一种扭振减振装置和应用其的传动系统及发电机组的制作方法
【技术领域】
[0001] 本实用新型涉及机械减振技术领域，特别是涉及一种扭振减振装置和应用其的传 动系统及发电机组。
【背景技术】
[0002] 对于带有齿轮箱传动的风力发电机组和潮流能发电机组，其传动系统扭转振动以 一阶模态频率为主。大幅减小扭转振动中一阶模态分量，将使得传动系统运行更平稳，各零 部件的扭转疲劳载荷更小，有利于提高结构的可靠性与寿命。
[0003]目前在风力发电机组和潮流能发电机组上，多采用齿轮箱减振支撑的形式减振。 汽车行业上常见的减小传动系统扭转振动的技术方案有从动盘式和双质量飞轮式扭振减 振装置。从动盘式和双质量飞轮式扭振减振装置相当于机械低通滤波器，可以有效减小高 频振动。这两种方式都是在载荷传递路径上以串联形式加入弹簧-阻尼减振单元，但从动 盘式和双质量飞轮式扭振减振装置需要"断开"传动系统并以串联形式加入减振器，这就改 变了原先传动系统的结构形式，因此，这两种技术方案在已经运行的传动系统上无法实施。
[0004] 因此，如何创设一种灵活性强、减振效果好，能够在不破坏传动系统原有结构的基 础上有效减振的新的传动系统扭振减振装置，并据此改进传动系统和发电机组，实属当前 业界极需改进的目标。 【实用新型内容】
[0005] 本实用新型的一个目的是提供一种扭振减振装置，使其灵活性强、减振效果好，能 够在不破坏传动系统原有结构的基础上显著减振，从而克服现有的减振结构不便后期修复 的不足。
[0006] 本实用新型的第二个目的是提供应用所述扭振减振装置的传动系统。
[0007] 本实用新型的第三个目的是提供应用所述扭振减振装置的发电机组。
[0008] 为实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：
[0009] 一种扭振减振装置，所述装置为用于安装在传动轴上的可转动的环形结构，包括 外环部分的飞轮及内环部分的弹簧-阻尼结构，所述飞轮与弹簧-阻尼结构连接，当所述飞 轮发生相对转动时，所述弹簧-阻尼结构产生圆周方向的力。
[0010] 进一步地，所述弹簧-阻尼结构包括内圈以及弹簧-阻尼单元，所述内圈上沿径向 向外设有外凸，所述飞轮的内缘沿径向向内设有内凸，所述弹簧-阻尼单元连接在所述外 凸与内凸之间。
[0011] 进一步地，所述外凸与内凸设有多个，互相交叉布置且均匀分布，相邻的外凸与内 凸之间连接所述弹簧-阻尼单元。
[0012] 进一步地，所述弹簧-阻尼结构包括多个弹簧-阻尼单元，所述多个弹簧-阻尼单 元按单列或多列设置，且每列沿以环心为圆心的圆周均匀分布。
[0013] 进一步地，所述弹簧-阻尼单元按双列设置，每列8个弹簧-阻尼单元沿以环心为 圆心的圆周均勾分布。
[0014] 进一步地，所述弹簧-阻尼单元的弹簧为拉伸弹簧、压缩弹簧或扭转弹簧。
[0015] 进一步地，所述弹簧-阻尼单元的阻尼器为气缸阻尼器或液压阻尼器。
[0016] 进一步地，包括用于固定在所述传动轴上的安装套筒，所述内圈与安装套筒固定 连接。
[0017] 进一步地，所述内圈与安装套筒之间采用过盈配合、键连接、花键连接、销连接、胀 套连接、型面连接或星盘连接的方式固定。
[0018] 进一步地，所述安装套筒的两端分别安装有轴承，所述轴承的轴承座与所述外环 部分的飞轮固定连接。
[0019] 一种传动系统，所述传动系统中传动轴上安装有所述的扭振减振装置。
[0020] 一种发电机组，所述发电机组为风力发电机组或潮流能发电机组，所述发电机组 的高速轴联轴器与发电机连接的轴上安装有所述的扭振减振装置。
[0021] 由于采用上述技术方案，本实用新型至少具有以下优点：
[0022] (1)从动盘式和双质量飞轮式扭振减振装置相当于机械低通滤波器，可以有效减 小高频振动；本实用新型扭振减振装置在传动轴上以并联形式安装，相当于机械陷波器，可 以有效减小传动系统上扭转方向某一特定模态频率的振动水平。
[0023] (2)从动盘式和双质量飞轮式扭振减振装置需要"断开"传动系统并以串联形式加 入减振器，这就改变了原先传动系统的结构形式，在已经运行的传动系统上无法实施。本实 用新型以并联形式加入扭振减振装置，不破坏原先传动系统的形式，可用于已经运行的传 动系统上，降低振动或修复异常振动。
[0024] (3)将本实用新型的扭振减振装置可以应用于多种传动系统上，如风力发电机组、 潮流能发电机组或者汽车的传动系统等。以应用于发电机组为例，可以在高速轴联轴器与 发电机连接的轴上安装所述形式的扭振减振装置，通过减小扭转振动中一阶模态分量，将 使得传动系统运行更平稳，各零部件的扭转疲劳载荷更小，有利于提高结构的可靠性与寿 命。
【附图说明】
[0025] 上述仅是本实用新型技术方案的概述，为了能够更清楚了解本实用新型的技术手 段，以下结合附图与【具体实施方式】对本实用新型作进一步的详细说明。
[0026] 图1A是本实用新型的扭振减振装置结构示意图。
[0027] 图1B是图1A中AA向剖视图。
[0028] 图2是原传动系统示意图。
[0029] 图3是带扭振减振装置的传动系统示意图。
[0030] 图4是传动系统频响曲线前后对比图。
【具体实施方式】
[0031] 本实用新型提供一种扭振减振装置，用于以并联形式增加在传动系统上，针对扭 转方向上某一特定模态频率进行减振，效果显著，并且并联形式不改变原先的传动系统结 构形式，可用于事后修复异常振动。
[0032] 该技术方案的力学原理为调谐转动惯量减振，即把调谐转动惯量阻尼器（包括转 动惯量块、弹簧和阻尼单元）连接到传动系统上，通过转动惯量块与传动系统的控制振型 谐振将传动系统上的扭转振动能量转移到调谐转动惯量阻尼器上，从而抑制传动系统的扭 转振动。
[0033] 基于上述原理，扭振减振装置的结构可设计为如下形式：将一个具有较大转动 惯量的飞轮通过弹簧_阻尼结构连接在原传动轴上，当飞轮与传动轴发生相对转动时，弹 簧-阻尼结构产生圆周方向