CN113007018B - 限位装置、止回系统、风力发电机组及控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种限位装置、止回系统、风力发电机组及控制方法，限位装置包括：止回部件，包括罩壳以及设置于罩壳内的止回单元，止回单元包括多孔材料体以及填充于多孔材料体内部的吸振液；液压控制组件，与止回单元连接并用于调节多孔材料体内部填充的吸振液的体积。本发明实施例提供的限位装置、止回系统、风力发电机组及控制方法，限位装置能够吸收待抑振装置的动能，避免其振动，且对待抑振装置的冲击力小，能够保证其安全稳定运行。

Description

限位装置、止回系统、风力发电机组及控制方法

技术领域

本发明涉及风电技术领域，特别是涉及一种限位装置、止回系统、风力发电机组及控制方法。

背景技术

抑振系统能够用于工作环境具有外界激励源的待抑振装置，以吸收待抑振装置在外界激励源作用下产生的动能，进而防止装置振动。抑制系统可以用于不同的领域，例如风电技术领域，风力发电机组是一种将风能转换为电能的绿色能源设备，风力发电机组遍布于地球上的大部分环境区域，可大致分为陆上风力发电机组和海上风力发电机组，无论是陆上风力发电机组还是海上风力发电机组，其机组在运行时均需要设置抑振系统，用于吸收及耗散风力发电机组其他部件如塔架、机舱、发电机以及叶轮等重型部件在外界激励源作用下产生的动能，进而抑制上述重型部件产生振动。

已有的抑振系统，为了避免其摆动部件与机组的其他部件之间产生碰撞损伤，需求对其摆动部件的运动幅度进行限制，常规的限制装置将对机组的其他部件如塔架、机舱等产生很大的冲击，给风力发电机组的安全运行带来隐患。

因此，亟需一种新的限位装置、止回系统、风力发电机组及控制方法。

发明内容

本发明实施例提供一种限位装置、止回系统、风力发电机组及控制方法，限位装置能够吸收待抑振装置的动能，避免其振动，且对待抑振装置的冲击力小，能够保证其安全稳定运行。

一方面，根据本发明实施例提出了一种限位装置，包括：止回部件，包括罩壳以及设置于罩壳内的止回单元，止回单元包括多孔材料体以及填充于多孔材料体内部的吸振液；液压控制组件，与止回单元连接并用于调节多孔材料体内部填充的吸振液的体积。

根据本发明实施例的一个方面，液压控制组件包括液压站、驱动部件、进液管路以及出液管路，止回单元包括进液口以及出液口，进液管路连通于液压站与进液口之间，出液管路连通于液压站与出液口之间。

根据本发明实施例的一个方面，罩壳整体呈环状，止回单元的数量为两个以上且沿罩壳的环向分布，各止回单元均连接于进液管路以及出液管路之间。

根据本发明实施例的一个方面，进液管路包括进液主路以及两个以上分别与进液主路连通的进液支路，进液管路通过进液主路与液压站连通并通过进液支路分别与各止回单元的进液口连通，进液支路上设置有第一控制阀和/或第一流量检测器。

根据本发明实施例的一个方面，出液管路包括出液主路以及两个以上与出液主路连通的出液支路，出液管路通过出液主路与液压站连通并通过出液支路与止回单元的出液口连通，出液支路上设置有第二控制阀。

根据本发明实施例的一个方面，液压控制组件还包括第三控制阀，第三控制阀设置于进液管路或者出液管路。

根据本发明实施例的一个方面，液压控制组件还包括压力检测器，压力检测器设置于进液管路或者出液管路。

根据本发明实施例的一个方面，液压站包括换热部件，换热部件被配置为与吸振液热交换，以降低吸振液的温度。

根据本发明实施例的一个方面，罩壳包括间隔且相对设置的第一环体以及第二环体，止回单元夹持于第一环体以及第二环体之间并分别与第一环体以及第二环体连接可移动连接。

另一个方面，根据本发明实施例提供一种抑振系统，用于待抑振装置，待抑振装置具有间隔分布的悬挂安装部以及止回安装部，抑振系统包括：阻尼组件，包括摆动部件、调谐部件以及阻尼部件，摆动部件摆动连接于悬挂安装部，止回安装部位于摆动部件的摆动路径上，调谐部件以及阻尼部件均连接于摆动部件与待抑振装置之间；上述的限位装置，止回部件设置于摆动部件与止回安装部之间，罩壳与摆动部件以及止回安装部的一者连接并与另一者之间形成有间隔，止回单元用于吸收摆动部件的动能。

又一个方面，根据本发明实施例提供一种风力发电机组，包括上述的抑振系统。

再一个方面，根据本发明实施例提供一种限位装置的控制方法，限位装置用于风力发电机组且包括止回部件以及液压控制组件，止回部件包括罩壳以及设置于罩壳内的止回单元，止回单元包括多孔材料体以及填充于多孔材料体内部的吸振液，液压控制组件与止回单元连接并用于调节多孔材料体内部填充的吸振液的体积，其特征在于，控制方法包括：

