CN212865874U - 一种用于海上风机单桩塔架的减振调频装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种用于海上风机单桩塔架的减振调频装置，所述单桩塔架内部为中空的，所述减振调频装置包括缓冲减振机构、以及调频机构，所述缓冲减振机构包括位于单桩塔架内部中心的质量球、以及多个环向均匀设置在质量球周围的水平阻尼结构，所述质量球通过竖向的悬挂连接杆与塔架顶部相连，所述悬挂连接杆为刚性杆，所述质量球水平方向通过水平阻尼结构与单桩塔架内壁相连；所述调频机构包括由多个水箱构成的水箱组，所述水箱组中的水箱固定在塔架内壁同一高度不同位置上，所述水箱上连接有供水管，所述水箱组为多个、且分别设置在塔架不同高度处。本申请的减振调频装置，结构简单，能有效的实现单桩塔架的减振和主动调频，工作可靠，经济性较好。

Description

一种用于海上风机单桩塔架的减振调频装置

技术领域

本实用新型涉及海上风机设备领域，具体涉及一种用于海上风机单桩塔架的减振调频装置。

背景技术

随着国家对于新能源行业的重视和大力开发，海上风电近几年也得到了迅速发展。对于海上风电风机基础结构型式，单桩基础由于其结构简单、施工方便快捷、造价较低等优势，得到了广泛的使用。

然而，单桩基础由于整体刚度较小，其水平受力特性呈现水平变位较大的特点。当遇到周期性的外部环境荷载时，单桩基础结构容易发生共振现象，尤其对于北方寒冷有冰海域，冰激振动现象将引起风机整体结构的大幅振动，带来安全风险。同时，单桩基础结构由于自身钢材的腐蚀、海底泥面的冲刷、环境荷载的变化，其频率处在变化中，往往在设计和安装后无法对结构本身频率进行调整，缺乏对共振频率的调整功能。

实用新型内容

鉴于以上所述现有技术的缺点，本实用新型要解决的技术问题在于提供一种用于海上风机单桩塔架的减振调频装置，可以有效减小各方向的振动、实现主动调频，结构简单，经济性能好。

为实现上述目的，本实用新型提供一种用于海上风机单桩塔架的减振调频装置，所述单桩塔架内部为中空的，所述减振调频装置包括缓冲减振机构、以及调频机构，所述缓冲减振机构包括位于单桩塔架内部中心的质量球、以及多个环向均匀设置在质量球周围的水平阻尼结构，所述质量球通过竖向的悬挂连接杆与塔架顶部相连，所述悬挂连接杆为刚性杆，所述质量球水平方向通过水平阻尼结构与单桩塔架内壁相连；所述调频机构包括由多个水箱构成的水箱组，所述水箱组中的水箱固定在塔架内壁同一高度不同位置上，所述水箱上连接有供水管，所述水箱组为多个、且分别设置在塔架不同高度处。

进一步地，所述水平阻尼结构包括阻尼器、以及两根分别连接在阻尼器两端的水平连接杆，所述水平连接杆为刚性杆，两根水平连接杆共线并沿着单桩塔架径向，且其中一根水平连接杆端部连接在质量球上、另一根水平连接杆端连接在塔架内壁上。

进一步地，所述水平阻尼结构为8个。

进一步地，所述水箱组中的水箱环向均匀在塔架内壁上。

进一步地，所述水箱组包括四个水箱。

如上所述，本实用新型涉及的减振调频装置，具有以下有益效果：

通过设置缓冲减振机构和调频机构，缓冲减振机构采用钟摆式质量球配合环向辐射布置的水平阻尼结构，能够根据风机偏航方向自动调整运动方向，与传统的固定式质量阻尼装置相比，可以有效减小各方向的振动，适合风机叶轮随风向不断改变的情况，并且结构简单，与主动式阻尼装置相比，经济性较好，能够进行广泛推广应用。调频机构根据频率控制策略，通过对供水管对不同高度的水箱组中的不同方向中的水箱进行蓄水或放水，改变整机的质量分布情况，从而有效调整频率。本申请的减振调频装置，综合考虑了单桩塔架的减振效果、调频能力以及经济性，结构简单，使用灵活，能有效的实现单桩塔架的减振和主动调频，工作可靠，经济性较好，能够进行广泛推广应用。

附图说明

图1为本实用新型的减振调频装置的结构示意图。

图2为本实用新型中的缓冲减振机构的结构示意图。

图3为本实用新型中的水箱组的布置示意图。

元件标号说明

1 单桩塔架

2 质量球

3 水平连接杆

4 阻尼器

5 悬挂连接杆

6 水箱

7 供水管

具体实施方式

以下由特定的具体实施例说明本实用新型的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本实用新型的其他优点及功效。

须知，本说明书附图所绘的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本实用新型可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本实用新型所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本实用新型所揭示的技术内容能涵盖的范围内。同时，本说明书中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”等的用语，亦仅为便于叙述明了，而非用以限定本实用新型可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本实用新型可实施的范畴。

