CN220791904U - 用于海上漂浮式风机浮箱式滚珠丝杠式电涡流阻尼器 - Google Patents
用于海上漂浮式风机浮箱式滚珠丝杠式电涡流阻尼器 Download PDFInfo
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Abstract
本实用新型公开了一种用于海上漂浮式风机浮箱式滚珠丝杠式电涡流阻尼器，包括风机主体和设于风机主体下的浮式基础，所述浮式基础设有浮箱式电涡流阻尼器，所述浮箱式电涡流阻尼器包括浮箱和滚珠丝杆式电涡流阻尼器，所述浮箱与滚珠丝杆式电涡流阻尼器连接，所述滚珠丝杆式电涡流阻尼器与浮式基础连接。本实用新型不仅整体质量轻、输出阻尼力大，而且安装不受空间限制影响，阻尼力来的更直接，风机有多大摆动幅度就能产生多少阻尼力；成本低，增加成本较低的浮箱数量就能增大阻尼力。
Description
技术领域
本实用新型涉及海上风机减振技术领域，尤其涉及一种用于海上漂浮式风机浮箱式滚珠丝杠式电涡流阻尼器。
背景技术
对于海上漂浮式风机的减振，现有的阻尼器技术为调谐质量阻尼器，调谐质量阻尼器的基本原理为调谐质量阻尼器振子与塔箱结构形成频率相同形成共振从而将风机位移放大，但是对于风机的一阶振动频率较低，风机振动位移较大，因此需要阻尼器的设计行程多为风机振动振幅的5倍以上，因此调谐质量阻尼器设计行程难以满足海上漂浮式风机的空间尺寸安装要求，且调谐质量阻尼器安装位置多为风机顶部，安装难度大，调谐频率与风机频率存在误差时，调谐质量阻尼器的减震效果将大大降低。除此之外调谐质量阻尼器质量大，磨损高，寿命低难以适用于较难维护的海上漂浮式风机。
实用新型内容
针对现有技术存在的问题，本申请提供一种用于海上漂浮式风机浮箱式滚珠丝杠式电涡流阻尼器，结构质量轻，输出阻尼力大，结构可靠。
实现本实用新型目的的技术方案是：一种用于海上漂浮式风机浮箱式滚珠丝杠式电涡流阻尼器，包括风机主体和设于风机主体下的浮式基础，所述浮式基础设有浮箱式电涡流阻尼器，
所述浮箱式电涡流阻尼器包括浮箱和滚珠丝杆式电涡流阻尼器，所述浮箱与滚珠丝杆式电涡流阻尼器连接，所述滚珠丝杆式电涡流阻尼器与浮式基础连接。
作为优选，所述浮箱为中空状，所述浮式基础插入所述浮箱中空内连接设置，且所述浮箱通过导向机构沿所述浮式基础进行轴向移动，所述浮箱和浮式基础间设有用于调节间隙距离且耗能的滚珠丝杆式电涡流阻尼器，所述浮式基础通过滚珠丝杆式电涡流阻尼器沿阻尼器主体的轴向运动使浮箱在导向机构的导向作用下上下浮动运行。
作为优选，所述滚珠丝杆式电涡流阻尼器包括与浮式基础连接的丝杆端头，丝杆端头另一端通过丝杆复位弹簧连接至滚珠丝杆，滚珠丝杆通过螺母连接至阻尼架，所述阻尼架上设有阻尼单元，所述滚珠丝杆远离丝杆复位弹簧一端设有用于支撑滚珠丝杆轴向移动的支撑杆，所述支撑杆通过另-丝杆端头连接至浮箱。
作为优选，所述浮箱和滚珠丝杆式电涡流阻尼器设有多个，且沿浮式基础周向布置。
作为优选，所述滚珠丝杆式电涡流阻尼器沿浮式基础各边对称布置。
作为优选，所述浮箱包括外层和设于外层内的内层，所述外层为塑料外壳，所述内层为泡沫棉。
采用了上述技术方案，本实用新型具有以下的有益效果：(1)整体质量轻，输出阻尼力大；
(2)安装不受空间限制影响；
(3)阻尼力来的更直接，风机有多大摆动幅度就能产生多少阻尼力；
