CN112576686B - 阻尼装置、偏航系统、风力发电机组及偏航阻尼方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种阻尼装置、偏航系统、风力发电机组及偏航阻尼方法，阻尼装置，包括：基体，具有环形槽，环形槽贯穿基体在自身厚度方向上的其中一个端面，环形槽用于承装阻尼介质；阻尼组件，包括阻尼单元，阻尼单元包括相互连接的阻尼部以及连接部，阻尼部设置于环形槽并能够与阻尼介质接触，连接部至少部分凸出于端面，阻尼单元能够沿着环形槽的环形轨迹相对基体移动。本发明实施例提供的阻尼装置、偏航系统、风力发电机组及偏航阻尼方法，阻尼装置满足风力发电机组的偏航阻尼要求，且噪声小，同时能够减少或者避免产生磨屑污染风力发电机组的内部环境。
Description
技术领域
本发明涉及风电技术领域，特别是涉及一种阻尼系统、偏航系统、塔架、风力发电机组及偏航阻尼的方法。
背景技术
风力发电是一种清洁的可再生能源，越来越受到世界各国的重视。由于风场的风向在不断地变化，为了高效地利用风能，风力发电机组的叶轮运转时需要始终对准风向，为此在风力发电机组内塔筒顶端设置偏航系统。
偏航系统能够与风力发电机组的控制系统相互配合，使风力发电机组的机舱带动叶轮偏航，进而使其始终处于迎风状态，能够充分利用风能，提高风力发电机组的发电效率。同时，当风力发电机组的偏航过程中以及对准风向时，偏航系统需要提供阻尼力矩，以提高风力发电机组偏航过程中的平稳性以及偏航结束后的叶轮所连接的机舱与塔筒之间的位置锁定要求，进而保障风力发电机组的安全运行，因此，偏航系统是风力发电机组不可或缺的一部分。
然而，现有技术中的偏航系统的阻尼力矩全部来自于制动部件的制动器与刹车盘之间的机械摩擦，在一定程度上虽然能够满足风力发电机组的偏航阻尼要求，但也使得风力发电机组在偏航过程噪声较大，且产生的磨屑严重污染风力发电机组的内部环境。
发明内容
本发明实施例提供一种阻尼装置、偏航系统、风力发电机组及偏航阻尼方法，阻尼装置满足风力发电机组的偏航阻尼要求，且噪声小，同时能够减少或者避免产生磨屑污染风力发电机组的内部环境。
一方面，根据本发明实施例提出了一种阻尼装置，包括：基体，具有环形槽，环形槽贯穿基体在自身厚度方向上的其中一个端面，环形槽用于承装阻尼介质；阻尼组件，包括阻尼单元，阻尼单元包括相互连接的阻尼部以及连接部，阻尼部设置于环形槽并能够与阻尼介质接触，连接部至少部分凸出于端面，阻尼单元能够沿着环形槽的环形轨迹相对基体移动。
根据本发明实施例的一个方面，基体呈圆环形，环形槽环绕基体的轴线设置。
根据本发明实施例的一个方面，基体包括内环体、与内环体间隔设置的外环体以及连接内环体以及外环体的底壁，内环体、外环体以及底壁共同围合形成环形槽。
根据本发明实施例的一个方面，基体还进一步包括封盖，封盖在厚度方向与底壁相互间隔设置，封盖分别与内环体以及外环体连接并在厚度方向上覆盖至少部分环形槽；封盖上设置有沿环形轨迹延伸的引导槽，引导槽在厚度方向贯穿封盖并与环形槽连通，至少部分连接部穿过引导槽并凸出于封盖。
根据本发明实施例的一个方面，围合形成引导槽的侧壁连接有密封件，密封件具有预定的变形能力。
根据本发明实施例的一个方面，阻尼组件包括阻尼单元的数量为两个以上，两个以上阻尼单元沿环形轨迹间隔设置。
根据本发明实施例的一个方面，至少两个阻尼单元相互连接。
根据本发明实施例的一个方面，阻尼组件进一步包括连接环；连接环在厚度方向上与基体相互间隔设置，各阻尼单元分别通过自身的连接部与连接环连接；或者，连接环设置于环形槽内，各阻尼单元分别通过各自的阻尼部与连接环连接。
根据本发明实施例的一个方面，阻尼部在环形轨迹的环绕方向上具有阻尼面，阻尼面在厚度方向的投影线与环形轨迹相交于第一点，环形轨迹在第一点的切线与投影线之间的夹角可调；和/或，阻尼部设置有沿其自身的厚度方向贯穿的阻尼调节孔。
根据本发明实施例的一个方面，连接部呈杆状结构，阻尼部呈板状结构，连接部的轴线在厚度方向上的投影与环形轨迹的中心连线形成的第一线段，第一线段的延伸方向与阻尼部的长度方向之间的夹角可调；连接部在厚度方向贯穿阻尼部并与阻尼部间隙配合，连接部上设置有锁紧部件，以锁定阻尼部与连接部彼此之间的相对位置。
