CN115176095A - 频率自适应的板簧-减振器 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种减振器或者振动阻尼器，其借助于由多个堆叠的、特别所成形的或者弯曲的板簧（2.1）构成的装置（2）能够在一定范围内与有待阻尼的构件或者有待阻尼的振动系统的起作用的干扰频率相适配，其中减振器质量（1、34）的位置基本上仅略微改变。本发明尤其涉及一种一维地和二维地起作用的减振器。按照本发明的减振器尤其适用于以下设备、车辆和机器，它们经受频繁的转速变化，由此经常产生干扰频率，所述干扰频率尤其能够通过固体声或其他振动的出现来察觉到。

Description

频率自适应的板簧-减振器
技术领域
本发明涉及一种减振器或者振动阻尼器，其借助于由多个堆叠的、特别所成形的或弯曲的板簧构成的装置能够在特定的范围内与有待阻尼的构件或者有待阻尼的振动系统的起作用的干扰频率相适配，其中减振器质量的位置基本上仅略微改变。本发明尤其涉及一种一维地和二维地起作用的减振器。
按照本发明的减振器尤其适用于以下设备、车辆和机器，它们经受频繁的转速变化，由此经常产生干扰频率，所述干扰频率尤其能够通过固体声或其他振动的出现来察觉到。
背景技术
用于减少机器、设备或其构件中的不期望的振动的减振器在现有技术中已知。为此提出了许多解决方案。这些解决方案中的大多数与受激励的系统的所期望的相对强的被动的阻尼相关联，如例如在EP 1 008 747、EP 1 327 726或EP 2 816 177中描述的那样。这些系统的主要功能件在此由弹性体构成，该弹性体本身具有阻尼部。这些系统的优点在于，相应的减振器能够在包括存在的固有频率在内的宽频率范围内使用，从而它们不会引起设备的较大的干扰。然而，这些系统仅在旋转的部件的旋转速度不改变或不显著改变时才有效地进行工作。然而，具有变化的转速的旋转系统主要易于产生增加的或者增强的固体声，所述固体声尤其对于风力发电设备来说是不期望的。
在WO 2017/186343 A1中说明了一种板簧减振器，所述板簧减振器沿着所选择的方向起作用。在此，在板簧的第一平坦侧上布置有与减振器质量连接的预紧元件，并且在所述板簧的第二平坦侧上安置有滚动单元，该滚动单元布置在板簧与减振器质量的面之间并且能够沿着板簧来回运动并且能够通过预紧元件被固定到沿着板簧的特定的所选择的且可变的位置上。由此确定所述板簧的在振动技术上起作用的长度并且由此也确定垂直于板簧振动的且有待通过这种频率来阻尼的机器单元的频率。这种一维地起作用的减振器虽然非常有效地工作，但是由于板簧之上或者之处的机械运动的部件常常难以调节并且必须相对频繁地进行再调整。
发明内容
因此，本发明的任务是提供一种板簧-减振器，所述板簧-减振器以类似的方式在宽的频率范围内获得优化的阻尼，例如在系统中所参与的旋转构件的转速改变时通过取决于频率的力导入来获得，但是并不具有针对所出现的频率变化而对所述装置进行困难地或频繁地再调整的缺点。
所提出的任务通过下面描述的且在权利要求中表征的减振器来解决。
因此，本发明的主题是一种用于对车辆、机器和设备、尤其风力发电设备中的尤其处于50与500 Hz之间的范围内的振动进行阻尼的减振器，该减振器基本上包括：
（i）由一个或多个单元构成的、有规律地或无规律地成形的振动质量（1），
（ii）一个或多个板簧装置（2），其基本上由至少一个、但优选由两个或更多个、尤其三个、四个、五个、六个或更多个单个的、具有预先给定的刚度的、上下堆叠的板簧（2.1）所构成，以及
（iii）机构、尤其移动机构（5）、（6）、（14）-（18）或者具有这种功能的电气或热力机构、如例如压电元件或双金属元件，其用于改变所述板簧装置（2）的预先给定的刚度并且因此使相关的振动系统与出现的干扰频率进行频率适配，所述机构不仅与所述板簧装置（2）而且也与所述振动系统的承载机构（11）连接，
其中所述板簧装置以特殊的方式来设计和布置，并且不仅与所述振动系统（设备、机器、车辆）的承载单元（11）而且也与所述减振器质量（1）以如此方式来连接，使得在受激励的状态下在沿着特定的方向的力流中没有机械运动的部件参与。
