CN111173674A - 一种能抵抗强风的风力机叶片减震装置 - Google Patents

一种能抵抗强风的风力机叶片减震装置 Download PDF

Info

Publication number
CN111173674A
CN111173674A CN202010085001.6A CN202010085001A CN111173674A CN 111173674 A CN111173674 A CN 111173674A CN 202010085001 A CN202010085001 A CN 202010085001A CN 111173674 A CN111173674 A CN 111173674A
Authority
CN
China
Prior art keywords
turbine blade
sliding
wind turbine
connecting shaft
damping
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN202010085001.6A
Other languages
English (en)
Inventor
田康琪
宋力
焦晓峰
李晓波
汤维贵
冯瑞
陈永艳
田瑞
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Inner Mongolia University of Technology
Original Assignee
Inner Mongolia University of Technology
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Inner Mongolia University of Technology filed Critical Inner Mongolia University of Technology
Priority to CN202010085001.6A priority Critical patent/CN111173674A/zh
Publication of CN111173674A publication Critical patent/CN111173674A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F03—MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F03D—WIND MOTORS
    • F03D1/00—Wind motors with rotation axis substantially parallel to the air flow entering the rotor 
    • F03D1/06—Rotors
    • F03D1/065—Rotors characterised by their construction elements
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F03—MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F03D—WIND MOTORS
    • F03D80/00—Details, components or accessories not provided for in groups F03D1/00 - F03D17/00
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16F—SPRINGS; SHOCK-ABSORBERS; MEANS FOR DAMPING VIBRATION
    • F16F15/00—Suppression of vibrations in systems; Means or arrangements for avoiding or reducing out-of-balance forces, e.g. due to motion
    • F16F15/02—Suppression of vibrations of non-rotating, e.g. reciprocating systems; Suppression of vibrations of rotating systems by use of members not moving with the rotating systems
    • F16F15/022—Suppression of vibrations of non-rotating, e.g. reciprocating systems; Suppression of vibrations of rotating systems by use of members not moving with the rotating systems using dampers and springs in combination
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16F—SPRINGS; SHOCK-ABSORBERS; MEANS FOR DAMPING VIBRATION
    • F16F15/00—Suppression of vibrations in systems; Means or arrangements for avoiding or reducing out-of-balance forces, e.g. due to motion
    • F16F15/02—Suppression of vibrations of non-rotating, e.g. reciprocating systems; Suppression of vibrations of rotating systems by use of members not moving with the rotating systems
    • F16F15/03—Suppression of vibrations of non-rotating, e.g. reciprocating systems; Suppression of vibrations of rotating systems by use of members not moving with the rotating systems using magnetic or electromagnetic means
    • F16F15/035—Suppression of vibrations of non-rotating, e.g. reciprocating systems; Suppression of vibrations of rotating systems by use of members not moving with the rotating systems using magnetic or electromagnetic means by use of eddy or induced-current damping
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16F—SPRINGS; SHOCK-ABSORBERS; MEANS FOR DAMPING VIBRATION
    • F16F15/00—Suppression of vibrations in systems; Means or arrangements for avoiding or reducing out-of-balance forces, e.g. due to motion
    • F16F15/02—Suppression of vibrations of non-rotating, e.g. reciprocating systems; Suppression of vibrations of rotating systems by use of members not moving with the rotating systems
    • F16F15/04—Suppression of vibrations of non-rotating, e.g. reciprocating systems; Suppression of vibrations of rotating systems by use of members not moving with the rotating systems using elastic means
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/70—Wind energy
    • Y02E10/72—Wind turbines with rotation axis in wind direction

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Acoustics & Sound (AREA)
  • Aviation & Aerospace Engineering (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Sustainable Development (AREA)
  • Sustainable Energy (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Wind Motors (AREA)

Abstract

本发明提供一种能抵抗强风的风力机叶片减震装置，包括设置在主轴上的连接轴、设置在连接轴上的叶片、用于实现连接轴减震的一级减震机构以及二级减震机构，其中，所述一级减震机构设置在连接轴两侧，所述二级减震机构设置在连接轴末端，所述以及减震机构为接触式减震，所述二级减震机构为非接触式减震。本发明能够在多变的湍流风及强风作用时，对风力机叶片进行减震保护作用，通过接触式和非接触式相结合的内部连接方式自动卸载，能够避免在各运行工况下风力机叶片过度疲劳现象的发生，对提高风力机叶片运行寿命起到了重要作用，减少事故发生的概率。

