CN115199700B - 复合调谐阻尼器和风力发电机组 - Google Patents

Abstract

本公开提供了一种复合调谐阻尼器和风力发电机组。所述复合调谐阻尼器包括：储液容器，容纳有阻尼液；阻尼部，利用弹性材料制成，位于所述储液容器的内部并连接到所述储液容器，所述阻尼部的表面上形成有多个通孔并且所述阻尼液的至少一部分位于所述阻尼部内部；以及阻尼调节单元，设置在所述储液容器上并连接到所述阻尼部，以通过向所述阻尼部施加力而使所述阻尼部发生弹性变形，使得所述阻尼液经由所述多个通孔的至少一部分在所述阻尼部的内部与所述储液容器之间流动。所述复合调谐阻尼器能够适应复杂工况（例如，气象环境恶劣、风速风向突变等）并且具有阻尼调节范围广的优点。

Description

复合调谐阻尼器和风力发电机组

技术领域

本公开涉及风力发电机技术领域，特别是一种复合调谐阻尼器和风力发电机组。

背景技术

阻尼器是一种利用阻尼特性来减缓机械振动及消耗动能的装置，被广泛地应用至诸如风力发电、建筑等领域。以风力发电技术领域为例，风力发电机组中的塔架结构用于支撑风力发电机组，其结构安全性与稳定性对整个风力发电机组的安全和性能具有重要影响。近来，塔架结构的高度随着风力发电机组容量的不断增大而增大，塔架振动问题会随着塔架频率的不断降低而越来越突出。为了保证塔架结构及风力发电机组的安全、平稳运行，需要在风力发电机组上安装阻尼器。

然而，现有技术的调谐液体阻尼器对阻尼特性的调节范围有限，无法适应诸如气象环境恶劣、风速风向突变的情况发生，不能很好地适应环境的变化。因此，亟需一种新型的调谐阻尼器。

发明内容

本公开的一个目的在于提供一种能够适应复杂工况（例如，气象环境恶劣、风速风向突变等）且阻尼调节范围广的复合调谐阻尼器。

本公开的另一目的在于提供一种包括占用工作空间小、与待减振结构连接方式灵活多样的支撑结构的复合调谐阻尼器。

针对上述目的，本公开提供如下技术方案：

根据本公开的一方面，提供一种复合调谐阻尼器，所述复合调谐阻尼器包括：储液容器，容纳有阻尼液；阻尼部，利用弹性材料制成，位于所述储液容器的内部并连接到所述储液容器，所述阻尼部的整个壳体上形成有多个通孔并且所述阻尼液的至少一部分位于所述阻尼部内部；以及阻尼调节单元，设置在所述储液容器上并连接到所述阻尼部，以通过向所述阻尼部施加力而使所述阻尼部发生弹性变形，使得所述阻尼液经由所述多个通孔的至少一部分在所述阻尼部的内部与所述储液容器之间流动。

可选地，所述多个通孔可均匀地布置在所述阻尼部的整个壳体上。

可选地，随着所述阻尼调节单元向所述阻尼部施加的力变大，所述阻尼部的内部空间可变小。

可选地，在所述阻尼部的内部空间最大时，所述多个通孔的孔径尺寸可彼此相同。

可选地，在所述阻尼部的内部空间最大时，所述阻尼部可具有圆柱体、球体、椭球体或长方体的形状。

可选地，所述阻尼部的一端可固定地设置在所述储液容器上，并且所述阻尼调节单元可包括伸缩部，所述伸缩部可连接到所述阻尼部与所述一端相对的另一端。

可选地，所述伸缩部可包括卷扬机构和缠绕在所述卷扬机构上的提升绳索，或者所述伸缩部可包括液压缸和第一液压杆。

可选地，所述阻尼部的下端可固定地设置在所述储液容器上，并且所述阻尼部的上端可连接到所述伸缩部。

可选地，所述阻尼部的所述上端可通过第二连接绳索连接到所述伸缩部。

可选地，所述阻尼部的所述下端可通过第一连接绳索固定地连接到所述储液容器，并且所述第一连接绳索和所述第二连接绳索可具有大致相同的长度，使得在初始状态下，所述阻尼部位于所述储液容器的在竖直方向上的中部。

可选地，所述第一连接绳索可设置为至少三根并且沿圆周方向均匀地分布，所述第二连接绳索可设置为至少三根并且沿圆周方向均匀地分布。

可选地，所述第一连接绳索和/或所述第二连接绳索可以为利用弹性材料制成的弹簧牵引索。

可选地，所述复合调谐阻尼器还可包括支撑构件，所述支撑构件可连接在所述储液容器与待减振结构之间，以将所述储液容器支撑或悬吊在所述待减振结构上。

可选地，所述支撑构件可包括填充有阻尼液的液压杆件，所述液压杆件可包括可伸缩的第二液压杆并且所述第二液压杆的一端连接到所述储液容器。

可选地，所述支撑构件还可包括设置在所述液压杆件与所述待减振结构之间的定位单元，并且所述定位单元的长度能够改变。

可选地，所述定位单元可包括：定位杆件，连接到所述待减振结构并且所述定位杆件上形成有沿其长度方向布置的多个卡接部；定位套杆，套设在所述定位杆件上并且固定地连接到所述液压杆件；以及定位部，从所述定位套杆的外侧穿过所述定位套杆，以可选择地接合到所述定位杆件的所述多个卡接部中的任意一个。

