将覆盖落入由所附权利要求限定的本发明的实质和范围内的所有修改、等同物和另选。
具体实施方式
在其最广泛的方面,本发明涉及一种具有简单、紧凑和坚固设计的塔架振动阻尼器。本发明的塔架振动阻尼器可以有利地安装在例如风轮机塔架中,因为本发明的塔架振动阻尼器使得维护人员在与风轮发电机的维护或故障相关而进入机舱时能够经过振动阻尼器。
另选地,由于涡激振动在安装机舱之前最为明显,因此可以在风轮机塔架的运输和/或存储期间在风轮机塔架中安装和操作本发明的塔架振动阻尼器。可选地,塔架振动阻尼器可以在组装起风轮机之后拆除并再用在另一塔架中。另选地,本发明的塔架振动阻尼器可在其操作寿命期间保持安装在风轮机塔架中。
现在参考图1a,描绘了本发明的第一实施方式100的侧视图。图1a示出了悬挂在三根线材103、104、105中的环形摆结构101。根据所需的阻尼性能和风轮机塔架的尺寸,摆结构的重量可以在3至30吨的范围内。通常,对于涡流阻尼器,摆结构101的重量约为6至7吨,但这取决于特定塔架的特性。线材103、104、105的长度设定振动阻尼器的固有频率。因此,通过改变线材103、104、105的长度,可以变更振动阻尼器的固有频率,从而根据特定要求调整振动阻尼器的固有频率。
在本申请中,术语“线材的长度”指的是线材的可自由摆动的长度,即供线材附接到塔架结构的悬挂点与摆结构之间的距离或中间固定点与摆结构之间的距离。悬挂点和固定点的共同之处在于,线材至少相对于横向位移是固定的。线材可以在悬挂点或固定点下方成角度地移动,从而允许摆结构摆动。
在图1a中描绘的第一实施方式中,可以通过上下(即,沿线材103、104、105的纵向方向)移动相应的线材固定装置106、107、108来变更线材103、104、105的长度。振动阻尼器的固有频率被调谐以匹配风轮机塔架的固有频率,风轮机塔架的固有频率通常低于1Hz,例如在0.8Hz和0.9Hz之间。三根线材103、104、105的长度通常在1米到3米之间。在阻尼操作期间,摆结构101通常以最大+/-200mm的幅度侧向移动。三根线材103、104、105分别经由支架109、110、111附接至摆结构。
如图1a中描绘的,摆结构101至少部分地定位在腔室或浴槽102中,腔室或浴槽102含有阻尼液体112。摆结构101至少部分地浸入该阻尼液体112中,以便阻尼摆结构的摆振。阻尼液体可以包括合适的阻尼油,例如Texaco Way Lubricant x320,Exxon Mobilgear600XP 320或Uno Vibration Absorber 320。另选地,乙二醇或其他液体可用作阻尼液体。
如图1a中所示,三个阻尼元件113、114、115完全浸没在阻尼液体112中。如将从图1b明显看出的,每个阻尼元件113、114、115位于摆结构101和腔室102的内边界(未示出)之间。当阻尼元件113、114、115完全浸没在阻尼液体112中时,当摆结构101位于其中立位置时(其中阻尼元件113、114、115是未压缩的),阻尼元件的相应泡沫部分的孔填充有阻尼液体。然而,摆结构101从其中立位置的移位将压缩阻尼元件113、114、115中的至少一者,由此阻尼液体将流动并最终排空受压缩泡沫部分的孔,从而由于粘性摩擦而产生能量耗散。结果,摆结构的移动受到抑制。
如已经提到的,多个阻尼元件的泡沫部分由弹性和多孔泡沫材料制成。因此,每个泡沫部分包括开孔结构,该开孔结构在阻尼元件的压缩期间至少部分地收缩。当泡沫部分通过膨胀恢复到其未压缩状态时,重新建立开孔结构。阻尼元件原则上可以采用任何形状,包括长方体、正方体、圆柱体、锥体等。阻尼元件的泡沫部分应该能够以比悬挂的摆锤能够移动的速度更快的速度膨胀并因而从压缩状态恢复。
如前所述,多个阻尼元件中的每一者还可以包括由弹性和无孔弹簧材料构成的弹簧部分。弹簧部分可以使用合适的制造过程嵌入泡沫部分中或与泡沫部分整合。弹簧部分可包括卷弹簧、板弹簧,蜗壳弹簧等。
