CN113738602A - 阻尼集成装置、阻尼器以及风力发电机组 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种阻尼集成装置、阻尼器以及风力发电机组,阻尼集成装置包括:基体,具有预定的长度且包括沿自身长度方向延伸的内腔;调频部件,设置于内腔,调频部件包括相互连接的弹性件以及转接件,弹性件在长度方向的一端与基体连接且另一端与转接件连接;第一连接件,伸入内腔且在长度方向至少部分凸出于基体,第一连接件连接于转接件且能够相对基体运动,以使弹性件在长度方向伸缩;阻尼部件,设置内腔,阻尼部件连接于转接件且至少部分抵压于基体的内壁,阻尼部件用于吸收第一连接件的动能。本发明实施例提供的阻尼集成装置、阻尼器以及风力发电机组,阻尼集成装置能够同时满足调频、阻尼等需求,且结构设计简单,易于维护。
Description
技术领域
本发明涉及阻尼技术领域,特别是涉及一种阻尼集成装置、阻尼器以及风力发电机组。
背景技术
阻尼器是以提供运动的阻力,耗减运动能量的装置。利用阻尼来吸能减震在航天、航空、军工、风电等行业中早已应用。
例如,在风电技术领域,塔架是风力发电机组的支撑结构,其结构安全性与稳定性关系到风力发电机组整机的安全性能。随着风力发电机组容量的不断增加,塔架高度不断增加,塔架频率不断降低,这也使得塔架振动问题会越来越突出。为了保证塔架及整机的安全、平稳运行,需要在塔架上安装阻尼器,来抑制塔架的振动,保证风力发电机组的安全运行。
目前针对塔架减振的装置较多,调谐质量阻尼器技术成熟可靠,在高耸建筑、桥梁等领域应用广泛。其中高耸结构如风力发电机组的塔架,调谐质量阻尼器主要采用质量块作为主要减振体,通过塔架振动过程中质量块的摆动惯性力及其阻尼耗能装置达到机组减振的目的。该种阻尼器虽然能够达到减振的效果,但也存在相应的弊端,主要表现为其调频部件、阻尼部件等均为分开且彼此独立设计,分布于阻尼器的不同位置,与阻尼器所应用的环境如塔架之间存在各自的接口,结构设计较复杂,同时,调频部件、阻尼部件等部件分散在不同的位置等,不利于维护。
因此,亟需一种新的阻尼集成装置、阻尼器以及风力发电机组。
发明内容
本发明实施例提供一种阻尼集成装置、阻尼器以及风力发电机组,阻尼集成装置能够同时满足调频、阻尼需求,且结构设计简单,易于维护。
一方面,根据本发明实施例提出了一种阻尼集成装置,包括:基体,具有预定的长度且包括沿自身长度方向延伸的内腔;调频部件,设置于内腔,调频部件包括弹性件以及转接件,弹性件在长度方向的一端与基体连接且另一端与转接件连接;第一连接件,伸入内腔且在长度方向至少部分凸出于基体,第一连接件连接于转接件且能够相对基体运动,以使弹性件在长度方向伸缩;阻尼部件,设置于内腔,阻尼部件连接于转接件且至少部分抵压于基体的内壁,阻尼部件用于吸收第一连接件的动能。
根据本发明实施例的一个方面,弹性件包括两根以上间隔分布且分别沿长度方向延伸的弹簧,每根弹簧的一端连接于基体且另一端连接于转接件,至少一根弹簧与基体以及转接件分别可拆卸连接。
根据本发明实施例的一个方面,基体包括沿长度方向延伸的筒体以及分别设置于筒体在长度方向的两端的端盖,端盖与筒体共同围合形成内腔,在与长度方向相交的方向,筒体与调频部件之间形成有间隔腔,阻尼部件位于间隔腔内。
根据本发明实施例的一个方面,阻尼部件包括安装件、支撑件以及磁体,安装件在长度方向的一端连接于转接件,磁体面向筒体设置并与安装件连接,支撑件支撑于安装件以及筒体之间,以使磁体与筒体之间形成有气隙;第一连接件通过转接件能够带动磁体相对基体运动并在基体内产生感应电涡流。
根据本发明实施例的一个方面,安装件为筒状结构体并环绕弹性件设置,转接件与安装件的形状相匹配并连接且封闭安装件在长度方向的一端,磁体包括多个磁块;至少部分数量的磁块在长度方向间隔分布,和/或,至少部分数量的磁块沿安装件的外环面间隔分布。
根据本发明实施例的一个方面,支撑件包括两个以上滑块,两个以上滑块间隔分布并分别固定连接于安装件;或者,支撑件包括两个以上第一滚轮,两个以上第一滚轮间隔分布并分别转动连接于安装件。
根据本发明实施例的一个方面,筒体上设置有第一开口,第一开口与内腔连通,安装件上设置有第二开口,第二开口与第一开口相对设置。
根据本发明实施例的一个方面,阻尼部件包括连接于转接件的摩擦体,摩擦体抵压于筒体,第一连接件通过转接件能够带动摩擦体相对筒体运动,以使摩擦体与筒体摩擦配合;或者,阻尼部件包括具有封闭腔的承装体以及设置于封闭腔内的阻尼液,承装体呈环形筒状且环绕弹性件设置,承装体与转接件连接并抵压于筒体,第一连接件通过转接件能够带动承装体相对基体运动,以使阻尼液沿长度方向往复流动。
根据本发明实施例的一个方面,阻尼集成装置进一步包括止回限位部件,止回限位部件连接于基体在长度方向的一端,止回限位部件用于限制第一连接件在长度方向凸出于基体的最大尺寸。
根据本发明实施例的一个方面,止回限位部件包括沿长度方向延伸且连接于基体的调节杆,调节杆至少部分延伸入内腔且调节杆伸入内腔的尺寸可调,调节杆能够抵压于转接件远离弹性件的表面,以限制转接件在基体内沿长度方向的位移量;或者,止回限位部件包括摩擦板,摩擦板位于内腔并连接于基体在长度方向远离弹性件的一侧,摩擦板能够与转接件摩擦止动。