因此，与公开了一种具有板簧的减振器的WO 2017/186343 A1的解决方案相比（所述板簧在运行期间在其长度方面能够通过移动机构来缩短或延长），在按照本发明的减振器装置中鉴于仅较小的磨损而仅需要很少的维护。
按照本发明的减振器的板簧装置（2）在此具有以下特殊的特征：
（a）一个、优选两个或更多个平行堆叠或者上下放置的、直接接触的或不直接接触的板簧（2.1），所述板簧围绕着其横轴线在无力的状态下预弯曲，其中所述板簧或者板簧装置的纵轴线通过在运行期间所进行的力作用的方向（2.1.3）来限定，其中所述板簧装置（2）或者板簧（2.1）的弯曲呈S形、优选呈中心对称的S形，以及
（b）两个处于纵向方向中的端部区域（2.1.1），通过这两个端部区域所述板簧被张紧并且这两个端部区域相互平行地布置、但是关于其相对于纵轴线的位置以限定的预设的量（2.1.2）来偏移或相互错位，其中这种预设的偏移（初始偏移）相应于板簧装置的特定的刚度并且因此相应于与板簧装置连接的振动系统的特定的频率。其中一个端部区域直接或间接地与所述减振器质量（1）连接，该减振器质量如此布置，使得其能够沿着板簧装置的纵轴线的方向振动。根据本发明，所述板簧装置（2）的另一个端部区域（2.1.）与所提到的用于改变板簧装置（2）的刚度的机构连接，该机构布置在承载机构（11）上并且能够在那里操作。
根据实施方式，所述板簧装置（2）的偏移能够借助于所提到的机构不同地进行、例如通过移动机构或旋转机构（5）（6）（14-18）或作用相同的机构来进行。
与所述振动质量（1）连接的移动机构或旋转机构（5）（6）在所述质量相对于振动系统的承载单元（11）移动或扭转时引起所述板簧装置（2）或者由板簧（2.1）构成的组的、沿着垂直于其纵轴线的方向（2.1.6、偏移方向）或者沿着移动（8）或扭转（19）的方向的弯曲。这根据移动方向或旋转方向又引起所预设的偏移（2.1.2）的扩大或缩小。由此，能够改变所述板簧装置的沿着其纵轴线的预先给定的刚度并且由此能够使所述振动系统的频率与改变的干扰频率相适配。通过所述板簧装置的相应的正向的或负向的弯曲（相应于正向的或者负向的移动或扭转），因此能够使所述减振器的频率相应地与机器、设备或车辆的变化的转速相适配并且由此实现与相应地改变的干扰频率相适配。所述频率调节由此按照本发明通过板簧装置（2）的借助移动机构（5）（6）或旋转机构（14-18）进行的纯粹的弯曲来实现。
所述板簧装置的弯曲或者偏移也能够如所提到的那样通过压电元件进行，该压电元件单侧地或双侧地被安置在板簧装置上。在加载高压时，受激励的压电元件膨胀，由此进行所述板簧装置的相应的弯曲。通过所述压电元件的相应地定向的两侧激励，能够实现调节范围的加倍。
作为替代方案，所述板簧（2）能够由两种具有不同热膨胀的金属（双金属元件）组成。在温度的作用下（被动地通过环境温度或主动地借助于加热元件），所述板簧相应地弯曲，从而由此能够影响其刚度且由此影响所述振动系统的频率。
所述板簧装置通常由一个较厚的或优选多个薄的（1-2 mm）板簧构成，这些板簧叠合地彼此上下堆叠。所述各个板簧通常通过窄的间距（≤2 mm、尤其≤1 mm）彼此分开、也就是具有缝隙状的间隙，但是也能够直接彼此叠置地放置。在后一种情况下，通过在弯曲时出现的摩擦产生系统的附加的阻尼。
在本发明的一种实施方式中，板簧装置的板簧之间的间隙也能够填充有弹性层，该弹性层必须能够无损地吸收在板簧弯曲时出现的部分显著的剪切力。在本发明的另一种实施方式中，为了影响和优化所力求的刚度以及为了减小质量以便提高板簧的固有频率，所述板簧装置的单个或所有板簧能够具有呈圆形的或椭圆形的形式的中间的留空部（2.1.4）。相反，质量也能够安置在所述板簧上，以便降低其固有频率。
用于按照本发明的减振器的板簧装置或者各个板簧优选为矩形，其中在轮廓方面矩形的基面当然如上所述具有S形的弯曲、优选沿着纵轴线居中地且对称地具有所述弯曲。然而，根据功能、空间位置需求和在特定的机器或设备中的布置，所述板簧也能够具有任意的、有规律的或无规律的形状和尺寸的轮廓。
