風(fēng)力發(fā)電機組柔性塔架用的彈簧式主動阻尼調(diào)節(jié)連桿機構(gòu)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及風(fēng)力發(fā)電機組柔性塔架減振的技術(shù)領(lǐng)域，尤其是指一種風(fēng)力發(fā)電機組柔性塔架用的彈簧式主動阻尼調(diào)節(jié)連桿機構(gòu)。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，隨著風(fēng)力發(fā)電往海上和大容量風(fēng)機發(fā)展，高聳塔架、柔性塔架的應(yīng)用越來越廣泛。但隨著塔架高度的升高，塔架的振動問題就越發(fā)突出。
[0003]針對塔架振動問題，現(xiàn)有主要兩種解決方案:
[0004]—、增加塔架直徑或壁厚以提高塔筒頻率；
[0005]二、在塔架內(nèi)部加裝減振降載裝置或者避共振控制策略。
[0006]增加直徑與壁厚必然增加成本，同時避共振控制策略。所以方案二是目前該領(lǐng)域研究熱點。但其中對比避共振控制策略會損失部分風(fēng)力發(fā)電機組的發(fā)電量，而現(xiàn)在已公開的減振裝置，多采用鐘擺結(jié)構(gòu)或小車結(jié)構(gòu)，結(jié)構(gòu)復(fù)雜安裝維護不便，啟動困難，而且一般的小車減振結(jié)構(gòu)，由于小車運動方向單一確定，安裝好以后就無法應(yīng)對風(fēng)向變化造成的塔筒多方向振動，使得塔架振動問題仍無法得到有效解決。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本實用新型的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的缺點與不足，提供一種結(jié)構(gòu)簡單可靠、安裝方便、啟動靈敏、快速響應(yīng)的風(fēng)力發(fā)電機組柔性塔架用的彈簧式主動阻尼調(diào)節(jié)連桿機構(gòu)，該連桿機構(gòu)可以應(yīng)對塔架不同方向的振動，只要塔架稍有傾斜即可動作減振，實現(xiàn)塔架多方向減振。
[0008]為實現(xiàn)上述目的，本實用新型所提供的技術(shù)方案為:風(fēng)力發(fā)電機組柔性塔架用的彈簧式主動阻尼調(diào)節(jié)連桿機構(gòu)，包括有多個阻尼調(diào)節(jié)連桿單元及帶有多個鉸接頭的連接件，該多個阻尼調(diào)節(jié)連桿單元置于塔架的塔筒內(nèi)部，并沿塔筒的周向均布，能夠應(yīng)對塔架不同方向的振動，根據(jù)塔架的振動傾角的變化調(diào)節(jié)自身的阻尼，進而對塔架受到的彎矩載荷進行消減，所述連接件固定安裝在塔筒上部的平臺底部，并位于塔筒中心處，其上的鉸接頭數(shù)量與阻尼調(diào)節(jié)連桿單元相一致，且一個阻尼調(diào)節(jié)連桿單元對應(yīng)一個鉸接頭，該多個阻尼調(diào)節(jié)連桿單元分別與連接件上的相應(yīng)鉸接頭活動鉸接；每個阻尼調(diào)節(jié)連桿單元包括有彈簧、第一可調(diào)阻尼器、第二可調(diào)阻尼器、鉸接環(huán)、傳感器，所述彈簧的一端斜向上與塔壁之間采用磁鐵吸附連接，所述磁鐵吸附在塔壁上，該彈簧的一端活動鉸接于磁鐵上，其另一端斜向下與懸空的鉸接環(huán)活動鉸接，所述第一可調(diào)阻尼器的一端斜向上與連接件上的相應(yīng)鉸接頭活動鉸接，其另一端斜向下與懸空的鉸接環(huán)活動鉸接，所述第二可調(diào)阻尼器位于彈簧的下方，其一端斜向上與懸空的鉸接環(huán)活動鉸接，其另一端斜向下并活動鉸接在塔壁上，所述彈簧、第一可調(diào)阻尼器、第二可調(diào)阻尼器處于同一平面內(nèi)，且它們在鉸接環(huán)上的轉(zhuǎn)動中心線為同一條直線；所述傳感器安裝在彈簧上，用于測量彈簧、第一可調(diào)阻尼器、第二可調(diào)阻尼器的角度變化，進而計算測得阻尼力大小。
[0009]本實用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有如下優(yōu)點與有益效果:
[0010]從結(jié)構(gòu)設(shè)計上比較:相比以往的機構(gòu)減振裝置，本彈簧式主動阻尼調(diào)節(jié)連桿機構(gòu)的連桿結(jié)構(gòu)特點決定了它具有這快速響應(yīng)這一優(yōu)勢，從而減振更加迅速，這一點對于一般擺式及小車式減振裝置時做不到的。又因其是由多個阻尼調(diào)節(jié)連桿單元均布于塔架內(nèi)，所以可以對不同方向的振動進行消減，而小車式減振裝置，由于小車運動方向的單一性，安裝好以后就只能對某一方向的振動進行消減。所以與以往的減振裝置相比結(jié)構(gòu)簡單，且可實現(xiàn)多方向減振。
[0011]從性能上比較:由于本彈簧式主動阻尼調(diào)節(jié)連桿機構(gòu)的阻尼可測可調(diào)，最終可以實現(xiàn)對阻尼力進行反饋控制，通過阻尼反饋控制，可以更加精細的控制塔架的振動特性。
[0012]綜上所述，本彈簧式主動阻尼調(diào)節(jié)連桿機構(gòu)可以有效降低塔架的設(shè)計載荷，從而降低塔架的重量，同時又能非常有效地控制風(fēng)機的整體振動，綜合提高風(fēng)機的性能，因此具有十分廣泛的應(yīng)用前景。
【附圖說明】
[0013]圖1為本實用新型所述彈簧式主動阻尼調(diào)節(jié)連桿機構(gòu)的安裝示意圖之一。
[0014]圖2為本實用新型所述彈簧式主動阻尼調(diào)節(jié)連桿機構(gòu)的安裝示意圖之二。
[0015]圖3為圖2的A局部放大圖。
【具體實施方式】
[0016]下面結(jié)合具體實施例對本實用新型作進一步說明。
[0017]如圖1至圖3所示，本實施例所述的風(fēng)力發(fā)電機組柔性塔架用的彈簧式主動阻尼調(diào)節(jié)連桿機構(gòu)，包括有五個阻尼調(diào)節(jié)連桿單元及帶有五個鉸接頭的連接件2，該五個阻尼調(diào)節(jié)連桿單元置于塔架的塔筒3內(nèi)部，并沿塔筒3的周向均布，能夠應(yīng)對塔架不同方向的振動，根據(jù)塔架的振動傾角的變化調(diào)節(jié)自身的阻尼，進而對塔架受到的彎矩載荷進行消減，所述連接件2固定安裝在塔筒3上部的平臺4底部，并位于塔筒3中心處，一個阻尼調(diào)節(jié)連桿單元對應(yīng)一個鉸接頭，該五個阻尼調(diào)節(jié)連桿單元分別與連接件上的相應(yīng)鉸接頭活動鉸接。每個阻尼調(diào)節(jié)連桿單元包括有彈簧101、第一可調(diào)阻尼器102、第二可調(diào)阻尼器103、鉸接環(huán)104、傳感器105，所述彈簧101的一端斜向上與塔壁連接，此處為了避免打孔對塔筒造成疲勞損傷，所述彈簧101的一端斜向上與塔壁之間采用磁鐵吸附連接，所述磁鐵吸附在塔壁上，該彈簧101的一端活動鉸接于磁鐵上，其另一端斜向下與懸空的鉸接環(huán)104活動鉸接；所述第一可調(diào)阻尼器102的一端斜向上與連接件上的相應(yīng)鉸接頭活動鉸接，其另一端斜向下與懸空的鉸接環(huán)104活動鉸接，可依據(jù)不同的角度調(diào)整結(jié)構(gòu)阻尼，進而對塔架彎矩進行消減；所述第二可調(diào)阻尼器103位于彈簧101的下方，其一端斜向上與懸空的鉸接環(huán)104活動鉸接，其另一端斜向下并活動鉸接在塔壁上，可依據(jù)不同的角度調(diào)整結(jié)構(gòu)阻尼，進而對塔架彎矩進行消減；所述彈簧101、第一可調(diào)阻尼器102、第二可調(diào)阻尼器103處于同一平面內(nèi)，且它們在鉸接環(huán)104上的轉(zhuǎn)動中心線為同一條直線；所述傳感器105安裝在彈簧101上，用于測量彈簧101、第一可調(diào)阻尼器102、第二可調(diào)阻尼器103的角度變化，進而計算測得阻尼力大小。
[0018]工作時，本實施例上述的彈簧式主動阻尼調(diào)節(jié)連桿機構(gòu)可根據(jù)塔架的振動傾角的變化調(diào)節(jié)自身的阻尼，進而對塔架等主結(jié)構(gòu)受到的彎矩載荷進行消減。同時，機構(gòu)上安裝傳感器測得連桿機構(gòu)的安裝角，再計算測量阻尼力大小，進而將塔架的阻尼力作為控制量輸入進行塔架加阻控制，保證塔架設(shè)計載荷的最優(yōu)控制。
[0019]從結(jié)構(gòu)設(shè)計上比較:相比以往的機構(gòu)減振裝置，本彈簧式主動阻尼調(diào)節(jié)連桿機構(gòu)的連桿結(jié)構(gòu)特點決定了它具有這快速響應(yīng)這一優(yōu)勢，從而減振更加迅速，這一點對于一般擺式及小車式減振裝置時做不到的。又因其是由多個阻尼調(diào)節(jié)連桿單元均布于塔架內(nèi)，所以可以對不同方向的振動進行消減，而小車式減振裝置，由于小車運動方向的單一性，安裝好以后就只能對某一方向的振動進行消減。所以與以往的減振裝置相比結(jié)構(gòu)簡單，且可實現(xiàn)多方向減振。