采集风力发电机组的振动信息；

根据振动信息确定止回单元预达到的刚度参数；

根据刚度参数控制液压控制组件，以调节多孔材料体内吸振液的填充量。

根据本发明实施例的再一个方面，根据刚度参数控制液压控制组件，以调节多孔材料体内吸振液的填充量的步骤包括：

根据刚度参数与多孔材料体应填充的吸振液体积的映射关系确定止回单元的多孔材料体预填充的吸振液的体积；

根据多孔材料体预填充的吸振液的体积控制液压控制组件，以调节多孔材料体内吸振液的填充量。

根据本发明实施例的再一个方面，控制方法还包括：

检测止回单元被撞击后的形变参数；

确定被撞击后的形变参数超出第一预设阈值范围，则修正映射关系。

根据本发明实施例的再一个方面，振动信息包括风力发电机组的振动方向参数和/或振动加速度参数。

根据本发明实施例的再一个方面，液压控制组件包括换热部件，换热部件被配置为与吸振液热交换，控制方法还包括：

监测多孔材料体内所填充的吸振液的温度参数；

当温度参数超出第二预设阈值范围时，控制液压控制组件启动，以使吸振液与换热部件热交换。

根据本发明实施例的再一个方面，罩壳整体呈环状，止回单元的数量为两个以上且沿罩壳的环向分布；

根据振动信息确定止回单元预达到的刚度参数的步骤包括：根据振动信息确定每个止回单元预达到的刚度参数；

根据刚度参数控制液压控制组件，以调节多孔材料体内吸振液的填充量的步骤包括：

根据每个止回单元预达到的刚度参数确定各止回单元的多孔材料体预填充的吸振液的体积；

根据每个止回单元预达到的刚度参数控制液压控制组件，以分别调节每个多孔材料体内吸振液的填充量。

根据本发明实施例的再一个方面，罩壳整体呈环状，止回单元的数量为两个以上且沿罩壳的环向分布；

根据振动信息确定止回单元预达到的刚度参数的步骤包括：根据振动信息确定每组止回单元预达到的刚度参数，其中，每组止回单元包括两个以上止回单元；

根据刚度参数控制液压控制组件，以调节多孔材料体内吸振液的填充量的步骤包括：

根据每组止回单元预达到的刚度参数控制液压控制组件，以同步调节同一组的止回单元的多孔材料体内吸振液的填充量。

根据本发明实施例的再一个方面，止回单元与罩壳可移动连接，控制方法还包括：根据振动信息调节止回单元与罩壳的相对位置。

根据本发明实施例提供的限位装置、止回系统、风力发电机组及控制方法，限位装置包括止回部件以及液压控制组件，止回部件包括罩壳以及设置于罩壳内的止回单元，限位装置在使用时可以位于摆动部件的运动路径上并通过罩壳与外部构件连接，由于止回单元包括多孔材料体以及填充于多孔材料体内部的吸振液，多孔材料体具有可压缩性，在外力的作用下能够发生一定的变形，当摆动部件带动限位装置与止回安装部发生碰撞时，能够有效的减小摆动部件对止回安装部的冲击力。由于多孔材料体内部的部分孔隙内填充有吸振液，当多孔材料体发生变形的过程中，其内部的吸振液由于受到剪切而发生运动，因此会在碰撞过程中耗能，从而与多孔材料体配合，能够极大的消耗摆动部件在与止回安装部之间碰撞过程中的能力，削弱冲击载荷。相应设置的液压控制组件，与止回单元连接并用于调节多孔材料体内部填充的吸振液的体积，可以根据摆动部件的碰撞位置调节相应位置的阻尼单元的刚度动态可调，进而实现限位碰撞力的最小，保证对摆动部件的限位效果。

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是本发明一个实施例的风力发电机组的结构示意图；

图2是本发明一个实施例的塔架的结构示意图；

图3是本发明一个实施例的抑振系统的局部结构示意图；

图4是本发明一个实施例的限位装置的结构示意图；

图5是本发明一个实施例的止回部件的剖视示意图；

图6是本发明一个实施例的液压控制组件的结构示意图；

图7是本发明一个实施例的止回部件的结构示意图；

图8是本发明一个实施例的限位装置的控制方法的流程示意图；

图9是本发明一个实施例的限位装置的控制方法的止回部件内填充液的控制逻辑示意图；

图10是本发明又一个实施例的限位装置的控制方法的止回部件内吸振液的控制逻辑示意图。

其中：

1-塔架；

100-抑振系统；

10-限位装置；

11-止回部件；111-罩壳；111a-第一环体；111b-第二环体；112-止回单元；112a-多孔材料体；112b-吸振液；1211-进液口；1212-出液口；

12-液压控制组件；121-液压站；122-驱动部件；123-进液管路；123a-进液主路；123b-进液支路；123c-第一控制阀；123d-第一流量检测器；124-出液管路；124a-出液主路；124b-出液支路；124c-第二控制阀；125-第三控制阀；126-压力检测器

20-阻尼组件；21-摆动部件；211-摆动杆；212-质量块；22-调谐部件；23-阻尼部件；

200-筒本体；210-筒壁；220-悬挂安装部；230-止回安装部；

2-机舱；3-发电机；4-叶轮；401-轮毂；402-叶片；

X-环向。

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，并不是对本发明的限位装置、止回系统、风力发电机组及控制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10根据本发明实施例的限位装置、止回系统、风力发电机组及控制方法进行详细描述。

如图1以及图2所示，本发明实施例提供的风力发电机组，包括塔架1、机舱2、发电机以及叶轮4。塔架1连接于风机基础，机舱2设置于塔架1的顶端，发电机设置于机舱2。一些示例中，发电机可以位于机舱2的外部，当然，在有些示例中，发电机也可以位于机舱2的内部。叶轮4包括轮毂401以及连接于轮毂401上的多个叶片402。叶轮4通过轮毂401与发电机的转子连接，进而带动转子相对定子转动，实现风力发电机组的发电需求。

