[发明专利]风力发电塔用的多维调谐质量阻尼器

说明书

本发明公开了风力发电塔用的多维调谐质量阻尼器，包括与风塔顶部工作平台相连用的基座，基座内开设有减震腔，减震腔内转动连接有可绕其轴线转动的转盘，转盘内设有滚球，滚球在转盘的朝向与风塔的主要激励方向不一致时向转盘施加侧向力驱使转盘转动，并在转盘的朝向转至与风塔的主要激励方向一致时沿转盘在减震腔的径向上往复移动，转盘上设有与减震腔内壁相抵的滑轮，滑轮在转盘转动时沿减震腔内壁滑动，并在转盘转动到位且滚球沿转盘在减震腔的径向上往复移动时限制风塔的震动。实现多维度的、多耗能形式的、宽频带的阻尼减震，其结构紧凑，可适应风力发电塔内的狭小空间，且结构简单、制造成本低。

技术领域

本申请涉及结构振动控制技术领域，尤其涉及风力发电塔用的多维调谐质量阻尼器。

背景技术

随着转换效率的提高，风力发电塔的高度越来越高，与其伴生的结构振动也越发明显。现有的质量调谐阻尼器体积大、减震方向单一，而风力发电塔的内部空间十分有限且受到多个方向的风荷载，导致阻尼减震效果不佳。

发明内容

为了解决现有的质量调谐阻尼器体积大、减震方向单一的技术问题，本申请的目的在于提供风力发电塔用的多维调谐质量阻尼器。

本申请是通过以下技术方案实现的：

风力发电塔用的多维调谐质量阻尼器，包括与风塔顶部工作平台相连用的基座，所述基座内开设有减震腔，所述减震腔内转动连接有可绕其轴线转动的转盘；所述转盘内设有滚球，所述滚球在所述转盘的朝向与风塔的主要激励方向不一致时向所述转盘施加侧向力驱使所述转盘转动，并在所述转盘的朝向转至与风塔的主要激励方向一致时沿所述转盘在所述减震腔的周向上往复移动；所述转盘上设有与所述减震腔内壁相抵的滑轮，所述滑轮在所述转盘转动时沿所述减震腔内壁滑动，并在所述转盘转动到位且所述滚球沿转盘在所述减震腔的周向上往复移动时限制风塔的震动。

如上所述的风力发电塔用的多维调谐质量阻尼器，所述转盘包括通过轴承与所述减震腔底部连接的滑轨，以及分设于所述滑轨短边方向的两侧上的侧板，所述滑轨的长边沿所述减震腔的内壁在所述减震腔的周向上延伸，所述滚球在所述滑轨的长边朝向与风塔的主要激励方向不一致时向任一所述侧板施加侧向力驱使所述转盘转，并在所述滑轨的长边朝向转至与风塔的主要激励方向一致时沿所述滑轨在所述减震腔的周向上往复移动。

如上所述的风力发电塔用的多维调谐质量阻尼器，所述减震腔为开口于所述基座上端面的半球腔，所述滑轨长边方向上的两端与所述减震腔的开口持平。

如上所述的风力发电塔用的多维调谐质量阻尼器，所述滑轨为与所述减震腔内壁等距延伸的弧形轨道。

如上所述的风力发电塔用的多维调谐质量阻尼器，所述滑轮为2个，两所述滑轮分设在所述滑轨长边方向的两端上。

如上所述的风力发电塔用的多维调谐质量阻尼器，各所述侧板与所述减震腔内壁相对的一侧凸设有止挡板，所述滑轨和所述减震腔内壁间设有若干位于两所述止挡板间的滚珠，各所述滚珠分别与所述滑轨下表面和所述减震腔内壁相抵，并在所述转盘转动时限制所述转盘的转速以限制所述滚球发生圆周运动和/或混沌运动。

如上所述的风力发电塔用的多维调谐质量阻尼器，所述减震腔内壁的滚动摩擦系数为0.003m～0.004m，所述滑轨与所述滚球的接触面的滚动摩擦系数为0.002m～0.005m。

如上所述的风力发电塔用的多维调谐质量阻尼器，两所述侧板间连接有限制各所述滚珠在所述减震腔的周向上移动的限位板。

如上所述的风力发电塔用的多维调谐质量阻尼器，所述滑轨关于其与所述基座的连接处对称设置，若干所述滚珠分设在所述滑轨与所述基座连接处的相对两侧，且两侧上的各所述滚珠一一对应。

如上所述的风力发电塔用的多维调谐质量阻尼器，所述滚球与风塔的质量比为0.025～0.035，所述滚珠与所述滚球的质量比为0.45～0.55。