[0020]從性能上比較:由于本彈簧式主動阻尼調(diào)節(jié)連桿機構(gòu)的阻尼可測可調(diào)，最終可以實現(xiàn)對阻尼力進行反饋控制，通過阻尼反饋控制，可以更加精細的控制塔架的振動特性。
[0021]綜上所述，本彈簧式主動阻尼調(diào)節(jié)連桿機構(gòu)可以有效降低塔架的設(shè)計載荷，從而降低塔架的重量，同時又能非常有效地控制風(fēng)機的整體振動，綜合提高風(fēng)機的性能，因此，本實用新型所述的彈簧式主動阻尼調(diào)節(jié)連桿機構(gòu)具有十分廣泛的應(yīng)用前景，值得推廣。
[0022]以上所述之實施例子只為本實用新型之較佳實施例，并非以此限制本實用新型的實施范圍，故凡依本實用新型之形狀、原理所作的變化，均應(yīng)涵蓋在本實用新型的保護范圍內(nèi)。
【主權(quán)項】
1.風(fēng)力發(fā)電機組柔性塔架用的彈簧式主動阻尼調(diào)節(jié)連桿機構(gòu)，其特征在于:包括有多個阻尼調(diào)節(jié)連桿單元及帶有多個鉸接頭的連接件(2)，該多個阻尼調(diào)節(jié)連桿單元置于塔架的塔筒(3)內(nèi)部，并沿塔筒(3)的周向均布，能夠應(yīng)對塔架不同方向的振動，根據(jù)塔架的振動傾角的變化調(diào)節(jié)自身的阻尼，進而對塔架受到的彎矩載荷進行消減，所述連接件(2)固定安裝在塔筒(3)上部的平臺(4)底部，并位于塔筒(3)中心處，其上的鉸接頭數(shù)量與阻尼調(diào)節(jié)連桿單元相一致，且一個阻尼調(diào)節(jié)連桿單元對應(yīng)一個鉸接頭，該多個阻尼調(diào)節(jié)連桿單元分別與連接件上的相應(yīng)鉸接頭活動鉸接；每個阻尼調(diào)節(jié)連桿單元包括有彈簧(101)、第一可調(diào)阻尼器(102)、第二可調(diào)阻尼器(103)、鉸接環(huán)(104)、傳感器(105)，所述彈簧(101)的一端斜向上與塔壁之間采用磁鐵吸附連接，所述磁鐵吸附在塔壁上，該彈簧(101)的一端活動鉸接于磁鐵上，其另一端斜向下與懸空的鉸接環(huán)(104)活動鉸接，所述第一可調(diào)阻尼器(102)的一端斜向上與連接件上的相應(yīng)鉸接頭活動鉸接，其另一端斜向下與懸空的鉸接環(huán)(104)活動鉸接，所述第二可調(diào)阻尼器(103)位于彈簧(101)的下方，其一端斜向上與懸空的鉸接環(huán)(104)活動鉸接，其另一端斜向下并活動鉸接在塔壁上，所述彈簧(101)、第一可調(diào)阻尼器(102)、第二可調(diào)阻尼器(103)處于同一平面內(nèi)，且它們在鉸接環(huán)(104)上的轉(zhuǎn)動中心線為同一條直線；所述傳感器(105)安裝在彈簧(101)上，用于測量彈簧(101)、第一可調(diào)阻尼器(102)、第二可調(diào)阻尼器(103)的角度變化，進而計算測得阻尼力大小。
【專利摘要】本實用新型公開了一種風(fēng)力發(fā)電機組柔性塔架用的彈簧式主動阻尼調(diào)節(jié)連桿機構(gòu)，包括置于塔筒內(nèi)部的多個阻尼調(diào)節(jié)連桿單元及固定于塔筒上部的平臺底部的連接件，多個阻尼調(diào)節(jié)連桿單元沿塔筒周向均布，并分別與連接件上的相應(yīng)鉸接頭活動鉸接；每個阻尼調(diào)節(jié)連桿單元包括彈簧、第一可調(diào)阻尼器、第二可調(diào)阻尼器、鉸接環(huán)、傳感器，彈簧的一端斜向上與塔壁連接，另一端斜向下與鉸接環(huán)活動鉸接，第一可調(diào)阻尼器的一端斜向上與連接件上的相應(yīng)鉸接頭活動鉸接，另一端斜向下與鉸接環(huán)活動鉸接，第二可調(diào)阻尼器位于彈簧的下方，其一端斜向上與鉸接環(huán)活動鉸接，另一端斜向下并活動鉸接在塔壁上，傳感器安裝在彈簧上。本實用新型可以有效實現(xiàn)塔架多方向減振。
【IPC分類】F16F15/04, F03D13/20
【公開號】CN204961173
【申請?zhí)枴緾N201520600544
【發(fā)明人】王超, 鄒荔兵, 盧軍, 李學(xué)旺, 周玲, 張敏敏, 李政, 孔祥宇, 陳維濤
【申請人】廣東明陽風(fēng)電產(chǎn)業(yè)集團有限公司
【公開日】2016年1月13日
【申請日】2015年8月11日