CN114517823A - 一种适用于风力发电设备机组中的减振装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及减振技术领域，具体涉及一种适用于风力发电设备机组中的减振装置。具体技术方案为：一种适用于风力发电设备机组中的减振装置，包括发电机，所述发电机设置在带有顶盖的减振箱上，所述减振箱的内底部设置有限位槽，所述顶盖和限位槽之间设置有减振组件，所述减振组件包括第一弹性件，所述第一弹性件的底部设置有第一减振块，所述第一减振块置于所述限位槽内。本发明公开的减振装置能够有效的缓解风力发电机组多方向的振动，同时在减振的过程中，不会使风力发电机组发生二次振动。

Description

一种适用于风力发电设备机组中的减振装置
技术领域
本发明涉及减振技术领域，具体涉及一种适用于风力发电设备机组中的减振装置。
背景技术
风力发电设备机组在运行过程中在横向上和纵向上都会产生较大的振动响应，而振动问题所带来的危害在不同程度上影响着风力发电设备机组零部件的寿命，如机组叶片断裂、塔筒失稳、机舱振幅过大、齿轮箱开裂、发电机故障等现象时有发生。
现有技术中，通常在发电机底座的下方设置弹簧，但是，发电机在振动时，弹簧在缓解振动的过程中，在竖直方向上会出现反复低频率振动的现象，直至发电机停止或缓解其振动；而在发电机低频率振动的过程中，与其连接的行星齿轮箱则会承受竖直方向和旋转方向上的振动，进而可能会导致齿轮箱故障的问题。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明提供了一种适用于风力发电设备机组中的减振装置，能够有效的缓解风力发电机组多方向的振动，同时在减振的过程中，不会使风力发电机组发生二次振动。
为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：
本发明公开了一种适用于风力发电设备机组中的减振装置，包括发电机，所述发电机设置在带有顶盖的减振箱上，所述减振箱的内底部设置有限位槽，所述顶盖和限位槽之间设置有减振组件，所述减振组件包括第一弹性件，所述第一弹性件的底部设置有第一减振块，所述第一减振块置于所述限位槽内。
优选的，所述第一减振块包括橡胶柱体和交错开设在橡胶柱体侧壁上的凹槽，所述凹槽为扇形，所述凹槽的圆心角为大于等于90°，小于等于120°。
优选的，所述减振箱的内壁上设置有一圈固定块，所述固定块上竖直设置有带有内螺纹的盲孔，所述顶盖上设置有与盲孔对应的内螺纹孔，位于所述盲孔之间的所述固定块上竖直贯穿设置有通孔，所述通孔内嵌入设置有弹性块。
优选的，所述减振箱内设置有两组相互平行的第二弹性件，所述限位槽位于两组第二弹性件之间，所述发电机的轴线与第二弹性件的轴线在空间上相互平行，每组所述第二弹性件有两个且同轴设置，每个所述第二弹性件的两端分别设置有第二减振块和挡板，所述第二减振块设置在所述减振箱的侧壁上。
优选的，所述减振箱的内底部设置有导向槽，所述第二弹性件设置在导向槽的上方，所述挡板的底部设置有置于导向槽内的导向块。
优选的，所述顶盖上与所述第二弹性件对应的位置上开设有数个条形孔，其中一个所述条形孔与同轴设置的两个所述第二弹性件之间对应设置，所述条形孔与发电机底座上的螺孔对应设置、且通过固定件连接。
优选的，所述固定件包括螺纹杆，所述螺纹杆的周向上套设有支撑板，所述支撑板位于顶盖的下方、且位于所述支撑板下方的所述螺纹杆上连接有挡块，所述挡块置于同轴设置的两个所述第二弹性件上的挡板之间，位于所述支撑板上方的所述螺纹杆依次穿过所述条形孔和螺孔并通过螺母固定。
优选的，位于所述条形孔内、所述螺纹杆上套设有破碎件，所述条形孔内竖直设置有与破碎件对应的隔板，所述隔板远离所述发电机的输出端设置。
优选的，所述破碎件包括套设在螺纹杆上的螺纹套，所述螺纹套的侧壁上竖直设置有破碎板，所述隔板竖直方向上的中心线上设置有V形槽，所述破碎板与隔板对应的侧壁呈与V形槽对应的V形头。