无论是陆上风力发电机组还是海上风力发电机组，机组外部环境极其复杂且伴随着极度的不确定性。这些因素组成了风力电机组运行中对应的各种激励源，包括外部激励和自身激励，如外部不确定的风载荷、没有规律可循的波浪载荷、叶轮4自身的不平衡、叶轮4自身旋转等。而这些确定与不确定的激励源的输入，会引起风力发电机组运行特征的各种不确定性以及一些异常的表现，其中最为直观的响应就是风力发电机组振动。其在外部激励作用下对应前后、左右方向的振动，振动响应直接导致机组停机保护，从而会造成发电量的损失。

因此，为了抑制风力发电机组在外界激励源的作用振动并停机保护，本发明实施例提供的风力发电机组还包括抑制系统，该抑振系统100可以设置于机舱2，当然，也可以设置于塔架1。本发明实施例将以抑振系统100设置于塔架1并作为塔架1的组成部分为例对其进行详细描述。

本发明实施例提供的塔架1包括筒本体200以及抑振系统100，筒本体200包括围合形成中空腔的筒壁210、设置于中空腔并分别与筒壁210连接的悬挂安装部220以及止回安装部230，止回安装部230与悬挂安装部220在筒本体200的轴向上间隔分布。抑振系统100设置于筒本体200的中空腔内并与止回安装部230以及悬挂安装部220连接。通过抑振系统100能够抑制塔架1在外界激励源的作用下振动，保证风力发电机组的安全运行。

如图1至图3所示，本发明实施例提供的抑振系统100，包括阻尼组件20以及限位装置10，阻尼组件20包括摆动部件21、调谐部件22以及阻尼部件23，摆动部件21摆动连接于悬挂安装部220，止回安装部230位于摆动部件21的摆动路径上，调谐部件22以及阻尼部件23均连接于摆动部件21与筒本体200的筒壁210等其它待抑振装置之间。

作为一种可选地实施方式，本发明实施例提供的塔架1，其悬挂安装部220的外周面的形状可以与筒壁210的形状相匹配并连接于筒壁210的内壁面。可选地，止回安装部230的外周面形状可以与筒壁210的形状相匹配并连接于筒壁210的内壁面，一些可选地示例中，止回安装部230上设置有在筒本体200的轴向上贯通的通孔，摆动部件21至少部分位于通孔内。可选地，限位装置10至少部分位于通孔内并与摆动部件21以及止回安装部230的一者连接。一些可选地示例中，通孔的轴线可以筒壁210的轴线相重合。

在一些可选地实施例中，本发明实施例提供的抑振系统100，其摆动部件21包括摆动杆211以及连接于摆动杆211端部的质量块212，摆动部件21通过摆动杆211与悬挂安装部220转动连接，限位装置10围绕质量块212设置。可选地，可以将质量块212设置于止回安装部230的通孔内，限位装置10可以包围质量块212的外周设置。

可选地，阻尼组件20的调谐部件22可以包括弹性件，示例性地，其可以包括弹簧，调谐部件22的一端可以连接于摆动部件21，另一端可以直接或者间接连接于筒壁210。

一些可选地示例中，可以将调谐部件22沿着筒本体200的轴向竖直放置，调谐部件22在筒本体200的轴向的一端可以连接于摆动部件21的质量块212，调谐部件22的另一端可以通过过渡平台与筒壁210连接。过渡平台在筒本体200的轴向上与止回安装部230平行且间隔设置。调谐部件22采用上述布置方式，能够优化抑振系统100的抑振效果。

作为一种可选地实施方式，本发明实施例提供的抑振系统100，其阻尼部件23包括有阻尼单元，阻尼单元的数量可以根据要求设置，一些可选地实施例中，阻尼单元的数量可以为两个以上，两个以上阻尼单元在筒本体200的周向上间隔分布，每个阻尼单元的一端与质量块212直接或者间接连接，每个阻尼单元的另一端连接于筒壁210。

作为一种可选地实施方式，本发明实施例提供的抑振系统100，其限位装置10可以至少部分连接于摆动部件21的质量块212，当然也可以至少部分连接于止回安装部230。

如图4及图5所示，为了更好的满足对摆动部件21的止回效果，本发明实施例还提供一种新的限位装置10，限位装置10设置于摆动部件21与止回安装部230之间，限位装置10包括止回部件11以及液压控制组件12，止回部件11包括罩壳111以及设置于罩壳111内的止回单元112，止回单元112包括多孔材料体112a以及填充于多孔材料体112a内部的吸振液112b。液压控制组件12与止回单元112连接并用于调节多孔材料体112a内部填充的吸振液112b的体积。

本发明实施例提供的限位装置10在使用时，整体可以位于塔架1内，可以通过罩壳111与摆动部件21以及止回安装部230的一者连接并与另一者之间形成有间隔，用于吸收摆动部件21的动能。止回单元112包括多孔材料体112a以及填充于多孔材料体112a内部的吸振液112b，由于多孔材料体112a具有可压缩性，在外力的作用下能够发生一定的变形，当摆动部件21摆动与止回安装部230发生碰撞时，能够压缩多孔材料体112a以有效的减小摆动部件21对止回安装部230的冲击力。由于多孔材料体112a内部的孔隙内填充有吸振液112b，当多孔材料体112a发生变形的过程中，其内部的吸振液112b受到剪切而发生运动，因此会在碰撞过程中耗能，从而与多孔材料体112a配合，能够极大的消耗摆动部件21在与止回安装部230之间碰撞过程中的能力，削弱冲击载荷。