另一方面，根据本发明实施例提出了一种偏航系统，包括：偏航轴承，包括转动连接的内圈以及外圈，内圈以及外圈的一者为转动圈，另一者为固定圈；制动部件，与偏航轴承连接，制动部件包括刹车盘以及制动器，刹车盘连接于固定圈，制动器能够与刹车盘的表面摩擦接触；上述的阻尼装置，阻尼单元通过连接部与制动器或者转动圈连接。
又一方面，根据本发明实施例提出了一种风力发电机组，包括：塔筒；机舱底座，设置于塔筒；上述的偏航系统，固定圈以及刹车盘层叠设置于塔筒并与塔筒连接，转动圈以及制动部件分别与机舱底座连接，基体连接于塔筒。
根据本发明实施例的又一个方面，基体至少部分伸入塔筒，基体与塔筒过盈配合或者磁吸附。
根据本发明实施例的又一个方面，塔筒的内壁设置有限位件，基体远离机舱底座的一端抵靠于限位件。
根据本发明实施例的又一个方面，限位件为沿塔筒的径向向内凸出于内壁的凸台结构；或者，限位件包括多个沿塔筒的周向间隔设置的限位单元，限位单元包括沿着塔筒的径向延伸的轴向限位部以及连接于轴向限位部并沿塔筒的轴向延伸的安装部以及径向限位部，安装部以及径向限位部相对设置于轴向限位部在径向上的两端；限位单元通过安装部与塔筒连接，基体至少部分抵压于轴向限位部并夹持于安装部以及径向限位部之间。
再一方面，根据本发明实施例提出了一种偏航阻尼方法，用于风力发电机组，风力发电机组包括塔筒、机舱底座、偏航轴承以及制动部件，偏航轴承包括转动配合的内圈以及外圈，内圈以及外圈的一者为固定圈并与塔筒连接，另一者为转动圈并与机舱底座连接，制动部件包括与固定圈连接的刹车盘以及与机舱底座连接并能够与刹车盘摩擦接触的制动器偏航阻尼方法包括：提供上述的阻尼装置，将基体与塔筒的内壁连接，将连接部与转动圈或者制动器连接；使阻挡部至少部分位于阻尼介质内，以通过阻尼组件随转动圈沿着环形槽的环形轨迹相对基体移动并与阻尼介质接触产生的阻力实现风力发电机组的偏航阻尼。
根据本发明实施例的再一个方面，所述阻尼介质为油液混合的液体介质。
根据本发明实施例提供的阻尼装置、偏航系统、风力发电机组及偏航阻尼方法，阻尼装置包括基体以及阻尼组件，基体的环形槽用于承装阻尼介质，其阻尼组件的阻尼单元包括相互连接的阻尼部以及连接部，阻尼部设置于环形槽并能够与阻尼介质接触，连接部至少部分凸出于端面，在应用至风力发电机组时，可以将连接部凸出的部分与制动器或者偏航轴承的内圈与外圈的一者连接，通过上述设置，使得阻尼单元能够沿着环形槽的环形轨迹相对基体移动，从而使得环形槽中的阻尼介质对阻尼部的运行产生阻力，提供风力发电机组偏航运动使得阻尼力矩，由于采用液体阻尼的方式，不仅满足风力发电机组的偏航阻尼要求，且噪声小，同时能够减少或者避免产生磨屑污染风力发电机组的内部环境。
附图说明
下面将参考附图来描述本发明示例性实施例的特征、优点和技术效果。
图1是本发明实施例的风力发电机组的剖视结构示意图；
图2是图1所示风力发电机组的局部结构示意图；
图3是本发明实施例的偏航系统的剖视结构示意图；
图4是本发明实施例的制动部件与阻尼装置的配合示意图；
图5是本发明实施例的阻尼装置的结构示意图；
图6是本发明实施例的基体的俯视结构示意图；
图7是本发明一个实施例的阻尼组件的俯视图；
图8是本发明实施例的阻尼单元的结构示意图；
图9是本发明另一个实施例的阻尼组件的俯视图。
图10是本发明实施例阻尼组件的结构示意图；
图11是本发明实施例的塔筒的结构示意图；
图12是本发明实施例的阻尼装置与塔筒的配合示意图；
图13是本发明实施例的偏航阻尼方法的流程示意图。
其中：
10-阻尼装置；
11-基体；111-环形槽；111a-环形轨迹；112-内环体；113-外环体；114-底壁；115-封盖；115a-引导槽；
12-阻尼组件；121-阻尼单元；121a-阻尼部；121b-连接部；121c-锁紧部件；121d-阻尼调节孔；121e-阻尼面；122-连接环；
100-偏航系统；
110-偏航轴承；110a-内圈；110b-外圈；
120-制动部件；120a-刹车盘；120b-制动器；
130-驱动部件；
200-塔筒；
300-机舱底座；
400-限位件；410-限位单元；410a-轴向限位部；410b-径向限位部；410c-安装部；
M-厚度方向；X-径向；Y-轴向。
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