优选的，所述发电机的输出轴连接有齿轮箱，所述齿轮箱的另一端连接叶片轮毂的轮轴，所述轮轴的侧壁上套设有轴承，所述轴承的侧壁上设置有数个阻尼器，所述阻尼器的另一端设置在机舱的内壁上。
本发明具备以下有益效果：
本发明通过在发电机的底部设置带有顶盖的减振箱，将发电机固定在顶盖上，同时，在减振箱内，顶盖和减振箱的内底部之间设置第一弹性件，在第一弹性件的底部设置第一减振块，从而将发电机受到的振动通过顶盖传递给第一弹性件和第一减振块，其中，第一减振块包括橡胶柱体和设置在橡胶柱体侧壁上的凹槽，凹槽呈扇形，径向开设在橡胶柱体的侧壁上，且错落设置，有效的削弱了由发电机传递的振动，同时，使得第一减振块反弹的振动减弱，从而最大程度的对发电机进行减振，避免发电机长时间振动后对齿轮箱造成损伤。
附图说明
图1为本发明减振装置的都俯视图；
图2为在图1的基础上去掉顶盖后结构示意图；
图3为顶盖的仰视图(未体现第一减振块)；
图4为图1中A-A向视图；
图5为在图4的基础上固定发电机的结构示意图；
图6为螺纹杆通过固定件设置在条形孔内的结构示意图；
图7为固定件结构示意图；
图8为第一减振块结构示意图；
图9为本发明减振装置设置在机舱内的结构示意图；
图10为螺纹杆通过固定件设置在条形孔内的另一种实施方式；
图中：发电机1、顶盖2、减振箱3、限位槽4、第一弹性件5、第一减振块6、凹槽7、固定块8、盲孔9、内螺纹孔10、弹性块11、第二弹性件12、第二减振块13、挡板14、导向槽15、导向块16、条形孔17、螺纹杆18、支撑板19、挡块20、螺母21、隔板22、螺纹套23、破碎板24、V形槽25、齿轮箱26、叶片轮毂27、轮轴28、轴承29、阻尼器30、机舱31、限位柱32。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
若未特别指明，实施举例中所用的技术手段为本领域技术人员所熟知的常规手段。
参考图1-图9，本发明公开了一种适用于风力发电设备机组中的减振装置，包括发电机1，发电机1设置在带有顶盖2的减振箱3上，减振箱3的内底部设置有限位槽4；为了缓解发电机竖直方向上的振动，顶盖2和限位槽4之间设置有减振组件，减振组件包括第一弹性件5，第一弹性件5的底部设置有第一减振块6，第一减振块6置于限位槽4内。需要说明的是：第一弹性件5优选为弹簧，当然也可以是橡胶；但是采用橡胶，传递给发电机1的振动的削弱效果没有弹簧的好，但是也能实现减振效果。顶盖2和减振箱3通过螺栓固定连接，发电机1可拆卸固定在顶盖2上。发电机1的输出轴连接有齿轮箱26，齿轮箱26的另一端连接叶片轮毂27的轮轴28，轮轴28的侧壁上套设有轴承29，轴承29的侧壁上设置有数个阻尼器30，阻尼器30的另一端设置在机舱31的内壁上。当轮轴28发生振动时，阻尼器30不仅能够有效的缓解振动，同时，能够保证轮轴28始终保持的原始位置，避免轮轴由于振动出现位移/错位/损坏齿轮箱的问题。参考图9所示，本实施例所示的减振装置设置在底板上，齿轮箱可通过垫块调整其高度。
进一步的，第一减振块6包括橡胶柱体和交错开设在橡胶柱体侧壁上的凹槽7，凹槽7为扇形，凹槽7的圆心角为大于等于90°，小于等于120°。具体参考图8所示，在橡胶柱体的侧壁上竖直开设有多列凹槽7，每列由多个凹槽组成，且相邻两列凹槽之间并不接触。对于橡胶柱体上凹槽7的设置，可如图8所示，整齐排列设置；也可以无序交错设置。本实施例中凹槽的设置不仅能够很好的实现减振效果，而且，由第一减振块6传递给减振箱3的振动也有效的削弱。经过试验发现，如果直接采用橡胶柱体，而不开设凹槽，那么传递给减振箱3的振动强度要明显大于设置有凹槽的橡胶柱体，而且，减振箱3振动的时间也存在延长的情况。