本发明的塔架振动阻尼器适于安装在竖直风轮机塔架内尽可能高的位置。通常,塔架振动阻尼器在竖直风轮机塔架的上1/3内的安装将提供塔架振动的有效阻尼。
现在参考图1b,描绘了第一实施方式116的俯视图。如结合图1所提到的,环形摆结构120至少部分地定位在具有外边界118、内边界117和底部119的腔室或浴槽中。腔室的外边界118可由塔架壁形成。摆结构120以及腔室具有贯通开口127。在要维护或修理风轮发电机的情况下,该贯通开口127可由维护人员用作穿过振动阻尼器的简单且安全的通道。如已经提到的,腔室至少部分地填充有合适的阻尼液体(未示出),摆结构120至少部分地浸入到该阻尼液体中。摆结构120悬挂在支架121、122、123中。
为了抑制悬挂的摆结构120的移动,三个完全浸没的阻尼元件124、125、126布置在摆结构120和腔室的内边界117之间。角度间隔120度的阻尼元件124、125、126可以固定至摆结构120和/或内边界117。另选地,阻尼元件124、125、126可以借助适当的固定装置保持在相应的角位置,同时不附接至摆结构120和内边界117。如从下面的图中可以明显看出,阻尼元件的数量及其定位可以根据特定要求调整。
图2描绘了应用六个完全浸没的阻尼元件208至213的第二实施方式200,阻尼元件208至213布置在摆结构202和腔室的内边界203之间。腔室还包括:外边界201,外边界201可以形成塔架壁的一部分;以及底部204,并因此形成用于阻尼液体(未示出)的浴槽。摆结构202悬挂在支架205、206、207中,支架205、206、207与每个第二阻尼元件208、210、212对准。角度间隔60度的六个阻尼元件208至213可以固定到摆结构202和/或腔室的内边界203。另选地,阻尼元件208至213可以借助适当的固定装置保持在相应的角度位置,同时不附接至摆结构202和内边界203。摆结构202以及腔室具有贯通开口214,在要维护或修理风轮发电机的情况下,维护人员可以使用贯通开口214作为穿过振动阻尼器的简单且安全的通道。
图3示出了也应用了六个完全浸没的阻尼元件308至313的第三实施方式300。如图3中所见,三个阻尼元件308、310、312布置在摆结构302和腔室的内边界303之间,而另外三个阻尼元件309、311、313布置在摆结构302和腔室的外边界301之间,腔室的外边界301可以形成塔架壁的一部分。腔室还包括底部304。摆结构302悬挂在支架305、306、307中。角度间隔120度的三个阻尼元件308、310、312可以固定至摆结构302和/或到腔室的内边界303。另选地,阻尼元件308、310、312可以借助适当的固定装置保持在相应的角度位置,同时不附接到摆结构302和内边界303。类似地,也是角度间隔120度的三个阻尼元件309、311、313可以固定至摆结构302和/或腔室的外边界301。另选地,阻尼元件309、311、313可以借助适当的固定装置保持在相应的角度位置,同时不附接至摆结构302和外边界301。阻尼元件308、310、312相对于阻尼元件309、311、313角度偏移60度。摆结构302以及腔室具有贯通开口314,在要维护或修理风轮发电机的情况下,维护人员可以使用该贯通开口314作为穿过振动阻尼器的简单且安全的通道。
图4示出了应用六个完全浸没的阻尼元件408至413的第四实施方式400。如在
图4中所见,三个阻尼元件408、410、412布置在摆结构402和腔室的内边界403之间,而另外三个阻尼元件409、411、413布置在摆结构402和腔室的外边界401之间,外边界401可以形成塔架壁的一部分。腔室还包括底部404。摆结构402悬挂在支架405、406、407中。角度间隔120度的三个阻尼元件408、410、412可固定至摆结构402和/或腔室的内边界403。另选地,阻尼元件408、410、412可以借助适当的固定装置保持在相应的角度位置,同时不附接至摆结构402和内边界403。类似地,与相应的阻尼元件408、410、412角度对准的三个阻尼元件409、411、413也可以固定至摆结构402和/或腔室的外边界401。另选地,阻尼元件409、411、413可以借助适当的固定装置保持在相应的角位置,同时不附接至摆结构402和外边界401。同样,摆结构402以及腔室具有贯通开口414,在要维护或修理风轮发电机的情况下,维护人员可以使用该贯通开口414作为穿过振动阻尼器的简单且安全的通道。