已经证实了，具有板簧装置或者板簧的减振器能够特别有效地阻尼处于50与500Hz之间、优选处于100与300 Hz之间的干扰频率，所述板簧装置或板簧在预弯曲的无力的状态下具有相对于纵轴线的偏移（初始偏移）（2.1.2），该偏移为自由的弹簧长度（2.1.5）的沿着板簧的纵轴线的方向或者负荷方向（2.1.3）的10-40%、优选15-30%。对于常见的风力发电设备来说，根据设备的尺寸例如能够使用具有50-500 mm、优选100-300 mm的自由的弹簧长度（2.1.5）的板簧装置。
通常，根据所期望的阻尼，在按照本发明的减振器中使用两个或更多个板簧装置（2）。然而原则上，能够给有功能能力的按照本发明的减振器配备仅一个板簧装置。然而，优选每个减振器使用至少两个板簧装置。在此，这也取决于所述减振器是应该沿着仅一个方向起作用（线性减振器）又或者还是应该在一平面中起作用。
因此，本发明的主题也是一种自适应的一维地起作用的减振器，该减振器具有至少两个平行地布置的板簧装置（2），所述板簧装置分别通过其第一端部区域或夹紧区域（2.1.1）与振动质量（1）在对置的点上固定地连接并且通过其第二端部区域或夹紧区域（2.1.1）与承载单元（11）固定地连接。
所述振动质量（1）在此由板簧装置之间的一个或多个组装在一起的板形成并且如此布置，使得该振动质量能够基本上仅沿着特定的有待规定的方向（9）、例如沿着竖直的方向振动。
在一种优选的实施方式中，所述用于改变板簧装置（2）的预先给定的刚度的装置是机械的、液压的、气动的或电动的移动机构（5）/6），该板簧装置一方面与承载单元（11）连接并且另一方面与振动质量（1）连接，其中所述与板簧装置连接的振动质量（1）能够沿着垂直于振动方向（9）的方向（8）（移动方向）来回移动。因此，如果例如所述质量（1）的振动方向是竖直的，则所述移动方向是水平的。通过这样的移动，所述预弯曲的板簧的预先给定的原始的偏移（2.1.2）能够通过沿着弯曲方向（2.1.6）的可逆的变形来扩大或缩小并且因此对板簧装置的刚度产生影响。
如上所述，所述质量（1）沿着方向（8）移动。为了这样的一维的减振器的振动质量（1）在板簧借助于移动机构（5）（6）弯曲时不会歪斜并且以相同的方式相对于承载机构（11）和至少两个板簧装置保持定向，根据本发明规定的是，在振动质量（1）上设置了导向弹簧（3）（4），所述导向弹簧平行于振动质量（1）的移动方向（8）布置并且不会显著地妨碍所述质量（1）的振动。所述导向弹簧是板簧，其能够沿着方向（9）稍许移动并且沿着运动方向（8）具有高刚度，以便将所述质量（1）准确地置于预先给定的位置（5）（6）中。同时通过导向弹簧实现所述质量的沿着方向（13）必需的固定。因此，所述质量仅沿着方向（9）具有通过板簧装置（2）预先给定的刚度并且沿着其他方向被束缚。
如已经提到的那样，也能够在按照本发明的减振器中安装两个以上的板簧装置。因此，也能够使用三个和更多个板簧装置，所述板簧装置能够如此布置，使得所述减振器不仅沿着线性方向起作用、而且也在所规定的平面中起作用。这样的实施方式同样是本发明的主题。在此，所述减振器质量（1）由质量环形成，该质量环围绕着同心地得到支承的承载单元（11）是同心的。
本发明的主题因此详细来讲是一种二维地起作用的减振器，该减振器具有两个以上、优选三个至八个板簧装置（2），所述板簧装置星形地并且以相同的或不同的间距角相对于彼此布置并且向外通过其第一端部区域或夹紧区域（2.1.1）与环形的、同心地围绕承载单元（11）布置的振动质量（1）固定地连接。各个板簧装置（2）的另一个端部区域或夹紧区域（2.1.1）直接与同心地得到支承的承载单元（11）连接，该承载单元还具有旋转机构（14-18）。在此，所述环形的振动质量如此布置，使得其能够在径向于同心地得到支承的承载单元（11）的平面中振动。这种实施方式的各个圆形地布置的板簧装置的弯曲通过同心地得到支承的承载机构相对于振动质量（1）借助于承载构件（11）上的所提到的旋转机构进行扭转这种方式来实现，从而通过所有沿径向且星形地布置的板簧装置（2）的沿着弯曲方向（2.1.6）的可逆的变形来实现所述预先给定的偏移（2.1.2）的改变并且由此实现其刚度的改变。如果需要在所述平面中的均匀的阻尼，则各个星形地布置的板簧装置之间的角度优选是相同的。如果要沿着所选择的方向获得不同的阻尼效果，则所述角度也能够是不同的。