而相应设置的液压控制组件12，与止回单元112连接并用于调节多孔材料体112a内部填充的吸振液112b的体积，可以根据摆动部件21的碰撞位置调节相应位置的阻尼单元的刚度动态可调，进而实现限位碰撞力的最小，保证对摆动部件21的限位效果。

在一些可选地实施例中，本发明实施例提供的限位装置10，罩壳111整体呈环状，止回单元112的数量为两个以上且沿罩壳111的环向X分布，每个止回单元112均与液压控制组件12连接，以通过液压控制组件12控制每个止回单元112的多孔材料体112a内部填充的吸振液112b的体积。

作为一种可选地实施方式，本发明实施例提供的限位装置10，罩壳111包括间隔且相对设置的第一环体111a以及第二环体111b，止回单元112夹持于第一环体111a以及第二环体111b之间并分别与第一环体111a以及第二环体111b连接。

如图4以及图5所示，一些可选地实施例中，各止回单元112在罩壳111的环向X上可以采用非均匀分布的方式布置，可选地，止回单元112设置于第一环体111a以及第二环体111b之间并可以与第一环体111a、第二环体111b可移动连接，以便于根据摆动部件21等碰撞体待碰撞的区域调节止回单元112在罩壳111环向X上位置，以更好的吸收摆动部件21的动能。

可选地，止回单元112在罩壳111环向X上的分布位置可以根据碰撞概率预先调节，当然也可以在使用时根据预期的碰撞方向调节。例如可以使得止回单元112与第一环体111a以及第二环体111b滑动连接，通过设置于各止回单元112连接的第三环体(图未示)以及驱动第三环体运动的动力部件(图未示)，通过动力部件驱动第三环体运动进而带动各止回单元112相对第一环体111a以及第二环体111b运动实现止回单元112在环向X上位置的调节。

一些可选地实施例中，可以使得罩壳111以及止回单元112的一者上设置有沿凸起，另一者上设置有滑槽，凸起与滑槽的形状相匹配，以满足多孔材料体112a的滑动需求。可选地，可以在第一环体111a以及第二环体111b上均设置有滑槽，在止回单元112面向第一环体111a以及第二环体111b的端部分别设置有凸起，利用凸起与对应滑槽滑动配合的方式实现止回单元112在环向X上位置调节需求，更好的吸收摆动部件21的动能。

作为一种可选地实施方式，当止回单元112与罩壳111之间滑动连接时，可以使得两个以上止回单元112在罩壳111内采用非对称的布置方式，例如，初始状态下，可以仅在罩壳111的周向上的四分之一区域内设置止回单元112，在其它区域不设置止回单元112，根据摆动部件21的摆动方向调节止回单元112的位置即可。

在一些可选地实施例中，本发明上述各实施例提供的限位装置10，止回单元112内所填充的吸振液112b具有粘性。以提高多孔材料体112a发生变形的过程中，吸振液112b受到剪切时抵抗能力，提高吸振液112b在碰撞过程中耗能。

可选地，吸振液112b包括硅油、液压油中的一者及以上。作为一种可选地实施方式，止回单元112整体呈柱状，结构简单，易于控制。

如4至图6所示，作为一种可选地实施方式，本发明上述各实施例提供的限位装置10，液压控制组件12包括液压站121、驱动部件122、进液管路123以及出液管路124，止回单元112包括进液口1211以及出液口1212，进液管路123连通于液压站121与进液口1211之间，出液管路124连通于液压站121与出液口1212之间。液压控制组件12采用上述结构形式，能够有效的保证对各止回单元112的多孔材料体112a内吸振液112b的填充量。

在一些可选地实施例中，当止回单元112的数量为两个以上时，各止回单元112均连接于进液管路123以及出液管路124之间，以便于都各止回单元112的多孔材料体112a内吸振液112b的填充量，可选地，各止回单元112可以并联连接于进液管路123以及出液管路124之间。

可选地，止回单元112采用柱状结构时，其进液口1211可以设置于其侧壁，出液口1212可以设置于止回单元112在自身轴向的一段，同时可以在与出液口1212同侧设置的第一环体111a或者第二环体111b上设置对出液口1212进行避让的避让口，以便于出液口1212与出液管路124连通。

作为一种可选地实施方式，本发明实施例提供的限位装置10，进液管路123包括进液主路123a以及两个以上分别与进液主路123a连通的进液支路123b，进液管路123通过进液主路123a与液压站121连通并通过进液支路123b分别与各止回单元112的进液口1211连通。进液管路123采用上述结构形式，利于各止回单元112的进液口1211与液压站121连通。可选地，进液支路123b上设置有第一控制阀123c，通过第一控制阀123c能够控制液压站121的吸振液112b进入相应支路上止回单元112内时的流量以及流速。

作为一种可选的实施方式，进液支路123b上还设置有第一流量检测器123d，通过第一流量检测器123d能够检测液压站121的吸振液112b进入相应支路上止回单元112内的填充量，以便于对应止回单元112内的吸振液112b的填充量达到预定的体积或者说高度。