根据本发明实施例的一个方面,调节杆为弹性杆件,调节杆在长度方向能够受力形变。
根据本发明实施例的一个方面,转接件远离弹性件的表面设置有能够在长度方向受力形变的缓冲垫,缓冲垫面向止回限位部件设置。
根据本发明实施例的一个方面,第一连接件为杆件,基体上与第一连接件配合处设置有穿孔,围合形成穿孔的侧壁上设置有第二滚轮,基体通过第二滚轮与第一连接件滚动配合;和/或,阻尼集成装置还包括第二连接件,第二连接件在长度方向上与第一连接件相对设置,第二连接件连接于基体远离第一连接件的一端。
另一方面,根据本发明实施例提出了一种阻尼器,包括:阻尼本体部;上述的阻尼集成装置,阻尼集成装置的第一连接件凸出于基体的部分与阻尼本体部转动连接。
根据本发明实施例的一个方面,阻尼本体部包括摆臂以及连接于摆臂的第一质量块,第一连接件凸出于基体的部分与第一质量块铰接;或者,阻尼本体部包括基座、支撑于基座上的弧形滑轨以及设置于弧形滑轨并与弧形滑轨滑动连接的第二质量块,第一连接件凸出于基体的部分与第二质量块铰接,基体远离第一连接件的一端与基座铰接。
又一方面,根据本发明实施例提出了一种风力发电机组,包括如上述的阻尼器。
根据本发明实施例提供的阻尼集成装置,其包括基体、调频部件、第一连接件以及阻尼部件,调频部件包括设置于基体内腔中的弹性件以及转接件,弹性件分别与基体以及转接件连接,且转接件与第一连接件连接,并且,阻尼部件同样位于基体的内腔中且连接于转接件并抵压于基体的内壁,当阻尼集成装置在使用时,可以通过第一连接件以及基体远离第一连接件的一端分别与阻尼器主体部分以及待减振部件连接,由于弹性件以及阻尼部件均通过转接件与第一连接件连接,同时分别与基体连接或者相抵压,能够通过调频部件调节阻尼器的频率,使其与待减振部件的频率相匹配,并通过阻尼部件吸收第一连接件的动能,进而达到减振的效果。即,阻尼集成装置同时具备调频、阻尼特性,并且由于调频部件以及阻尼部件集成于基体内部的内腔中,在满足调频、阻尼要求的基础上,使得阻尼集成装置整体结构紧凑,易于维护,并且,阻尼部件以及调频部件均是通过第一连接件以及基体与外部构件连接,接口少且通用性强。
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是图1中沿A-A方向的剖视图;
图3是本发明一个实施例的阻尼器的阻尼本体部的结构示意图;
图4是本发明一个实施例的阻尼集成装置的剖视结构示意图;
图5是本发明一个实施例的阻尼集成装置局部剖视结构示意图;
图6是本发明一个实施例的阻尼集成装置沿长度方向的横截面图;
图7是本发明另一个实施例的阻尼集成装置的剖视结构示意图;
图8是本发明另一个实施例的阻尼集成装置的端部结构示意图;
图9是本发明又一个实施例的阻尼集成装置的剖视结构示意图;
图10是本发明再一个实施例的阻尼集成装置的剖视结构示意图;
图11是本发明又一个实施例的阻尼集成装置的剖视结构示意图;
图12是本发明再一个实施例的阻尼集成装置在长度方向上的横截面图;
图13是本发明再一个实施例的阻尼集成装置的剖视结构示意图;
图14是本发明另一个实施例的阻尼器的结构示意图;
图15是本发明再一个实施例的阻尼器的结构示意图。
其中:
1-阻尼器;
100-阻尼集成装置;
10-基体;10a-内腔;10b-穿孔;11-筒体;111-第一开口;12-端盖;
20-调频部件;21-弹性件;211-弹簧;22-转接件;20a-第一挂环;20b-第二挂环;20c-过渡板;
30-第一连接件;
40-阻尼部件;41-安装件;411-第二开口;42-支撑件;421-滑块;422-第一滚轮;43-磁体;431-磁块;44-承装体;441-封闭腔;45-阻尼液;40a-摩擦体;
50-止回限位部件;51-调节杆;52-锁紧螺母;50a-摩擦板;
60-缓冲垫;
70-第二滚轮;80-第二连接件;90-气隙;
200-阻尼本体部;200a-摆臂;200b-第一质量块;200c-基座;200d-弧形滑轨;200e-第二质量块;
2-塔架;3-机舱;4-发电机;5-叶轮;5a-轮毂;5b-叶片;
X-长度方向。
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集成装置、阻尼器以及风力发电机组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15根据本发明实施例的阻尼集成装置、阻尼器以及风力发电机组进行详细描述。
请参阅图1至图3,本发明实施例提供一种风力发电机组,包括塔架2、机舱3、发电机4以及叶轮5,机舱3设置于塔架2的顶端,发电机4设置于机舱3,可以位于机舱3的内部,当然也可以位于机舱3的外部。叶轮5包括轮毂5a以及连接于轮毂5a上的多个叶片5b,叶轮5通过其轮毂5a与发电机4的转子连接。风力作用于叶片5b时,带动整个叶轮5以及发电机4的转子转动,以将风能转化为电能。
为了保证风力发电机组的安全运行,本发明实施例提供的风力发电机组还包括阻尼器1,通过阻尼器1来抑制风力发电机组的塔架2等的振动,保证风力发电机组的安全运行,在一些可选的实施例中,阻尼器1可以设置于塔架2的内部。
请继续参阅图2及图3,本发明实施例还提供一种阻尼器1,阻尼器1包括阻尼本体部200以及阻尼集成装置100,阻尼集成装置100与阻尼本体部200连接。