这里所介绍的发明原理也能够用于具有旋转的构件或机器和由此产生的振动的系统。在一种特殊的实施方式中，所提到的板簧装置（2）切向于所述旋转的单元来布置。也能够将两个板簧星形件叠置地布置，这两个板簧星形件相对于彼此扭转并且与共同的质量连接。
因此，本发明的主题也是一种相应的减振器，其中所述振动质量（34）环形地围绕着机器（30）的同心地得到支承的承载单元或该机器本身布置，所述承载单元或机器在通过干扰频率激励时执行圆形的振动。在此，所述环形的振动质量（34）由至少两个、优选三个、四个、五个、六个或更多圆弧段构成，所述圆弧段通过相应数量的板簧装置（2）相互连接，其中所提到的板簧装置（2）相对于其纵轴线如此切向地布置，使得这些板簧装置在承载单元或者机器（30）的旋转振动中阻尼地起作用，如这在上面和下面更详细地描述的那样。如果要获得与方向无关的阻尼效果，则优选在这里所述切向安装的板簧装置也对称地或者均匀地围绕着圆形形状来分布。
按照本发明的减振器（如果需要或期望如此）还能够具有附加的本身已知的阻尼元件。这种阻尼元件例如能够是弹性体阻尼器、液压阻尼器、涡流阻尼器或气动阻尼器。
按照本发明的减振器的突出之处主要在于，在沿着所规定的方向的力作用时所述减振器质量（1）的所引发的振动行程相对于有待稳定的振动系统的所导入的振动行程的比例＞50、＞100、＞200或＞300，其中所提到的比例在常见的运行条件下在未经阻尼的状态下通常具有100与400之间的数值。
此外，按照本发明的减振器的突出之处在于，在所述预弯曲的板簧装置（2）相对于原始的预弯曲的偏移（2.1.2）沿着提高板簧装置在负荷下的刚度的方向偏移例如30%时，相对于初始偏移的频率实现所述频率的平均大约两倍至三倍的提高。相反，如果实施所述预弯曲的板簧装置（2）的沿着相反的方向、也就是沿着减小板簧装置在负荷下的刚度的方向相对于原始的偏移（2.1.2）偏移了30%，那么则能够相对于初始偏移实现频率的20-50%的下降。在这两种情况下，相应的数值取决于所述板簧装置或者板簧的所选择的初始刚度。
这里所描述的按照本发明的减振器能够用于降低或消除机器、车辆或设备中的干扰频率，所述干扰频率尤其由传动机构、发电机、传动系的旋转构件或者由转子叶片或转子轮毂所引起。
具体实施方式
图1（a）、（b）示出了按照本发明的一维地起作用的减振器的两个不同的透视图。所述振动质量（1）在这里由多个相互连接的矩形板组成，所述板的数量和质量能够根据要求来选择。所述质量板（1）的组在两个侧面上通过两个板簧装置（2）来限制，所述板簧装置由多个、在这里是五个上下堆叠的板簧（2.1）所组成。所述板簧在中间且同向S形地预弯曲，其中其两个（上方的和下方的）端部区域或夹紧区域彼此平行但是错开地定向。在这种实施方式中，各个板簧通过小的间距/间隙（＜2 mm）彼此分开。所述两个板簧装置中的每个板簧装置都如此布置，使得该装置的上方的端部区域（2.1.1）固定在振动质量-板（1）的一侧上，而所述下方的端部区域或夹紧区域（2.1.1）则与振动系统（设备、机器等）的承载单元（11）固定地连接。所述承载单元（11）拥有用于有待阻尼的振动系统的两个固定面（10）。
图1（a）还示出了上导向弹簧（3），该导向弹簧在一位置处与质量板（1）的组固定地连接，并且该导向弹簧导引在运行中沿着竖直方向（9）振动的质量板，以便防止在力作用下出现歪斜或脱落。所述导向弹簧（3）通过承载板（7）与下导向弹簧（4）连接（在这里未绘出），该下导向弹簧固定在振动质量（1）的下侧面上并且具有与上导向弹簧（3）相同的任务。图2（a）示出了从上方朝按照本发明的如图1所描绘的那样的减振器看的视图。能够看出所述导向弹簧板（3），该导向弹簧板由两个导向弹簧-承载板7保持住，以便所述质量单元1在力作用中主要不会沿着横向方向（13，垂直的双箭头）运动。此外绘出了方向（8），所述振动质量在操纵移动机构（5）（6）（未被示出）时通过板簧装置（2）的弯曲沿着所述方向运动。