(4)成本低，增加成本较低的浮箱数量就能增大阻尼力。
附图说明
为了使本实用新型的内容更容易被清楚地理解，下面根据具体实施例并结合附图，对本实用新型作进一步详细的说明，其中
图1为本实用新型海上漂浮式风机浮箱式电涡流阻尼器的整体布置图；
图2为本实用新型图1中的局部放大剖视图；
图3为本实用新型中滚珠丝杆式电涡流阻尼器的内部结构运行示意图；
图4为本实用新型中的浮箱结构示意图。
具体实施方式
实施例一
见图1至图4，本实施例的用于海上漂浮式风机浮箱式滚珠丝杠式电涡流阻尼器，包括风机主体1和设于风机主体下的浮式基础2，所述浮式基础设有浮箱式电涡流阻尼器3，
所述浮箱式电涡流阻尼器3包括浮箱34和滚珠丝杆式电涡流阻尼器32，所述浮箱与滚珠丝杆式电涡流阻尼器连接，所述滚珠丝杆式电涡流阻尼器与浮式基础2连接。
所述浮箱34为中空状，所述浮式基础插入所述浮箱中空内连接设置，且所述浮箱通过导向机构35沿所述浮式基础进行轴向移动，所述浮箱和浮式基础间设有用于调节间隙距离且耗能的滚珠丝杆式电涡流阻尼器32，所述浮式基础通过滚珠丝杆式电涡流阻尼器沿阻尼器主体的轴向运动使浮箱在导向机构的导向作用下上下浮动运行。
所述滚珠丝杆式电涡流阻尼器32包括与浮式基础连接的丝杆端头32-1，丝杆端头另一端通过丝杆复位弹簧32-2连接至滚珠丝杆32-3，滚珠丝杆通过螺母连接至阻尼架32-4，所述阻尼架上设有阻尼单元32-5，所述滚珠丝杆远离丝杆复位弹簧一端设有用于支撑滚珠丝杆轴向移动的支撑杆32-6，所述支撑杆通过另-丝杆端头连接至浮箱。
所述浮箱和滚珠丝杆式电涡流阻尼器设有多个，且沿浮式基础周向布置。浮箱和滚珠丝杆式电涡流阻尼器沿着浮式基础周向布置，无论风机往任何方向振动，都可以产生较大的阻尼效果。
所述滚珠丝杆式电涡流阻尼器沿浮式基础各边对称布置。
如图1所示，浮式基础与风机主体刚连接，为原有结构，浮箱式电涡流阻尼器安装在浮式基础下方并沿浮式基础各边对称布置。
如图2所示，滚珠丝杆式电涡流阻尼器底部与浮箱连接，浮箱通过导向机构与浮式基础连接。当浮式基础振动向下运动时，会将滚珠丝杆式电涡流阻尼器和浮箱往下压，浮箱排水产生浮力，浮力会反作用于滚珠丝杆式电涡流阻尼器，并将浮力转化为阻尼力消耗，对风机的振动进行耗能以降低风机振幅。
如图3所示，丝杆端头与滚珠丝杠直接连接，丝杆端头与滚珠丝杠能够相对于阻尼器主体轴向运动，中间套过丝杆复位弹簧,能够保证压缩后丝杆端头与滚珠丝杠能够恢复压缩前行程，滚珠丝杠的螺母与阻尼架连接，滚珠丝杠的螺母带动阻尼架将滚珠丝杠连接丝杆端头的直线运动转化为旋转运动并将速度放大，阻尼架旋转切割阻尼单元的磁感线将机械能转化为热能耗散，完成阻尼器的耗能工作。当风机振动达到最大幅值后，丝杆复位弹簧释放弹力，同时依靠阻尼器自身重力使丝杆端头与滚珠丝杠朝相对于阻尼器主体反方向运动，此时带动阻尼架反向旋转，将机械能转化为热能散发。
如图4所示，所述浮箱包括外层和设于外层内的内层，所述外层为塑料外壳34-1，所述内层为泡沫棉34-2。浮箱主要结构为外层的塑料外壳和内层的泡沫棉组成，即使外层塑料外壳存在破裂等问题，泡沫棉也可以产生相同的浮力。