现在转至图5a,以侧视立体图示出了应用基于泡沫的阻尼元件和板弹簧两者用于阻尼目的的实施方式500。图5a示出了悬挂在三根线材503、504、505中的环形摆结构501。如前所提到的,线材503、504、505的长度设定了振动阻尼器的固有频率。因此,通过改变线材503、504、505的长度,可以因此根据特定要求调整振动阻尼器的固有频率。在图5a中所描绘的实施方式中,可以通过上下移动相应的线材固定装置506、507、508(即沿着线材的纵向方向503、504、505)来变更线材503、504、505的长度。调谐涡流阻尼器构造中的振动阻尼器的固有频率以匹配风轮机塔架的固有频率,风轮机塔架的固有频率通常在0.8Hz和0.9Hz之间。在涡轮机工作时使用的塔架阻尼器可以调谐至0.2Hz至0.9Hz之间的范围。三根线材503、504、505的长度通常在1米到3米之间。在阻尼操作期间,摆结构501通常以最大+/-200mm的幅度侧向移动。
如图5a中所描绘的,摆结构501至少部分地定位在含有阻尼液体516的腔室502中。摆结构501至少部分地浸入该阻尼液体516中,以便抑制摆结构501的移动。阻尼液体516可以是先前公开的那种阻尼液体。
如在图5a中所见,呈扁平弹簧元件形式的板弹簧509、510在支架513、514、515处固定至摆结构。在每个板弹簧509、510的中心处或附近,设置弹簧加载辊511、512。如从图5b明显可见的,只要摆结构501处于其中立位置,每个弹簧加载辊511、512就经由它们所固定到的板弹簧509、510朝腔室502的内边界(未示出)提供预拉伸。
还如图5a中所示,通过布置在摆结构501和腔室502的内边界(未示出)之间的三个完全浸没的阻尼元件517、518、519提供附加阻尼。
图5b示出了图5a中所示的实施方式520的俯视图。在图5b中,六个板弹簧524在摆结构528内形成六边形结构。六个板弹簧524经由支架529至534固定至摆结构528。摆结构528适于悬挂在支架532、533、534处的线材装置中。只要摆结构528处于其中立位置,每个板弹簧524就经由弹簧加载辊527朝腔室的内边界521提供预拉伸。弹簧加载辊527定位在每个板弹簧528的中心处或附近。为了实现完全方向独立的复合刚度,六个板弹簧的特性通常是相似的,并且它们还绕摆结构528均匀分布。而且,无寄生载荷提供给板弹簧524。为了限制摆结构528的摆动幅度而不损坏摆结构本身或板弹簧524,在摆结构和每个板弹簧524之间设置弹性缓冲装置525、526。可以以各种方式实施缓冲装置525、526,例如橡胶材料。同样,摆结构528以及腔室具有贯通开口535,在要维护或修理风轮发电机的情况下,维护人员可以使用该贯通开口535作为穿过振动阻尼器的简单且安全的通道。
每个板弹簧可以包括多个单独的弹簧,这些弹簧堆叠以形成最终的板弹簧。可以根据特定要求(例如所需的刚度、阻尼、固有频率等)选择单独弹簧的数量。在图5a和5b中所示的实施方式中,六个单独的弹簧堆叠以形成六个板弹簧中的每一者。所示的每个单独弹簧的尺寸为200×8×1900mm(h×b×1)。弹簧材料可以是超高强度板材或普通商用弹簧钢,例如UHS/Weldox 1300板。然而,应该注意的是,通常选择单独弹簧的数量和尺寸以便满足所需的刚度,以便获得摆结构的所需固有频率。