一些可选的实施例中,阻尼本体部200可以包括摆臂200a以及连接于摆臂200a的第一质量块200b,可选的,摆臂200a的一端可以与第一质量块200b连接,另一端可以连接于塔架2,一些可选的示例中,摆臂200a的另一端可以连接于塔架2内部的塔架平台等结构,通过摆臂200a能够获取待减振部件如塔架2的振动,进而带动第一质量块200b摆动。
由于阻尼器1需要向待减振部件如塔架2等提供调频、阻尼等需求,传统的阻尼器,实现调频功能的部件以及实现阻尼功能的部件均是独立设置的,并且分布于阻尼器的不同位置,由于塔架2内部空间狭小,传统的阻尼器的结构形式会引入更多干涉的可能,例如阻尼器各部件之间及其与塔架内相关附件如爬梯等的干涉风险,导致阻尼器的结构设计较复杂,同时,调频部件、阻尼部件等部件分散在不同的位置等,与阻尼器所应用的环境如塔架2之间存在各自的接口,接口多且不利于维护。
基于此,本发明实施例还提供一种阻尼集成装置100,该阻尼集成装置100能够使得阻尼器1同时满足调频、阻尼需求,且结构设计简单,易于维护。同时,阻尼集成装置100可以作为独立的构件单独生产以及销售,当然,在有些示例中,该阻尼集成装置100还可以用于上述各实施例的阻尼器1并作为阻尼器1的组成部分。
请一并参阅图4至图6,本发明实施例提供的阻尼集成装置100,包括基体10、调频部件20、第一连接件30以及阻尼部件40,基体10具有预定的长度且包括沿自身长度方向X延伸的内腔10a。调频部件20设置于内腔10a,调频部件20包括弹性件21以及转接件22,弹性件21在长度方向X的一端与基体10连接且另一端与转接件22连接。第一连接件30伸入内腔10a且在长度方向X至少部分凸出于基体10,第一连接件30连接于转接件22且能够相对基体10运动,以使弹性件21在长度方向X伸缩。阻尼部件40设置于内腔10a,阻尼部件40连接于转接件22且至少部分抵压于基体10的内壁,阻尼部件40用于吸收第一连接件30的动能。
本发明实施例提供的阻尼集成装置100,由于其包括调频部件20以及阻尼部件40并将调频部件20以及阻尼部件40均集成于基体10的内腔10a中,当阻尼集成装置100在使用时,可以通过第一连接件30凸出于基体10的部分与阻尼本体部200转动连接,通过基体10远离第一连接件30的一端与待减振的部件如塔架2连接或者阻尼本体部200的其他部件连接,由于弹性件21以及阻尼部件40均通过转接件22与第一连接件30连接,同时分别与基体10连接或者相抵压,使得当待减振部件振动时,可以通过调频部件20调节阻尼器1的频率,并通过阻尼部件40吸收振动传递至第一连接件30的动能,达到减振效果。即,阻尼集成装置100同时具备调频、阻尼特性。并且由于调频部件20以及阻尼部件40集成于基体10内部的内腔10a中,在满足调频、阻尼要求的基础上,使得阻尼集成装置100整体结构紧凑,易于维护。同时,阻尼部件40以及调频部件20均是通过第一连接件30以及基体10与外部构件连接,接口少且通用性强。
作为一种可选的实施方式,上述各实施例提供的弹性件21包括两根以上间隔分布且分别沿长度方向X延伸的弹簧211,每根弹簧211的一端连接于基体10且另一端连接于转接件22。通过限制弹性件21包括两根以上间隔分布的弹簧211,使得弹性件21整体结构简单,更好的优化阻尼集成装置100的调频特性,使得阻尼集成装置100在应用至阻尼器1时,能够更好的保证阻尼器1的调频需求。
作为一种可选的实施方式,可以使得至少一根弹簧211分别与基体10以及转接件22可拆卸连接。通过上述设置,可以根据需要改变弹性件21所包括的弹簧211的数量,进而更好的保证阻尼集成装置100的调频要求,使其所应用的阻尼器1能够根据待减振部件如塔架2的频率调整弹簧211的数量,尽量使得二者频率保持一致,更好的优化减振效果。
作为一种可选的实施方式,可以使得转接件22在长度方向X上面向转接件22的表面上设置有多个第一挂环20a,基体10的内腔10a面向转接件22的表面上设置有与第一挂环20a一一对应的第二挂环20b,弹簧211面向第一挂环20a的一端钩挂在第一挂环20a并可拆卸连接,弹簧211面向第二挂环20b的一端钩挂在第二挂环20b并可拆卸连接。通过上述设置,能够保证更利于弹簧211的可拆卸连接。
在一些可选的实施例中,可以使得每根弹簧211分别与基体10以及转接件22可拆卸连接。通过上述设置,不仅能够更好的调整阻尼集成装置100所应用的阻尼器1与待减振部件的频率更加接近,保证减振效果。同时,上述设置,还能够利于对弹簧211的更换,进而保证弹簧211的弹性系数始终满足阻尼集成装置100的调频需求。
作为一种可选的实施方式,上述各实施例提供的阻尼集成装置100,还可以进一步包括过渡板20c,基体10可以通过过渡板20c与弹性件21的各弹簧211相连接。当包括过渡板20c时,第二挂环20b可以通过过渡板20c与基体10之间间接连接。过渡板20c的设置,更利于弹性件21的安装,同时,使得阻尼集成装置100整体易于加工以及装配,且能够减少对基体10的磨损。
可选的,过渡板20c以及转接件22均可以为板状结构且在长度方向X上相对设置,各弹簧211可以连接于过渡板20c以及转接件22之间。
