一种用于大型海上风力发电机塔筒上部的减振装置的制作方法

文档序号:18945963发布日期:2019-10-23 01:35阅读:464来源:国知局
一种用于大型海上风力发电机塔筒上部的减振装置的制作方法

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。



技术实现要素:

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

以下结合附图说明本发明具体实施方式。

一种用于大型海上风力发电机塔筒上部的减振装置安装在风机塔筒中间,距离风机塔筒顶端12米。

如图2、3所示包括上连接钢板2、柔性隔振支座6、六个粘滞阻尼器5、十二个球铰4、若干个螺栓a3和螺栓b7、风力发电机上塔筒8、下连接钢板10、以及风力发电机下塔筒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之间共有六个粘滞阻尼器5,六粘滞阻尼器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。

如图4所示上连接钢板2和下连接钢板10设置有人孔9。

将减振装置1用螺栓a3与风力发电机上塔筒8和风力发电机下塔筒11固定连接,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。



技术特征:

技术总结
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。

技术研发人员:张大勇;王帅飞;王国军;岳前进;乔可可;孙星宇;王刚
受保护的技术使用者:大连理工大学
技术研发日:2019.07.15
技术公布日:2019.10.22
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