Description

一种能抵抗强风的风力机叶片减震装置
技术领域
本发明主要涉及风力机叶片相关技术领域，具体是一种能抵抗强风的风力机叶片减震装置。
背景技术
风力机叶片是风力机接受和转化风能的重要部件，在强风的作用下，风力机在强风工况下的安全应引起足够的重视。随着服役年限的增长，风力机面临着叶片老化等问题。中国西北地区的自然风强度较大，风速表现出不稳定的趋势，导致风力机叶片部分受到不均匀的风载荷作用，因此风力机运行过程中的稳定性较差。风力机叶片在强风作用下出现的破坏现象比比皆是。
风力机叶片正朝着更大更柔的方向发展，因此在强风作用下的叶片运行稳定性需要加强，故如何对风力机叶片进行有效的减震，是本领域技术人员需要解决的一项技术问题。
发明内容
为解决目前技术的不足，本发明结合现有技术，从实际应用出发，提供一种能抵抗强风的风力机叶片减震装置，能够对风力机叶片进行减震作用，通过接触式和非接触式相结合的内部连接方式自动卸载，对提高风力机叶片运行寿命起到了重要作用，减少事故发生的概率。
为解决上述目的，本发明的技术方案如下：
一种能抵抗强风的风力机叶片减震装置，包括设置在主轴上的连接轴、设置在连接轴上的叶片、用于实现连接轴减震的一级减震机构以及二级减震机构，其中，
所述一级减震机构设置在连接轴两侧，所述二级减震机构设置在连接轴末端；
所述二级减震机构包括固定在所述连接轴端部的磁铁，设置在所述磁铁一侧与所述磁铁非接触的铁线圈，所述铁线圈一端设置铁块，所述铁块一端设置第一连接块，所述主轴内固定有与连接轴轴线垂直的第二滑杆，所述第二滑杆上对称设置两个第二滑块，所述第二滑块上设置第二连接块，所述第二连接块和第一连接块之间通过连杆连接，所述连杆两端分别与所述第一连接块以及第二连接块铰接连接。
所述第二滑杆中间位置设置用于支撑第二滑杆的固定座，所述固定座固定于所述主轴内壁。
所述第二滑块两端均设有第二弹簧，所述第二弹簧套设于所述第二滑杆上。
所述第二滑块两端均设有摩擦衬块。
所述一级减震机构包括第一滑块、第一滑杆、以及滑轨；
所述第一滑块固定在所述连接轴上，所述第一滑杆轴线与所述连接轴平行，所述第一滑杆上套设有第一弹簧，所述滑轨上设有滑环，所述第一滑块被所述滑环携带能够沿所述第一滑杆滑动。
所述第一滑杆两端分别通过主轴内壁以及固定挡板支撑，所述固定挡板通过直角板支撑，所述直角板固定在所述主轴内壁。
本发明的有益效果：
本发明提供一种能够缓解风力机叶片承载的风载荷的结构，当强风风载荷加载时，水平滑杆(第一滑杆)上的弹簧被挤压，来抵抗连接轴水平向右的运动趋势，同时随着连接轴右端的磁铁不断伸入铁线圈的内部，磁铁受到的斥力越来越大，阻碍连接轴向右运动的趋势，从而抵抗连接轴向右移动的力，减缓连接轴的移动速率，实现非接触式的减震；当两个连杆受到挤压，它们的夹角会增大，带动竖直滑杆(第二滑杆)上的滑块滑动，对弹簧进行挤压，使摩擦衬块接触，实现卸载；卸载完成后，弹簧、滑块以及连杆回到初始位置，左端的磁铁向左移动回位。综上可知，本发明的优点在于，减震机构能够随主轴一起转动，其中利用电磁感应支撑的非接触减震装置不产生滑动摩擦和静摩擦，其减阻规律是：磁铁向右移动的越快，非接触式减震触发得越快，且连杆带动竖直滑杆上的挤压减阻效果越好。实现减震机构使用寿命的延长。本发明的设计，能够在风力机叶片受到来流作用下进行减震，通过接触式和非接触式相结合的内部连接方式自动卸载，对提高风力机叶片运行寿命起到了重要作用，且减小了事故发生的概率。
附图说明
附图1为本发明总体结构示意图。
具体实施方式
结合附图和具体实施例，对本发明作进一步说明。应理解，这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。此外应理解，在阅读了本发明讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所限定的范围。
如图1所示，为本发明提供的一种能抵抗强风的风力机叶片减震装置，包括设置在主轴3上的连接轴2、设置在连接轴2上的叶片1、用于实现连接轴2减震的一级减震机构以及二级减震机构，其中，所述一级减震机构设置在连接轴2两侧，所述二级减震机构设置在连接轴2末端；所述二级减震机构包括固定在所述连接轴2端部的磁铁10，设置在所述磁铁10一侧与所述磁铁10非接触的铁线圈11，所述铁线圈11一端设置铁块12，所述铁块12一端设置第一连接块13，所述主轴3内固定有与连接轴2轴线垂直的第二滑杆16，所述第二滑杆16上对称设置两个第二滑块18，所述第二滑块18上设置第二连接块15，所述第二连接块15和第一连接块13之间通过连杆14连接，所述连杆14两端分别与所述第一连接块13以及第二连接块15铰接连接。
在本发明的上述结构中，一级减震机构为接触式减震，设置在连接轴2的两端用于吸收震动能量。二级减震机构为非接触式减震，设置在连接轴2末端用于吸收震动能量。本发明的两个第二滑块18在连接轴2的两侧相对设置，两个第二滑块18分别通过一个连杆14连接第一连接块13，两个连杆14呈八字形布置，第二滑杆16用于为第二滑块18提供导向支撑。
进一步的，在本发明中，第二滑杆16中间位置设置用于支撑第二滑杆16的固定座20，所述固定座20通过螺栓固定于所述主轴3内壁；所述第二滑块18两端均设有第二弹簧19，所述第二弹簧19套设于所述第二滑杆16上。通过两侧的第二弹簧19实现连接轴2在两个方向的减震。同时，为了保证本发明中各零部件的使用寿命，本发明在所述第二滑块18两端均设有摩擦衬块17，通过摩擦衬块17的设置减少磨损量，提高耐磨能力
本发明中，二级减震机构其工作原理为：当连接轴2向内侧运动时，磁铁10不断伸入铁线圈11的内部，磁铁10受到的斥力越来越大，阻碍连接轴2向右运动的趋势，从而抵抗连接轴2向右移动的力，减缓连接轴2的移动速率，实现非接触式的减震，当两个连杆14受到挤压，它们的夹角会增大，带动第二滑杆16上的两个第二滑块18向外侧滑动，对第二弹簧19进行挤压，实现卸载，卸载完成后，第二弹簧19、第二滑块18以及连杆14回到初始位置，磁铁10向左移动回位。
如图1所示，在发明中，一级减震机构为接触式减震，其主要包括第一滑块21、第一滑杆6、以及滑轨5；所述第一滑块21固定在所述连接轴2上，所述第一滑杆6轴线与所述连接轴2平行，所述第一滑杆6上套设有第一弹簧7，所述滑轨5上设有滑环4，所述第一滑块21被所述滑环4携带能够沿所述第一滑杆6滑动，所述第一滑杆6两端分别通过主轴3内壁以及固定挡板9支撑，所述固定挡板9通过直角板8支撑，所述直角板8通过螺钉固定在所述主轴2内壁。在本发明中，滑环4可在滑轨5上任意滑动，滑环4由高强度合金支撑，耐磨且抗腐蚀，并且能够随着连接轴2和主轴3的旋转一起旋转。第一弹簧7采用耐摩擦的高强度弹簧，能够缓冲连接轴2传递的部分冲击载荷。固定挡板9采用直角板8和固定螺栓相结合的固定方式，固定结实牢靠，并且能够随着连接轴2和主轴3的旋转一起旋转。本发明中，该一级减震机构结构中，当强风风载荷加载时，第一滑杆6上的第一弹簧7被挤压，来抵抗连接轴2水平向内的运动趋势，达到卸载的目的。
综上可知，本发明的设计，能够在风力机叶片受到来流作用下进行减震，通过接触式和非接触式相结合的内部连接方式自动卸载，对提高风力机叶片运行寿命起到了重要作用，且减小了事故发生的概率。