请继续参阅图4至图6,作为一种可选的实施方式,本发明上述各实施例提供的阻尼集成装置100,基体10包括沿长度方向X延伸的筒体11以及分别设置于筒体11在长度方向X的两端的端盖12,端盖12与筒体11共同围合形成内腔10a,在与长度方向X相交的方向,可选为与长度方向X相互垂直的方向,筒体11与调频部件20之间形成有间隔腔,阻尼部件40位于间隔腔。通过上述设置,既能够更好的满足阻尼集成装置100的调频、阻尼需求,同时能够更好的利用基体10的内部空间,满足集成要求。
在一些可选的实施例中,在基体10的长度方向X,筒体11的横截面可以为圆环形,端盖12的形状与筒体11的形状相匹配,在长度方向X的两个端盖12可以各自与筒体11之间可拆卸连接,当然,在有些示例中,可以其中一个端盖12与筒体11之间固定连接或者为一体式结构,另一个端盖12与筒体11之间可以采用可拆卸连接的方式。通过上述设置,能够便于调频部件20以及阻尼部件40的安装。可选的,可以使得其中一个端盖12与第一连接件30相配合,可选的,与第一连接件30相互配合的端盖12与筒体11之间可拆卸链接。
在一些可选的实施例中,上述各实施例提供的阻尼集成装置100,阻尼部件40包括安装件41、支撑件42以及磁体43,安装件41在长度方向X的一端连接于转接件22,磁体43面向筒体11设置并与安装件41连接,支撑件42支撑于安装件41以及筒体11之间,以使磁体43与筒体11之间形成有气隙90。第一连接件30通过转接件22能够带动磁体43相对基体10沿着长度方向X运动并在基体10内产生感应电涡流。
阻尼部件40采用上述结构形式,使其所应用的待减振部件如塔架2产生振动时,由于第一连接件30与阻尼本体部200的第一质量块200b连接,因待减振部件的振动使得第一质量块200b带动第一连接件30沿着长度方向X运动,进而使得磁体43相对筒体11运动,使得筒体11的内部产生感应电涡流,以吸收第一连接件30的动能并将其转化为热能,进而降低待减振部件的振动。并且,在此过程中,调频部件的各弹簧随第一连接件30的运动而被拉伸或者压缩,以调节阻尼器1的频率。
在一些可选的实施例中,上述各实施例提供的阻尼集成装置100,安装件41为筒状结构体并环绕弹性件21设置,转接件22与安装件41的形状相匹配并连接且封闭安装件41在长度方向X的一端,磁体43包括多个磁块431,至少部分数量的磁块431在长度方向X间隔分布。通过上述设置,能够使得阻尼集成装置100在满足调频需求以及阻尼需求的基础上,结构更加紧凑,并且能够更好的调整阻尼器1的频率并消耗第一质量块200b作用于第一连接件30的动能,具有更好的减振效果。
作为一种可选的实施方式,根据减振需求,可以使得至少部分数量的磁块431沿安装件41的外环面间隔分布。
在一些可选的实施例中,安装件41与转接件22可以为一体式结构,连接强度高,且易于安装。
在一些可选的实施例中,上述各实施例提供的阻尼集成装置100,其安装件41整体可以与基体10的筒体11同轴设置,通过上述设置,使得安装件41在随第一连接件30相对筒体11运动时,使得筒体11上产生的电涡流更加均匀,能够更好的将第一连接件30的动能转换为筒体11上的热能,更好的起到阻尼减振效果。
作为一种可选的实施方式,上述各实施例提供的阻尼集成装置100,支撑件42包括两个以上第一滚轮422,两个以上第一滚轮422间隔分布并分别转动连接于安装件41。支撑件42采用上述结构形式,既能够保证磁体43与筒体11之间气隙90的形成,同时,上述设置还能够使得支撑件42与基体10的内壁之间为滚动摩擦,能够保证第一连接件30带动安装件41运动的顺畅性,进而更好的将第一连接件30的动能吸收,保证阻尼集成装置100及其所用的阻尼器1的减震效果。
可选的,磁体43在长度方向X的两端分别设置有第一滚轮422,可选的,在安装件41的周向上,设置有两个以上间隔分布的第一滚轮422,上述设置,能够进一步保证磁体43与筒体11之间各处形成的气隙90的均匀性要求。
一些可选的实施方式,可以在筒体11的外周表面设置有凹陷(图未示),可以使得第一滚轮422的至少部分伸入凹陷内并通过转轴等转动件与筒体11之间转动连接。
请继续参阅图4至图6,作为一种可选的实施方式,上述各实施例提供的阻尼集成装置100,筒体11上设置有第一开口111,第一开口111与内腔10a连通。由于阻尼部件40能够使得筒体11上产生电涡流,以将第一连接件30的动能转换为筒体11的热能,通过在筒体11上设置第一开口111,能够便于阻尼集成装置100能够充分散热,更好的保证阻尼集成装置100的阻尼效果。同时上述设置,还能够更利于对阻尼集成装置100内部结构的维护,例如,可以更便于拆装以及更换弹性件21的弹簧211等。
可选的,第一开口111的尺寸不做具体数量限定,其可以为一个,当然也可以为两个以上,当为两个以上时,两个以上第一开口111在筒体11的周向上间隔分布。可选的,第一开口111在筒体11的径向上贯穿筒体11的侧壁并与内腔10a连通。
在一些可选的实施例中,上述各实施例提供的阻尼集成装置100,安装件41上设置有第二开口411,第二开口411与第一开口111相对设置,通过上述设置,能够更好的保证阻尼集成装置100的散热要求以及维护需求。