进一步的，为了使第一减振块和第一弹性件以及与顶盖更好的连接固定，在顶盖2和第一减振块6上均设置有限位柱32，具体的：其中一个限位柱32固定的顶盖2的内顶部，且插入到第一弹性件5的一端内，而设置在第一减振块6顶部的限位柱32则插入到第一弹性件5的另一端内。另外，为了对第一弹性件的一端形成支撑，固定在第一减振块6上的限位柱32的直径小于第一减振块的直径，使第一减振块和限位柱32之间形成台阶面，进而使第一弹性件5的一端抵靠在该台阶面上。还有一种方式为：在限位柱32和第一减振块6通过连接板连接，连接板的直径大于限位柱32的直径，从而形成支撑台阶；同时，可选择性的在第一减振块6的底部设置垫板，垫板、第一减振块6和连接板的直径均小于限位槽4的直径，使垫板、第一减振块6和连接板均能置于限位槽4内，而垫板的设置有效的增加了第一减振块6与限位槽4的接触面积，从而增加第一减振块6的稳定性。在本实施例中，第一减振块6可固定在限位槽4内，也可直接放置在限位槽4内，根据实际需要进行安装即可。
进一步的，为了使发电机的振动传递至顶盖以及减振箱时，减振箱3能够削弱传递过来的振动，在减振箱3的内壁上设置有一圈固定块8，即固定块8沿着减振箱3的内壁设置一圈、且固定块8的高度低于减振箱3的高度，顶盖2与减振箱3的内部适配。当顶盖2与减振箱3固定时，顶盖2与固定块8的顶面接触并固定。具体的：在固定块8上竖直设置有带有内螺纹的盲孔9，顶盖2上设置有与盲孔9对应的内螺纹孔10，从而使顶盖和减振箱之间通过螺栓固定连接。同时，为了实现减振效果，在位于盲孔9之间的固定块8上竖直贯穿设置有通孔，通孔内嵌入设置有弹性块11。参考图2所示，通孔的截面尽可能的大，从而增加弹性块与顶盖的接触面，而弹性块11优选为橡胶块，且弹性块11的顶面部分伸出通孔的顶部外，使顶盖和减振箱固定时，保证弹性块11与顶盖接触。优选的弹性块11伸出通孔外的高度1～3mm，当顶盖与减振箱固定时，下压顶盖2，使顶盖2与固定块8接触。
进一步的，为了缓解发电机水平方向上的振动，即发电机轴向上的振动。减振箱3内设置有两组相互平行的第二弹性件12，限位槽4位于两组第二弹性件12之间，即第二弹性件12设置的方向与发电机1安装的方向一致，即发电机1的轴线与第二弹性件12的轴线在空间上相互平行，每组第二弹性件12有两个且同轴设置，每个第二弹性件12的两端分别设置有第二减振块13和挡板14，第二减振块13设置在减振箱3的侧壁上。需要说明的是：第二弹性件12优选为弹簧，第二弹性件12与减振箱3内壁接触的一端设置第二减振块13，第二减振块13与第一减振块6结构相同，与减振箱3的内壁固定。第二弹性件12的另一端设置挡板14，具体为：在挡板14的一端设置有插头，插头插入到第二弹性件12内，且第二弹性件12的一端抵靠在挡板14的板面上。此时，同组的第二弹性件12上的两个挡板14对应设置，可如图2所示，两个挡板14相离设置，也可以接触。
进一步的，为了对第二弹性件进行更好的定位，避免其倾斜或移位，在减振箱3的内底部设置有导向槽15，第二弹性件12设置在导向槽15的上方，即导向槽15沿着第二弹性件12轴向设置，挡板14的底部设置有置于导向槽15内的导向块16，当第二弹性件12收到外力被压缩时，会沿着导向槽15移动。导向块16与导向槽15底部接触的面为圆弧过渡，从而减小导向块在导向槽内的摩擦力。
进一步的，顶盖2上与第二弹性件12对应的位置上开设有数个条形孔17，其中一个条形孔17与同轴设置的两个第二弹性件12之间对应设置，条形孔17与发电机1底座上的螺孔对应设置、且通过固定件连接。需要说明的是：其中一个条形孔17与同组的两个第二弹性件12上的挡板14对应，当两个挡板14相离设置时，条形孔17与两个挡板14之间的间隙处对应；当两个挡板14的板面接触时，条形孔17与两个挡板14对应。本实施例中，条形孔17沿着减振箱3长度方向设置，即沿着第二弹性件12长度方向设置。固定件通过条形孔17与发电机1的底座固定，发电机1自带底座，且底座上设置有螺孔，螺孔与条形孔对应。
