[发明专利]一种用于大型海上风力发电机塔筒上部的减振装置

说明书

一种用于大型海上风力发电机塔筒上部的减振装置，属于风力发电机振动控制技术领域。该减振装置安装在风机塔筒上部，包括上连接钢板、螺栓a、球铰、粘滞阻尼器、柔性隔振支座、螺栓b、风力发电机上塔筒、人孔、下连接钢板和风力发电机下塔筒。在风机塔筒振动时，柔性隔振支座及粘滞阻尼器能起到隔振作用，同时可以塔筒轴线为中心360度小幅度摆动，起到耗能吸振作用，从而起到保护上部机头设备及降低结构疲劳损伤的作用。

技术领域

本发明属于风力发电机振动控制技术领域，尤其涉及一种大型海上风力发电机塔筒上部的减振装置。

背景技术

海上风能发电的优势越来越突出，不少风能资源丰富的海域处于寒区，对寒区海域风电场而言，风、浪、流、海冰都会引起海上风机结构的振动，特别是海冰与结构相互作用时，冰力周期接近结构自振周期时会引起结构共振响应，产生动力放大现象，加快结构疲劳失效及造成设备故障问题。如何更好地控制风机结构的振动，降低塔筒结构及连接构件的疲劳失效，保护机头设备是本领域内亟待解决的问题。

发明内容

为了解决现有技术中存在的问题，本发明提供一种结构设计合理，实施方便，能够很好的降低塔筒结构的疲劳失效，保护机头设备的用于大型海上风力发电机塔筒上部的减振装置。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案是：

一种用于大型海上风力发电机塔筒上部的减振装置，该减振装置1安装在上下风机塔筒之间，距离风力发电机上塔筒8顶端12米处；所述减振装置1包括上连接钢板2、螺栓a3、球铰4、粘滞阻尼器5、柔性隔振支座6、螺栓b7、风力发电机上塔筒8、人孔9、下连接钢板10和风力发电机下塔筒11。所述下连接钢板10通过螺栓a3安装在风力发电机下塔筒11上侧；所述柔性隔振支座6为圆柱型结构，上下两端面设置有法兰盘，柔性隔振支座6的下法兰盘通过螺栓b7安装在下连接钢板10上表面中心处，柔性隔振支座6的上法兰盘通过螺栓b7安装在上连接钢板2下表面中心处；所述包括上连接钢板2和下连接钢板10之间安装有六个粘滞阻尼器5，六个粘滞阻尼器5绕塔筒轴线间隔60度均匀分布；每个粘滞阻尼器5通过两个球铰4与上下连接钢板相连；所述上连接钢板2通过螺栓a3与风力发电机上塔筒8下侧相连。

所述的柔性隔振支座6及粘滞阻尼器5的水平刚度应为原结构刚度的1-1.5倍，采用强行解耦的方法计算结构第一振型阻尼比，根据原结构刚度、阻尼系数及确定的隔振层刚度计算得到隔振层相应的阻尼系数，以达到耗能吸振，同时保持一定水平刚度的目的。

所述的上连接钢板2和下连接钢板10均开有人孔9，以方便后期人员通过进行维护。

在风机塔筒振动时，柔性隔振支座6及粘滞阻尼器5能起到隔振作用，同时可以塔筒轴线为中心360度小幅度摆动，起到耗能吸振作用，从而起到保护上部机头设备及降低结构疲劳损伤的作用。

本发明有益效果为：

(1)海上风电基础结构在受到环境荷载作用发生振动时，减振装置能够减少上部机头设备的振动，起到保护上部机头设备的作用，降低设备故障率。

(2)上部机头设备由于风荷载或者自身处于工作状态而产生的振动，通过减振装置，能够减缓下部风机塔筒及基础结构的振动，降低结构的疲劳失效。

附图说明

图1为本发明中减振装置安装于风力发电机上部塔筒位置示意图；

图2为本发明中减振装置与塔筒连接图；

图3为本发明中减振装置详图；

图4为减振装置剖面图A-A；

图中：1为减振装置；2为上连接钢板；3为螺栓a；4为球铰；5为粘滞阻尼器；6为柔性隔振支座；7为螺栓b；8风力发电机上塔筒；9为人孔；10下连接钢板；11风力发电机下塔筒。

具体实施方式