可选的,第二开口411与第一开口111能够是在与长度方向X上相交的方向相对设置,一些可选的示例中,第二开口411与第一开口111能够在筒体11的径向上相对设置。
请一并参阅图2至图8,作为一种可选的实施方式,本发明上述各实施例提供的阻尼集成装置100,进一步包括止回限位部件50,止回限位部件50连接于基体10在长度方向X的一端,止回限位部件50用于限制第一连接件30在长度方向X凸出于基体10的最大尺寸。通过上述设置,使得阻尼集成装置100还同时具备止回限位功能,由于第一连接件30可以与阻尼本体部200的第一质量块200b连接,通过限制第一连接件30在长度方向X凸出于基体10的最大尺寸,能够进一步限定第一质量块200b的运动幅度,使得阻尼集成装置100所应用的阻尼器1在满足减振要求的基础上,还能够避免其阻尼本体部200对待减振部件如塔架2之间发生碰撞导致塔架2发生损伤,保证减振的安全性。
在一些可选的实施例中,上述各实施例提供的阻尼集成装置100,其止回限位部件50包括沿长度方向X延伸且连接于基体10的调节杆51,调节杆51至少部分延伸入内腔10a且调节杆51伸入内腔10a的尺寸可调,调节杆51能够抵压于转接件22远离弹性件21的表面,以限制转接件22在基体10内沿长度方向X的位移量。
止回限位部件50采用上述结构,可以通过改变调节杆51伸入内腔10a中的尺寸,来限制转接件22在基体10内沿长度方向X的位移量,由于第一连接件30与转接件22连接,通过限制转接件22在长度方向X上的位移量,进而能够限定第一连接件30在长度方向X凸出于基体10的最大尺寸,保证阻尼器1的安全性。
作为一种可选的实施例方式,可以在第一连接件30所穿过的端盖12上设置有沿着长度方向X贯穿的连接孔,同时设置与调节杆51螺纹连接的锁紧螺母52,调节杆51能够由连接孔伸入内腔10a中并通过在长度方向X上相对设置并分布于同一端盖12两侧锁紧螺母52锁定于端盖12的相对位置。在需要改变调节杆51伸入内腔10a中的尺寸时,通过使得调节杆51沿着长度方向X相对端盖12运动至预定位置,拧紧锁紧螺母52即可完成调节,操作简单且易于调节。
在一些可选的实施例中,上述各实施例提供的阻尼集成装置100,转接件22远离弹性件21的表面设置有能够在长度方向X受力形变的缓冲垫60,缓冲垫60面向止回限位部件50设置。通过上述设置,使得转接件22在与止回限位部件50接触时,可以为柔性接触,使得止回力不会太大,进一步保证阻尼集成装置100所应用的阻尼器1的使用安全。可选的,缓冲垫60可以为橡胶垫、海绵垫等在受力时能够在长度方向X产生形变的缓冲结构。
当然,在有些示例中,也可以使得调节杆51为弹性杆件,可选的,调节杆51在长度方向X能够受力形变,同样可以使得止回力不会太大,进一步保证阻尼集成装置100所应用的阻尼器1的使用安全。
请继续参阅图2至图8,作为一种可选的实施方式,上述各实施例提供的阻尼集成装置100,第一连接件30可以为杆件,第一连接件30采用上述形式,结构简单,易于与阻尼本体部200等器件进行连接,且能够降低阻尼集成装置100的整体成本。在一些可选的实施例中,第一连接件30可以与阻尼本体部200相互铰接,可选采用球铰或者虎克铰。
可选的,基体10上与第一连接件30配合处设置有穿孔10b,围合形成穿孔10b的侧壁上设置有第二滚轮70,基体10通过第二滚轮70与第一连接件30滚动配合。通过上述设置,使得第一连接件30与基体10的配合处为滚动摩擦,能够进一步保证第一连接件30在长度方向X上运动的顺畅性,优化减振效果。
可选的,第一连接件30与基体10的筒体11同轴设置,通过上述设置,使得第一连接件30在受的阻尼本体部200的第一质量块200b作用时,能够将力更加均匀的传递至调频部件20以及阻尼部件40,进而更好的满足阻尼集成装置100所应用的阻尼器1的调频、减振要求。
一些可选的示例中,可以在基体10与第一连接件30配合的端盖12上设置上述所提及的穿孔10b,以保证第一连接件30与阻尼本体部200以及调频部件20和阻尼部件40之间的连接需求。
在一些可选的实施例中,上述各实施例提供的阻尼集成装置100,还包括第二连接件80,第二连接件80在长度方向X上与第一连接件30相对设置,第二连接件80连接于基体10远离第一连接件30的一端。通过设置第二连接件80,能够便于阻尼集成装置100与待减振部件如塔架2或者阻尼器1其他部件之间的连接需求,进而更好的满足其所应用的阻尼器1的减振需求。可选的,第二连接件80与待减振部件如塔架2或者阻尼器1其他部件之间的转动连接,可选采用球铰或者虎克铰。
在一些可选的实施例中,第二连接件80同样可以为杆件,可选的,第二连接件80可以与第一连接件30同轴设置,以更好的优化阻尼集成装置100的性能。可选的,第二连接件80可以固定连接于基体10远离第一连接件30的端盖12上。
本发明实施例提供的阻尼集成装置100,在成型时,可以将磁体43连接于安装件41上,接着在安装件41上安装支撑件42。然后将形成的整体与转接件22连接,当包括缓冲垫60时,可以在转接件22远离安装件41的表面上连接缓冲垫60并形成待安装整体,可以将待安装整体安装至基体10的内腔10a中,然后可以连接第一连接件30以及弹性件21,并设置相应的端盖12。当包括第二滚轮70时,可以在端盖12与第一连接件30之间安装第二滚轮70,并将带有第二滚轮70的端盖12与连接至基体10的筒体11上,至此装置装配完毕。在使用时,可以将阻尼集成装置100的第一连接件30连接于阻尼器1的阻尼本体部200,而将基体10远离第一连接件30的一端连接于风力发电机组固定端,如塔架2的内壁,在使用时,当包括第一开口111时,可以通过主体结构侧端面的第一开口111进行调频弹簧211的调节和日常维护。
