[发明专利]调谐质量阻尼装置

说明书

本发明涉及一种用于风力发电机组的调谐质量阻尼装置，包括：中空的支撑框架，所述中空的支撑框架构造为用于安装到所述风力发电机组的塔筒内；质量块组件，所述质量块组件设置在所述支撑框架内；以及顶部连接机构。顶部连接机构设置在所述质量块组件的上方，并包括：沿纵向方向延伸的连接杆组件，所述连接杆组件的下端与所述支撑块组件固定相连；以及多个沿横向方向延伸的伸缩弹簧件，多个所述伸缩弹簧件在周向上围绕所述连接杆组件辐射式均匀分布，各个伸缩弹簧件的外侧端连接在所述支撑框架上，各个伸缩弹簧件的内侧端连接在所述连接杆组件的上端。所述质量块组件在多个所述伸缩弹簧件的限制下进行摆动。

技术领域

本发明涉及风力发电机组减振技术领域。本发明特别涉及一种调谐质量阻尼装置。

背景技术

随着风电行业的快速发展，为了获得更好的发电效率，中低风速及海上风场区域的高塔筒风机逐渐成为了各风机主机厂技术发展的重要方向。因塔筒高度增加，柔度随之增加，机组运行过程中可能会跨越塔架固有频率。在这种情况下，会产生共振，带来安全隐患。为此，可以在塔筒内设置调谐质量阻尼装置来减缓塔筒的振动频率。当塔筒和塔架受外力(例如，风力)作用而发生振动时，调谐质量阻尼装置产生与塔架和塔筒振动始终反向的运动，产生反向作用力作用于塔架和塔筒上，从而控制塔架和塔筒的振动。

现有的调谐质量阻尼装置主要为吊装式的。吊装式的调谐质量阻尼装置的结构复杂，且整体相对体积较大，对于风筒内空间的要求较高，且安装和维护都相对复杂。

另外，目前也存在一些座式的调谐质量阻尼装置。然而这些阻尼装置的结构相对复杂，且为了限制质量块的移动范围，其中的质量块并非实现相对简单的摆动，而是会有更加复杂的受力和移动方式，或者说会在摆轴经常发生偏转移动的基础上进行摆动。这不可避免地会对整个阻尼装置的减振效果及装置的安全性造成不利影响。

发明内容

针对上述问题，本发明提出了一种调谐质量阻尼装置。通过这种调谐质量阻尼装置能够有效解决或至少削弱以上问题中的至少一个。

根据本发明提出了一种用于风力发电机组的调谐质量阻尼装置，包括：中空的支撑框架，所述中空的支撑框架构造为用于安装到所述风力发电机组的塔筒内；质量块组件，所述质量块组件设置在所述支撑框架内；以及顶部连接机构，所述顶部连接机构设置在所述质量块组件的上方，并包括：沿纵向方向延伸的连接杆组件，所述连接杆组件的下端与所述支撑块组件固定相连；以及多个沿横向方向延伸的伸缩弹簧件，多个所述伸缩弹簧件在周向上围绕所述连接杆组件辐射式均匀分布，各个伸缩弹簧件的外侧端连接在所述支撑框架上，各个伸缩弹簧件的内侧端连接在所述连接杆组件的上端；所述质量块组件在多个所述伸缩弹簧件的限制下进行摆动。

通过上述顶部连接机构中的均匀分布的伸缩弹簧件的限制，能使下方的质量块进行摆轴相对稳定的摆动运动。这使得质量块的移动形式和范围相对自由，能够有效地根据风力发电机组的塔筒的振动而进行相应幅度、相应方向的减振运动。另外，上述质量块组件和顶部连接机构都连接到中空的支撑框架。因此，整个调谐质量阻尼装置能够形成为一个独立的装置单元。在安装时，只需将支撑框架安装到塔筒内的相应位置即可。因此，上述调谐质量阻尼装置的安装和维护都相对简单。

在一个优选的实施例中，所述连接杆组件包括：沿纵向方向延伸的连杆，所述连杆的下端与所述质量块组件固定相连；连接环，所述连接环套设在所述连杆的上端外，各个伸缩弹簧件的内侧端与所述连接环；以及夹设在所述连杆的上端与所述连接环之间的缓冲件，所述缓冲件构造为允许所述连杆的上端相对于所述连接环发生移动。

在一个优选的实施例中，所述缓冲件为橡胶件，所述橡胶件与所述连杆和所述连接环硫化在一起，使得所述橡胶件能在所述连杆的上端相对于所述连接环移动超过一定程度时限制所述连杆的上端相对于所述连接环的移动。

在一个优选的实施例中，所述缓冲件为摆动轴承。

在一个优选的实施例中，所述连杆穿过所述质量块组件，并在所述质量块组件的下端与所述质量块组件固定相连。