为了提供悬挂的摆结构528的移动的附加阻尼,三个完全浸没的阻尼元件536、537、538布置在摆结构528和腔室的内边界521之间。腔室还包括外边界522和底部523。如前所提到的,角度间隔120度的三个阻尼元件536、537、538可以固定至摆结构528和/或内边界521。另选地,阻尼元件536、537、538可以借助适当的固定装置保持在相应的角位置,同时不附接至摆结构528和内边界521。显然,如图2至图4中例示的,阻尼元件的数量及其定位可以根据特定要求调整。
现在转至图6a,描绘了本发明的另一个实施方式600。类似于先前的实施方式,摆结构601至少部分地定位在腔室602中,腔室602也包含合适的阻尼液体612,摆结构601至少部分地浸入该阻尼液体中。摆结构601悬挂在线材装置603、604中,线材装置603、604在相应的支架608、609处固定到摆结构601。这些线材603、704的长度设定振动阻尼器的固有频率。因此,通过改变线材603、604的长度,可以改更振动阻尼器的固有频率,从而根据特定要求进行调整。可以通过上下移动相应的材固定装置605、606来变更线材603、604的长度。
如在图6a所见,呈悬臂弹簧形式的多个弹簧607布置在腔室602和摆结构601之间。每个悬臂弹簧607在其一个端部610处固定至腔室的外边界,而悬臂弹簧607的相对端611抵靠处于摆结构的中立位置的摆结构601而不固定至该摆结构。因此,当摆结构601移位时,悬臂弹簧607的自由端611滑过摆结构601的外表面。
图6b示出了图6a中所示的实施方式613的俯视图。在图6b中,环形摆结构617至少部分地定位在具有外边界615、内边界614和底部616的腔室中。腔室的外边界615可以由塔架壁形成。类似于前面的实施方式,摆结构617以及具有贯通开口624的腔室,在要维护或修理风轮发电机的情况下,维护人员可以使用贯通开口624作为穿过振动阻尼器的简单且安全的通道。如已经提到的,腔室至少部分地填充有合适的阻尼液体,摆结构617至少部分地浸入该阻尼液体中。摆结构617适于悬挂在支架620、621、622处的线材装置中。
总共十二个悬臂弹簧618在一端619处固定至腔室的外边界615。相应的悬臂弹簧618的相对端适于抵靠摆结构617的外表面并因此响应于摆结构617的移位而滑过摆结构617的外表面。另选地,对于每个悬臂弹簧618,可以将贯通插入件623结合到摆结构617中。相应悬臂弹簧618的自由端适于抵靠相应插入件623并在相应插入件623上滑动。
为了提供悬挂的摆结构617的移动的附加阻尼,三个完全浸没的基于泡沫的阻尼元件625、626、627布置在摆结构617和腔室的内边界614之间。角度间隔120度的三个阻尼元件625、626、627可以固定至摆结构617和/或内边界614。另选地,阻尼元件625、626、627可以借助适当的固定装置保持在相应的角位置,同时不附接至摆结构617和内边界614。显然,如图2至图4中例示的,阻尼元件的数量及其定位可以根据特定要求调整。
与图6的实施方式结合使用的每个悬臂弹簧均包括适于固定至腔室的上部以及适于作为弹性部分的下部,因为其下端适于抵靠摆结构的外表面并滑过摆结构的外表面。每个悬臂弹簧均可以包括多个单独的弹簧,这些弹簧堆叠以形成最终的悬臂弹簧。可以根据特定要求选择单独弹簧的数量。弹簧材料可以例如是UHS/Weldox 1300板。可以在悬臂弹簧的下端设置青铜垫,以减小悬臂弹簧和摆结构之间的摩擦。另选地,形成悬臂弹簧的单独弹簧中的一者可以延伸并稍微弯折以减小摩擦。
Claims (18)
1.一种塔架振动阻尼器,该塔架振动阻尼器适于安装在风轮机塔架中,所述塔架振动阻尼器包括:
摆结构,该摆结构适于悬挂在所述风轮机塔架中,所述摆结构包括摆体;
腔室,该腔室保持阻尼液体,所述摆结构至少部分地浸入所述阻尼液体中;
多个阻尼元件,该多个阻尼元件布置成当所述摆结构悬挂在所述风轮机塔架中时抑制所述摆结构的移动;以及
