[实用新型]风力机叶片减震装置及含有该装置的大型风力机叶片

说明书

本实用新型涉及一种风力机叶片减震装置及含有该装置的大型风力机叶片，其中振抗损装置包括支撑体、第一弹簧、第二弹簧、第三弹簧和第四弹簧，第一弹簧、第二弹簧、第三弹簧和第四弹簧的一端分别连接至支撑体，所有弹簧和支撑体在一个平面上，且第一弹簧和第三弹簧的方向相同，第二弹簧和第四弹簧在一条直线上并与第一弹簧垂直，第一弹簧、第二弹簧、第三弹簧和第四弹簧的另一端上均设有用于连接风力机叶片内壁的连接件。与现有技术相比，本实用新型具有提高叶尖部抗振抗损能力等优点。

技术领域

本实用新型涉及，尤其是涉及一种风力机叶片减震装置及含有该装置的大型风力机叶片。

背景技术

21世纪以来，随着能源问题愈发严重，各国对风能的利用到了快速发展阶段。风轮叶片是风力机将风能转化成机械能的核心部件，风轮叶片的可靠性对风力机的安全运行起到了至关重要的作用。由于风速风向变化无常，导致风力机工作环境十分复杂。风轮就长期暴露在气动力载荷、离心力载荷、重力载荷等一系列复杂载荷之下。塔架有其本身的固有频率，发电机工作产生振动频率，如果叶片的频率与其中任何频率发生共振都会导致疲劳损伤。叶片破坏的主要因素之一就是叶片发生共振现象，此现象会使叶片材料的疲劳加剧，其有效使用寿命降低，严重时甚至会直接导致叶片损伤断裂。机构所受的载荷会由于共振现象被放大，机身或者叶片就会发生严重抖动，影响其发电效率，严重的甚至导致其损坏，所以，叶片的结构动力设计就显得尤为关键。模态分析是现代结构动力特性研究的一种常用方法，也是工程振动领域中系统辨别方法的一项重要应用。根据固有振动特性的研究结果，可有效避免外界激励与自振频率相同而产生共振，防止机械结构的破坏。

国内外已经对风力机固有频率、模态振型做出了很多系统性研究。而在叶片结构上进行额外加固抗振还非常的少。叶片这种在风力机中最容易损坏的结构，对其结构上进行加固抗振抗损是非常必要的，特别是在复杂的环境中，风力机叶片很有可能与外界环境发生共振，造成风力机受损，减少风力机的使用寿命。

发明内容

本实用新型的目的就是为了提供一种风力机叶片减震装置及含有该装置的大型风力机叶片。

本实用新型的目的可以通过以下技术方案来实现：

一种风力机叶片减震装置，包括支撑体、第一弹簧、第二弹簧、第三弹簧和第四弹簧，第一弹簧、第二弹簧、第三弹簧和第四弹簧的一端分别连接至支撑体，所有弹簧和支撑体在一个平面上，且第一弹簧和第三弹簧的方向相同，第二弹簧和第四弹簧在一条直线上并与第一弹簧垂直，所述第一弹簧、第二弹簧、第三弹簧和第四弹簧的另一端上均设有用于连接风力机叶片内壁的连接件。

所述第一弹簧、第二弹簧和第三弹簧上的连接件为锥连件，所述第四弹簧上的连接件为柱连件。

所述第一弹簧和第三弹簧在一条直线上。

所述第一弹簧、第二弹簧、第三弹簧和第四弹簧的基础刚度为 1500N/m³--20000N/m³。

所述第一弹簧、第二弹簧、第三弹簧和第四弹簧的基础刚度为10000N/m³。

所述支撑体为正方体。

一种大型风力机叶片，其上设有两个如上述中任一所述的抗振抗损装置，所述抗振抗损装置与叶片的叶片截面平行。

一个抗振抗损装置设置于相对叶高0.47-0.5处，另一个抗振抗损装置设置于相对叶高0.86-0.91处。

所述第一弹簧连接至压力面顶端内壁，所述第三弹簧连接至吸力面顶端内壁，所述第二弹簧连接至叶素前缘内壁。

所述第四弹簧连接至压力面内壁。

与现有技术相比，本实用新型具有以下有益效果：