CN112555104B - 风力发电机组塔筒用防扭转复合质量阻尼器 - Google Patents

Abstract

本发明属于风力发电设备，涉及一种风力发电机组塔筒用防扭转复合质量阻尼器。它包括与风力发电设备塔筒内壁固定连接的铰座和悬挂安装于铰座上的球铰总成；所述球铰总成包括有位于铰座上方的横梁、安装于横梁下端的具有球面的凸块、位于铰座下方并通过连接板与横梁固定连接的摆座；所述摆座下方连接悬挂部件；所述凸块通过球面与安装在铰座上的具有球面凹腔的凹块配合接触形成球铰关节；所述铰座上固定安装有竖向的限位销，同时在摆座的纵向两侧和横向两侧分别设置有能够对限位销的纵向和横向摆动进行限位的弹性限位件。本发明能够有效补偿塔筒摆动，并且结构简单、制造和安装方便、运行可靠、使用寿命长。

Description

风力发电机组塔筒用防扭转复合质量阻尼器

技术领域

本发明属于风力发电设备，涉及一种风力发电机组塔筒用防扭转复合质量阻尼器。

背景技术

风力发电设备的塔筒在运行过程中受风力影响会产生摆动，摆幅度过大将影响设备的安全运行，因此通常需要在塔筒内设置阻尼装置对塔筒的摆动和运行中的振动进行补偿和消减。现有的质量阻尼装置通常采用一定质量的悬挂限位部件对塔筒进行运动限位，但大多存在结构复杂、运行可靠性差、安装调试不便、阻尼效果差、使用寿命短等缺陷。

发明内容

本发明所要求解决的技术问题是，提供一种能够有效补偿塔筒摆动，并且结构简单、制造和安装方便、运行可靠、使用寿命长的风力发电机组塔筒用防扭转复合质量阻尼器。

本发明的风力发电机组塔筒用防扭转复合质量阻尼器包括与风力发电设备塔筒内壁固定连接的铰座和悬挂安装于铰座上的球铰总成；所述球铰总成包括有位于铰座上方的横梁、安装于横梁下端的具有球面的凸块、位于铰座下方并通过连接板与横梁固定连接的摆座；所述摆座下方连接悬挂部件；所述凸块通过球面与安装在铰座上的具有球面凹腔的凹块配合接触形成球铰关节；所述铰座上固定安装有竖向的限位销，同时在摆座的纵向两侧和横向两侧分别设置有能够对限位销的纵向和横向摆动角度进行限位的弹性限位件。

进一步的，所述铰座的横向两侧各设置一个限位销，两个限位销的外侧面分别与位于摆座横向两侧的弹性限位件相对限位。

进一步的，所述摆座上设置有可沿纵向导轨纵向滑动的滑块，滑块上设置有横向的限位槽，所述限位销下段位于限位槽中并可拨动滑块纵向前后滑动，相应的，滑块的前后端面分别与位于摆座纵向两侧的弹性限位件相对限位。

进一步的，所述限位销通过其下端的限位头与限位槽的内壁接触，限位头的纵剖面前、后两端为弧形，通过该弧形部分与限位槽的内壁形成横向的线接触，可推动滑块的纵向移动，同时限制了球铰总成绕高度竖直轴的扭转。

进一步的，所述弹性限位件包括固定安装在摆座上的弹簧座、安装在弹簧座内侧的弹簧，以及安装在弹簧内侧端的限位板。

进一步的，所述凹块与凸块接触的凹腔的实体部分为耐磨材料。

进一步的，所述悬挂部件包括有止回装置和将止回装置连接到摆座上的连接件；所述止回装置包括多个沿圆周排列的减振块，减振块上端与连接件固定连接，各减振块下端分别通过橡胶减振垫连接到一个止回座上。

进一步的，所述止回座的外圈覆盖有防撞板；所述防撞板可以是尼龙材料或其他高分子复合增韧材料制成。

本发明的优点体现在：

1、整体结构简单、拆装方便、制造成本低。

2、通过摆座上的弹性限位件对摆座横向和纵向的摆动进行限位，同时通过限位头与限位槽之间的线接触限制了摆座绕竖直轴的扭转，从而满足了悬挂部件的整体限位要求。

3、通过改变限位头与限位槽的配合尺寸，可以实现在一定范围调节摆座绕横轴和纵轴转动的上限角度，适应不同产品的要求。

4、通过限位头的弧面与限位槽内壁接触，减小了摆座沿横轴的转动中与滑块相对摩擦的阻力，提高了动作可靠性。

5、与球铰接触的凹腔可采用高分子耐磨材料，既保证了关节转动的灵活，同时大大减小了摩擦损耗，提高了凹块的使用寿命。

附图说明

图1是本发明实施例的整体结构示意图；

图2是本发明实施例的摆座部分的横剖面视图；

图3是本发明实施例的摆座局部的纵剖面视图；

图4是本发明实施例的止回装置的立体结构示意图。

具体实施方式

如图1所示，本发明实施例的风力发电机组塔筒用防扭转复合质量阻尼器，包括与风力发电设备塔筒内壁固定连接的铰座1和悬挂安装于铰座上的球铰总成2；所述球铰总成包括有位于铰座上方的横梁21、安装于横梁下端的具有球面的凸块22(参见图2）、位于铰座下方并通过连接板23与横梁固定连接的摆座24；摆座下方连接悬挂部件。