图2（b）示出了图1的按照本发明的减振器的侧视图。现在能够看到两个在外部布置的S形弯曲的板簧装置，该板簧装置由多个单个的彼此分开的板簧组成。在其上方的端部区域中能够看到与振动质量（1）的固定情况。在下方的端部区域中，所述弹簧组与承载机构（11）固定地连接。在所述承载机构上安装有移动机构，该移动机构能够沿着承载机构的横向连接沿方向（8）移动。在所示出的实施方式中，这个移动机构配备有驱动系统（6）：在此是，（6.1）：驱动马达、（6.2）：移动主轴、（6.3）：主轴螺母。所述移动机构能够手动地、气动地、液压地或气动地运行。能够沿着方向8来回移动的所述移动单元5在左侧与导向弹簧（3）（4）的承载机构1连接。在机构（5）向右移动时（图8），所述振动质量（1）因此同样向右移动，由此所述两侧的板簧装置（2）相对于其原始弯曲进一步弯曲或者进一步沿着方向（8）偏移（扩大原始的“S形状”）。由此降低了该板簧装置的关于竖直地（9）起作用的振动力的刚度，这引起了系统的频率的下降。因此，在向左移动时，所述板簧的原始的偏移减小（缩小所述“S形状”），这引起了提高的刚度和更高的频率。
图3（a）、（b）示出了单个的按照本发明的板簧（2.1）的细节，该板簧优选作为多个这种板簧的组应用在按照本发明的减振器中。图3（a）示出了这种弹簧在无力的状态（实线的走向）下的侧视图。（2.1.1）代表着端部区域，所述弹簧在该端部区域上被夹紧或者被固定。所绘示的尺寸（2.1.2）代表着所述弹簧的原始的预弯曲的偏移，这相应于弹簧的S形状的特征。尺寸2.1.6表明在所述质量沿着方向（2.1.6）相对于初始偏移（2.1.2）移动时所述弹簧的额外的或减小的偏移的方向。相应地绘出了所属的弹簧（点划线）。在所述质量（1）振动时，所述板簧沿着负荷方向（2.1.3）有弹性地弯曲。此外，为三种弹簧状态绘出了自由的弹簧长度（2.1.5）。图3（b）为了进行阐述而示出了图3（a）的板簧的多个透视图。在另一种特殊的实施方式中，这种板簧或板簧装置具有居中的留空部（2.1.4），该居中的留空部能够用于弹簧的动态的固有频率改变。
图4、图5和图6示出了按照本发明的减振器的一种实施方式，该减振器二维地、即在所选择的平面中起作用。图4（a）示出了这种实施方式的透视图。图4（b）示出了从上方或者从下方看的视图，并且图4（c）以侧视图示出了所述视图。在此，（1）代表着振动质量，该振动质量优选具有环形形状并且围绕着在由所述质量形成的圆形的中心点中的、垂直于环形平面的所假想的轴线可转动地得到支承。但是也能够选择每种其他的几何形状、例如三角形、正方形、矩形或任意的多边形。重要的是，在所述质量体1的内部空出用于板簧的自由空间。具有用于振动系统的连接面（10）的承载单元（11）同样同心地布置。所述质量环通过多个（在所示出的情况下六个）在具体情况下均匀分布且星形地布置的S形地预弯曲的板簧装置（2）与所提到的同心地得到支承的承载单元（11）连接（如果希望应该在不同的频率中沿着不同方向进行阻尼，所述板簧装置也能够不均匀地分布）。在此，所述板簧装置的端部区域或夹紧区域（2.1.1）与所述质量环（1）连接，并且第二端部区域或夹紧区域与所述承载单元连接。所述承载单元能够通过可转动的调节杆和驱动装置（6）相对于质量环扭转，由此所有存在的板簧装置（2）根据旋转方向的方向与其初始弯曲相比或多或少地弯曲。因此，所述减振器的刚度能够容易地调节并且与振动系统的干扰频率相适配。