具体实施时，海上漂浮式风机浮箱式电涡流阻尼器技术方案为在海上漂浮式风机的浮式基础上增加浮箱和滚珠丝杆式电涡流阻尼器，当风机受到风或海浪影响产生振动时，浮式基础会产生往复振动的倾角，此时浮箱受到浮式基础振动而受压时，浮箱向下运动，同时受到的浮力逐渐增大，浮箱与滚珠丝杆式电涡流阻尼器连接，滚珠丝杆式电涡流阻尼器与浮式基础连接，滚珠丝杆式电涡流阻尼器受到浮箱浮力而受压将阻尼杆缩回，该过程滚珠丝杆式电涡流阻尼器将滚珠丝杠连接丝杆端头的直线运动转化为旋转运动并将速度放大，阻尼架旋转切割阻尼单元的磁感线将机械能转化为热能耗散。
压缩工况完成后，滚珠丝杆式电涡流阻尼器依靠丝杆复位弹簧以及滚珠丝杆式电涡流阻尼器本身重力恢复到最初位置。
该技术方案的最大阻尼力大小取决于滚珠丝杆式电涡流阻尼器的速度放大系数以及电涡流阻尼单元阻尼系数以及浮箱的水平截面面积。当滚珠丝杆式电涡流阻尼器设计最大阻尼力与浮箱浮力相匹配时，每次振动浮箱产生排水量的大小就是对滚珠丝杆式电涡流阻尼器输入阻尼力的大小，即海上漂浮式风机浮式基础受到的阻尼力大小。
以上所述的具体实施例，对本实用新型的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本实用新型的具体实施例而已，并不用于限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
Claims (6)
1.一种用于海上漂浮式风机浮箱式滚珠丝杠式电涡流阻尼器，其特征在于：包括风机主体(1)和设于风机主体下的浮式基础(2)，所述浮式基础设有浮箱式电涡流阻尼器(3)，
所述浮箱式电涡流阻尼器(3)包括浮箱(34)和滚珠丝杆式电涡流阻尼器(32)，所述浮箱与滚珠丝杆式电涡流阻尼器连接，所述滚珠丝杆式电涡流阻尼器与浮式基础(2)连接。
2.根据权利要求1所述的用于海上漂浮式风机浮箱式滚珠丝杠式电涡流阻尼器，其特征在于：所述浮箱(34)为中空状，所述浮式基础插入所述浮箱中空内连接设置，且所述浮箱通过导向机构(35)沿所述浮式基础进行轴向移动，所述浮箱和浮式基础间设有用于调节间隙距离且耗能的滚珠丝杆式电涡流阻尼器(32)，所述浮式基础通过滚珠丝杆式电涡流阻尼器沿阻尼器主体的轴向运动使浮箱在导向机构的导向作用下上下浮动运行。
3.根据权利要求2所述的用于海上漂浮式风机浮箱式滚珠丝杠式电涡流阻尼器，其特征在于：所述滚珠丝杆式电涡流阻尼器(32)包括与浮式基础连接的丝杆端头(32-1)，丝杆端头另一端通过丝杆复位弹簧(32-2)连接至滚珠丝杆(32-3)，滚珠丝杆通过螺母连接至阻尼架(32-4)，所述阻尼架上设有阻尼单元(32-5)，所述滚珠丝杆远离丝杆复位弹簧一端设有用于支撑滚珠丝杆轴向移动的支撑杆(32-6)，所述支撑杆通过另一丝杆端头连接至浮箱。
4.根据权利要求1所述的用于海上漂浮式风机浮箱式滚珠丝杠式电涡流阻尼器，其特征在于：所述浮箱和滚珠丝杆式电涡流阻尼器设有多个，且沿浮式基础周向布置。
5.根据权利要求1所述的用于海上漂浮式风机浮箱式滚珠丝杠式电涡流阻尼器，其特征在于：所述滚珠丝杆式电涡流阻尼器沿浮式基础各边对称布置。
6.根据权利要求1所述的用于海上漂浮式风机浮箱式滚珠丝杠式电涡流阻尼器，其特征在于：所述浮箱包括外层和设于外层内的内层，所述外层为塑料外壳(34-1)，所述内层为泡沫棉(34-2)。
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