CN217713486U - 一种应用于风力发电机组的双导轨tmd耗能减振装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种应用于风力发电机组的双导轨TMD耗能减振装置，包括壳体、设置在壳体内的质量块，质量块各侧面上均转动连接粘滞阻尼器，粘滞阻尼器末端转动连接在壳体与质量块侧面的相对内侧壁上，质量块的顶端贯穿开设有安装槽，安装槽的底端内侧壁上设置有能够转动的驱动盘结构，质量块顶部上固定有与粘滞阻尼器一一对应设置的滑套；滑套内部均滑动连接有滑杆，滑杆靠近安装槽的一端均转动连接有连杆，滑杆另一端均固定有U形固定板，U形固定板与壳体的相对内侧壁之间通过弹簧连接，连杆靠近安装槽的一端均转动连接在驱动盘结构侧壁上。可根据主结构的振动响应调节弹簧刚度，使主结构振动频率包含在TMD耗能减振装置的敏感频率范围内。

Description

一种应用于风力发电机组的双导轨TMD耗能减振装置

技术领域

本实用新型涉及TMD耗能减振装置技术领域，尤其涉及一种应用于风力发电机组的双导轨TMD耗能减振装置。

背景技术

调谐质量阻尼器，又称TMD，是目前在风力发电机组中应用最广泛的一种被动减振系统之一。调谐质量阻尼器系统由固体质量、弹簧和阻尼单元组成，它将阻尼器系统自身的振动频率调整到结构振动的主要频率附近，通过TMD与主结构之间的相互作用，可实现能量从主结构向调谐质量阻尼器系统的转移，达到减少主结构振动的目的。

作为一种经济实用，构造简单的消能减振装置，调谐质量阻尼器减振效果良好，便于施工安装维护，但其在实际应用中还是存在很多问题。TMD阻尼器的抑振效果对主结构的振动频率十分敏感，只有当主结构振动频率与TMD阻尼器系统特征频率接近时有较好的减振效果。现有的TMD阻尼器主要采用固定刚度的弹簧系统，其特征频率基本保持不变，而现实中主结构的特征频率和荷载的频率受环境气候等诸多因素的影响时刻变化，容易偏离TMD的频率的敏感区，导致其抑振效果不佳。

实用新型内容

本实用新型的目的是为了解决现有技术中存在的TMD阻尼器主要采用固定刚度的弹簧系统，弹簧系统刚度无法快速调节，其特征频率基本保持不变，不能适应结构特征频率和荷载的频率变化的缺点，而提出的一种应用于风力发电机组的双导轨TMD耗能减振装置。

本实用新型通过以下技术方案实现：

一种应用于风力发电机组的双导轨TMD耗能减振装置，包括壳体、设置在壳体内部的质量块以及固定连接在质量块顶端侧壁上的安装座，所述质量块的各侧面上均转动连接有粘滞阻尼器，所述粘滞阻尼器的末端转动连接在壳体与质量块侧面的相对内侧壁上，所述质量块的顶端侧壁上贯穿开设有安装槽，所述安装槽的底端内侧壁上设置有能够转动的驱动盘结构，所述质量块的顶端侧壁上固定连接有与粘滞阻尼器一一对应设置的滑套；

所述滑套的内部均滑动连接有滑杆，所述滑杆靠近安装槽的一端均转动连接有连杆，所述滑杆远离安装槽的一端均固定连接有U形固定板，所述U形固定板远离质量块的一侧与壳体的相对内侧壁之间均通过弹簧相连接，所述连杆靠近安装槽的一端均转动连接在驱动盘结构的侧壁上。

优选的，所述驱动盘结构包括转动连接在安装槽底端内侧壁上的转轴，所述转轴的顶端固定连接有转盘，所述连杆靠近安装槽的一端均通过竖直轴销转动连接在转盘的顶端侧壁上。

进一步的，所述驱动盘结构还包括固定连接在转轴侧壁上的蜗轮，所述安装槽的内部固定设置有伺服电机，所述伺服电机的输出轴固定连接有蜗杆，所述蜗杆与蜗轮相互啮合。

优选的，所述质量块的底端侧壁与壳体的底端内侧壁之间设置有间隙，所述质量块的底端侧壁上固定设置有多个底端具有开口的半球套，多个所述半球套的内部均活动设置有滚珠，所述滚珠与壳体的底端内侧壁相抵。