图5（a）（b）示出了在减振器的中心的扭转单元（14-18）的细节。在此，（14）代表着调节杆，（15）代表着扭转杆，（16）代表着旋转轴承，（17）代表着扭转管并且（18）代表着扭转杆。为了能够实现所述质量（1）的必需的运动自由度而设置了所述扭转管（17）与扭转杆（18）的串联连接。这些元件共同形成可轻易弯曲的扭转杆。为了在频率较小时也能使旋转支承结构对整个系统的径向的刚度影响尽可能小，也能够将多个管曲折状地布置在彼此当中。图6示出了与在图4和图5中相同的实施方式。2.1在此代表着在调节开始之前的板簧装置，而（2.1.a）则示出了同一个板簧装置在相对于同心地得到支承的承载单元沿着所说明的箭头方向19旋转之后的情况，这引起了各个板簧装置的较大的弯曲（偏移）并且因此引起了经减小的刚度并且因此引起了向低频率的移动。
图7示出了具有不同的初始刚度的三个板簧装置的典型的特征曲线（振动系统的频率变化相对于板簧的轴向移动）。所述初始刚度通常主要通过单个弹簧的数量、单个弹簧的厚度、自由的弹簧长度和呈S形的原始的预弯曲来确定。中间的实线代表着具有特定刚度的板簧装置的特征曲线。上面的划虚线的特征曲线描绘了针对具有相对较高的刚度的板簧装置的变化曲线，而下面的划虚线的特征曲线则代表着针对相对软的弹簧装置的相应的关系。X轴值表明相对于无力的预弯曲的弹簧的正向的或负向的移动或扭转的百分比（0%）。能够看出，在正向地移动（0到+50%）时所述板簧定向变得更陡峭，这引起频率的明显提高。负向的移动（0到-50%）引起更平坦的板簧定向并且由此引起较低的频率，能够从所有三个曲线看出，所述减振器系统的频率在所述弹簧额外地偏移/弯曲时减小并且在所述偏移/弯曲减小时增大。在此，如果所述减小的偏移相对于初始偏移为+20%，则所述频率相对于初始频率增大了大约100%。在相对减小了+30%的偏移/弯曲时，已经获得了150-200%的频率升高，并且在相对于初始偏移额外地将弯曲减小+40%时，所述频率变化已经升高了高达400%。相反，如果通过相应的反向的移动或者扭转使原始的偏移/弯曲相对于初始值（在X轴上的负值）扩大，则所述板簧的刚度减小，这引起频率的下降。在所述偏移的20%扩大（-20%）时，所述频率下降了大约20%，在所述偏移的30%扩大（-30%）时，所述频率下降了大约40%，并且在所述偏移的40%扩大（-40%）时，所述频率下降了大约50%。所述偏移的进一步的扩大还仅对频率具有很小的影响。
图8（a）（b）示出了按照本发明的减振器的一种实施方式，该减振器具有板簧装置的圆形的或者切向的布置。由此能够自适应地对旋转的构件进行阻尼。在此，减振器质量（34）通过板簧装置（2）的切向地布置的组耦接到圆形地振动的机器或该机器的承载件上。在具体情况下，板簧装置（2）的四个（但是也可能是三个至八个）优选均匀分布的组（包括20-40个单个的弯曲的板簧）固定在减振器质量上。所述减振器质量本身包括相应的优选圆形的分段，这些分段通过所提到的板簧装置相互连接。如上所述，所述板簧装置配备有相应的移动机构（6）以用于调节弹簧刚度。因此，通过所述弹簧单元（2）的沿着其移动方向（8）的移动（→改变弯曲的S形状）来调节所述系统的频率。此外，所述减振器质量分段（34）通过相应布置的导向弹簧（31）（33）与旋转的承载单元（30）或者与旋转的机器本身连接。
图9示出了具有传动机构的风力发电设备，在该风力发电设备中安装有按照图8的按照本发明的圆形的减振器（2）（5（9（6）（31）（32（34）。所述减振器如此安装在传动机构上，使得该减振器能够吸收传动机构的扭转振动。取代环形的按照本发明的减振器，也能够使用按照图1或图2的各个相应地圆形地布置的减振器。位置（40）和（41）在此代表着所述风力发电设备上的固定点。按照本发明的减振器也能够与转子轮毂连接。
图10示出了在使用按照图8的圆形的减振器的情况下被直接驱动的风力发电设备（无传动机构）的图示。所述圆形的按照本发明的减振器在此不仅能够安置在发电机的定子中而且也能够安置在发电机的转子中。其他方面适用与在如上所述的具有传动机构的设备中相同的条件。
图11以透视图示出了按照图4-图6的按照本发明的减振器的一种经改动的实施方式。（a）示出了所述减振器的环形形状的半侧的剖面，而（b）示出了完整的环形形状。