可选地，所述卡接部可以为设置在所述定位杆件中的孔，并且所述定位部包括与所述孔匹配的销轴，或者所述卡接部可以为设置在所述定位杆件的表面上的卡接槽，并且所述定位部包括与所述卡接槽匹配的卡接扣。

可选地，所述复合调谐阻尼器还可包括：齿条，以螺旋形状缠绕并固定在所述储液容器的外周表面上；限位壳体，固定地连接到所述支撑构件；以及齿轮，设置在所述限位壳体上，并与所述齿条啮合地接合。所述限位壳体围绕所述齿条的至少一部分，以形成所述齿条的运动轨道，并且通过所述齿轮的旋转带动所述齿条沿所述运动轨道移动。

可选地，所述齿条可被构造为距离所述储液容器的表面具有预定高度，所述齿条的齿形成在所述齿条的与所述储液容器的表面相对的侧表面上，并且所述支撑构件将所述限位壳体支撑在所述齿条的下表面上。

可选地，所述齿条的截面形状可以为梯形或矩形。

可选地，所述限位壳体可具有与所述齿条的外轮廓对应的壳体形状，并可包括上壳体、下壳体以及连接所述上壳体和所述下壳体的侧壳体，并且所述上壳体和所述下壳体中均嵌有滑轮，所述滑轮与所述齿条的上表面和下表面分别可滑动地接触。

可选地，所述侧壳体可设置有开口，以使所述齿条的齿的至少一部分暴露，并且所述齿轮可通过开口与所述齿条啮合地接合。

可选地，所述储液容器可具有圆柱体、球体、椭球体或长方体的形状。

根据本公开的另一方面，提供一种风力发电机组，所述风力发电机组可包括上述复合调谐阻尼器。

本公开提供的复合调谐阻尼器具有如下有益效果中的至少一个效果：通过阻尼液、阻尼部、齿轮齿条传动结构、支撑构件等多种方式中的至少一种实现对阻尼特性的调节，使复合调谐阻尼器具有较大的阻尼调节范围，从而可适应各种复杂的工况条件；阻尼器的独特的支撑构件占用空间小，便于对阻尼器的维护及检修。

附图说明

通过下面结合附图对实施例进行的描述，本公开的上述和/或其他目的和优点将会变得更加清楚，其中：

图1是根据本公开的示例性实施例的复合调谐阻尼器的立体图。

图2是根据本公开的示例性实施例的阻尼部的强阻尼状态的示意图。

图3是根据本公开的示例性实施例的阻尼部的弱阻尼状态的示意图。

图4是根据本公开的示例性实施例的齿条、限位壳体以及齿轮的放大立体图。

附图标记说明：

1-复合调谐阻尼器，11-储液容器，12-齿轮，13-阻尼部，14-齿条，141-齿，142-侧表面，143-下表面，144-上表面，15-阻尼液，16-第一连接绳索，17-第二连接绳索，18-限位壳体，181-上壳体，182-下壳体，183-侧壳体，184-滑轮，185-开口，2-支撑构件，21-液压杆件，22-定位单元，221-定位部，222-定位套杆，223-定位杆件，3-阻尼调节单元，31-卷扬机构，32-驱动机构，33-提升绳索，4-注液口，5-支撑平台，6-塔筒壁，7-控制单元，71-控制中枢，72-第一信道，73-第二信道，74-振动传感器，75-检测信道，8-工作通孔。

具体实施方式

现在将参考附图更全面地描述示例实施方式。然而，不应被理解为本公开的实施形态限于在此阐述的实施方式。图中相同的附图标记表示相同或类似的结构，因而将省略它们的详细描述。

本公开的一方面提供一种复合调谐阻尼器，该复合调谐阻尼器可应用于风力发电机组或其他建筑领域，当诸如气象环境恶劣、风速风向突变等情况发生时，根据本公开的复合调谐阻尼器可向风力发电机组或其他建筑提供运动的阻力，以抵消由于这些突变情况导致的风力发电机组或其他建筑的振动问题。下面将参照附图对本公开的复合调谐阻尼器进行详细的描述。此外，下文中将以风力发电机组作为本公开的复合调谐阻尼器所应用的建筑进行介绍，具体地，将以风力发电机组的塔筒壁作为待减振结构进行介绍。

如图1至图4所示，根据本公开的示例性实施例的复合调谐阻尼器1可包括储液容器（例如，储液仓）11、阻尼部13和阻尼调节单元3。储液容器11中容纳有阻尼液15。阻尼部13利用弹性材料制成，位于储液容器11的内部并连接到储液容器11，阻尼部13的整个壳体上形成有多个通孔并且阻尼液15的至少一部分位于阻尼部13内部。阻尼调节单元3可设置在储液容器11上（例如，设置在储液容器11的外侧）并连接到阻尼部13，阻尼调节单元3可通过向阻尼部13施加力而使阻尼部13发生弹性变形，使得阻尼液15经由阻尼部13的多个通孔的至少一部分在阻尼部13的内部与储液容器11之间流动。

如上所述，储液容器11是用于容纳阻尼液15的装置。根据本公开的实施例，储液容器11可具有多种形状，例如，圆柱体、球体、椭球体（例如，鸡蛋形）或长方体等形状，但不限于此，储液容器11可根据塔筒壁6的空间应用需要而采用相应的外形。储液容器11的材质没有特别限制，只要能够满足强度要求即可，例如，储液容器11可利用钢质材料制成，但不限于此。阻尼液15可以是本领域通常使用的液体，例如，添加有防冻液的水、粘稠的液体等，但不限于此。

阻尼部13位于储液容器11的内部，以用于对阻尼进行调节。阻尼部13可具有与储液容器11大致相同的容器形状，例如，阻尼部13可具有圆柱体、球体、椭球体（例如，鸡蛋形）或长方体等形状，但不限于此，阻尼部13也可具有与储液容器11不同的容器形状，并且其容积小于储液容器11的容积。根据本公开的实施例，阻尼部13可利用弹性材料制成，并且可根据对阻尼调节单元3的调节而发生弹性变形，使得阻尼液15可通过阻尼部13的多个通孔在储液容器11与阻尼部13的内部之间流动，从而调节阻尼大小。例如，阻尼部13可利用橡胶制成，但不限于此，只要其可根据外力而发生弹性变形即可。

阻尼调节单元3可通过焊接、螺栓连接等方式固定在储液容器11的外表面上，并且穿过储液容器11与阻尼部13连接。但储液容器11和阻尼调节单元3也可制成一体的结构。

根据本公开的实施例，当诸如气象环境恶劣、风速风向突变等情况发生而需要对阻尼特性进行调节时，阻尼部13可根据阻尼调节单元3对其施加的力而发生相应的弹性变形，使得阻尼液15经由多个通孔中的至少一部分从储液容器11流入到阻尼部13的内部或从阻尼部13的内部流出到储液容器11，以实现对阻尼特性的调节。

另外，储液容器11的上方可设置有注液口4，以用于向储液容器11的内部注入适量的阻尼液15。通过对储液容器11内部的阻尼液15的重量以及对阻尼部13施加的力大小的控制，可实现对阻尼特性的复合调节，从而使阻尼器具有较大的调节范围，因此，根据本公开的示例性实施例的复合调谐阻尼器1可广泛地应用于新能源风力发电机组、高楼、杆塔等建筑/构筑结构中。另外，由于在阻尼器工作一定时间后阻尼液15可能因蒸发等原因而减少，因此注液口4可用于补填阻尼液15，并且注液口4还可用于定期观察内部液体与设备的状况，以便于设备维护。

进一步地，阻尼部13的多个通孔可均匀地布置在阻尼部13的整个壳体上，以使阻尼液15可沿各个方向流入到阻尼部13中或从阻尼部13流出，从而使对阻尼特性的调节更加迅速。这里，“均匀地布置”指的是多个通孔中的彼此相邻的通孔之间的距离彼此相同。具有多个通孔的阻尼部13可整体上具有网状。

此外，阻尼液15之所以能够通过多个通孔的至少一部分在阻尼部13的内部与外部之间流动，是因为阻尼部13的内部空间（或内部容积）随着阻尼调节单元3向阻尼部13施加的力而发生变化，具体而言，阻尼部13的内部空间随着阻尼调节单元3所施加的拉力的增大而减小。例如，当阻尼部13的内部空间处于最大容积状态（如图2所示的强阻尼状态）时，阻尼调节单元3向阻尼部13施加的力仅使阻尼部13保持在预定位置而不使其发生变形（此时，阻尼调节单元3向阻尼部13施加的力可称为“最小力”），由于在此状态下阻尼部13的内部空间所容纳的阻尼液15的量最大，因而对阻尼特性的调节范围最大，因此，当塔筒壁6振动较大时，阻尼部13可具有强阻尼状态。随着阻尼调节单元3向阻尼部13施加的力增大，阻尼部13的内部空间减小，阻尼部13可具有如图3所示的弱阻尼状态，在此状态下，阻尼部13的内部空间所容纳的阻尼液15的量减小，因而对阻尼特性的调节范围减小，因此，当塔筒壁6振动减小时，阻尼部13可具有弱阻尼状态。

另外，当阻尼部13的内部空间最大时，阻尼部13的多个通孔的孔径尺寸可彼此相同，例如，当在每个通孔的轴向方向上观察时，每个通孔的面积可相同，因此，沿各个方向流入到阻尼部13中或从阻尼部13流出的阻尼液15可更加均匀，从而进一步使对阻尼特性的调节更加迅速，并且有利于阻尼部13的加工制造。可选地，当阻尼部13的内部空间最大时，阻尼部13可具有如图2所示的球形状，但不限于此，例如，阻尼部13可具有圆柱体、椭球体（例如，鸡蛋形）、长方体或其他任意形状，只要能够满足调节阻尼特性的需要即可，并且可根据储液容器11的空间应用需要而采用相应的外形。

根据本公开的实施例，阻尼部13可沿图1所示的竖直方向布置，在这种情况下，阻尼部13的上端和下端中的一端可固定地设置在储液容器11上，并且阻尼调节单元3可包括伸缩部，且伸缩部可连接到阻尼部13的上端和下端中的另一端。然而，阻尼部13也可沿水平方向或其他方向布置，并且当阻尼部13沿水平方向布置时，阻尼部13的在水平方向上的一端（例如，左端）可固定地设置在储液容器11上，并且阻尼部13的在水平方向上的另一端（例如，右端）可连接到所述伸缩部。当阻尼部13沿其他方向布置时，也可具有相似的布置形式。也就是说，阻尼部13连接到储液容器11和阻尼调节单元3（例如，伸缩部）的位置可根据实际需求而改变，即，阻尼部13的一端可固定地设置在储液容器11上，并且阻尼调节单元3的伸缩部可连接到阻尼部13的与所述一端相对的另一端。下面将以阻尼部13沿竖直方向布置的方式为例进行介绍。

伸缩部可以是本领域通常使用的可用于施加力的机械装置，例如，伸缩部可包括卷扬机构31和缠绕在卷扬机构31上的提升绳索33（如图1所示）并且可设置有驱动机构32以用于驱动卷扬机构31旋转。可选地，伸缩部可包括液压缸和液压杆，并通过驱动液压杆的伸缩向阻尼部13施加力。但是，本公开不限于此。

如图1所示，阻尼部13的下端可固定地设置在储液容器11上并且阻尼部13的上端可连接到伸缩部（例如，提升绳索33）。根据本公开的实施例，阻尼部13的上端可通过第二连接绳索17连接到伸缩部（例如，提升绳索33）。进一步地，阻尼部13的下端可通过第一连接绳索16固定地连接到储液容器11。通过连接绳索16和17将阻尼部13分别连接到储液容器11和伸缩部可有利于调整阻尼部13在储液容器11中的位置。

可选地，在初始状态下，第一连接绳索16和第二连接绳索17可设置为具有大致相同的长度，使得阻尼部13可位于储液容器11的在竖直方向上的中部。“初始状态”可指的是复合调谐阻尼器开始运行/工作前的状态（例如，阻尼部13具有最大内部空间的状态）。由于在通过阻尼部13调节阻尼特性的过程中，阻尼部13可沿各个方向移动，因此，使阻尼部13在初始状态下位于储液容器11的在竖直方向上的中部可有利于调整其在工作过程中沿各个方向（例如，竖直方向）的移动空间。另外，也可将第一连接绳索16和第二连接绳索17设置为具有不同的长度，也就是说，阻尼部13可不位于储液容器11的在竖直方向上的中部，而可根据初始状态下储液容器11中的阻尼液15的量确定阻尼部13所处的位置，从而可根据该位置确定第一连接绳索16和第二连接绳索17的各自的长度。

可选地，第一连接绳索16可设置为至少三根并且沿圆周方向均匀地分布，第二连接绳索17可设置为至少三根并且沿圆周方向均匀地分布，这样，可容易控制阻尼部13在储液容器11中的位置，并且阻尼调节单元3所施加的力可均匀地传递到阻尼部13。但连接绳索的数量不限于此，例如，连接绳索16和17的数量可根据阻尼部13的具体形状而设置为一根或两根。

可选地，第一连接绳索16和/或第二连接绳索17可利用弹性材料制成，例如，弹簧牵引索。

在现有技术中，调谐阻尼器需要单独设置支撑平台且阻尼器本体需要支撑在该支撑平台上，因此当调谐阻尼器应用于风力发电机组时，在塔筒壁6因工况变化而发生振动的情况下，支撑平台与阻尼器之间的连接可能因振动而断开，从而导致阻尼器漏液、维护困难等问题。

根据本公开的复合调谐阻尼器可包括连接在储液容器11与塔筒壁6之间的支撑构件2。支撑构件2可包括两个或更多个支撑杆，用于支撑储液容器11以及设置在储液容器11上或储液容器11中的结构。由于支撑构件2设置为多个杆状结构，因此支撑构件2可根据需要将储液容器11支撑或者悬吊在塔筒壁6的内侧，以确保有足够的安全工作区域，从而可避免上述阻尼器漏液、维护困难等问题。

此外，根据本公开的实施例的支撑构件2中的每个支撑杆可包括液压杆件21。液压杆件21可以是本领域通常使用的液压构件，并且其内部可填充有与储液容器11中的阻尼液15相同或不同的阻尼液，以自带减震阻尼效果，从而在复合调谐阻尼器1的工作期间当工况变化导致储液容器11发生位置偏移时，减缓储液容器11的振动。此外，液压杆件21可包括可伸缩的液压杆并且液压杆的一端可连接到储液容器11。

支撑构件2中的每个支撑杆可进一步包括定位单元22。定位单元22也可具有杆形状，并且可设置在液压杆件21与塔筒壁6之间。定位单元22的长度可根据储液容器11的期望位置而改变，以用于将储液容器11定位至预定位置。例如，可根据在复合调谐阻尼器1开始工作前储液容器11的最佳阻尼位置（例如，储液容器11的重心与塔筒壁6的重心位于同一条竖直线上）调整定位单元22的长度，并在调整后将此长度固定，即，在复合调谐阻尼器1开始工作后，定位单元22的长度保持固定不动。

根据本公开的实施例，定位单元22可包括定位杆件223、定位套杆222和定位部221。定位杆件223可连接到塔筒壁6，并且定位杆件223上可形成有沿其长度方向布置的多个卡接部。定位套杆222可套设在定位杆件223上并且固定地连接到液压杆件21（即，液压杆件21的一端连接到储液容器11，另一端连接到定位套杆222）。定位部221可从定位套杆222的外侧穿过定位套杆222，以可选择地接合到定位杆件223的多个卡接部中的任意一个，从而可根据定位部221结合到定位杆件223的位置的不同而使定位单元22具有不同的长度，因此定位单元22可有利于将储液容器11定位至期望的位置。

定位部221可通过本领域通常使用的连接方式接合到定位杆件223的卡接部，例如，卡接部可以是设置在定位杆件223中的孔并且定位部221包括与所述孔匹配的销轴，从而当销轴插设到定位杆件223中的孔时实现两者之间的接合，或者卡接部可以是设置在定位杆件223的表面上的卡接槽并且定位部221包括与所述卡接槽匹配的卡接扣，从而当卡接扣插设到定位杆件223的表面上的卡接槽时实现两者之间的接合，但不限于此，任何能够实现二者可拆卸地彼此固定的结构均是可行的。

因此，包括液压杆件21和定位单元22的支撑构件2可用于在复合调谐阻尼器1开始工作前对储液容器11进行定位，且在复合调谐阻尼器1工作期间减缓储液容器11的振动，并通过液压杆件21内部的阻尼液的重量进一步调节阻尼特性。

此外，在根据本公开的示例性实施例的复合调谐阻尼器1与塔筒壁6连接的位置处可设置有支撑平台5以及工作通孔8，以便于对阻尼器进行维护检修。

根据本公开的复合调谐阻尼器1还可包括用于控制阻尼调节单元3开启和关闭的控制单元7。控制单元7可设置在支撑平台5上。控制单元7可以是本领域中通常使用的用于实现控制功能的装置，例如，控制箱，但不限于此。控制单元7可包括控制中枢71、第一信道72、第二信道73、振动传感器74以及检测信道75。当诸如气象环境恶劣、风速风向突变等情况出现使得塔筒壁6发生振动时，振动传感器74响应以通过检测信道75将信号传递给控制中枢71，控制中枢71分析处理后通过第一信道72将命令/信号传递给阻尼调节单元3以使其开启，从而通过控制阻尼部13的弹性变形量进行阻尼特性的调节。当塔筒壁6振动减小或停止时，振动传感器74响应以通过检测信道75将信号传递给控制中枢71，控制中枢71分析处理后通过第一信道72将命令/信号传递给阻尼调节单元3以使其关闭，以结束对阻尼特性的调节。因此，根据本公开的示例性实施例的复合调谐阻尼器1可根据塔筒壁6的振动快速响应并实时调节阻尼特性，从而将塔筒壁6的涡激振动降到最小，以最大程度地降低工况变化对塔筒壁6的影响。

复合调谐阻尼器1可进一步包括齿条14、限位壳体18和齿轮12。

齿条14可以以螺旋形状缠绕并固定在储液容器11的外周表面上。如图1所示，齿条14可设置在储液容器11的中下部。限位壳体18围绕齿条14的至少一部分，以形成齿条14的运动轨道，并且限位壳体18固定地连接到支撑构件2。齿轮12可设置在限位壳体18上，并与齿条14啮合地接合。由于齿条14固定在储液容器11上，限位壳体18固定地连接到支撑构件2，因此当齿轮12驱动齿条14沿限位壳体18所形成的运动轨道移动时，可带动储液容器11螺旋上升或下降。

进一步而言，支撑构件2可通过将限位壳体18支撑在齿条14上来支撑储液容器11。根据本公开的实施例，齿条14可设置为距离储液容器11的表面具有预定高度（例如，在垂直于储液容器11的表面的方向上的厚度），并且齿条14的下表面143可设置为与水平面平行或便于将限位壳体18支撑在其上的角度。这样，当储液容器11通过支撑构件2悬吊在塔筒壁6上时，支撑构件2可连接到限位壳体18的上部（例如，下面将要描述的上壳体181），从而通过齿条14的下表面143被限位壳体18的下部支撑而将储液容器11悬吊在空中；当储液容器11通过支撑构件2支撑在塔筒壁6上时，支撑构件2可连接到限位壳体18的下部（例如，下面将要描述的下壳体182），从而通过齿条14的下表面143支撑储液容器11。

可选地，齿条14的截面形状可以是梯形，但不限于此，例如，齿条14的截面形状可以是矩形，只要具有有利于限位壳体18的下部支撑在其上的下表面并能够实现传动和实现支撑构件2对储液容器11的支撑的截面形状即可。另外，齿条14的齿141可形成在齿条14的与储液容器11的表面相对的侧表面142上，并且齿条14可以是如图4所示的带有凹槽的齿形环带，以实现与齿轮12啮合地接合，但不限于此。

如上所述，限位壳体18可以以与齿条14的截面形状对应的形状围绕齿条14的至少一部分，以形成齿条14的运动轨道。例如，限位壳体18可具有与齿条14的外轮廓对应的壳体形状，并包括上壳体181、下壳体182以及连接上壳体181和下壳体182的侧壳体183。

此外，上壳体181和下壳体182中可均嵌有滑轮184，滑轮184与齿条14的上表面144和下表面143分别可滑动地接触。设置有滑轮184的限位壳体18可使齿条14相对于限位壳体18的运动更加平滑，以避免齿条14与限位壳体18发生摩擦卡滞现象。根据本公开的实施例，滑轮184可设置在上壳体181上且位于上壳体181与齿条14的上表面之间并且可设置在下壳体182上且位于下壳体182与齿条14的下表面之间。可选地，如图4所示，上壳体181和下壳体182中均可设置有用于容纳滑轮184的孔，使得滑轮184的仅一部分设置在限位壳体18与齿条14之间。但本公开不限于此，任何能够设置滑轮184的结构都可应用于限位壳体18与齿条14之间。

另外，限位壳体18的材质没有特别限制，只要能够满足强度要求即可，例如，限位壳体18可利用钢质材料制成，但不限于此。限位壳体18在纵向方向上的长度没有特别限制，只要能够满足强度要求即可，例如，限位壳体18可形成为在储液容器11的周向方向上的一匝且首尾不相接的螺旋形状，或者形成为数量与下面支撑构件2的数量对应且彼此不连接的螺旋形状（如图4所示），但不限于此。

齿轮12可设置在限位壳体18上并与齿条14啮合地接合。例如，侧壳体183可设置有开口185，以使齿条14的齿141的至少一部分暴露，并且齿轮12可设置在限位壳体18的上壳体181和侧壳体183上并通过开口185与齿条14啮合地接合。齿轮12可以是本领域通常使用的可实现传动功能的齿轮构件，例如，图4所示的锥齿轮，但不限于此。

因此，通过齿轮12的旋转可带动齿条14沿限位壳体18所形成的运动轨道移动，以调整储液容器11的在与螺旋形状的旋转轴线平行的竖直方向上的位置。另外，齿条14也可根据需要设置为沿其他方向的旋转轴线缠绕并固定在储液容器11上，例如，当齿条14沿与水平方向平行的旋转轴线缠绕并固定在储液容器11的外周表面上时，可通过齿轮12的旋转调整储液容器11的在水平方向上的位置。

由于通过调整储液容器11的在竖直方向或水平方向上的位置可实现对阻尼特性的进一步调节，因此，可进一步增大复合调谐阻尼器1的阻尼调节范围，从而可适应复杂多变的工况条件。

另外，支撑构件2可通过侧壳体183固定地连接到限位壳体18并与开口185间隔开预定距离。所述预定距离没有特别限制，只要满足支撑构件2通过限位壳体18支撑储液容器11的强度要求即可。可选地，储液容器11可通过连接到上壳体181或侧壳体183的支撑构件2悬吊到塔筒壁6上，或者通过连接到下壳体182或侧壳体183的支撑构件2支撑到塔筒壁6上，但不限于此。

另外，为了保证支撑构件2能够安全地支撑储液容器11，需要合理地设置齿条14在储液容器11上的位置（例如，螺旋形状的齿条14的最高点的位置），从而确保支撑构件2在齿条14的任意位置与限位壳体18接触时均能够安全地支撑储液容器11。例如，螺旋形状的齿条14的最高点的位置可与储液容器11的重心位于相同的高度上，但不限于此。

可选地，复合调谐阻尼器1还可包括用于分别控制阻尼调节单元3和/或齿轮12开启和关闭的控制单元7。控制单元7可以是本领域通常使用的用于实现控制功能的装置，例如，控制箱，但不限于此。控制单元7可包括控制中枢71、第一信道72、第二信道73、振动传感器74以及检测信道75。当诸如气象环境恶劣、风速风向突变等情况出现使得塔筒壁6发生振动时，振动传感器74响应以通过检测信道75将信号传递给控制中枢71，控制中枢71分析处理后通过第一信道72将命令/信号传递给阻尼调节单元3和/或第二信道73将命令/信号传递给齿轮12以使其开启，从而通过阻尼部13和/或齿轮12进行阻尼特性的调节。当塔筒壁6振动减小或停止时，振动传感器74响应以通过检测信道75将信号传递给控制中枢71，控制中枢71分析处理后通过第一信道72将命令/信号传递给阻尼调节单元3和/或第二信道73将命令/信号传递给齿轮12以使其关闭，以结束对阻尼特性的调节。因此，根据本公开的示例性实施例的复合调谐阻尼器1可根据塔筒壁6的振动快速响应并通过控制单元7统一调节各子系统（阻尼调节单元3和齿轮12）以实时调节阻尼特性，从而将塔筒壁6的涡激振动降到最小，以最大程度地降低工况变化对塔筒壁6的影响。

根据本公开另一实施例，一种风力发电机组可包括上述复合调谐阻尼器1，例如，复合调谐阻尼器1可设置在风力发电机组中的塔筒壁6内部，以用于在风力发电机组遭遇环境突变时减缓其振动。

根据本公开的示例性实施例的复合调谐阻尼器能够适应复杂工况（例如，气象环境恶劣、风速风向突变等）且具有阻尼调节范围广的优点。

根据本公开的示例性实施例的复合调谐阻尼器可包括占用工作空间小、与待减振结构的连接方式灵活多样的支撑构件。

根据本公开的示例性实施例的独特的支撑构件可用于对阻尼器（例如，储液容器11）进行定位、减缓其振动并调节阻尼特性。

根据本公开的示例性实施例的复合调谐阻尼器可通过阻尼液、阻尼部、齿轮齿条传动结构、支撑构件等多种方式中的至少一种实现对阻尼特性的调节。

根据本公开的示例性实施例的复合调谐阻尼器可通过阻尼液、齿轮齿条传动结构、支撑构件等多种方式中的至少一种实现对阻尼特性的调节。

在本公开中，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本公开的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

在本申请的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“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，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本公开中的具体含义。

本公开所描述的特征、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方式中。在上面的描述中，提供许多具体细节从而给出对本公开的实施方式的充分理解。然而，本领域技术人员将意识到，可以实践本公开的技术方案而没有特定细节中的一个或更多，或者可以采用其他的方法、组件、材料等。在其他情况下，不详细示出或描述公知结构、材料或者操作以避免模糊本公开的各方面。

Claims (24)

1.一种复合调谐阻尼器，其特征在于，所述复合调谐阻尼器包括：

储液容器（11），容纳有阻尼液（15）；

阻尼部（13），利用弹性材料制成，位于所述储液容器（11）的内部并连接到所述储液容器（11），所述阻尼部（13）的整个壳体上形成有多个通孔并且所述阻尼液（15）的至少一部分位于所述阻尼部（13）内部；以及

阻尼调节单元（3），设置在所述储液容器（11）上并连接到所述阻尼部（13），以通过向所述阻尼部（13）施加力而使所述阻尼部（13）发生弹性变形，使得所述阻尼液（15）经由所述多个通孔的至少一部分在所述阻尼部（13）的内部与所述储液容器（11）之间流动。