悬挂装置,该悬挂装置用于将所述摆结构悬挂在所述风轮机塔架中,使得允许所述摆结构从所述摆结构的中立位置移位,
其中,所述多个阻尼元件均包括由弹性且多孔的泡沫材料构成的泡沫部分。
2.根据权利要求1所述的塔架振动阻尼器,其中,所述摆体是环形的。
3.根据权利要求1或2所述的塔架振动阻尼器,其中,所述多个阻尼元件包括至少3个阻尼元件。
4.根据权利要求1或2所述的塔架振动阻尼器,其中,所述阻尼元件绕所述摆结构的中心轴线或绕所述风轮机塔架的中心轴线均匀分布。
5.根据权利要求1或2所述的塔架振动阻尼器,其中,所述多个阻尼元件完全浸入所述阻尼液体中。
6.根据权利要求1或2所述的塔架振动阻尼器,其中,所述多个阻尼元件中的每一者均还包括由弹性且无孔的弹簧材料构成的弹簧部分。
7.根据权利要求6所述的塔架振动阻尼器,其中,所述弹簧部分包括一个或多个弹簧。
8.根据权利要求1或2所述的塔架振动阻尼器,其中,所述多个阻尼元件、所述腔室和/或所述摆结构包括用于将所述多个阻尼元件附接至所述腔室和/或所述摆结构的相应附接装置。
9.根据权利要求1或2所述的塔架振动阻尼器,其中,所述腔室包括外边界、内边界和底部,所述底部在所述外边界和所述内边界之间延伸。
10.根据权利要求9所述的塔架振动阻尼器,其中,所述腔室的所述外边界形成所述风轮机塔架壁的一部分。
11.根据权利要求9所述的塔架振动阻尼器,其中,阻尼元件布置在所述摆结构和所述腔室的所述内边界之间,并且/或者其中,阻尼元件布置在所述摆结构和所述腔室的所述外边界之间。
12.根据权利要求9所述的塔架振动阻尼器,其中,布置在所述摆结构和所述腔室的所述内边界之间的阻尼元件与布置在所述摆结构和所述腔室的所述外边界之间的阻尼元件相比围绕所述摆结构的中心轴线或围绕所述风轮机塔架的中心轴线成角度地偏移。
13.根据权利要求9所述的塔架振动阻尼器,该塔架振动阻尼器还包括多个弹簧元件,所述多个弹簧元件布置成当所述摆结构悬挂在所述风轮机塔架中时抑制所述摆结构的移动,所述多个弹簧元件布置在所述摆结构和所述腔室的所述内边界之间或布置在所述摆结构和所述腔室的所述外边界之间,所述多个弹簧元件被布置用于将所述摆结构朝所述摆结构的中立位置预拉伸。
14.根据权利要求13所述的塔架振动阻尼器,其中,
所述多个弹簧元件中的每一者均包括板弹簧,所述板弹簧在其两个端部处包括用于将所述板弹簧固定至所述摆结构的板弹簧固定装置,或者其中
所述多个弹簧元件中的每一者均包括悬臂弹簧,所述悬臂弹簧具有布置在所述悬臂弹簧的自由端上的低摩擦滑块,其中所述低摩擦滑块构造成用于所述悬臂弹簧和所述摆结构之间的可操作接触。
15.根据权利要求1或2所述的塔架振动阻尼器,其中,所述阻尼液体包括油或乙二醇-水混合物。
16.根据权利要求3所述的塔架振动阻尼器,其中,所述多个阻尼元件包括的阻尼元件为3个阻尼元件的倍数。
17.根据权利要求7所述的塔架振动阻尼器,其中,所述一个或多个弹簧为卷弹簧、液压弹簧、气动弹簧、扭转弹簧、螺旋弹簧、板弹簧、蜗壳弹簧或它们的组合。
18.一种风轮机塔架,包括根据前述权利要求中任一项所述的塔架振动阻尼器。
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Legal Events
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PB01 | Publication | ||
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SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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GR01 | Patent grant | ||
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