专利名称：减振装置、风力发电装置和减振方法
技术领域：
本发明涉及用于使结构物的振动衰减的减振装置和减振方法以及风力发电装置。
背景技术：
以往，为了使结构物的振动衰减而在使用减振装置。例如专利文献I就公开了具备反摆状衰减机构的减振装置。该减振装置具备重锤、为了把重锤支承成反摆状而竖立设置的杆、使杆的中间部成为反摆的支点那样支承的支承部、用于使杆的下端向希望方向移动的驱动部、一端与杆连接而另一端与减振对象物连接的弹簧。例如专利文献2公开了具备摆状衰减机构和反摆状衰减机构的减振装置。该减振装置具备从减振对象物的上部悬挂有第一重锤的摆状衰减机构、由竖立设置在减振对象物下面的杆来支承第二重锤的反摆状衰减机构、使第一重锤和第二重锤向垂直方向自由移 动且在水平方向连动地连结第一重锤和第二重锤的连结部。例如专利文献3公开了具备反摆状衰减机构和利用旋转惯性的衰减机构的减振装置。该减振装置具备反摆状衰减机构，其由竖立设置在减振对象物下面的多级层叠橡胶来支承重锤；旋转衰减机构，其具有与连结有多个重锤的重锤部的移动连动并一边向水平方向移动一边旋转的轴、卷饶在轴的缆绳、经由直线引导器而分别与缆绳的两端连接的缆绳架台。现有技术文献专利文献专利文献I :(日本)特开平4-8944号公报专利文献2 :(日本)特开平11-37212号公报专利文献3 :(日本)特开2000-310276号公报
发明内容
发明解决的技术问题但风力发电装置按照提高发电效率的观点来看，而向风力发电装置的大型化前进，旋转毂高度(从地面到旋转毂中心的高度)超过IOOm的在不断出现。于是，随着风力发电装置的大型化而支柱(塔)的一次固有频率在长周期化，由于与随着旋转体旋转的共振区域一致而使支柱的疲劳负载大幅度增加，所以风力发电装置也正在产生应用减振装置的必要性。在风力发电装置的支柱内设置有在作业者对设置在支柱上的机舱进行维修保养时升降的升降通路，且设置有各种配管和配线用缆线，用于设置减振装置的空间被限制。由于上述专利文献I和专利文献2记载的减振装置需要有大的设置空间，所以这点就难于设置在风力发电装置的支柱内。专利文献3记载的减振装置比现有的减振装置在能够设置在狭小空间内的程度上是降低了高度，但为了使重锤部和主轴顺利旋转则需要高精度的机械加工，因此，制作减振装置所需要的成本上升。本发明是鉴于上述问题而开发的，目的在于提供一种能够设置在狭小空间内且能够便宜制作的减振装置和具备该减振装置的风力发电装置以及减振方法。解决问题的技术方案为了解决上述课题，本发明结构物的减振装置包括第一振动系统，其具有第一重锤、为了把所述第一重锤支承在所述结构物上而竖立设置在所述结构物的支承棒、把所述支承棒的下端与所述结构物连接的下侧自由接头、把所述支承棒的上端与所述第一重锤连接的上侧自由接头；第二振动系统，其具有竖立设置在所述结构物的弹性部件的设置在所述弹性部件上的第二重锤；
限制机构，其在所述第二重锤上限制所述第一重锤，使所述第一重锤和所述第二重锤在同一水平面内向同方向振动，且使第一重锤对于第二重锤而在垂直方向相对振动。根据上述结构物的减振装置，由于把第一重锤和第二重锤分别由支承棒和弹性部件从下进行支承，所以与现有的减振装置相比，通过设定成组合结构而能够抑制高度，而现有的减振装置具备从结构物经由悬挂材料而悬挂重锤的摆状衰减机构和由支承棒支承其他重锤的反摆状衰减机构。且第一振动系统、第二振动系统和限制机构不使用特殊材料，使用一般的零件就能够制作它们，所以能够便宜地制作减振装置。且由于是使用一般的零件，所以在维修保养时等容易得到替代品。在上述结构物的减振装置中，第一振动系统和第二振动系统在同一水平面内向同方向振动，且第一振动系统对于第二振动系统而能够在垂直方向相对移动。即不限制垂直方向自由度而仅限制水平方向自由度地把第一振动系统和第二振动系统一体化。由于这样垂直方向是自由的，所以通过变化第一重锤与第二重锤的重量比而容易对减振装置的周期进行调整。所述限制机构具备包围所述第一重锤设置的框部件、设置在所述第一重锤的外周与所述框部件内周之间的多个滑动部件。根据上述限制机构，由于在第二重锤的框部件与第一重锤之间设置有滑动部件，所以能够使第二重锤对于第一重锤而相对地在垂直方向顺利滑动。且由于把第二重锤的框部件设置成包围第一重锤，所以能够使第二重锤和第一重锤在同一水平面内向同方向连动地振动。由此，能够使第一重锤和第二重锤在同一水平面内向同方向连动地振动，且使第一重锤对于第二重锤而相对地在垂直方向振动。也可以所述第一重锤和所述第二重锤中的至少一个是由各个能够装卸的多个重锤片构成。由于第一重锤和第二重锤中的至少一个是由能够装卸的多个重锤片构成，所以改变构成第一重锤和第二重锤的至少一个的重锤片的个数，通过变化第一重锤与第二重锤的重量比就能够调整减振装置的固有频率。上述减振装置中，不限制垂直方向自由度而仅限制水平方向自由度地把第一振动系统和第二振动系统一体化。由于这样具有朝向垂直方向的自由度，所以通过变化第一重锤与第二重锤的重量比而容易调整周期。