在这种实施方式中，由板簧或者板簧组构成的两个星形件共同与环形的质量（1）连接。在此，存在呈星形件的形式的前板簧堆（51）和后板簧堆（50）。这两者彼此相反地布置并且能够运动，使得所述两个星形件在相对于彼此扭转时获得相同的径向的刚度变化。利用法兰连接的传动机构驱动装置或杠杆和力元件来使所述轮毂（52）和枢销（53）相对于彼此扭转，以便设定所期望的刚度。

Claims (22)

1.用于振动系统的能与干扰频率相适配的自适应的一维地或二维地起作用的减振器，所述振动系统包括经受所提到的且有待阻尼的干扰频率的机器、车辆或设备，所述减振器基本上包括
（i）振动质量（1）（34），
（ii）至少一个在力流时可振动的板簧装置（2），所述板簧装置一方面直接或间接地与所提到的机器或设备的承载单元（11）（30）固定地连接，并且另一方面直接或间接地与所述振动质量（1）（34）固定地连接并且具有预先给定的刚度，以及
（iii）用于改变所述板簧装置（2）的预先给定的刚度并且由此使所述振动系统与所述干扰频率进行频率适配的装置（5）、（6）、（14）-（18），其中所述装置不仅与所述板簧装置（2）而且也与所述振动系统的承载机构（11）（30）处于连接之中，
其特征在于，
（iv）所述至少一个板簧装置（2）具有一个或多个平行堆叠的板簧（2.1），所述板簧围绕着其横轴线在无力的状态下预弯曲，其中所述板簧或者板簧装置的纵轴线通过在运行期间进行的力作用的方向（2.1.3）来定义，
（v）各个板簧（2.1）或者板簧装置（2）的两个端部区域或夹紧区域（2.1.1）关于其相对于纵轴线的位置以所限定的预设的量（2.1.2）偏移或彼此错位，其中这种预先给定的偏移（2.1.2）相应于所述板簧装置的特定的刚度并且因此相应于与所述板簧装置相连接的所述振动系统的特定的频率，并且
（vi）用于改变预先给定的刚度的所述装置包括移动机构（5）（6）、旋转机构（14-18）、压电元件或双金属元件，其中所述装置如此设计和布置，使得通过所述装置能够实现预弯曲的板簧装置的沿着垂直于纵轴线的方向（2.1.6）的可逆的弯曲，并且由此根据由于所述装置而引起的移动或转动的方向来实现所述预弯曲的板簧装置的预设的偏移（2.1.2）的增大或减小，由此能够改变所述板簧装置的沿着其纵轴线的预先给定的刚度，并且由此能够使所述振动系统的频率与改变的干扰频率相适配。
2.根据权利要求1所述的自适应的减振器，其特征在于，所述板簧装置（2）或者由其形成的板簧弯曲成S形。
3.根据权利要求2所述的自适应的减振器，其特征在于，所述板簧装置（2）或者所述板簧（2.1）在中间区域中对称地弯曲成S形。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的自适应的减振器，其特征在于，所述各个板簧（2.1）或者板簧装置（2）的两个端部区域或夹紧区域（2.1.1）彼此平行地布置。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的自适应的减振器，其特征在于，所述板簧装置具有至少两个、三个、四个、五个或六个板簧（2.1）。
6. 根据权利要求1至5中任一项所述的自适应减振器，其特征在于，所述板簧装置（2）的堆叠的板簧（2.1）彼此间具有＜2 mm的间距或者直接处于彼此上面，由此所述振动系统获得额外的摩擦阻尼。
7. 根据权利要求6所述的自适应的减振器，其特征在于，所述板簧装置（2）的堆叠的板簧（2.1）通过弹性层以＞0且＜2 mm的厚度彼此分开。
8.根据权利要求1至7中任一项所述的自适应的减振器，其特征在于，所述板簧装置（2）在预弯曲的无力的状态下具有自由的弹簧长度（2.1.5）的沿着纵轴线的方向或者沿着负荷方向（2.1.3）的15-30%的偏移（2.1.2）。
9. 根据权利要求8所述的自适应的减振器，其特征在于，自由的弹簧长度（2.1.5）根据机器、车辆或设备情况为50-500 mm、优选100-300 mm。
10.根据权利要求1至9中任一项所述的自适应的减振器，其特征在于，所述板簧装置（2）的板簧（2.1）在中间区域中具有圆形的或椭圆形的钻孔（2.1.4），以便影响动态的弹簧固有频率。