在一些可选地实施例中，出液管路124包括出液主路124a以及两个以上与出液主路124a连通的出液支路124b，出液管路124通过出液主路124a与液压站121连通并通过出液支路124b与止回单元112的出液口1212连通。出液管路124采用上述结构形式，利于各止回单元112的出液口1212与液压站121连通，使得止回单元112内的吸振液112b能够回流至液压站121，利于止回单元112内吸振液112b的填充量的调控以及对吸振液112b的重复利用。

可选地，出液支路124b上设置有第二控制阀124c，第二控制阀124c的设置能够根据需要控制止回单元112内吸振液112b的流出速度以及流量，优化对止回单元112内吸振液112b的调控。

作为一种可选地实施方式，液压控制组件12还包括第三控制阀125，第三控制阀125设置于进液管路123或者出液管路124。第三控制阀125为总控阀，第三控制阀125具体可以设置于进液管路123的进液主路123a，一些其他的示例中，第三控制阀125也可以设置于出液管路124的出液主路124a。

在一些可选地实施例中，液压控制组件12还包括压力检测器126，压力检测器126设置于进液管路123或者出液管路124。压力检测器126能够检测液压控制组件12在运行时的整体压力，可以根据压力控制驱动部件122，使得液压控制组件12整体在安全压力范围内运行。

作为一种可选地实施方式，本发明上述各实施例提供的限位装置10，液压站121包括换热部件，换热部件被配置为与吸振液112b热交换，以降低吸振液112b的温度。当风力发电机组持续大振动工况时，摆动部件21将会连续碰撞限位装置10，连续的碰撞将导致止回单元112内部吸振液112b升温，若持续升温将对吸振液112b的吸振能力产生影响，将影响吸振效果。通过设置换热部件，能够通过控制吸振液112b在各止回单元112以及液压控制组件12中循环流动实现对吸振液112b的降温，保证吸振液112b的吸振能力，如保证吸振液112b的黏度，进而保证限位装置10的吸振效果。

可以理解的是，本发明上述各实施例提供的限位装置10，均是以止回单元112在罩壳111的环向X上采用非均匀的方式布置为例进行举例说明，此为一种可选地实施方式。

如图7所示，在有些实施例中，也可以使得两个以上止回单元112在罩壳111的环向X上采用间隔且均匀布置的方式，此时每个止回单元112可以与罩壳111固定连接，同样能够满足限位需求。

本发明实施例提供的限位装置10，能够吸收待抑振装置的动能，避免其振动，且对待抑振装置的冲击力小，能够保证其安全稳定运行。本发明实施例提供的抑振系统100，其阻尼组件20的摆动部件21、阻尼部件23以及调谐部件22能够配合作用，以将筒本体200等部件的动能进行吸收并转换为摆动部件21的摆动。且由于其包括上述各实施例提供的限位装置10，能够将摆动部件21的摆动幅度限制在一定的空间范围内，避免与筒本体200及其内部爬梯、塔架1平台等其他部件之间产生干涉，能够通过止回单元112的多孔材料体112a以及吸振液112b吸收摆动部件21的动能，保证对摆动部件21的限制效果，有效的减小对待抑振装置的冲击力，使其能够安全稳定运行。而相应设置的风力发电机组，因其包括上述各实施例提供的抑振系统100，能够减小振动，且可有效的减小碰撞冲击力，从而降低整机的结构强度，实现降本需求，保证发电效益。

如1至图8所示，再一方面，本发明实施例还提供一种限位装置10的控制方法，限位装置10用于风力发电机组且包括止回部件11以及液压控制组件12，止回部件11包括罩壳111以及设置于罩壳111内的止回单元112，止回单元112包括多孔材料体112a以及填充于多孔材料体112a内部的吸振液112b，液压控制组件12与止回单元112连接并用于调节多孔材料体112a内部填充的吸振液112b的体积。可选地，所提及的限位装置10可以为上述各实施例提供的限位装置10，控制方法包括：

S100、采集风力发电机组的振动信息；

S200、根据振动信息确定止回单元112预达到的刚度参数；

S300、根据刚度参数控制液压控制组件12，以调节多孔材料体112a内吸振液112b的填充量或者说体积。

本发明实施例提供的限位装置10的控制方法，可根据风力发电机组的振动信息确定止回单元112预达到的刚度参数，然后根据刚度参数控制液压控制组件12，以调节多孔材料体112a内吸振液112b的填充量，使得止回单元112达到预定的刚度，以满足限位装置10的限位需求，用于风力发电机组时，使其能够有效的吸收摆动部件21的动能。

可选地，当止回单元112所需刚度参数增大时，则增加止回单元112内吸振液112b的填充量，当止回单元112所需刚度参数减小时，则减小吸振液112b的填充量。

可选地，根据振动信息确定止回单元112预达到的刚度参数，保证对应位置的止回单元与摆动部件或者止回安装部的碰撞时的接触刚度相适配，增加二者的接触时间。

作为一种可选地实施方式，振动信息包括风力发电机组的振动方向参数和/或振动加速度参数，一些可选地实施例中，振动信息可以包括风力发电机组的振动加速度参数，可选地，具体可以包括风力发电机组的机舱2在X方向的振动加速度信息以及Y方向的振动加速度信息，所提及的X方向是指机舱中心线方向(如图1所示方向)，也可以说来流风方向，所提及的Y方向指指与机舱的中心线垂直的方向，也可以说垂直于来流风方向。

如图9所示，可选地，步骤S100可以包括：

采集风力发电机组所处环境的风向以及风速；

根据所处环境的风向以及风速确定风力发电机组的振动加速度信息，振动加速度信息可以包括机舱2在X方向的振动加速度信息以及Y方向的振动加速度信息。

可选地，限位装置10的罩壳111整体呈环状，止回单元112的数量为两个以上且沿罩壳111的环向X分布，对于限位装置10发生作用时，如限位装置10与摆动部件21发生碰撞，由于风力发电机组的振动最大位置发生于某个方向，因此限位装置10碰撞发生于某一方位。由于限位装置10包括两个以上间隔分布的止回单元112，处于发生碰撞方位处的止回单元112与其他方位的止回单元112受力大小不同，此时为了追求限位装置10整体碰撞力最小，需要最求限位装置10整体刚度最优，需要限位装置10不同方位的止回单元112依据对应方位受力对应有不同刚度。对于本发明中的限位装置10而言，止回单元112的刚度为多孔材料体112a与吸振液112b综合性能的表现。

因此，为了实现不同方位止回单元112刚度的最优，继续参阅图9所示，当限位装置10的罩壳111整体呈环状，止回单元112的数量为两个以上且沿所述罩壳111的环向X分布时，可选地，步骤S200包括，根据振动信息确定每个止回单元112预达到的刚度参数。步骤S300包括，根据每个止回单元112预达到的刚度参数确定各止回单元112的多孔材料体112a预填充的吸振液112b的体积，根据每个止回单元112预达到的刚度参数控制液压控制组件12，以分别调节每个多孔材料体112a内吸振液112b的填充量，实现不同方位止回单元112刚度的最优。

可选地，步骤S200还包括根据每个止回单元112的位置信息确定各止回单元112预达到的刚度参数，可选地，也可以同步根据振动信息以及每个止回单元112的位置信息确定各止回单元112预达到的刚度参数。

可选地，在步骤S300中，根据每个止回单元112预达到的刚度参数确定各止回单元112的多孔材料体112a预填充的吸振液112b的体积的步骤中，可以通过控制各止回单元112内多孔材料中填充的吸振液112b的高度实现，当达到吸振液112b达到对应时高度满足其体积要求即可。

具体地，以止回单元112的数量为三个为例，三个止回单元112所在的支路分别为支路一、支路二以及支路三，步骤S200中，根据风力发电机组的振动信息确定三个止回单元112中每个止回单元112所需的刚度参数，当液压控制组件12包括第一控制阀123c、第二控制阀124c以及第三控制阀125时，开启第三控制阀125以及各支路上的第一控制阀123c，在驱动部件122的作用下吸振液112b能够通过进液主路123a进入每个支路的进液支路123b，并经由进液支路123b进入各止回单元112，可以通过设置在各支路上的进液支路123b上的第一流量计获取进入相应止回单元112内的吸振液112b的体积，当对应的止回单元112的多孔材料体112a的吸振液112b达到预设的填充量时，如达到对应的高度值时，关闭相应支路上的第三控制阀125，直至各止回单元112的多孔材料体112a内吸振液112b的填充量均达到预设的填充量时，关闭各第一控制阀123c，驱动部件122停止工作，满足对限位装置10的控制需求。

可选地，上述各实施例提供的控制方法，其步骤S100、步骤S200、以及步骤S300可以通过控制器执行，控制器可以单独设置，当用于风力发电机组时，也可以与风力发电机组的总控集成。

作为一种可选地实施方式，当限位装置10的罩壳111整体呈环状，止回单元112的数量为两个以上且沿所述罩壳111的环向X分布时，在步骤S200中，不限于根据振动信息确定每个止回单元112预达到的刚度参数，在一些其他的实施例中，步骤S200还可以包括根据所述振动信息确定每组所述止回单元112预达到的刚度参数，可选地，可以根据振动信息并结合各止回单元112所在位置确定每组止回单元112预达到的刚度参数，其中，每组所述止回单元112包括两个以上所述止回单元112。相应的，步骤S300包括根据每组止回单元112预达到的刚度参数控制所述液压控制组件12，以同步调节同一组的止回单元112的所述多孔材料体112a内所述吸振液112b的填充量。

该同一组的止回单元112可以是本发明实施例提供的控制方法中预先分组设置好的。当然，不限于此种分组方式。

在一些其他的实施例中，步骤S200中根据振动信息确定每组所述止回单元112预达到的刚度参数的过程也可以是限位装置10在风力发电机组中运行使用一段时间后通过机器自学习的智能控制，例如可以根据限位装置10运行一段时间后根据风力发电机组的机舱振动加速度方向、振动加速度大小、各止回单元112的位置、各止回单元112碰撞力传感器检测的碰撞力以及累计碰撞时间等参数对两个以上止回单元112进行分组。通过上述参数限定确定各止回单元112的多孔材料体112a内部吸振液112b的体积以及概率分布情况进行分组，使得同一组的止回单元112同步控制。可以实现风场不同风资源条件下机组的最优控制，同时，液位高度的模糊控制可以减低对于循环系统的控制要求，进而降低循环系统的设计压力。

作为一种可选地实施方式，本发明实施例提供的控制方法，步骤S300可以包括：

根据刚度参数与多孔材料体112a应填充的吸振液112b体积的映射关系确定止回单元112的多孔材料体112a预填充的吸振液112b的体积；

根据多孔材料体112a预填充的吸振液112b的体积控制液压控制组件12，以调节多孔材料体112a内吸振液112b的填充量。

可选地，所提及的映射关系可以是前期仿真计算模型获得的表格模型，例如可以使得止回单元112对应每个刚度数值均对应有其多孔材料体112a内应填充的吸振液112b的体积。