优选的，所述滑套的内壁截面形状与滑杆的截面形状均为矩形，所述滑杆的外壁与相对的滑套的内壁相贴合。

优选的，所述质量块的横截面为矩形，所述质量块的四个侧面上均设置有粘滞阻尼器，四个粘滞阻尼器中两两关于质量块对称设置。

优选的，还包括塔架，壳体固定连接在塔架顶端侧壁上。

优选的，安装座通过支架固定连接在质量块顶端侧壁上。

优选的，所述U形固定板远离质量块的一侧与壳体的相对内侧壁之间均通过两个弹簧相连接。

与现有技术相比，本实用新型具有如下的有益效果：

本实用新型中，通过质量块、粘滞阻尼器、驱动盘结构、滑套、滑杆、U形固定板、连杆以及弹簧之间的配合使用，可实现多向减振，同时可通过控制驱动盘结构，调节U形固定板与壳体相对内壁之间的距离，实现对弹簧的压缩程度的改变，进而改变弹簧的刚度，以此可根据主结构的振动响应及时调节弹簧的刚度，使得主结构的振动频率包含在TMD耗能减振装置的敏感频率范围以内，以便弹簧时刻达到最好的缓冲和减振效果，从而改善装置在不同环境气候条件下的抑振效果。

进一步的，蜗杆与蜗轮相互啮合，使伺服电机与转轴之间的传动具有自锁效果，使转盘的位置可有效固定。

进一步的，质量块的底端侧壁上固定设置半球套，多个半球套的内部活动设置滚珠，通过滚珠对质量块进行支撑，使质量块可在壳体内部更顺畅的活动。

进一步的，四个粘滞阻尼器两两相对，构成十字型双轨向支撑，实现多向减振。

附图说明

图1为本实用新型提出的一种应用于风力发电机组的双导轨TMD耗能减振装置的结构示意图；

图2为本实用新型提出的一种应用于风力发电机组的双导轨TMD耗能减振装置的结构剖视图；

图3为本实用新型提出的一种应用于风力发电机组的双导轨TMD耗能减振装置的图2中的A部分放大图；

图4为本实用新型提出的一种应用于风力发电机组的双导轨TMD耗能减振装置的图2中的B部分放大图。

图中：1、塔架；2、壳体；3、滚珠；4、质量块；5、粘滞阻尼器；6、安装座；7、安装槽；8、转轴；9、转盘；10、滑套；11、滑杆；12、U形固定板；13、弹簧；14、连杆；15、蜗轮；16、伺服电机；17、蜗杆。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。

参照图1-4所示，本实用新型提出的一种应用于风力发电机组的双导轨TMD耗能减振装置，包括塔架1、固定连接在塔架1顶端侧壁上的壳体2、设置在壳体2内部的质量块4以及通过支架固定连接在质量块4顶端侧壁上的安装座6，质量块4的四个侧面上均转动连接有粘滞阻尼器5，粘滞阻尼器5的末端转动连接在壳体2与质量块4侧面相对的内侧壁上，质量块4的底端侧壁与壳体2的底端内侧壁之间设置有间隙，质量块4的底端侧壁上固定设置有多个底端具有开口的半球套，多个半球套的内部均活动设置有滚珠3，滚珠3与壳体2的底端内侧壁相抵，滚珠3与半球套之间充分润滑，滚珠3与半球套之间可相对活动，通过滚珠3对质量块4的支撑，质量块4可在壳体2内部相对活动。

质量块4的顶端侧壁上贯穿开设有安装槽7，安装槽7的底端内侧壁上设置有能够转动的驱动盘结构，质量块4的顶端侧壁上固定连接有四个相互对称设置的滑套10，其中：

四个滑套10的内部均滑动连接有滑杆11，滑套10的内壁截面形状与滑杆11的截面形状均为矩形设置，滑杆11的外壁与相对的滑套10的内壁相贴合，保证滑杆11在滑套10内稳定滑动，以此使U形固定板12能够稳定移动，四个滑杆11靠近安装槽7的一端均转动连接有连杆14，四个滑杆11远离安装槽7的一端均固定连接有U形固定板12，四个U形固定板12远离质量块4的一侧与壳体2的相对内侧壁之间均通过两个弹簧13相连接，四个连杆14靠近安装槽7的一端均转动连接在驱动盘结构的侧壁上，驱动盘结构包括转动连接在安装槽7底端内侧壁上的转轴8，转轴8的顶端固定连接有转盘9，四个连杆14靠近安装槽7的一端均通过竖直轴销转动连接在转盘9的顶端侧壁上，驱动盘结构还包括固定连接在转轴8侧壁上的蜗轮15，安装槽7的内部固定设置有伺服电机16，伺服电机16的输出轴固定连接有蜗杆17，蜗杆17与蜗轮15相互啮合，使伺服电机16与转轴8之间的传动具有自锁效果，转盘9的位置可有效固定。