请一并参阅图9,可以理解的是,本发明上述各实施例,均是以阻尼部件40包括安装件41、支撑件42以及磁体43为例进行举例说明,其为一种可选的实施方式,但不限于上述方式,在一些其他的示例中,还可以使得阻尼部件40包括连接于转接件22的摩擦体40a,摩擦体40a抵压于筒体11,第一连接件30通过转接件22能够带动摩擦体40a相对筒体11运动,以使摩擦体40a与筒体11摩擦配合。通过上述设置,可以使得第一连接件30在阻尼本体部200的作用下沿着长度方向X运动,进而在转接件22的作用下带动摩擦体40a相对筒体11运动,与筒体11之间相互摩擦生热,进而将第一连接件30的动能不断的吸收并转换为筒体11的热能,同样能够满足减振要求。
可选的,摩擦体40a可以为筒状结构并与筒体11之间同轴设置,通过上述设置,能够增加摩擦体40a与筒体11之间的摩擦接触面积,进而能够更好的吸收第一连接件30的动能,优化减振效果。
在一些可选的实施例中,摩擦体40a可以与转接件22为一体时结构,连接强度高,且易于阻尼集成装置100的成型。当阻尼部件40采用上述结构时,也可以根据需求,在摩擦体40a上设置于筒体11上的第一开口111相对设置的第三开口(图未示),以更好的保证阻尼集成装置100的散热需求。
请一并参阅图10,可选的,在有些示例中,也可以使得阻尼部件40包括具有封闭腔441的承装体44以及设置于封闭腔441内的阻尼液45,承装体44呈环形筒状且环绕弹性件21设置,承装体44与转接件22连接并抵压于筒体11,第一连接件30通过转接件22能够带动承装体44相对基体10运动,以使阻尼液45沿长度方向X往复流动。通过上述设置,能够可以使得第一连接件30在阻尼本体部200的作用下沿着长度方向X运动,进而在转接件22的作用下带动承装体44相对筒体11运动,进而使得阻尼液45沿长度方向X往复流动,将第一连接件30的动能吸收并转换为阻尼液45的动能,同样可以满足阻尼效果。
请一并参阅图11,可以理解的是,上述各实施例提供的阻尼集成装置100,均是以支撑件42包括两个以上第一滚轮422为例进行举例说明,在一些其他的示例中,也可以使得支撑件42包括两个以上滑块421,两个以上滑块421间隔分布并分别固定连接于安装件41,通过限定支撑件42包括两个以上滑块421,可以通过各个滑块421支撑在安装件41以及筒体11之间,同样能够保证气隙90的形成要求。同时,滑块421在安装件41的分布方式可以与第一滚轮422在安装件41上的分布方式相同,在此不重复赘述。
请一并参阅图12,可以理解的是,上述各实施例,均是以筒体11在长度方向X的截面形状为圆环形为例,可以理解的是,此为一种可选的实施方式,但不限于上述方式,在一些其他的示例中,也可以使得筒体11在长度方向X的横截面为多边形,可选为正多边形,此时,其内部的安装件41的形状同样可以与筒体11的形状相配合。并且,当筒体11上设置第一开口111时,第一开口111可以在与长度方向X相交的方向上贯穿筒体11的侧壁,当第一开口111的数量为两个以上时,两个以上第一开口111同样可以在筒体11的周向上间隔分布,例如可以设置在筒体11的不同的侧壁表面上。均可以满足阻尼集成装置100的性能要求。
请一并参阅图13,作为一种可选的实施方式,上述各实施例提供的阻尼集成装置100,均是以止回限位部件50包括沿长度方向X延伸且连接于基体10的调节杆51为例进行举例说明,此为一种可选的实施方式,在一些其他的示例中,止回限位部件50可以包括摩擦板50a,摩擦板50a位于内腔10a并连接于基体10在长度方向X远离弹性件21的一侧,摩擦板50a能够与转接件22摩擦止动。同样可以满足阻尼集成装置100的止回限位要求。
可选的,摩擦板50a可以为环形板并与筒体11的内壁形状相匹配,其可以位于筒体11的内部并与筒体11相互配合,易于安装,且同样可以满足止回限位要求。在一些可选的实施例中,摩擦板50a可以与筒体11之间可拆卸连接,可以通过更换具有不同摩擦系数的摩擦板50a来满足阻尼集成装置100所应用的阻尼器1的不同止回限位需求。
由此,本发明实施例提供的阻尼限位装置,因其包括基体10、调频部件20、第一连接件30以及阻尼部件40,调频部件20包括设置于基体10内腔10a中的弹性件21以及转接件22,弹性件21分别与基体10以及转接件22连接,且转接件22与第一连接件30连接,并且,阻尼部件40同样位于基体10的内腔10a中且连接于转接件22并抵压于基体10的内壁,当阻尼集成装置100在使用时,可以通过第一连接件30以及基体10远离第一连接件30的一端分别与阻尼器1主体部分以及待减振部件如塔架2连接,由于弹性件21以及阻尼部件40均通过转接件22与第一连接件30连接,同时分别与基体10连接或者相抵压,使得阻尼集成装置100同时具备调频、阻尼特性,并且由于调频部件20以及阻尼部件40集成于基体10内部的内腔10a中,在满足调频、阻尼要求的基础上,使得阻尼集成装置100整体结构紧凑,易于维护,且接口少且通用性强。