下面将详细描述本发明的各个方面的特征和示例性实施例。在下面的详细描述中，提出了许多具体细节，以便提供对本发明的全面理解。但是，对于本领域技术人员来说很明显的是，本发明可以在不需要这些具体细节中的一些细节的情况下实施。下面对实施例的描述仅仅是为了通过示出本发明的示例来提供对本发明的更好的理解。在附图和下面的描述中，至少部分的公知结构和技术没有被示出，以便避免对本发明造成不必要的模糊；并且，为了清晰，可能夸大了部分结构的尺寸。此外，下文中所描述的特征、结构或特性可以以任何合适的方式结合在一个或更多实施例中。
下述描述中出现的方位词均为图中示出的方向，并不是对本发明的阻尼装置、偏航系统、风力发电机组及偏航阻尼方法的具体结构进行限定。在本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接相连，也可以间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可视具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
为了更好地理解本发明，下面结合图1至图13根据本发明实施例的阻尼装置、偏航系统、风力发电机组及偏航阻尼方法进行详细描述。
请参阅图1以及图2，图1示出了本发明实施例的风力发电机组的剖视结构示意图，图2示出了图1所示风力发电机组的局部结构示意图。本发明实施例提出了一种风力发电机组，主要包括塔筒200、机舱、叶轮、发电机以及偏航系统100，机舱具有机舱底座300，机舱底座300设置于塔筒200，风力发电机组在服役时，作用于叶轮的风能能够传递至发电机，并通过发电机转换为电能以供用电设施使用，偏航系统100连接于机舱底座300与塔筒200之间，至少能够在机舱相对塔筒200偏航运动时提供阻尼力矩。
请一并参阅图3以及图4，图3示出了本发明实施例的偏航系统100的剖视结构示意图，图4示出了本发明实施例的制动部件120与阻尼装置10的配合示意图。本发明实施例还提供一种偏航系统100，能够用于上述实施例的风力发电机组，偏航系统100主要包括偏航轴承110、制动部件120以及阻尼装置10，偏航轴承110包括转动连接的内圈110a以及外圈110b，内圈110a以及外圈110b的一者为转动圈，另一者为固定圈。制动部件120与偏航轴承110连接，制动部件120包括刹车盘120a以及制动器120b，刹车盘120a连接于固定圈，制动器120b能够与刹车盘120a的表面摩擦接触，固定圈以及刹车盘120a层叠设置于塔筒200并与塔筒200连接，转动圈以及制动部件120分别与机舱底座300连接。
在一些可选的实施例中，偏航轴承110的外圈110b可以与刹车盘120a以及塔筒200连接，内圈110a与机舱底座300连接，即，此时，偏航轴承110的内圈110a为转动圈且其外圈110b为固定圈，反之，则内圈110a为固定圈且外圈110b为转动圈。
为了更好的驱动风力发电机组的机舱带动叶轮相对塔筒200运动，可选的，偏航系统100还包括驱动部件130，驱动部件130连接于机舱底座300并与偏航轴承110的固定圈齿轮啮合传动，通过驱动部件130带动机舱相对塔筒200做偏航运动，在偏航运动的过程中，制动器120b与刹车盘120a的表面摩擦接触，以为偏航运动提供阻尼力矩。
可选的，本发明实施例提供的偏航系统100所包括阻尼装置10同样能够在偏航运动时向机舱提供其相对塔筒200运动的阻尼力矩，进而分担制动部件120在偏航运动时需要的阻尼力矩，使得制动器120b只需要提供比现有技术更低的压力即可满足偏航需求，而更低的压力意味着更低的磨损和更低的噪音，并且进一步的降低制动部件120磨屑的产生概率。为了更好的理解本发明实施例提供的阻尼装置10，以下将结合图5至图12对本发明实施例的阻尼装置10进行详细介绍。
请一并参阅图5至图6，图5示出了本发明实施例的阻尼装置的结构示意图，图6示出了本发明实施例的基体的俯视结构示意图。
本发明实施例提供一种阻尼装置10，该阻尼装置10可以作为独立的构件加工、制造及销售，当然，也可以用于上述各实施例的偏航系统100并作为偏航系统100的组成部分。如图5至图6所示，本发明实施例提供的阻尼装置10包括基体11以及阻尼组件12，基体11具有环形槽111，环形槽111贯穿基体11在自身厚度方向M上的其中一个端面，环形槽111用于承装阻尼介质。阻尼组件12包括阻尼单元121，阻尼单元121包括相互连接的阻尼部121a以及连接部121b，阻尼部121a设置于环形槽111并能够与阻尼介质接触，连接部121b至少部分凸出于端面，阻尼单元121与基体11活动连接并能够沿着环形槽111的环形轨迹111a相对基体11移动。