具体的：固定件包括贯穿顶盖2和发电机1底座的螺纹杆18，螺纹杆18的周向上套设有支撑板19，具体的：支撑板19可直接套设固定在螺纹杆19上，也可以将两个相同直径的螺纹杆分别固定在支撑板19的两个板面上、且同轴设置。在使用时，支撑板19位于顶盖2的下方、且位于支撑板19下方的螺纹杆18上通过螺纹连接有挡块20，挡块20置于同轴设置的两个第二弹性件12上的挡板14之间，与挡板14接触，位于支撑板19上方的螺纹杆18依次穿过条形孔17和螺孔并通过螺母21固定。需要说明的是：当顶盖2与减振箱3固定时，挡块20与减振箱3的内底部接触，同时，支撑板19与顶盖2的内顶面接触抵紧，然后用螺母21将发电机1的底座与顶盖2固定，最终实现将发电机通过固定件固定在顶盖2上。当发电机1受到振动时，振动除了被第一弹性件5传导并减振，还由于挡板14与挡块20接触，而使得振动传递给第二弹性件12，从而加强减振效果。
而条形孔17的设置给发电机1因受到强烈的来自轴向上的振动时，提供一定的移动空间。具体的：在发电机1受到来自轴向上的振动，或者受到来自轴向上的力而使发电机1在轴向上移动时，挡块20对第二弹性件12进行挤压，使发电机沿着条形孔移动，进而使第二弹性件12被压缩，从而缓解发电机的振动，同时，在第二弹性件12的作用下，使得发电机更加容易复位。
进一步的，为了缓解发电机沿着条形孔移动过程中的冲击力，在位于条形孔17内、螺纹杆18上套设有破碎件，条形孔17内竖直设置有与破碎件对应的隔板22，隔板22远离发电机1的输出端设置。需要说明的是：隔板22的两端与条形孔17长度方向上的两侧壁固定，螺纹杆18设置在隔板22与条形孔17围成的右边的区域内，参考图6所示，从而使发电机收到轴向上的作用力时，螺纹杆18带着发电机1沿着条形孔17朝左运动，同时，与螺纹杆18连接的挡块20则对第二弹性件12造成挤压。此时，与该第二弹性件12同轴设置的另一个第二弹性件12不会受到外界的作用力。
具体的：破碎件包括套设在螺纹杆18上的螺纹套23，螺纹套23的侧壁上竖直设置有破碎板24，破碎板24与隔板22相离设置，隔板22竖直方向上的中心线上设置有V形槽25，破碎板24与隔板22对应的侧壁呈与V形槽25对应的V形头。当发电机1受到强烈的轴向作用力时，隔板22能够缓冲由螺纹杆18传递过来的撞击力，避免螺纹杆18直接撞击到条形孔17的另一端，从而产生撞击力，使得本发明的减振装置达不到很好的减振效果。隔板22优选为脆性的塑料材质，当螺纹杆18沿着条形孔17移动时，破碎板24先与隔板22撞击，从而泄掉一部分的撞击力，当破碎板24断裂后，螺纹杆18继续沿着条形孔17移动，此时，驱使发电机1移动的作用力很大程度上已经被减弱了。当然，如果破碎板24断裂后，第二弹性件12的反作用力无法使发电机1复位，则可通过人工排查并进行相应的操作使发电机复位，同时，在条形孔17内固定完整的破碎板24。
作为本发明的另外一个实施例，参考图10所示，在条形孔17内设置两个相互平行的隔板22，螺纹杆18穿过两个隔板22之间，两个隔板22上均设置有V形槽25，且两个V形槽25对应设置。同理，螺纹套23上对称设置有破碎板24，两个破碎板24分别与隔板22对应，且V形头与V形槽25对应。因此，无论发电机1受到朝向齿轮箱26或远离齿轮箱26的轴向作用力时，都能够缓解螺纹杆撞击条形孔宽度方向侧壁上的撞击力。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
以上所述的实施例仅是对本发明的优选方式进行描述，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本发明的技术方案做出的各种变形和改进，均应落入本发明权利要求书确定的保护范围内。

Claims (10)