本发明实施例提供的阻尼器1,因其包括上述各实施例提供的阻尼集成装置100,不仅能够满足调频、阻尼要求,当阻尼集成装置100包括止回限位部件50时,其同时在基体10上集成有止回限位部件50,满足减振要求的基础上,接口少,易于维护。
请一并参阅图14,可以理解的是,本发明上述各实施例所提供的阻尼器1,可以为摆动阻尼器,其所包括的阻尼集成装置100可以为一个,当然,也可以为多个,当为多个时,多个阻尼集成装置100可以连接于第一质量块200b的不同表面,当然,在有些示例中,如图14所示,多个阻尼集成装置100也可以连接于第一质量块200b的同一个表面,只要能够满足阻尼器1的性能要求均可,此处不做具体限制。
请一并参阅图15,本发明上述各实施例所提供的阻尼器1,均是以其阻尼本体部200包括摆臂200a以及连接于摆臂200a的第一质量块200b,第一连接件30凸出于基体10的部分与第一质量块200b铰接。此为一种可选的实施方式,但不限于上述方式,在有些示例中,阻尼本体部200包括基座200c、支撑于基座200c上的弧形滑轨200d以及设置于弧形滑轨200d并与弧形滑轨200d滑动连接的第二质量块200e,第一连接件30凸出于基体10的部分与第二质量块200e铰接,基体10远离第一连接件30的一端与基座200c铰接。通过上述设置,使得阻尼器1同样可以满足阻尼限位要求。并且,当阻尼本体部200采用上述结构时,可以将阻尼器1放置于待减振的部件如塔架2上时,可以通过基座200c与待减振部件连接,同样可以满足减振需求。
可选的,基座200c可以为框架结构且具有凹部,弧形滑轨200d位于基座200c的凹部内并与基座200c的侧壁连接,弧形滑轨200d向凹部的内侧凸出,第二质量块200e能够沿着弧形滑轨200d的弧形轨迹滑动,以吸收待减振部件的动能。当第二质量块200e相对弧形滑轨200d运动时,由于第一连接件30与第二质量块200e连接,使第一连接件30能够沿着阻尼集成装置100自身的长度方向相对基体10运动,进而带动调频部件20以及阻尼部件40实现调频以及阻尼功能,相应设置的止回限位部件50能够限制第一连接件30凸出于基体10的长度,进而限制第二质量块200e在弧形滑轨200d上的最大行程,保证阻尼安全。
可以理解的是,本发明上述各实施例提供的风力发电机组,均是以将阻尼器1放置于塔架2为例进行举例说明,此为一种可选的实施方式,在一些其他的示例中,也可以将阻尼器1放置于机舱3内或者其他需要减振的部件中均可。
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提供的阻尼器1,因此具有更好的减振效果,安全性能高且易于维护。
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 (15)
1.一种阻尼集成装置(100),其特征在于,包括:
基体(10),具有预定的长度且包括沿自身长度方向(X)延伸的内腔(10a);
调频部件(20),设置于所述内腔(10a),所述调频部件(20)包括弹性件(21)以及转接件(22),所述弹性件(21)在所述长度方向(X)的一端与所述基体(10)连接且另一端与所述转接件(22)连接;
第一连接件(30),伸入所述内腔(10a)且在所述长度方向(X)至少部分凸出于所述基体(10),所述第一连接件(30)连接于所述转接件(22)且能够相对所述基体(10)运动,以使所述弹性件(21)在所述长度方向(X)伸缩;
阻尼部件(40),设置于所述内腔(10a),所述阻尼部件(40)连接于所述转接件(22)且至少部分抵压于所述基体(10)的内壁,所述阻尼部件(40)用于吸收所述第一连接件(30)的动能。
2.根据权利要求1所述的阻尼集成装置(100),其特征在于,所述弹性件(21)包括两根以上间隔分布且分别沿所述长度方向(X)延伸的弹簧(211),每根所述弹簧(211)的一端连接于所述基体(10)且另一端连接于所述转接件(22),至少一根所述弹簧(211)与所述基体(10)以及所述转接件(22)分别可拆卸连接。
3.根据权利要求1所述的阻尼集成装置(100),其特征在于,所述基体(10)包括沿所述长度方向(X)延伸的筒体(11)以及分别设置于所述筒体(11)在所述长度方向(X)的两端的端盖(12),所述端盖(12)与所述筒体(11)共同围合形成所述内腔(10a),在与所述长度方向(X)相交的方向,所述筒体(11)与所述调频部件(20)之间形成有间隔腔,所述阻尼部件(40)位于所述间隔腔内。
4.根据权利要求3所述的阻尼集成装置(100),其特征在于,所述阻尼部件(40)包括安装件(41)、支撑件(42)以及磁体(43),所述安装件(41)在所述长度方向(X)的一端连接于所述转接件(22),所述磁体(43)面向所述筒体(11)设置并与所述安装件(41)连接,所述支撑件(42)支撑于所述安装件(41)以及所述筒体(11)之间,以使所述磁体(43)与所述筒体(11)之间形成有气隙(90);
所述第一连接件(30)通过所述转接件(22)能够带动所述磁体(43)相对所述基体(10)运动并在所述基体(10)内产生感应电涡流。