当阻尼装置10作为偏航系统100的组成部分并应用至风力发电机组时，阻尼单元121可以通过连接部121b与制动器120b或者转动圈连接，基体11可以连接于塔筒200，当风力发电机组偏航运动时，阻尼单元121能够随着制动器120b或者转动圈沿着环形槽111的环形轨迹111a相对基体11移动，从而使得环形槽111中的阻尼介质对阻尼部121a的运行产生阻力，提供风力发电机组偏航运动时的阻尼力矩，进而实现在偏航运动时对制动部件120的阻尼力矩的分担需求，使得风力发电机组在偏航运动时噪声小，同时能够减少或者避免产生磨屑污染风力发电机组的内部环境。
作为一种可选的实施方式，基体11整体可以呈圆环形，环形槽111环绕基体11的轴线设置。通过将基体11设置为圆环形，结构简单，质量轻便。同时，其形状与塔筒200的形状相匹配，能够保证与塔筒200之间的连接以及装配需求。通过限定环形槽111环绕基体11的轴线设置，使得阻尼单元121在沿着环形槽111的环形轨迹111a相对基体11移动时，能够避免围合形成环形槽11的侧壁对阻尼单元121的运行产生干涉，避免卡滞现象的发生。
在一些可选的实施例中，基体11包括内环体112、与内环体112间隔设置的外环体113以及连接内环体112以及外环体113的底壁114，内环体112、外环体113以及底壁114共同围合形成环形槽111。基体11采用上述结构形式，易于成型，且能够节约基体11的使用材料，能够降低阻尼装置10整体的成本。
可选的，基体11还进一步包括封盖115，封盖115在厚度方向M与底壁114相互间隔设置，封盖115分别与内环体112以及外环体113连接并在厚度方向M上覆盖至少部分环形槽111。封盖115上设置有沿环形轨迹111a延伸的引导槽115a，引导槽115a在厚度方向M贯穿封盖115并与环形槽111连通，至少部分连接部121b穿过引导槽115a并凸出于封盖115。通过设置封盖115，能够对环形槽111内的阻尼介质进行阻隔，避免阻尼单元121在相对基体11运行对阻尼介质产生扰动时，阻尼介质溢出环形槽111，保证阻尼装置10的阻尼效果，同时避免阻尼介质溢出污染风力发电机组的内部环境，而相应设置的引导槽115a，能够对连接部121b进行避让，使得偏航系统100在应用至风力发电机组时，连接部121b能够与制动器120b或者转动圈连接。
作为一种可选的实施方式，为了更好的对环形槽111内的阻尼介质体积的控制以及维护，可选的，基体11上设置有介质释放口(图未示)，介质释放口可拆卸连接有封闭塞，可选的，介质释放口设置于基体11的底壁114上，便于阻尼介质的释放。
在一些可选的示例中，围合形成引导槽115a的侧壁连接有密封件，密封件具有预定的变形能力，通过上述设置，能够进一步提高对阻尼介质的防护效果，同时还能够在允许阻尼单元121沿着环形槽111的环形轨迹111a相对基体11移动的同时阻挡体积较大的杂质掉入环形槽111内，进一步优化阻尼装置10的性能。
可选的，具有预定的变形能力的密封件可以为毛刷、海绵、橡胶环中的一者。
可选的，基体11的材料可以是常见的钢材，也可以是非金属材料，只要和其内盛放的阻尼介质没有不良反应即可。
请一并参阅图7及图8，图7示出了本发明一个实施例的阻尼组件的俯视图，图8示出了本发明实施例的阻尼单元的结构示意图，作为一种可选的实施方式，阻尼部121a在环形轨迹111a的环绕方向上具有阻尼面121e，阻尼面121e在厚度方向M的投影线与环形轨迹111a相交于第一点P，环形轨迹111a在第一点P的切线与投影线之间的夹角γ可调，通过上述设置，能够调节单个阻尼单元在相对基体11运行时，传递至机舱的阻尼力矩，能够满足风力发电机组在偏航时对不同阻尼力矩大小的需求。
如图8所示，作为一种可选的实施方式，连接部121b可以整体呈杆状结构，阻尼部121a呈板状结构，可选的，阻尼部121a可以为一整体式板状结构，当然，也可以是有两个以上结构体组拼形成的板状结构。连接部121b以及阻尼部121a采用上述结构形式，不仅能够满足阻尼要求，同时，结构简单，易于加工成型，且便于与制动器120b或者转动圈连接。