参见图1至图3，本实用新型提供了一种用于海上风机单桩塔架的减振调频装置，在本申请中，单桩塔架1即由内空的单桩构成的风机塔架，减振调频装置包括缓冲减振机构、以及调频机构，缓冲减振机构包括位于单桩塔架1内部中心的质量球2、以及多个环向均匀设置在质量球2周围的水平阻尼结构，质量球2通过竖向的悬挂连接杆5与塔架顶部相连，悬挂连接杆5为刚性杆，质量球2水平方向通过水平阻尼结构与单桩塔架1内壁相连；调频机构包括由多个水箱6构成的水箱组，水箱组中的水箱6固定在塔架内壁同一高度不同位置上，水箱6上连接有供水管7，水箱组为多个、且分别设置在塔架不同高度处。

本实用新型涉及的减振调频装置，缓冲减振机构采用钟摆式质量球2配合环向辐射布置的水平阻尼结构，能够根据风机偏航方向自动调整运动方向，与传统的固定式质量阻尼装置相比，可以有效减小各方向的振动，适合风机叶轮随风向不断改变的情况，并且结构简单，与主动式阻尼装置相比，经济性较好，能够进行广泛推广应用。调频机构根据频率控制策略，通过对供水管7对不同高度的水箱组中的不同方向中的水箱6进行蓄水或放水，改变整机的质量分布情况，从而有效调整频率。

在本实施例中，作为优选设计，参见图1，水平阻尼结构为8个，水平阻尼结构包括阻尼器4、以及两根分别连接在阻尼器4两端的水平连接杆3，水平连接杆3为刚性杆，两根水平连接杆3共线并沿着单桩塔架1径向，且其中一根水平连接杆3端部连接在质量球2上、另一根水平连接杆3端连接在塔架内壁，8个水平阻尼结构呈辐射状连接在质量球2上，单桩塔架1与质量球2之间距离发生变化时，通过水平连接杆3传递给阻尼器4，实现缓冲减振。当然，在其他的实施例中，水平阻尼结构也可以采用其他合适的现有结构，能改实现上述缓冲减振效果即可。

本实用新型中，水箱组中的水箱6数量和布置位置可以根据实际需要确定，在本实施例中，参见图1，水箱组中的水箱6为4个，环向均匀在塔架内壁上，从而方便调频。

本实施例中的减振调频装置，安装时，质量球2与水平连接杆3、阻尼器4、悬挂连接杆5进行预先安装，并与单桩塔架1连接，水箱6预先焊接在单桩塔架1内部，然后对单桩塔架1及其内部装置进行整体吊装。单桩塔架1安装好后，缓冲减振机构即可开始工作，将供水管7与水箱6进行连接，利用风机自身的监测系统，当监测到频率超限，或达到共振危险频率时，通过控制系统对不同高度的水箱组中的不同方向中的水箱6进行蓄水或放水，改变整机的质量分布情况，从而有效调整频率。

由上可知，本申请的用于单桩塔架1的减振调频装置，综合考虑了单桩塔架1的减振效果、调频能力以及经济性，结构简单，安装方便，使用灵活，能有效的实现单桩塔架1的减振和主动调频，工作可靠，经济性较好，能够进行广泛推广应用。

综上所述，实用新型有效克服了现有技术中的种种缺点而具有高度产业利用价值。

上述实施例仅例示性说明本实用新型的原理及其功效，而非用于限制本实用新型。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本实用新型的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本实用新型所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本实用新型的权利要求所涵盖。

Claims (5)

1.一种用于海上风机单桩塔架的减振调频装置，所述单桩塔架(1)内部为中空的，其特征在于：所述减振调频装置包括缓冲减振机构、以及调频机构，所述缓冲减振机构包括位于单桩塔架(1)内部中心的质量球(2)、以及多个环向均匀设置在质量球(2)周围的水平阻尼结构，所述质量球(2)通过竖向的悬挂连接杆(5)与塔架顶部相连，所述悬挂连接杆(5)为刚性杆，所述质量球(2)水平方向通过水平阻尼结构与单桩塔架(1)内壁相连；所述调频机构包括由多个水箱(6)构成的水箱组，所述水箱组中的水箱(6)固定在塔架内壁同一高度不同位置上，所述水箱(6)上连接有供水管(7)，所述水箱组为多个、且分别设置在塔架不同高度处。

2.根据权利要求1所述的减振调频装置，其特征在于：所述水平阻尼结构包括阻尼器(4)、以及两根分别连接在阻尼器(4)两端的水平连接杆(3)，所述水平连接杆(3)为刚性杆，两根水平连接杆(3)共线并沿着单桩塔架(1)径向，且其中一根水平连接杆(3)端部连接在质量球(2)上、另一根水平连接杆(3)端连接在塔架内壁上。

3.根据权利要求1所述的减振调频装置，其特征在于：所述水平阻尼结构为8个。

4.根据权利要求1所述的减振调频装置，其特征在于：所述水箱组中的水箱(6)环向均匀在塔架内壁上。

5.根据权利要求1所述的减振调频装置，其特征在于：所述水箱组包括四个水箱(6)。

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