工作原理：机舱通过安装座6安装于质量块4上，质量块4的底部通过滚珠3与壳体2的内底部之间活动连接，四个粘滞阻尼器5两两相对，构成十字型双轨向支撑，即X向与Y向，当发电机组在水平方向上发生振动时，通过质量块4底部多个滚珠3的设置，质量块4在惯性的作用下，与壳体2之间相对滑动并通过粘滞阻尼器5耗散振动能量，弹簧13用于对质量块4进行复位，本申请中采用通过调节弹簧13的压缩量，来控制弹簧13的刚度(刚度即产生单位形变量所需的载荷)，具体的，通过控制伺服电机16启动，使蜗杆17转动，在蜗杆17与蜗轮15的配合下，带动转轴8转动，转盘9随转轴8同步转动，可使连杆14与转盘9之间的连接处进行圆周转动，通过连杆14与滑杆11的转动连接，可对滑杆11在滑套10的内部进行推拉，进而可调节U形固定板12与壳体2相对内壁之间的距离，实现对弹簧13的压缩程度的快速调节，改变弹簧13在不同压缩状态下的刚度(不同压缩状态下，弹簧13产生单位形变量所需的载荷不同)，以此可根据结构的振动响应及时调节弹簧13的刚度，使得结构的振动频率包含在TMD耗能减振装置的敏感频率范围以内(具体频率范围以及对弹簧13的压缩量多少的确定均为现有技术，故不作过多赘述)，以便弹簧13时刻达到最好的缓冲和减振效果。

以上所述，仅为本实用新型较佳的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，根据本实用新型的技术方案及其实用新型构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种应用于风力发电机组的双导轨TMD耗能减振装置，其特征在于，包括壳体(2)、设置在壳体(2)内部的质量块(4)以及固定连接在质量块(4)顶端侧壁上的安装座(6)，所述质量块(4)的各侧面上均转动连接有粘滞阻尼器(5)，所述粘滞阻尼器(5)的末端转动连接在壳体(2)与质量块(4)侧面的相对内侧壁上，所述质量块(4)的顶端侧壁上贯穿开设有安装槽(7)，所述安装槽(7)的底端内侧壁上设置有能够转动的驱动盘结构，所述质量块(4)的顶端侧壁上固定连接有与粘滞阻尼器(5)一一对应设置的滑套(10)；

所述滑套(10)的内部均滑动连接有滑杆(11)，所述滑杆(11)靠近安装槽(7)的一端均转动连接有连杆(14)，所述滑杆(11)远离安装槽(7)的一端均固定连接有U形固定板(12)，所述U形固定板(12)远离质量块(4)的一侧与壳体(2)的相对内侧壁之间均通过弹簧(13)相连接，所述连杆(14)靠近安装槽(7)的一端均转动连接在驱动盘结构的侧壁上。

2.根据权利要求1所述的一种应用于风力发电机组的双导轨TMD耗能减振装置，其特征在于，所述驱动盘结构包括转动连接在安装槽(7)底端内侧壁上的转轴(8)，所述转轴(8)的顶端固定连接有转盘(9)，所述连杆(14)靠近安装槽(7)的一端均通过竖直轴销转动连接在转盘(9)的顶端侧壁上。

3.根据权利要求2所述的一种应用于风力发电机组的双导轨TMD耗能减振装置，其特征在于，所述驱动盘结构还包括固定连接在转轴(8)侧壁上的蜗轮(15)，所述安装槽(7)的内部固定设置有伺服电机(16)，所述伺服电机(16)的输出轴固定连接有蜗杆(17)，所述蜗杆(17)与蜗轮(15)相互啮合。

4.根据权利要求1所述的一种应用于风力发电机组的双导轨TMD耗能减振装置，其特征在于，所述质量块(4)的底端侧壁与壳体(2)的底端内侧壁之间设置有间隙，所述质量块(4)的底端侧壁上固定设置有多个底端具有开口的半球套，多个所述半球套的内部均活动设置有滚珠(3)，所述滚珠(3)与壳体(2)的底端内侧壁相抵。

5.根据权利要求1所述的一种应用于风力发电机组的双导轨TMD耗能减振装置，其特征在于，所述滑套(10)的内壁截面形状与滑杆(11)的截面形状均为矩形，所述滑杆(11)的外壁与相对的滑套(10)的内壁相贴合。

6.根据权利要求1所述的一种应用于风力发电机组的双导轨TMD耗能减振装置，其特征在于，所述质量块(4)的横截面为矩形，所述质量块(4)的四个侧面上均设置有粘滞阻尼器(5)，四个粘滞阻尼器(5)中两两关于质量块(4)对称设置。

7.根据权利要求1所述的一种应用于风力发电机组的双导轨TMD耗能减振装置，其特征在于，还包括塔架(1)，壳体(2)固定连接在塔架(1)顶端侧壁上。

8.根据权利要求1所述的一种应用于风力发电机组的双导轨TMD耗能减振装置，其特征在于，安装座(6)通过支架固定连接在质量块(4)顶端侧壁上。

9.根据权利要求1所述的一种应用于风力发电机组的双导轨TMD耗能减振装置，其特征在于，所述U形固定板(12)远离质量块(4)的一侧与壳体(2)的相对内侧壁之间均通过两个弹簧(13)相连接。

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