Claims (6)

1.一种能抵抗强风的风力机叶片减震装置，其特征在于，包括设置在主轴上的连接轴、设置在连接轴上的叶片、用于实现连接轴减震的一级减震机构以及二级减震机构，其中，
所述一级减震机构设置在连接轴两侧，所述二级减震机构设置在连接轴末端；
所述二级减震机构包括固定在所述连接轴端部的磁铁，设置在所述磁铁一侧与所述磁铁非接触的铁线圈，所述铁线圈一端设置铁块，所述铁块一端设置第一连接块，所述主轴内固定有与连接轴轴线垂直的第二滑杆，所述第二滑杆上对称设置两个第二滑块，所述第二滑块上设置第二连接块，所述第二连接块和第一连接块之间通过连杆连接，所述连杆两端分别与所述第一连接块以及第二连接块铰接连接。
2.如权利要求1所述的一种能抵抗强风的风力机叶片减震装置，其特征在于，所述第二滑杆中间位置设置用于支撑第二滑杆的固定座，所述固定座固定于所述主轴内壁。
3.如权利要求2所述的一种能抵抗强风的风力机叶片减震装置，其特征在于，所述第二滑块两端均设有第二弹簧，所述第二弹簧套设于所述第二滑杆上。
4.如权利要求3所述的一种能抵抗强风的风力机叶片减震装置，其特征在于，所述第二滑块两端均设有摩擦衬块。
5.如权利要求1～4任一项所述的一种能抵抗强风的风力机叶片减震装置，其特征在于，所述一级减震机构包括第一滑块、第一滑杆、以及滑轨；
所述第一滑块固定在所述连接轴上，所述第一滑杆轴线与所述连接轴平行，所述第一滑杆上套设有第一弹簧，所述滑轨上设有滑环，所述第一滑块被所述滑环携带能够沿所述第一滑杆滑动。
6.如权利要求5所述的一种能抵抗强风的风力机叶片减震装置，其特征在于，所述第一滑杆两端分别通过主轴内壁以及固定挡板支撑，所述固定挡板通过直角板支撑，所述直角板固定在所述主轴内壁。
CN202010085001.6A 2020-02-10 2020-02-10 一种能抵抗强风的风力机叶片减震装置 Pending CN111173674A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202010085001.6A CN111173674A (zh) 2020-02-10 2020-02-10 一种能抵抗强风的风力机叶片减震装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202010085001.6A CN111173674A (zh) 2020-02-10 2020-02-10 一种能抵抗强风的风力机叶片减震装置