请一并参阅图9，图9示出了本发明另一个实施例的组件组件的俯视图。作为一种可选的实施方式，连接部121b的轴线在厚度方向上M的投影与环形轨迹111a的中心连线形成第一线段OW，第一线段OW的延伸方向与阻尼部121a的长度方向之间的夹角α可调，通过上述设置，同样能够调节单个阻尼单元121在相对基体11运行时，传递至机舱的阻尼力矩，能够满足风力发电机组在偏航时对不同阻尼力矩大小的需求。
在具体实施时，连接部121b可以为截面为圆形的杆件结构，阻尼部121a可以为规则的多边形板状结构，例如可以为矩形板状结构，当然，在一些其他的示例中，阻尼部121a也可以为异形的板状结构，任意两个阻尼部121a的形状可以相同，当然，也可以不同。
可选的，上述各实施例提供的阻尼装置10中，连接部121b在厚度方向M贯穿阻尼部121a并与阻尼部121a间隙配合，连接部121b上设置有锁紧部件121c，以锁定阻尼部121a与连接部121b彼此之间的相对位置。通过上述设置，使得连接部121b与阻尼部121a之间的相对位置能够调节，进而能够改变阻尼部121a在沿着环形槽111的环形轨迹111a上与阻尼介质的接触面积，即能够调整上述提及的角α、角γ的数值，进而能够使得单个阻尼单元121或者说整个阻尼装置10能够提供的阻尼力矩可调。
当然，阻尼单元121提供可调的阻尼力矩不限于以上几种方式，作为一种可选的实施方式，上述各实施例提供的阻尼装置10中，至少一个阻尼部121a上设置有阻尼调节孔121d，阻尼调节孔121d贯穿阻尼部121a设置，在一些可选的示例中，阻尼调节孔121d在阻尼部121a自身的厚度方向上贯穿，使得阻尼部121a在沿着环形轨迹111a相对基体11运行时，阻尼介质能够由阻尼调节孔121d穿过阻尼部121a，同一阻尼部121a上的阻尼调节孔121d的数量可以为一个，当然也可以为两个以上，当为两个以上时，两个以上阻尼调节孔121d可以采用规则的横列排布方式，当然也可为不规则的任意排布方式，只要能够满足阻尼要求均可。通过设置阻尼调节孔121d，能够调节单个阻尼单元在相对基体11运行时，传递至机舱的阻尼力矩，能够满足风力发电机组在偏航时对不同阻尼力矩大小的需求。
在一些其他可选的示例中，连接部121b和制动器120b或者转动圈可以设置为可旋转连接结构，例如通过螺纹连接结构或通过卡槽结构等，这样通过旋转连接部121b从而带动阻尼部121a一起旋转，使得阻尼部121a能够改变角度，进而改变与阻尼介质的接触面积，同样能够使得单个阻尼单元121或者说整个阻尼装置10能够提供的阻尼力矩可调。
在一些可选的实施例中，阻尼组件12包括阻尼单元121的数量为两个以上，两个以上阻尼单元121沿环形轨迹111a间隔设置。通过设置两个以上阻尼单元121，能够使得提高阻尼组件12整体相对基体11运动时的阻尼力矩，更好的保证对风力发电机组在偏航时的阻尼效果，降低噪声。
在具体实施时，阻尼单元121的数量可以根据风力发电机组的型号，相应制动部件120所包括的制动器120b的数量、制动部件120的制动能力等设置，在此不做具体数量限定。
作为一种可选的实施方式，至少两个阻尼单元121相互连接，通过上述设置，使得阻尼组件12整体的强度提高，在相对基体11移动并通过阻尼介质向制动器120b或者转动圈提供运行阻力时，不易变形甚至折断。
请一并参阅图10，图10示出了本发明实施例阻尼组件12的结构示意图，在一些可选的实施例中，阻尼组件12进一步包括连接环122，连接环122在厚度方向M上与基体11相互间隔设置，各阻尼单元121分别通过自身的连接部121b与连接环122连接，通过上述设置，能够进一步优化阻尼组件12的整体强度，保证阻尼装置10整体的安全性能以及使用寿命。在具体实施例时，各连接部121b可以通过远离阻尼部121a的端部与连接环122连接，当然可以通过靠近阻尼部121a的位置与连接环122连接，只要能够保证阻尼组件12的整体强度均可。
在一些其他的示例中，连接环122也可以设置于环形槽111内，各阻尼单元121分别通过各自的阻尼部121a与连接环122连接，同样能够满足阻尼组件12的强度加强要求。当通过阻尼部121a与连接环122连接时，连接环122可以沿着环形轨迹111a贯穿各阻尼部121a并与各阻尼部121a连接，当然，可以将连接环122设置于阻尼部121a靠近连接部121b一侧的端部或者远离连接部121b一侧的端部，同样能够满足强度提高要求，在此不做具体限制。