1.一种适用于风力发电设备机组中的减振装置，包括发电机(1)，其特征在于：所述发电机(1)设置在带有顶盖(2)的减振箱(3)上，所述减振箱(3)的内底部设置有限位槽(4)，所述顶盖(2)和限位槽(4)之间设置有减振组件，所述减振组件包括第一弹性件(5)，所述第一弹性件(5)的底部设置有第一减振块(6)，所述第一减振块(6)置于所述限位槽(4)内。
2.根据权利要求1所述的一种适用于风力发电设备机组中的减振装置，其特征在于：所述第一减振块(6)包括橡胶柱体和交错开设在橡胶柱体侧壁上的凹槽(7)，所述凹槽(7)为扇形，所述凹槽(7)的圆心角为大于等于90°，小于等于120°。
3.根据权利要求1所述的一种适用于风力发电设备机组中的减振装置，其特征在于：所述减振箱(3)的内壁上设置有一圈固定块(8)，所述固定块(8)上竖直设置有带有内螺纹的盲孔(9)，所述顶盖(2)上设置有与盲孔(9)对应的内螺纹孔(10)，位于所述盲孔(9)之间的所述固定块(8)上竖直贯穿设置有通孔，所述通孔内嵌入设置有弹性块(11)。
4.根据权利要求1所述的一种适用于风力发电设备机组中的减振装置，其特征在于：所述减振箱(3)内设置有两组相互平行的第二弹性件(12)，所述限位槽(4)位于两组第二弹性件(12)之间，所述发电机(1)的轴线与第二弹性件(12)的轴线在空间上相互平行，每组所述第二弹性件(12)有两个且同轴设置，每个所述第二弹性件(12)的两端分别设置有第二减振块(13)和挡板(14)，所述第二减振块(13)设置在所述减振箱(3)的侧壁上。
5.根据权利要求4所述的一种适用于风力发电设备机组中的减振装置，其特征在于：所述减振箱(3)的内底部设置有导向槽(15)，所述第二弹性件(12)设置在导向槽(15)的上方，所述挡板(14)的底部设置有置于导向槽(15)内的导向块(16)。
6.根据权利要求4所述的一种适用于风力发电设备机组中的减振装置，其特征在于：所述顶盖(2)上与所述第二弹性件(12)对应的位置上开设有数个条形孔(17)，其中一个所述条形孔(17)与同轴设置的两个所述第二弹性件(12)之间对应设置，所述条形孔(17)与发电机(1)底座上的螺孔对应设置、且通过固定件连接。
7.根据权利要求6所述的一种适用于风力发电设备机组中的减振装置，其特征在于：所述固定件包括螺纹杆(18)，所述螺纹杆(18)的周向上套设有支撑板(19)，所述支撑板(19)位于顶盖(2)的下方、且位于所述支撑板(19)下方的所述螺纹杆(18)上连接有挡块(20)，所述挡块(20)置于同轴设置的两个所述第二弹性件(12)上的挡板(14)之间，位于所述支撑板(19)上方的所述螺纹杆(18)依次穿过所述条形孔(17)和螺孔并通过螺母(21)固定。
8.根据权利要求7所述的一种适用于风力发电设备机组中的减振装置，其特征在于：位于所述条形孔(17)内、所述螺纹杆(18)上套设有破碎件，所述条形孔(17)内竖直设置有与破碎件对应的隔板(22)，所述隔板(22)远离所述发电机(1)的输出端设置。
9.根据权利要求8所述的一种适用于风力发电设备机组中的减振装置，其特征在于：所述破碎件包括套设在螺纹杆(18)上的螺纹套(23)，所述螺纹套(23)的侧壁上竖直设置有破碎板(24)，所述隔板(22)竖直方向上的中心线上设置有V形槽(25)，所述破碎板(24)与隔板(22)对应的侧壁呈与V形槽(25)对应的V形头。
10.根据权利要求1～9任一项所述的一种适用于风力发电设备机组中的减振装置，其特征在于：所述发电机(1)的输出轴连接有齿轮箱(26)，所述齿轮箱(26)的另一端连接叶片轮毂(27)的轮轴(28)，所述轮轴(28)的侧壁上套设有轴承(29)，所述轴承(29)的侧壁上设置有数个阻尼器(30)，所述阻尼器(30)的另一端设置在机舱(31)的内壁上。
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