CN202132184U

CN202132184U - 风电机组塔架减振阻尼器

Info

Publication number: CN202132184U
Application number: CN201120146748U
Authority: CN
Inventors: 董伯先; 李力森; 陈永军
Original assignee: Sinovel Wind Group Co Ltd
Current assignee: Sinovel Wind Group Co Ltd
Priority date: 2011-05-10
Filing date: 2011-05-10
Publication date: 2012-02-01
Anticipated expiration: 2021-05-10

Abstract

本实用新型提供一种风电机组塔架减振阻尼器，包括环向导轨、多组支撑结构，以及位于相邻两组支撑结构之间的阻尼单元，所述的阻尼单元包括：至少一个阻尼块、至少一个运动导向装置、至少一个用以消耗所述阻尼块振动能量的吸振装置，所述的阻尼块夹持于所述的环向导轨上；所述的运动导向装置一端与所述的阻尼块螺栓连接，另一端与所述的吸振装置连接；所述的支撑结构用以支撑所述的环向导轨。而且，在调试过程中如果发现阻尼器的减振效果不明显，可以通过继续增加阻尼块的质量来调整。

Description

风电机组塔架减振阻尼器

技术领域

本实用新型涉及大型风力发电机组技术领域，特别涉及大型风力发电机组技术中振动控制装置领域，具体是指一种风力发电机组使用的阻尼器。

背景技术

风力发电机组通常在高达数十米的塔架上部安装有机舱、叶轮等重物结构，具有重心高、塔架刚度低、共振频率低的特征。风电机组在运行过程中会出现塔筒振动现象；并且随着风速的不断增大，塔筒的振动会愈来愈严重。长期的振动会对风电机组的运行产生诸多不利影响，比如：配合精度下降、传动部件的磨损增大等；更重要的是在长期振动的诱因作用下，焊接结构件的焊缝位置很容易因为应力集中产生裂纹、结构件之间的紧固螺栓也会在反复的振动作用下出现松动。上述问题的存在会严重影响机组运行的稳定性和可靠性，甚至会出现机组的倒塌。

为了降低风力发电机因风而产生的塔架破坏性振动，现有已公开的技术解决方案如下：

其一，在风力发电机的由多段圆形塔筒连接而成的塔架顶部，位于风力发电机的机舱下方，放置数十吨的沙袋，力图利用振动时沙粒或沙袋相互运动产生的摩擦消耗振动能量、降低振动。实际应用表明：效果很差，因为所有沙粒随着塔顶同步运动而很少发生相对运动。

其二，把支撑风力发电机的高层塔筒支撑夹层，并在夹层之间注满沙石，力图利用振动时沙石相互运动的摩擦降低振动。实际效果也很差，因为所有沙石随着塔筒同步运动而很少发生相对运动。

为了提高塔筒的安全指数，亟需一种方法来解决大型风电机组的塔筒振动问题。

发明内容

本实用新型的目的是克服上述技术中的缺点，在风力发电机塔架与机舱连接处的塔筒内，安装一种阻尼器，减少塔架振动，保护设备的安全；本实用新型提供的风电机组塔架减振阻尼器，包括，环向导轨、多组支撑结构，以及位于相邻两组支撑结构之间的阻尼单元，所述的阻尼单元包括：至少一个阻尼块、至少一个运动导向装置、至少一个用以消耗所述阻尼块振动能量的吸振装置，通过调整阻尼块的质量调节阻尼块的振动频率；所述的阻尼块夹持于所述的环向导轨上；所述的运动导向装置一端与所述的阻尼块螺栓连接，另一端与所述的吸振装置连接；所述的支撑结构用以支撑所述的环向导轨。

实施时，所述的多组支撑结构包括焊接于塔筒顶部内的环向支撑板、焊接于所述的环向支撑板内侧面上的环向挡板、以及用以固定所述环向支撑板的上、下加强筋。

实施时，所述的环向导轨上表面设有一油槽。

实施时，所述的每一个吸振装置为压缩弹簧及与压缩弹簧一端连接的橡胶套，所述橡胶套的另一端贴合于所述的上加强筋上。

其基本原理是在风载作用下，塔筒会出现振动，塔筒的振动诱发阻尼块发生沿环向导轨的周向滑动。由于阻尼块的滑动与塔筒的振动相比具有一定的滞后性，因此可以通过调整阻尼器，实现其滑动周期滞后于塔筒振动的1/4周期，即当塔筒位于振动位置的某一最大位移处时，阻尼块恰巧位于相反方向的最大位移处，从而实现最大的减振效果。在阻尼器作用下，塔筒的振动会逐渐变小，直到停止振动。同时该阻尼器还具有可调节性，因此现场维护人员调试过程中如果发现阻尼器的减振效果不明显，可以通过继续增加阻尼块的质量来调整。

与以往的技术相比，本实用新型提供的风电机组塔架减振阻尼器，其中夹持在环向导轨上的多个阻尼块在塔筒振动时，由于惯性力的作用发生相对运动，压缩弹簧能实现对阻尼块的缓冲；导向套对压缩弹簧进行导向；橡胶套可有效保护阻尼块在运动中对环向加强筋、压缩弹簧的冲击，同时可以辅助压缩弹簧进行导向；因此本实用新型提供的阻尼器能有效预防和减小塔筒的振动，增加机组的稳定性和可靠性。

附图说明

图1为本实用新型风电机组塔架减振阻尼器的示意图；

图2为本实用新型风电机组塔架减振阻尼器的俯视图；

图3为本实用新型风电机组塔架减振阻尼器局部剖视图。

附图标记说明：1-塔筒； 2-压缩弹簧； 3-上加强筋； 4-阻尼块； 5-运动导向装置； 6-环向挡板； 7-橡胶套； 8-油槽； 9-环向导轨； 10-下加强筋； 11-环向支撑板。

具体实施方式

参阅图1至图3所示的本实用新型实施方式可知，在车间焊接塔筒1时，将环向支撑板11焊接在接近塔筒1顶部的位置，该环向支撑板11上固定有一环向导轨9(参阅图3)，而该环向导轨9的上表面设有油槽8，油槽8内放置足够的润滑脂，环向支撑板11的上、下两面相隔一定距离分别焊接有多个上加强筋3和多个下加强筋10，用以将所述的环向支撑板11加强定位，通过多个上加强筋3将所述的环向支撑板11平均分为多个圆弧，每个圆弧为一个阻尼单元，每个阻尼单元包括至少一个阻尼块4，至少一个运动导向装置5、至少一个用以消耗所述阻尼块振动能量的吸振装置，该吸振装置为压缩弹簧2及与压缩弹簧2一端连接的橡胶套7；所述的阻尼块4夹持于所述的环向导轨9上；所述的运动导向装置5一端与所述的阻尼块4螺栓连接，另一端与所述的压缩弹簧2连接，压缩弹簧2的另一端连接橡胶套7，橡胶套7与所述的上加强筋3紧密贴合；通过拧紧或放松该运动导向装置5和阻尼块4之间的螺纹可以实现对该运动导向装置5进行调整从而使所述的橡胶套7压紧在所述的上加强筋3上；所述的环向支撑板11的内侧面上焊接有一环向挡板6，用以有效的防止环向导轨9上的润滑脂泄露到塔筒1内造成塔筒1的污染，以及阻尼块4在滑动过程中从环向导轨9上意外脱落。

当阻尼块4运动时，该运动导向装置5对压缩弹簧2进行导向；压缩弹簧2实现对阻尼块4的缓冲，以免阻尼块4在运动中撞击塔筒1，橡胶套7则有效保护阻尼块4在运动中对上加强筋3、压缩弹簧2的冲击，同时可以辅助压缩弹簧2进行导向。阻尼块4的运动空间有限，如果发现阻尼器的减振效果不明显，可以通过继续增加阻尼块4的质量来调整。

通过安装此结构，可以有效的预防和减小塔筒的振动，并且该结构具有可调节性，现场维护人员可以根据风场内每个塔筒的振动情况合理调整该结构，使之取得最大的减振效果。同时，这种结构可以实现定期的维护。

以上对本实用新型的描述是说明性的，而非限制性的，本专业技术人员理解，在权利要求限定的精神与范围之内可对其进行许多修改、变化或等效，但是它们都将落入本实用新型的保护范围内。

Claims

1.一种风电机组塔架减振阻尼器，其特征在于，包括环向导轨、多组支撑结构，以及位于相邻两组支撑结构之间的阻尼单元，所述的阻尼单元包括：至少一个阻尼块、至少一个运动导向装置、至少一个用以消耗所述阻尼块振动能量的吸振装置；所述的阻尼块夹持于所述的环向导轨上；所述的运动导向装置一端与所述的阻尼块螺栓连接，另一端与所述的吸振装置连接；所述的支撑结构用以支撑所述的环向导轨。

2.如权利要求1所述的风电机组塔架减振阻尼器，其特征在于，所述的多组支撑结构包括焊接于塔筒顶部内的环向支撑板、焊接于所述的环向支撑板内侧面上的环向挡板、以及用以固定所述环向支撑板的上、下加强筋。

3.如权利要求1所述的风电机组塔架减振阻尼器，其特征在于，所述的环向导轨的上表面设有一油槽。

4.如权利要求2所述的风电机组塔架减振阻尼器，其特征在于，所述的每一个吸振装置为压缩弹簧及与压缩弹簧一端连接的橡胶套，所述橡胶套的另一端贴合于所述的上加强筋上。