由此，本发明实施例提供的阻尼装置10，因其包括基体11以及阻尼组件12，基体11的环形槽111用于承装阻尼介质，阻尼组件12的阻尼单元121包括相互连接的阻尼部121a以及连接部121b，阻尼部121a设置于环形槽111并能够与阻尼介质接触，连接部121b至少部分凸出于端面，使得其所应用的偏航系统100在应用至风力发电机组时，可以将连接部121b凸出的部分与制动器120b或者偏航轴承110的内圈110a与外圈110b的一者连接，通过上述设置，使得阻尼单元121能够沿着环形槽111的环形轨迹111a相对基体11移动，从而使得环形槽111中的阻尼介质对阻尼部121a的运行产生阻力，以提供风力发电机组偏航运动使得阻尼力矩，由于采用液体阻尼的方式，不仅满足风力发电机组的偏航阻尼要求，且噪声小，同时能够分担阻尼部121a件需提供的阻尼力矩，进而能够减少或者避免产生磨屑污染风力发电机组的内部环境。
本发明实施例提供的阻尼装置10中，其内部的阻尼介质为液体介质，可以是水、油或者水油混合液，在生产、加工以及售卖等过程中，阻尼装置10的基体11中可以一直有阻尼介质，当然，阻尼介质可以是在基体11与塔筒200等应用环境中的部件固定结束后灌注的，在此不做具体限定。
而本发明实施例提供的偏航系统100，因其包括上述各实施例的阻尼装置10，能够更好的满足风力发电机组偏航运动时，同时能够减小其制动部件120需提供的阻尼力矩，进而能够减少或者避免产生磨屑污染风力发电机组的内部环境。
本发明上述各实施例提供的风力发电机组，由于包括上述各实施例的偏航系统100，因此，为了更便于偏航系统100中阻尼装置10的安装，可选的，可以基体11至少部分伸入塔筒200，基体11与塔筒200过盈配合或者磁吸附。通过上述设置，能够尽量减小对风力发电机组的改造，同时能够满足阻尼装置10的基体11与塔筒200之间连接的可靠性。
请一并参阅图11以及图12，图11示出了本发明实施例的塔筒200的结构示意图。图12示出了本发明实施例的阻尼装置10与塔筒200的配合示意图。当然，基体11与塔筒200的上述连接方式只是其中两种可选的方式，在一些其他的示例中，如9以及图10所示，塔筒200的内壁设置有限位件400，基体11远离机舱底座300的一端抵靠于限位件400。通过设置限位件400，既能够满足基体11与塔筒200之间的安装要求，同时还能够便于基体11的安装。
所说的限位件400可以为多种结构形式，例如在一些其他的示例中，限位件400可以为沿塔筒200的径向X向内凸出于内壁的凸台结构，如可以为塔筒200内部的塔筒平台，当然在一些可选的示例中，限位件400也包括多个沿塔筒200的周向间隔设置的限位单元410，限位单元410包括沿着塔筒200的径向X延伸的轴向限位部410a以及连接于轴向限位部410a并沿塔筒200的轴向Y延伸的安装部410c以及径向限位部410b，安装部410c以及径向限位部410b相对设置于轴向限位部410a在径向X上的两端，限位单元410通过安装部410c与塔筒200连接，基体11至少部分抵压于轴向限位部410a并夹持于安装部410c以及径向限位部410b之间。
限位件400采用上述结构形式，既能够满足基体11与塔筒200之间的安装要求，便于基体11的安装，同时还能够对基体11进行限位，保证基体11与塔筒200的同轴度，避免因基体11的位置发生串动导致阻尼单元121在相对基体11运动时发生卡滞甚至折断现象的发生。
由此，本发明实施例提供的风力发电机组，因其包括上述各实施例的偏航系统100，使得风力发电机组整体在偏航运动时，安全性较高，且噪音小。
请一并参阅图1至图13，图13示出了本发明实施例的偏航阻尼方法，该偏航阻尼方法用于风力发电机组，风力发电机组包括塔筒200、机舱底座300、偏航轴承110以及制动部件120，偏航轴承110包括转动配合的内圈110a以及外圈110b，内圈110a以及外圈110b的一者为固定圈并与塔筒200连接，另一者为转动圈并与机舱底座300连接，制动部件120包括与固定圈连接的刹车盘120a以及与机舱底座300连接并能够与刹车盘120a摩擦接触的制动器120b偏航阻尼方法包括：
S100、提供上述各实施例的阻尼装置10，将基体11与塔筒200的内壁连接，将连接部121b与转动圈或者制动器120b连接；
S200、使阻尼部121a至少部分位于阻尼介质内，以通过阻尼组件12随转动圈沿着环形槽111的环形轨迹111a相对基体11移动并与阻尼介质接触产生的阻力实现风力发电机组的偏航阻尼。
