[实用新型]风电机组塔架减振阻尼器

说明书

技术领域

本实用新型涉及大型风力发电机组技术领域，特别涉及大型风力发电机组技术中振动控制装置领域，具体是指一种风力发电机组使用的阻尼器。 

背景技术

风力发电机组通常在高达数十米的塔架上部安装有机舱、叶轮等重物结构，具有重心高、塔架刚度低、共振频率低的特征。风电机组在运行过程中会出现塔筒振动现象；并且随着风速的不断增大，塔筒的振动会愈来愈严重。长期的振动会对风电机组的运行产生诸多不利影响，比如：配合精度下降、传动部件的磨损增大等；更重要的是在长期振动的诱因作用下，焊接结构件的焊缝位置很容易因为应力集中产生裂纹、结构件之间的紧固螺栓也会在反复的振动作用下出现松动。上述问题的存在会严重影响机组运行的稳定性和可靠性，甚至会出现机组的倒塌。 

为了降低风力发电机因风而产生的塔架破坏性振动，现有已公开的技术解决方案如下： 

其一，在风力发电机的由多段圆形塔筒连接而成的塔架顶部，位于风力发电机的机舱下方，放置数十吨的沙袋，力图利用振动时沙粒或沙袋相互运动产生的摩擦消耗振动能量、降低振动。实际应用表明：效果很差，因为所有沙粒随着塔顶同步运动而很少发生相对运动。 

其二，把支撑风力发电机的高层塔筒支撑夹层，并在夹层之间注满沙石，力图利用振动时沙石相互运动的摩擦降低振动。实际效果也很差，因为所有沙石随着塔筒同步运动而很少发生相对运动。 

为了提高塔筒的安全指数，亟需一种方法来解决大型风电机组的塔筒振动问题。 

发明内容

本实用新型的目的是克服上述技术中的缺点，在风力发电机塔架与机舱连接处的塔筒内，安装一种阻尼器，减少塔架振动，保护设备的安全；本实用新型提供的风电机组塔架减振阻尼器，包括，环向导轨、多组支撑结构，以及位于相邻两组支撑结构之间的阻尼单元，所述的阻尼单元包括：至少一个阻尼块、至少一个运动导向装置、至少一个用以消耗所述阻尼块振动能量的吸振装置，通过调整阻尼块的质量调节阻尼块的振动频率；所述的阻尼块夹持于所述的环向导轨上；所述的运动导向装置一端与所述的阻尼块螺栓连接，另一端与所述的吸振装置连接；所述的支撑结构用以支撑所述的环向导轨。 

实施时，所述的多组支撑结构包括焊接于塔筒顶部内的环向支撑板、焊接于所述的环向支撑板内侧面上的环向挡板、以及用以固定所述环向支撑板的上、下加强筋。 

实施时，所述的环向导轨上表面设有一油槽。 

实施时，所述的每一个吸振装置为压缩弹簧及与压缩弹簧一端连接的橡胶套，所述橡胶套的另一端贴合于所述的上加强筋上。 

其基本原理是在风载作用下，塔筒会出现振动，塔筒的振动诱发阻尼块发生沿环向导轨的周向滑动。由于阻尼块的滑动与塔筒的振动相比具有一定的滞后性，因此可以通过调整阻尼器，实现其滑动周期滞后于塔筒振动的1/4周期，即当塔筒位于振动位置的某一最大位移处时，阻尼块恰巧位于相反方向的最大位移处，从而实现最大的减振效果。在阻尼器作用下，塔筒的振动会逐渐变小，直到停止振动。同时该阻尼器还具有可调节性，因此现场维护人员调试过程中如果发现阻尼器的减振效果不明显，可以通过继续增加阻尼块的质量来调整。 

与以往的技术相比，本实用新型提供的风电机组塔架减振阻尼器，其中夹持在环向导轨上的多个阻尼块在塔筒振动时，由于惯性力的作用发生相对运动，压缩弹簧能实现对阻尼块的缓冲；导向套对压缩弹簧进行导向；橡胶套可有效保护阻尼块在运动中对环向加强筋、压缩弹簧的冲击，同时可以辅助压缩弹簧进行导向；因此本实用新型提供的阻尼器能有效预防和减小塔筒的振动，增加机组的稳定性和可靠性。 

附图说明

图1为本实用新型风电机组塔架减振阻尼器的示意图； 

图2为本实用新型风电机组塔架减振阻尼器的俯视图； 

图3为本实用新型风电机组塔架减振阻尼器局部剖视图。 

附图标记说明：1-塔筒；  2-压缩弹簧；  3-上加强筋；  4-阻尼块；  5-运动导向装置；  6-环向挡板；  7-橡胶套；  8-油槽；  9-环向导轨；  10-下加强筋；  11-环向支撑板。 

具体实施方式