11.根据权利要求1至10中任一项所述的自适应的一维地起作用的减振器，其特征在于，所述振动质量（1）由一个或多个组装在一起的板形成并且在侧面在对置的点处通过至少两个平行地布置的板簧装置（2）来限制，所述板簧装置分别通过其第一端部区域或夹紧区域（2.1.1）与所述振动质量（1）固定地连接并且通过其第二端部区域或夹紧区域（2.1.1）与所述承载单元（11）固定地连接，其中所述振动质量能够沿着与所述板簧装置（2）的纵轴线或者负荷方向（2.1.3）相对应的方向（9）振动。
12.根据权利要求11所述的自适应的减振器，其特征在于，用于改变所述板簧装置（2）的预先给定的刚度的所述装置是机械的、液压的、气动的或电动的移动机构（5）/6），其布置在处于所述振动质量（1）和所述板簧装置上方或下方的承载单元（11）上。
13.根据权利要求12所述的自适应的减振器，其特征在于，所述振动质量（1）在其沿着移动方向（8）的、通过板簧装置（2）的改变的偏移引起的运动中由导向弹簧（3）（4）平行于所述移动方向（8）导引和保持。
14.根据权利要求1至10中任一项所述的自适应的二维地起作用的减振器，其特征在于，所述振动质量（1）环状地围绕着同心地得到支承的承载单元（11）如此布置，使得所述振动质量能够在径向于所述承载单元的平面中振动并且通过三个至八个板簧装置（2）与所述承载单元连接，所述板簧装置星形地并且以所选择的相同的或不同的间隔角相对于彼此布置在质量环之内，并且通过其第一端部区域或夹紧区域（2.1.1）与所述质量连接并且通过其第二端部区域或夹紧区域（2.1.1）与所提到的同心地得到支承的承载单元（11）连接。
15.根据权利要求14所述的自适应的减振器，其特征在于，用于改变所述板簧装置（2）的预先给定的刚度的所述装置包括以机械的、液压的、气动的或电动的方式运行的、同心地得到支承的旋转机构（14-18），借助于所述旋转机构能够实施所述同心的振动质量（1）的相对于同心地得到支承的承载单元（11）的扭转（19），从而实现改变所有径向地布置的板簧装置（2）的预先给定的偏移（2.1.2）。
16.根据权利要求1至10中任一项所述的自适应的扭转地起作用的减振器，其特征在于，所述振动质量（34）环形地围绕着所述机器（30）的同心地得到支承的承载单元来布置，所述承载单元在激励时执行圆形的振动，并且所述环形的振动质量（34）由至少两个或三个圆弧段组成，所述圆弧段通过相应数量的板簧装置（2）来连接，其中所提到的板簧装置（2）相对于其纵轴线如此切向地布置，使得所述板簧装置在所述承载单元或者所述机器（30）的旋转振动中阻尼地起作用。
17.根据权利要求1至16中任一项所述的自适应的减振器，其特征在于，在力作用中所述减振器质量（1）的振动行程相对于所述有待稳定的振动系统的所导入的振动行程的比例在未阻尼的状态下＞100-400。
18.根据权利要求1至16中任一项所述的自适应的减振器，其特征在于，在预弯曲的板簧装置（2）沿着提高所述板簧装置的在负荷下的刚度的方向进一步偏移原始的偏移（2.1.2）的30%时，根据所述板簧装置的初始刚度实现频率的双倍至三倍的提高。
19.根据权利要求1至16中任一项所述的自适应的减振器，其特征在于，在预弯曲的板簧装置（2）沿着减小所述板簧装置的在负荷下的刚度的方向进一步偏移所述原始的偏移（2.1.2）的30%时，根据所述板簧装置的初始刚度实现频率的20-50%的降低。
20.根据权利要求1至19中任一项所述的自适应的减振器，其特征在于，所述自适应的减振器具有一个或多个附加的阻尼元件。
21.根据权利要求1至20中任一项所述的减振器的应用，用于降低或消除机器、车辆或设备中的干扰频率，所述干扰频率由传动机构、发电机、传动系的旋转构件或者由转子叶片或转子轮毂所引起。
22.机器、车辆或设备、尤其风力发电设备，包括根据权利要求1至20中任一项述的减振器。
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