在步骤S200中，提供的阻尼介质可以为油液混合的液体介质。采用该种形式的阻尼介质，阻尼效果好，且这样油性液体始终会在阻尼介质的表面形成一层减缓蒸发的薄膜，延长阻尼液的使用寿命。
本发明实施例提供的偏航阻尼方法，通过在风力发电机组中提供上述各实施例的阻尼装置10，并使得将基体11与塔筒200的内壁连接，将连接部121b与转动圈或者制动器120b连接，使得风力发电机组在偏航运动时，能够通过制动部件120以及阻尼装置10共同提供阻尼力矩，在风力发电机组对同等阻尼力矩的需求下，本方法能够降低制动部件120所需提供的阻尼力矩，进而能够降低偏航运动时的噪声，减少或者磨屑的产生，保证风力发电机组偏航运动时的运行安全。
虽然已经参考优选实施例对本发明进行了描述，但在不脱离本发明的范围的情况下，可以对其进行各种改进并且可以用等效物替换其中的部件。尤其是，只要不存在结构冲突，各个实施例中所提到的各项技术特征均可以任意方式组合起来。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 (17)
1.一种阻尼装置(10)，其特征在于，包括：
基体(11)，具有环形槽(111)，所述环形槽(111)贯穿所述基体(11)在自身厚度方向(M)上的其中一个端面，所述环形槽(111)用于承装阻尼介质；
阻尼组件(12)，包括阻尼单元(121)，所述阻尼单元(121)包括相互连接的阻尼部(121a)以及连接部(121b)，所述阻尼部(121a)设置于所述环形槽(111)并能够与所述阻尼介质接触，所述连接部(121b)至少部分凸出于所述端面，所述阻尼单元(121)能够沿着所述环形槽(111)的环形轨迹(111a)相对所述基体(11)移动；
其中，所述连接部(121b)的轴线在所述厚度方向(M)上的投影与所述环形轨迹(111a)的中心连线形成第一线段，所述第一线段的延伸方向与所述阻尼部(121a)的长度方向之间的夹角可调。
2.根据权利要求1所述的阻尼装置(10)，其特征在于，所述基体(11)呈圆环形，所述环形槽(111)环绕所述基体(11)的轴线设置。
3.根据权利要求1所述的阻尼装置(10)，其特征在于，所述基体(11)包括内环体(112)、与所述内环体(112)间隔设置的外环体(113)以及连接所述内环体(112)以及所述外环体(113)的底壁(114)，所述内环体(112)、所述外环体(113)以及所述底壁(114)共同围合形成所述环形槽(111)。
4.根据权利要求3所述的阻尼装置(10)，其特征在于，所述基体(11)还进一步包括封盖(115)，所述封盖(115)在所述厚度方向(M)与所述底壁(114)相互间隔设置，所述封盖(115)分别与所述内环体(112)以及所述外环体(113)连接并在所述厚度方向(M)上覆盖至少部分所述环形槽(111)；
所述封盖(115)上设置有沿所述环形轨迹(111a)延伸的引导槽(115a)，所述引导槽(115a)在所述厚度方向(M)贯穿所述封盖(115)并与所述环形槽(111)连通，至少部分所述连接部(121b)穿过所述引导槽(115a)并凸出于所述封盖(115)。
5.根据权利要求4所述的阻尼装置(10)，其特征在于，围合形成所述引导槽(115a)的侧壁连接有密封件，所述密封件具有预定的变形能力。
6.根据权利要求1所述的阻尼装置(10)，其特征在于，所述阻尼组件(12)包括所述阻尼单元(121)的数量为两个以上，两个以上所述阻尼单元(121)沿所述环形轨迹(111a)间隔设置。
7.根据权利要求6所述的阻尼装置(10)，其特征在于，至少两个所述阻尼单元(121)相互连接。
8.根据权利要求7所述的阻尼装置(10)，其特征在于，所述阻尼组件(12)进一步包括连接环(122)；
所述连接环(122)在所述厚度方向(M)上与所述基体(11)相互间隔设置，各所述阻尼单元(121)分别通过自身的所述连接部(121b)与所述连接环(122)连接；或者，所述连接环(122)设置于所述环形槽(111)内，各所述阻尼单元(121)分别通过各自的所述阻尼部(121a)与所述连接环(122)连接。
9.根据权利要求1所述的阻尼装置(10)，其特征在于，所述阻尼部(121a)在所述环形轨迹(111a)的环绕方向上具有阻尼面(121e)，所述阻尼面(121e)在所述厚度方向(M)的投影线与所述环形轨迹(111a)相交于第一点，所述环形轨迹(111a)在所述第一点的切线与所述投影线之间的夹角可调；