如图2所示，凸块22通过球面与安装在铰座1上的具有球面凹腔的凹块11配合接触形成球铰关节，从而使球铰总成2与铰座1可相对摆动。

如图2、图3所示，铰座1上固定安装有竖向的限位销13，同时在摆座24的纵向两侧和横向两侧分别设置有能够对限位销13的纵向和横向摆动进行限位的弹性限位件25。

如图2，铰座1的横向两侧各设置一个限位销13，两个限位销的横向外侧分别与位于摆座横向两侧的弹性限位件25相对限位。

如图3，摆座24上设置有可沿纵向导轨26纵向滑动的滑块27，滑块上设置有横向的限位槽271，限位销13下段位于限位槽271中从而可拨动滑块27纵向前后滑动，相应的，滑块27的前后端面分别与位于摆座纵向两侧的弹性限位件25相对限位。限位销13通过其下端的限位头131与限位槽271的内壁接触，限位头131的纵剖面前、后两端为弧形，以减小了摆座沿横轴的转动中与滑块相对摩擦的阻力，同时通过该弧形部分与限位槽的内壁形成横向的线接触，从而限制了球铰总成沿竖直轴的扭转。

图2、图3中的弹性限位件25包括固定安装在摆座上的弹簧座251、安装在弹簧座内侧的弹簧252，以及安装在弹簧内侧端的限位板253。

如图2所示，凹块11与凸块22接触的凹腔实体部分采用高分子耐磨材料，其耐磨和自润滑性能可提高球铰的寿命，加大产品维护周期，节约运营成本。

如图1所示，悬挂部件包括有止回装置3和将止回装置连接到摆座24上的连接件4。如图4所示，止回装置3包括多个沿圆周排列的减振块31，减振块31上端与连接件4固定连接，各减振块31下端分别通过橡胶减振垫32连接到一个止回座33上。止回座33的外圈覆盖有防撞板34，防撞板34由尼龙或其他高分子复合增韧材料制成。整个止回装置上下两部分之间通过减振材料连接，在对止回装置摆动范围进行限位的同时能够缓冲与风电设备塔筒内壁的碰撞。

本发明工作过程中，当铰座随风电设备塔筒发生摆动时，球铰总成和下方的悬挂部件与铰座相对摆动，从而产生反作用力阻尼，减小了塔筒的摆动幅度。

Claims (8)

1.一种风力发电机组塔筒用防扭转复合质量阻尼器，包括与风力发电设备塔筒内壁固定连接的铰座（1）和悬挂安装于铰座上的球铰总成（2）；其特征是：所述球铰总成包括有位于铰座上方的横梁（21）、安装于横梁下端的具有球面的凸块（22）、位于铰座下方并通过连接板（23）与横梁固定连接的摆座（24）；摆座下方连接悬挂部件；凸块（22）通过球面与安装在铰座（1）上的具有球面凹腔的凹块（11）配合接触形成球铰关节；

铰座（1）上固定安装有竖向的限位销（13），同时在摆座（24）的纵向两侧和横向两侧分别设置有能够对限位销（13）的纵向和横向摆动进行限位的弹性限位件（25）;

摆座（24）上设置有可沿纵向导轨（26）纵向滑动的滑块（27），滑块上设置有横向的限位槽（271），限位销（13）下段位于限位槽（271）中从而可拨动滑块（27）纵向前后滑动，相应的，滑块（27）的前后端面分别与位于摆座纵向两侧的弹性限位件（25）相对限位。

2.根据权利要求1所述的风力发电机组塔筒用防扭转复合质量阻尼器，其特征是：铰座（1）的横向两侧各设置一个限位销（13），两个限位销（13）的横向外侧面分别与位于摆座横向两侧的弹性限位件（25）相对限位。

3.根据权利要求2所述的风力发电机组塔筒用防扭转复合质量阻尼器，其特征是：限位销（13）通过其下端的限位头（131）与限位槽（271）的内壁接触，限位头（131）的纵剖面前、后两端为弧形，该弧形部分与限位槽的内壁形成横向的线接触。

4.根据权利要求2或3所述的风力发电机组塔筒用防扭转复合质量阻尼器，其特征是：弹性限位件（25）包括固定安装在摆座上的弹簧座（251）、安装在弹簧座内侧的弹簧（252），以及安装在弹簧内侧端的限位板（253）。

5.根据权利要求1所述的风力发电机组塔筒用防扭转复合质量阻尼器，其特征是：凹块（11）与凸块（22）接触的凹腔实体部分为耐磨材料。

6.根据权利要求1所述的风力发电机组塔筒用防扭转复合质量阻尼器，其特征是：悬挂部件包括有止回装置（3）和将止回装置连接到摆座（24）上的连接件（4）；止回装置（3）包括多个沿圆周排列的减振块（31），减振块（31）上端与连接件（4）固定连接，各减振块（31）下端分别通过橡胶减振垫（32）连接到一个止回座(33)上。

7.根据权利要求6所述的风力发电机组塔筒用防扭转复合质量阻尼器，其特征是：止回座（33）的外圈覆盖有防撞板（34）。

8.根据权利要求7所述的风力发电机组塔筒用防扭转复合质量阻尼器，其特征是：防撞板（34）由尼龙材料制成。