5.根据权利要求4所述的阻尼集成装置(100),其特征在于,所述安装件(41)为筒状结构体并环绕所述弹性件(21)设置,所述转接件(22)与所述安装件(41)的形状相匹配并连接且封闭所述安装件(41)在所述长度方向(X)的一端,所述磁体(43)包括多个磁块(431);
至少部分数量的所述磁块(431)在所述长度方向(X)间隔分布,和/或,至少部分数量的所述磁块(431)沿所述安装件(41)的外环面间隔分布。
6.根据权利要求4所述的阻尼集成装置(100),其特征在于,所述支撑件(42)包括两个以上滑块(421),两个以上所述滑块(421)间隔分布并分别固定连接于所述安装件(41);
或者,所述支撑件(42)包括两个以上第一滚轮(422),两个以上所述第一滚轮(422)间隔分布并分别转动连接于所述安装件(41)。
7.根据权利要求4所述的阻尼集成装置(100),其特征在于,所述筒体(11)上设置有第一开口(111),所述第一开口(111)与所述内腔(10a)连通,所述安装件(41)上设置有第二开口(411),所述第二开口(411)与所述第一开口(111)相对设置。
8.根据权利要求3所述的阻尼集成装置(100),其特征在于,所述阻尼部件(40)包括连接于所述转接件(22)的摩擦体(40a),所述摩擦体(40a)抵压于所述筒体(11),所述第一连接件(30)通过所述转接件(22)能够带动所述摩擦体(40a)相对所述筒体(11)运动,以使所述摩擦体(40a)与所述筒体(11)摩擦配合;
或者,所述阻尼部件(40)包括具有封闭腔(441)的承装体(44)以及设置于所述封闭腔(441)内的阻尼液(45),所述承装体(44)呈环形筒状且环绕所述弹性件(21)设置,所述承装体(44)与所述转接件(22)连接并抵压于所述筒体(11),所述第一连接件(30)通过所述转接件(22)能够带动所述承装体(44)相对所述基体(10)运动,以使所述阻尼液(45)沿所述长度方向(X)往复流动。
9.根据权利要求1至8任意一项所述的阻尼集成装置(100),其特征在于,所述阻尼集成装置(100)进一步包括止回限位部件(50),所述止回限位部件(50)连接于所述基体(10)在所述长度方向(X)的一端,所述止回限位部件(50)用于限制所述第一连接件(30)在所述长度方向(X)凸出于所述基体(10)的最大尺寸。
10.根据权利要求9所述的阻尼集成装置(100),其特征在于,所述止回限位部件(50)包括沿所述长度方向(X)延伸且连接于所述基体(10)的调节杆(51),所述调节杆(51)至少部分延伸入所述内腔(10a)且所述调节杆(51)伸入所述内腔(10a)的尺寸可调,所述调节杆(51)能够抵压于所述转接件(22)远离所述弹性件(21)的表面,以限制所述转接件(22)在所述基体(10)内沿所述长度方向(X)的位移量;
或者,所述止回限位部件(50)包括摩擦板(50a),所述摩擦板(50a)位于所述内腔(10a)并连接于所述基体(10)在所述长度方向(X)远离所述弹性件(21)的一侧,所述摩擦板(50a)能够与所述转接件(22)摩擦止动。
11.根据权利要求9所述的阻尼集成装置(100),其特征在于,所述转接件(22)远离所述弹性件(21)的表面设置有能够在所述长度方向(X)受力形变的缓冲垫(60),所述缓冲垫(60)面向所述止回限位部件(50)设置。
12.根据权利要求1至8任意一项所述的阻尼集成装置(100),其特征在于,所述第一连接件(30)为杆件,所述基体(10)上与所述第一连接件(30)配合处设置有穿孔(10b),围合形成所述穿孔(10b)的侧壁上设置有第二滚轮(70),所述基体(10)通过所述第二滚轮(70)与所述第一连接件(30)滚动配合;
和/或,所述阻尼集成装置(100)还包括第二连接件(80),所述第二连接件(80)在所述长度方向(X)上与所述第一连接件(30)相对设置,所述第二连接件(80)连接于所述基体(10)远离所述第一连接件(30)的一端。
13.一种阻尼器(1),其特征在于,包括:
阻尼本体部(200);
如权利要求1至12任意一项所述的阻尼集成装置(100),所述阻尼集成装置(100)的所述第一连接件(30)凸出于所述基体(10)的部分与所述阻尼本体部(200)转动连接。
14.根据权利要求13所述的阻尼器(1),其特征在于,所述阻尼本体部(200)包括摆臂(200a)以及连接于所述摆臂(200a)的第一质量块(200b),所述第一连接件(30)凸出于所述基体(10)的部分与所述第一质量块(200b)铰接;
或者,所述阻尼本体部(200)包括基座(200c)、支撑于所述基座(200c)上的弧形滑轨(200d)以及设置于所述弧形滑轨(200d)并与所述弧形滑轨(200d)滑动连接的第二质量块(200e),所述第一连接件(30)凸出于所述基体(10)的部分与所述第二质量块(200e)铰接,所述基体(10)远离所述第一连接件(30)的一端与所述基座(200c)铰接。
15.一种风力发电机组,其特征在于,包括如权利要求13或14所述的阻尼器(1)。
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