和/或，所述阻尼部(121a)设置有沿其自身的厚度方向贯穿的阻尼调节孔(121d)。
10.根据权利要求1所述的阻尼装置(10)，其特征在于，所述连接部(121b)呈杆状结构，所述阻尼部(121a)呈板状结构；
所述连接部(121b)在所述厚度方向(M)贯穿所述阻尼部(121a)并与所述阻尼部(121a)间隙配合，所述连接部(121b)上设置有锁紧部件(121c)，以锁定所述阻尼部(121a)与所述连接部(121b)彼此之间的相对位置。
11.一种偏航系统(100)，其特征在于，包括：
偏航轴承(110)，包括转动连接的内圈(110a)以及外圈(110b)，所述内圈(110a)以及所述外圈(110b)的一者为转动圈，另一者为固定圈；
制动部件(120)，与所述偏航轴承(110)连接，所述制动部件(120)包括刹车盘(120a)以及制动器(120b)，所述刹车盘(120a)连接于所述固定圈，所述制动器(120b)能够与所述刹车盘(120a)的表面摩擦接触；
如权利要求1至10任意一项所述的阻尼装置(10)，所述阻尼单元(121)通过所述连接部(121b)与所述制动器(120b)或者所述转动圈连接。
12.一种风力发电机组，其特征在于，包括：
塔筒(200)；
机舱底座(300)，设置于所述塔筒(200)；
如权利要求11所述的偏航系统(100)，所述固定圈以及所述刹车盘(120a)层叠设置于所述塔筒(200)并与所述塔筒(200)连接，所述转动圈以及所述制动部件(120)分别与所述机舱底座(300)连接，所述基体(11)连接于所述塔筒(200)。
13.根据权利要求12所述的风力发电机组，其特征在于，所述基体(11)至少部分伸入所述塔筒(200)，所述基体(11)与所述塔筒(200)过盈配合或者磁吸附。
14.根据权利要求13所述的风力发电机组，其特征在于，所述塔筒(200)的内壁设置有限位件(400)，所述基体(11)远离所述机舱底座(300)的一端抵靠于所述限位件(400)。
15.根据权利要求14所述的风力发电机组，其特征在于，所述限位件(400)为沿所述塔筒(200)的径向(X)向内凸出于所述内壁的凸台结构；
或者，所述限位件(400)包括多个沿所述塔筒(200)的周向(Z)间隔设置的限位单元(410)，所述限位单元(410)包括沿着所述塔筒(200)的径向(X)延伸的轴向限位部(410a)以及连接于所述轴向限位部(410a)并沿所述塔筒(200)的轴向(Y)延伸的安装部(410c)以及径向限位部(410b)，所述安装部(410c)以及所述径向限位部(410b)相对设置于所述轴向限位部(410a)在所述径向(X)上的两端；
所述限位单元(410)通过所述安装部(410c)与所述塔筒(200)连接，所述基体(11)至少部分抵压于所述轴向限位部(410a)并夹持于所述安装部(410c)以及所述径向限位部(410b)之间。
16.一种偏航阻尼方法，用于风力发电机组，所述风力发电机组包括塔筒(200)、机舱底座(300)、偏航轴承(110)以及制动部件(120)，所述偏航轴承(110)包括转动配合的内圈(110a)以及外圈(110b)，所述内圈(110a)以及所述外圈(110b)的一者为固定圈并与所述塔筒(200)连接，另一者为转动圈并与所述机舱底座(300)连接，所述制动部件(120)包括与所述固定圈连接的刹车盘(120a)以及与所述机舱底座(300)连接并能够与所述刹车盘(120a)摩擦接触的制动器，其特征在于，所述偏航阻尼方法包括：
提供如权利要求1至10任意一项所述的阻尼装置(10)，将所述基体(11)与所述塔筒(200)的内壁连接，将所述连接部(121b)与所述转动圈或者所述制动器(120b)连接；
使所述阻尼 部(121a)至少部分位于所述阻尼介质内，以通过所述阻尼组件(12)随所述转动圈沿着所述环形槽(111)的环形轨迹(111a)相对所述基体(11)移动并与所述阻尼介质接触产生的阻力实现所述风力发电机组的偏航阻尼。
17.根据权利要求16所述的偏航阻尼方法，其特征在于，所述阻尼介质为油液混合的液体介质。
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