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN111173674A true CN111173674A (zh) 2020-05-19

Family

ID=70647707

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202010085001.6A Pending CN111173674A (zh) 2020-02-10 2020-02-10 一种能抵抗强风的风力机叶片减震装置

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN111173674A (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113578458A (zh) * 2021-07-02 2021-11-02 刘积东 一种建筑用混凝土粉碎机

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE202009012104U1 (de) * 2009-09-04 2009-11-12 Kuss, Joachim, Dipl.-Wirtsch.-Ing. Windkraftanlage mit radial verstellbaren Rotorblättern
KR101610047B1 (ko) * 2014-11-12 2016-04-07 주식회사서영테크 댐퍼부를 포함하는 풍력발전기의 블레이드 경사각 조절장치
CN108799009A (zh) * 2018-06-19 2018-11-13 佛山腾鲤新能源科技有限公司 一种电磁式风力发电机塔架减震装置
CN209586597U (zh) * 2019-03-01 2019-11-05 威海职业学院 一种风力发电机叶片减震装置
CN211819783U (zh) * 2020-02-10 2020-10-30 内蒙古工业大学 一种能抵抗强风的风力机叶片减震装置

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE202009012104U1 (de) * 2009-09-04 2009-11-12 Kuss, Joachim, Dipl.-Wirtsch.-Ing. Windkraftanlage mit radial verstellbaren Rotorblättern
KR101610047B1 (ko) * 2014-11-12 2016-04-07 주식회사서영테크 댐퍼부를 포함하는 풍력발전기의 블레이드 경사각 조절장치
CN108799009A (zh) * 2018-06-19 2018-11-13 佛山腾鲤新能源科技有限公司 一种电磁式风力发电机塔架减震装置
CN209586597U (zh) * 2019-03-01 2019-11-05 威海职业学院 一种风力发电机叶片减震装置
CN211819783U (zh) * 2020-02-10 2020-10-30 内蒙古工业大学 一种能抵抗强风的风力机叶片减震装置

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113578458A (zh) * 2021-07-02 2021-11-02 刘积东 一种建筑用混凝土粉碎机

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP2106956A1 (en) Constant tension spring compensation equipment
CN111173674A (zh) 一种能抵抗强风的风力机叶片减震装置
CN110002320A (zh) 一种简易电梯超速自锁紧导靴机构
CN211819783U (zh) 一种能抵抗强风的风力机叶片减震装置
CN202967295U (zh) 一种钢板终端挡板缓冲装置
US12110216B2 (en) Foldable rail-mounted crane stop device
CN203143957U (zh) 环行起重机水平导向装置
CN109204374A (zh) 一种铁路列车速度限制装置及其使用方法
CN110848313B (zh) 一种半圆形滑轨式准零刚度隔振器
CN202414980U (zh) 一种轨道起重机缓冲挡
CN207466682U (zh) 用于煤矿斜井跑车防护系统的吸能制动器
CN214822719U (zh) 一种高速铁路电气化接触网附加导线悬挂装置
CN206759010U (zh) 一种电涡流耗能防振锤
CN109204375A (zh) 一种铁路列车速度限制装置
CN114197677A (zh) 一种基于位移放大的粘滞阻尼器
CN203297441U (zh) 改良型拉簧
CN207632348U (zh) 一种岸桥地震隔离装置
CN209352480U (zh) 一种工程安装多用提升机
CN219992362U (zh) 一种海洋工程用便捷式船舶防撞装置
CN204818503U (zh) 一种双梁起重机生产用挤压机行走导向结构
CN203648604U (zh) 高压挤压磨机的加压装置
CN221195117U (zh) 一种斜井施工小车防坠装置
CN114837959B (zh) 一种减振降噪渣浆泵
CN206927482U (zh) 一种起重机大车轨道端部止挡
CN211008126U (zh) 一种折叠门用滑轨结构

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination