CN202353371U - 一种风力发电机组发电机减振用变刚度弹性元件 - Google Patents

一种风力发电机组发电机减振用变刚度弹性元件 Download PDF

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岳涛
林胜
胡伟辉
黄祖华
荣继刚
程海涛
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Abstract

本实用新型公开了一种风力发电机组发电机减振用变刚度弹性元件，包括一个弹性支撑，弹性支撑为橡胶与金属相结合的锥环形弹性体，其特征在于：在锥环形弹性体的内锥形空间内设有一个缓冲垫；所述的缓冲垫为橡胶金属组合形成的橡胶金属复合弹性体。作为本实用新型的进一步改进，所述的缓冲垫固定在一个连接件上，连接件穿过锥环形弹性体的内层金属体固定在锥环形弹性体的外层金属体上。作为本实用新型的进一步改进，所述的缓冲垫直接固定在弹性支撑安装在机架位置后，所形成的内部空腔的机架上。本实用新型即保证了在正常工作时的减振效率，又大大提高了系统其他零部件的安全性。

Description

一种风力发电机组发电机减振用变刚度弹性元件
技术领域
 本实用新型涉及一种减振用变刚度弹性元件，特别涉及一种风力发电机组发电机减振用变刚度弹性元件。
背景技术
风力发电机组主要包括直驱型和双馈型。在双馈型风电机组中，齿轮箱变速机构高速轴通过联轴器和发电机相连接。当机组正常发电时，发电机不可避免地会产生振动和噪音，因此，发电机减振系统是不可缺少的。
目前，发电机减振器普遍采用金属橡胶复合结构，该结构能有效地衰减振动，防止从联轴器输入的高频振动通过发电机传递到主机架上，降低电机结构噪音。减振器的减振效率与频率比有关，一般来说，激励频率和发电机系统固有频率比在隔振区间时，比值越大，减振效率越高。
随着风力发电行业的不断发展，风电机组功率不断增大，发电机出现了低转速、大载荷的特点。低转速意味着激励频率低，在设计时，为了获得良好的减振效率，必须降低发电机系统固有频率。这样便导致弹性支撑的刚度减小，但又出现弹性支撑在大载荷下作用下变形过大的问题。基于此，传统的发电机弹性支撑不适用于这种低转速、大载荷的发电机，而现有大功率风电机组转速低、载荷大，中国专利ZL 200620049857.3中公开的结构只有弹性支撑，没有缓冲装置，难于满足使用要求。
本实用新型中的产品结构，经国内外专利文献检索，尚未发现与之类似的。
发明内容
为了解决该类型机组发电机减振的问题，本实用新型提出了一种风力发电机组发电机减振用变刚度弹性元件。该变刚度弹性元件为弹性支撑和缓冲垫组合的结构。该结构不仅能提供较高的减振效率，还大大提高了系统的安全性能。
本实用新型所采用的技术方案是：一种风力发电机组发电机减振用变刚度弹性元件，包括一个弹性支撑，弹性支撑为橡胶与金属相结合的锥环形弹性体，其特征在于：在锥环形弹性体的内锥形空间内设有一个缓冲垫；所述的缓冲垫为橡胶金属组合形成的橡胶金属复合弹性体。
作为本实用新型的进一步改进，所述的缓冲垫固定在一个连接件上，连接件穿过锥环形弹性体的内层金属体固定在锥环形弹性体的外层金属体上。
作为本实用新型的进一步改进，所述的缓冲垫直接固定在弹性支撑安装在机架位置后，所形成的内部空腔的机架上。
当发电机正常工作时，弹性支撑承载，缓冲垫不承载；当发电机扭矩超过额定值时，缓冲垫开始工作，弹性支撑和缓冲垫共同承载，系统实现变刚度。
本实用新型的有益效果是：既保证了在正常工作时的减振效率，又大大提高了系统其他零部件的安全性。
附图说明
图1 弹性支撑变刚度示意图；
图2 变刚度弹性元件结构一；
图3 变刚度弹性元件结构二；
图4 变刚度弹性元件结构三；
图5 缓冲垫结构一；
图6 缓冲垫结构二；
图7 缓冲垫结构三；
图8 缓冲垫结构四；
图9 缓冲垫结构五；
图中：1—弹性支撑；
2—缓冲垫；
3—机架；
4—连接螺栓；
5—隔板；
6—橡胶层；
S0—缓冲垫底部和机架之间距离或者缓冲垫顶部和弹性支撑底部之间的距离。
具体实施方式
下面结合附图与具体实施方式对本发明做进一步详细描述
通过附图可以看出本实用新型涉及一种风力发电机组发电机减振用变刚度弹性元件，包括一个弹性支撑，弹性支撑为橡胶与金属相结合的锥环形弹性体，其特征在于：在锥环形弹性体的内锥形空间内设有一个缓冲垫；所述的缓冲垫为橡胶金属组合形成的橡胶金属复合弹性体。
作为本实用新型的进一步改进，所述的缓冲垫固定在一个连接件上，连接件穿过锥环形弹性体的内层金属体固定在锥环形弹性体的外层金属体上。
作为本实用新型的进一步改进，所述的缓冲垫直接固定在弹性支撑安装在机架位置后，所形成的内部空腔的机架上。
实施例一
在图2所示为一种风力发电机组发电机减振用变刚度弹性元件，变刚度弹性元件的弹性支撑1与缓冲垫2通过连接螺栓4连接在一起，连接螺栓4和隔板5可焊接在一起，也可过盈配合压合在一起，也可整体加工，然后和橡胶层6硫化在一起。为了防松，在组装时，可在连接螺栓4上涂紧固胶后再旋合到弹性支撑1底部。所述的缓冲垫2由隔板5和橡胶层6组成，隔板5在橡胶层6上方或夹在两层橡胶层6中间。
所述的隔板可以为1层、2层、3层、4层或者5层。
所述的隔板可以为圆形或方形。
所述的橡胶层形状为是圆形、方形或锥形
实施例二
在图3所示的弹性元件结构中，弹性支撑1与缓冲垫2直接硫化在一起，橡胶层7和隔板8也是硫化在一起。
实施例三
在图4所示的弹性元件结构中，弹性支撑1与缓冲垫2不连接在一起，缓冲垫2与机架3通过连接螺栓4连接在一起，连接螺栓4和隔板5可焊接在一起，也可过盈配合，也可整体加工，然后和橡胶层6硫化在一起。为了防松，可在连接螺栓4上涂紧固胶后再旋合到机架5上。
S0为缓冲垫底部和机架之间距离或者缓冲垫顶部和弹性支撑底部之间的距离，当弹性支撑下沉位移超过S0时，缓冲垫开始工作，系统刚度增大，从而保证极限载荷Fmax下弹性支撑最大位移Smax为安全值。可以通过调整缓冲垫刚度改变力—位移曲线的拐点到来的时机。

Claims (9)

1.一种风力发电机组发电机减振用变刚度弹性元件，包括一个弹性支撑，弹性支撑为橡胶与金属相结合的锥环形弹性体，其特征在于：在锥环形弹性体的内锥形空间内设有一个缓冲垫；所述的缓冲垫为橡胶金属组合形成的橡胶金属复合弹性体。
2.根据权利要求1所述的风力发电机组发电机减振用变刚度弹性元件，其特征在于，所述的缓冲垫固定在一个连接件上，连接件穿过锥环形弹性体的内层金属体固定在锥环形弹性体的外层金属体上。
3.根据权利要求1所述的风力发电机组发电机减振用变刚度弹性元件，其特征在于，所述的缓冲垫直接固定在弹性支撑安装在机架位置后，所形成的内部空腔的机架上。
4.根据权利要求2或3所述的一种风力发电机组发电机减振用变刚度弹性元件，其特征在于，所述的缓冲垫由隔板和橡胶层组成，隔板在橡胶层上方或夹在两层橡胶层中间。
5.根据权利要求2所述的一种风力发电机组发电机减振用变刚度弹性元件，其特征在于，所述弹性支撑与缓冲垫通过螺栓连接时，连接螺栓和隔板焊接在一起，然后和橡胶层硫化在一起。
6.根据权利要求3所述的一种风力发电机组发电机减振用变刚度弹性元件，其特征在于，所述缓冲垫的橡胶层和隔板是硫化在一起的。
7.根据权利要求6所述的一种风力发电机组发电机减振用变刚度弹性元件，其特征在于，所述的隔板可以为1层、2层、3层、4层或者5层。
8.根据权利要求7所述的一种风力发电机组发电机减振用变刚度弹性元件，其特征在于，所述的隔板可以为圆形或方形。
9.根据权利要求5或6所述的一种风力发电机组发电机减振用变刚度弹性元件，其特征在于，所述的橡胶层形状为是圆形、方形或锥形。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103982581A (zh) * 2014-05-09 2014-08-13 徐工集团工程机械股份有限公司 一种防脱防腐的剪切型金属橡胶隔振器
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