2.根据权利要求1所述的复合调谐阻尼器，其特征在于，所述多个通孔均匀地布置在所述阻尼部（13）的整个壳体上。

3.根据权利要求2所述的复合调谐阻尼器，其特征在于，随着所述阻尼调节单元（3）向所述阻尼部（13）施加的力变大，所述阻尼部（13）的内部空间变小。

4.根据权利要求3所述的复合调谐阻尼器，其特征在于，在所述阻尼部（13）的内部空间最大时，所述多个通孔的孔径尺寸彼此相同。

5.根据权利要求4所述的复合调谐阻尼器，其特征在于，在所述阻尼部（13）的内部空间最大时，所述阻尼部（13）具有圆柱体、球体、椭球体或长方体的形状。

6.根据权利要求1所述的复合调谐阻尼器，其特征在于，所述阻尼部（13）的一端固定地设置在所述储液容器（11）上，并且

所述阻尼调节单元（3）包括伸缩部，所述伸缩部连接到所述阻尼部（13）的与所述一端相对的另一端。

7.根据权利要求6所述的复合调谐阻尼器，其特征在于，所述伸缩部包括卷扬机构（31）和缠绕在所述卷扬机构（31）上的提升绳索（33），或者

所述伸缩部包括液压缸和第一液压杆。

8.根据权利要求6所述的复合调谐阻尼器，其特征在于，所述阻尼部（13）的下端固定地设置在所述储液容器（11）上，并且所述阻尼部（13）的上端连接到所述伸缩部。

9.根据权利要求8所述的复合调谐阻尼器，其特征在于，所述阻尼部（13）的所述上端通过第二连接绳索（17）连接到所述伸缩部。

10.根据权利要求9所述的复合调谐阻尼器，其特征在于，所述阻尼部（13）的所述下端通过第一连接绳索（16）固定地连接到所述储液容器（11），并且

所述第一连接绳索（16）和所述第二连接绳索（17）具有大致相同的长度，使得在初始状态下，所述阻尼部（13）位于所述储液容器（11）的在竖直方向上的中部。

11.根据权利要求10所述的复合调谐阻尼器，其特征在于，所述第一连接绳索（16）设置为至少三根并且沿圆周方向均匀地分布，所述第二连接绳索（17）设置为至少三根并且沿圆周方向均匀地分布。

12.根据权利要求10所述的复合调谐阻尼器，其特征在于，所述第一连接绳索（16）和/或所述第二连接绳索（17）为利用弹性材料制成的弹簧牵引索。

13.根据权利要求1所述的复合调谐阻尼器，其特征在于，所述复合调谐阻尼器还包括支撑构件（2），所述支撑构件（2）连接在所述储液容器（11）与待减振结构之间，所述支撑构件（2）包括两个或更多个支撑杆，以将所述储液容器（11）支撑或悬吊在所述待减振结构上。

14.根据权利要求13所述的复合调谐阻尼器，其特征在于，所述支撑构件（2）中的每个支撑杆包括填充有阻尼液的液压杆件（21），所述液压杆件（21）包括可伸缩的第二液压杆并且所述第二液压杆的一端连接到所述储液容器（11）。

15.根据权利要求14所述的复合调谐阻尼器，其特征在于，所述支撑构件（2）中的每个支撑杆还包括设置在所述液压杆件（21）与所述待减振结构之间的定位单元（22），并且所述定位单元（22）的长度能够改变。

16.根据权利要求15所述的复合调谐阻尼器，其特征在于，所述定位单元（22）包括：

定位杆件（223），连接到所述待减振结构并且所述定位杆件（223）上形成有沿其长度方向布置的多个卡接部；

定位套杆（222），套设在所述定位杆件（223）上并且固定地连接到所述液压杆件（21）；以及

定位部（221），从所述定位套杆（222）的外侧穿过所述定位套杆（222），以可选择地接合到所述定位杆件（223）的所述多个卡接部中的任意一个。

17.根据权利要求16所述的复合调谐阻尼器，其特征在于，所述卡接部为设置在所述定位杆件（223）中的孔，并且所述定位部（221）包括与所述孔匹配的销轴，或者

所述卡接部为设置在所述定位杆件（223）的表面上的卡接槽，并且所述定位部（221）包括与所述卡接槽匹配的卡接扣。

18.根据权利要求13所述的复合调谐阻尼器，其特征在于，所述复合调谐阻尼器还包括：

齿条（14），以螺旋形状缠绕并固定在所述储液容器（11）的外周表面上；

限位壳体（18），固定地连接到所述支撑构件（2）；以及

齿轮（12），设置在所述限位壳体（18）上，并与所述齿条（14）啮合地接合，

其中，所述限位壳体（18）围绕所述齿条（14）的至少一部分，以形成所述齿条（14）的运动轨道，并且通过所述齿轮（12）的旋转带动所述齿条（14）沿所述运动轨道移动。

19.根据权利要求18所述的复合调谐阻尼器，其特征在于，所述齿条（14）被构造为距离所述储液容器（11）的表面具有预定高度，所述齿条（14）的齿（141）形成在所述齿条（14）的与所述储液容器（11）的表面相对的侧表面（142）上，并且所述支撑构件（2）将所述限位壳体（18）支撑在所述齿条（14）的下表面（143）上。

20.根据权利要求19所述的复合调谐阻尼器，其特征在于，所述齿条（14）的截面形状为梯形或矩形。

21.根据权利要求20所述的复合调谐阻尼器，其特征在于，所述限位壳体（18）具有与所述齿条（14）的外轮廓对应的壳体形状，并包括上壳体（181）、下壳体（182）以及连接所述上壳体（181）和所述下壳体（182）的侧壳体（183），并且所述上壳体（181）和所述下壳体（182）中均嵌有滑轮（184），所述滑轮（184）与所述齿条（14）的上表面（144）和下表面（143）分别可滑动地接触。

22.根据权利要求21所述的复合调谐阻尼器，其特征在于，所述侧壳体（183）设置有开口（185），以使所述齿条（14）的齿（141）的至少一部分暴露，并且所述齿轮（12）通过开口（185）与所述齿条（14）啮合地接合。

23.根据权利要求1-22中任意一项所述的复合调谐阻尼器，其特征在于，所述储液容器（11）具有圆柱体、球体、椭球体或长方体的形状。

24.一种风力发电机组，其特征在于，所述风力发电机组包括如权利要求1-23中任意一项所述的复合调谐阻尼器。

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