可以理解的是，所提及的刚度参数可以包括具体的刚度数值，当然，在有些实施例中，所提及的刚度参数也可以包括用于获取刚度数值的多个参数集成。

可以根据风力发电机组的振动信息如振动加速度方向、振动加速度大小、各止回单元112的位置确定各止回单元112的所需的刚度数值，进而确定每个止回单元112的多孔材料体112a的吸振液112b的体积。

在一些可选地实施例中，本发明实施例提供的控制方法，还包括：

检测止回单元112被撞击后的形变参数；

确定被撞击后的形变参数超出第一预设阈值范围，则修正映射关系。

通过上述设置，能够根据止回单元112的形变量反馈映射关系的合理性并提供修正依据，使得映射关系不断优化，提高限位装置10对摆动装置动能的吸收要求以及限位装置10的使用寿命。

可选地，所提及的形变参数为止回单元112的形变量与止回单元112未变形时体积的比值，第一预设预设范围可以为10～15％。

如图10所示，作为一种可选地实施方式，当液压控制组件12包括换热部件，换热部件被配置为与吸振液112b热交换时，控制方法还包括：

监测多孔材料体112a内所填充的吸振液112b的温度参数；

当温度参数超出第二预设阈值范围时，控制液压控制组件12启动，以使吸振液112b与换热部件热交换。

可选地，当止回单元112的数量为多个时，监测多孔材料体112a内所填充的吸振液112b的温度参数的步骤包括监测各止回单元112的多孔材料体112a内所填充的吸振液112b的温度参数。当预定数量的止回单元112的多孔材料体112a内的吸振液112b超过预设的温度值时，可以将进液管路123、出液管路124上设置的第一控制阀123c、第二控制阀124c以及第三控制阀125均开启，并在驱动部件122的作用下驱动吸振液112b在液压控制组件12以及止回单元112内循环流动，通过换热器实现散热。所提及的预定数量可以为一个、两个，可选为超过一半及以上止回单元112的多孔材料体112a内的吸振液112b超过预设的第二阈值范围。第二阈值范围不做具体数值限定，可以根据吸振液112b的成分设定，例如，当吸振液112b具有粘性时，若超过的温度值使得吸振液112b如粘性下降，影响吸振效果时，则可将吸振液112b特性改变的临界值以上的温度范围作为第二阈值范围。

可选地，控制方法还包括将每个止回单元112内填充的吸振液112b的温度参数与环境温度比较，并根据比较结果控制驱动部件122以及各支路上的第一控制阀123c、第二控制阀124c的开启程度，例如当其中一止回单元112内的吸振液112b高于其它止回单元112时，可以将该止回单元112所在支路的第一控制阀123c、第二控制阀124c的开启量大于其它止回单元所在支路，利于其同步降温，实现对各止回单元112内吸振液112b的降温，实现系统的节能控制。

作为一种可选地实施方式，当止回单元112与罩壳111可移动连接时，本发明实施例提供的控制方法还包括：根据振动信息调节止回单元112与罩壳111的相对位置，保证限位装置10的碰撞力更加优化。

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 (16)

1.一种限位装置(10)，其特征在于，包括：

止回部件(11)，包括罩壳(111)以及设置于所述罩壳(111)内的止回单元(112)，所述止回单元(112)的数量为两个以上，所述止回单元(112)包括多孔材料体(112a)、填充于所述多孔材料体(112a)内部的吸振液(112b)、进液口(1211)以及出液口(1212)；

液压控制组件(12)，与所述止回单元(112)连接并用于调节所述多孔材料体(112a)内部填充的所述吸振液(112b)的体积，所述液压控制组件(12)包括液压站(121)、驱动部件(122)、进液管路(123)以及出液管路(124)；

所述进液管路(123)包括进液主路(123a)以及两个以上分别与所述进液主路(123a)连通的进液支路(123b)，所述进液管路(123)通过所述进液主路(123a)与所述液压站(121)连通并通过所述进液支路(123b)分别与各所述止回单元(112)的所述进液口(1211)连通，所述进液支路(123b)上设置有第一控制阀(123c)；和/或，所述出液管路(124)包括出液主路(124a)以及两个以上与所述出液主路(124a)连通的出液支路(124b)，所述出液管路(124)通过所述出液主路(124a)与所述液压站(121)连通并通过所述出液支路(124b)与所述止回单元(112)的出液口(1212)连通，所述出液支路(124b)上设置有第二控制阀(124c)。

2.根据权利要求1所述的限位装置(10)，其特征在于，所述罩壳(111)整体呈环状，两个以上所述止回单元(112)且沿所述罩壳(111)的环向(X)分布。

3.根据权利要求1所述的限位装置(10)，其特征在于，所述进液支路(123b)上设置第一流量检测器(123d)。

4.根据权利要求1所述的限位装置(10)，其特征在于，所述液压控制组件(12)还包括第三控制阀(125)，所述第三控制阀(125)设置于所述进液管路(123)或者出液管路(124)；

和/或，所述液压控制组件(12)还包括压力检测器(126)，所述压力检测器(126)设置于所述进液管路(123)或者所述出液管路(124)。

5.根据权利要求1所述的限位装置(10)，其特征在于，所述液压站(121)包括换热部件，所述换热部件被配置为与所述吸振液(112b)热交换。

6.根据权利要求1至5任意一项所述的限位装置(10)，其特征在于，所述罩壳(111)包括间隔且相对设置的第一环体(111a)以及第二环体(111b)，所述止回单元(112)夹持于所述第一环体(111a)以及所述第二环体(111b)之间并分别与所述第一环体(111a)以及所述第二环体(111b)连接可移动连接。

7.一种抑振系统(100)，用于待抑振装置，所述待抑振装置具有间隔分布的悬挂安装部(220)以及止回安装部(230)，其特征在于，所述抑振系统(100)包括：

阻尼组件(20)，包括摆动部件(21)、调谐部件(22)以及阻尼部件(23)，所述摆动部件(21)摆动连接于所述悬挂安装部(220)，所述止回安装部(230)位于所述摆动部件(21)的摆动路径上，所述调谐部件(22)以及所述阻尼部件(23)均连接于所述摆动部件(21)与所述待抑振装置之间；

限位装置(10)，采用如权利要求1至6任意一项所述的限位装置(10)，所述止回部件(11)设置于所述摆动部件(21)与所述止回安装部(230)之间，所述罩壳(111)与所述摆动部件(21)以及所述止回安装部(230)的一者连接并与另一者之间形成有间隔，所述止回单元(112)用于吸收所述摆动部件(21)的动能。

8.一种风力发电机组，其特征在于，包括如权利要求7所述的抑振系统(100)。

9.一种限位装置(10)的控制方法，所述限位装置(10)用于风力发电机组且包括止回部件(11)以及液压控制组件(12)，所述止回部件(11)包括罩壳(111)以及设置于所述罩壳(111)内的止回单元(112)，所述止回单元(112)包括多孔材料体(112a)以及填充于多孔材料体(112a)内部的吸振液(112b)，所述液压控制组件(12)与所述止回单元(112)连接并用于调节所述多孔材料体(112a)内部填充的所述吸振液(112b)的体积，其特征在于，所述控制方法包括：

采集所述风力发电机组的振动信息；

根据所述振动信息确定所述止回单元(112)预达到的刚度参数；

根据所述刚度参数控制所述液压控制组件(12)，以调节所述多孔材料体(112a)内所述吸振液(112b)的填充量。

10.根据权利要求9所述的控制方法，其特征在于，所述根据所述刚度参数控制所述液压控制组件(12)，以调节所述多孔材料体(112a)内所述吸振液(112b)的填充量的步骤包括：

根据所述刚度参数与所述多孔材料体(112a)应填充的所述吸振液(112b)体积的映射关系确定所述止回单元(112)的所述多孔材料体(112a)预填充的所述吸振液(112b)的体积；

根据所述多孔材料体(112a)预填充的所述吸振液(112b)的体积控制所述液压控制组件(12)，以调节所述多孔材料体(112a)内所述吸振液(112b)的填充量。

11.根据权利要求10所述的控制方法，其特征在于，所述控制方法还包括：

检测所述止回单元(112)被撞击后的形变参数；

确定所述被撞击后的形变参数超出第一预设阈值范围，则修正所述映射关系。

12.根据权利要求9所述的控制方法，其特征在于，所述振动信息包括所述风力发电机组的振动方向参数和/或振动加速度参数。

13.根据权利要求9所述的控制方法，其特征在于，所述液压控制组件(12)包括换热部件，所述换热部件被配置为与所述吸振液(112b)热交换，所述控制方法还包括：

监测所述多孔材料体(112a)内所填充的所述吸振液(112b)的温度参数；

当所述温度参数超出第二预设阈值范围时，控制所述液压控制组件(12)启动，以使所述吸振液(112b)与所述换热部件热交换。

14.根据权利要求9所述的控制方法，其特征在于，所述罩壳(111)整体呈环状，所述止回单元(112)的数量为两个以上且沿所述罩壳(111)的环向(X)分布；

所述根据所述振动信息确定所述止回单元(112)预达到的刚度参数的步骤包括：根据所述振动信息确定每个所述止回单元(112)预达到的刚度参数；

所述根据所述刚度参数控制所述液压控制组件(12)，以调节所述多孔材料体(112a)内所述吸振液(112b)的填充量的步骤包括：

根据每个所述止回单元(112)预达到的刚度参数确定各所述止回单元(112)的所述多孔材料体(112a)预填充的所述吸振液(112b)的体积；

根据每个所述止回单元(112)预达到的刚度参数控制所述液压控制组件(12)，以分别调节每个所述多孔材料体(112a)内所述吸振液(112b)的填充量。

15.根据权利要求9所述的控制方法，其特征在于，所述罩壳(111)整体呈环状，所述止回单元(112)的数量为两个以上且沿所述罩壳(111)的环向(X)分布；

所述根据所述振动信息确定所述止回单元(112)预达到的刚度参数的步骤包括：根据所述振动信息确定每组所述止回单元(112)预达到的刚度参数，其中，每组所述止回单元(112)包括两个以上所述止回单元(112)；

所述根据所述刚度参数控制所述液压控制组件(12)，以调节所述多孔材料体(112a)内所述吸振液(112b)的填充量的步骤包括：

根据每组所述止回单元(112)预达到的刚度参数控制所述液压控制组件(12)，以同步调节同一组的所述止回单元(112)的所述多孔材料体(112a)内所述吸振液(112b)的填充量。

16.根据权利要求9所述的控制方法，其特征在于，所述止回单元(112)与所述罩壳(111)可移动连接，所述控制方法还包括：根据所述振动信息调节所述止回单元(112)与所述罩壳(111)的相对位置。

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