例如即使在结构物的低层部分构筑阶段、中层部分构筑阶段、高层部分构筑阶段等产生的一次固有频率分别不同的情况下，也能够调整减振装置的固有频率，所以通过在结构物的建筑中预先设置减振装置就能够有效地衰减在各个阶段产生的振动。特别是在风力发电装置的情况下，通过在支柱的构筑中设置减振装置，例如对于构筑支柱阶段、在支柱设置机舱阶段等是有效的。且由于第一重锤和第二重锤中的至少一个是由分别能够装卸的多个重锤片构成，所以改变构成第一重锤和第二重锤的至少一个的重锤片的个数而使调整周期的作业变容易，一般的作业员不使用特殊的工具就能够进行。因此，不需要为了调整周期而配置有技术的专业人员，没有必要准备特殊的工具。所述结构物也可以是风力发电装置。把结构物设定成是风力发电装置，能够使随着风力发电装置旋转翼旋转的支柱的一次固有振动进行衰减。因此，能够一边避免支柱的重量增加和支柱的厚度增加，一边以与以前相同的支柱外观和内部结构不变地容易实现旋转毂高度超过IOOm的风力发电装置。 在所述结构物是风力发电装置的情况下，设置在该风力发电装置支柱内的减振装置，相对所述第一振动系统而在所述支柱的周向两相邻设置有一对所述第二振动系统，在一对所述第二振动系统之间也可以设置有框部件，其与所述第二重锤形成为一体并被设置成把所述第一重锤包围；多个滑动部件，其被设置在所述第一重锤与所述框部件之间。根据上述减振装置，由于相对第一振动系统而在支柱的周向两相邻设置有一对第二振动系统，所以作为整体是沿支柱内壁面的大致圆弧形状，一般能够设置在配置于支柱中央的上下通路的外周与支柱内壁面之间狭小的空间。也可以在所述第一重锤和所述第二重锤的合计重量是一定而不变的情况下，通过使所述第一重锤与所述第二重锤的重量比变化而能够调整装置本体的周期。由于这样在所述第一重锤和所述第二重锤的合计重量是一定而不变的情况下而能够改变装置本体的周期，所以在改变周期时也可以不追加新的锤。所述减振装置也可以还具备缓冲器，其一端与所述结构物连接，另一端与所述第一重锤或所述第二重锤连接。根据上述缓冲器，由于其一端与结构物连接，另一端与第一重锤或第二重锤连接，所以能够增大第一重锤和第二重锤的振动衰减效果。优选所述缓冲器被水平设置。根据所述缓冲器，由于被水平设置，所以能够增大水平方向振动的衰减效果。 本发明的风力发电装置具备所述减振装置。根据上述风力发电装置，由于具备所述减振装置，所以能够使随着风力发电装置旋转翼旋转的支柱的一次固有振动被衰减。因此，能够在避免支柱的重量增加的同时，容易实现旋转毂高度超过IOOm的风力发电装置。优选把所述减振装置设置在风力发电装置支柱的上层平台处。根据上述减振装置，由于是被设置在风力发电装置支柱的上层平台处，所以与设置在支柱的中层和下层的情况相比，能够增大支柱一次固有振动的衰减效果。
本发明结构物的减振方法，将支承棒的另一端与所述结构物连接并且把第一振动系统竖立设置在所述结构物上，所述第一振动系统具有两端连接有自由接头的所述支承棒和经由所述自由接头而与所述支承棒的一端连接的第一重锤，将所述弹性部件的另一端与所述结构物连接并且把第二振动系统竖立设置在所述结构物，所述第二振动系统具有弹性部件和与所述弹性部件的一端连接的第二重锤，在所述第二重锤上利用限制机构限制所述第一重锤，在所述结构物振动时，使所述第一重锤和所述第二重锤在同一水平面内向同方向振动，且使第一重锤对于第二重锤而在垂直方向相对振动。根据上述减振方法，由于把第一振动系统和第二振动系统竖立设置在结构物上，使构成这些振动系统的第一重锤和第二重锤在同一水平面内向同方向振动，且使第一重锤对于第二重锤而在垂直方向相对振动，所以能够增大结构物一次固有振动的衰减效果。
也可以所述第一重锤和所述第二重锤的至少一个是由各个能够装卸的多个重锤片构成，通过改变构成所述第一重锤和所述第二重锤的至少一个的所述重锤片的个数而使所述第一重锤与所述第二重锤的重量比变化。通过这样改变构成第一重锤和/或第二重锤的重锤片的个数而使第一重锤与第二重锤的重量比变化，能够调整由第一振动系统和第二振动系统构成的作为减振装置整体的固有频率。因此，例如在结构物的低层部分构筑阶段、中层部分构筑阶段、高层部分构筑阶段等而能够与各自不同的一次固有频率对应地衰减结构物的振动。特别是在风力发电装置的情况下，通过在支柱的构筑中设置减振装置，例如在构筑支柱阶段、在支柱设置机舱阶段、向机舱安装旋转体的阶段等使一次固有频率变化的情况下是有效的。发明效果根据本发明，由于把第一重锤和第二重锤分别由支承棒和弹性部件从下支承，所以能够缩短减振装置的高度，且能够便宜制作。
图I是表示本发明第一实施例风力发电装置的侧视图；图2是图I的A-A向视图；图3 (a)是把图2的减振装置附近放大的图；图3 (b)是图3 Ca)的D所示的区域的放大图；图4是图3 Ca)的B-B向视图，图中左侧是侧视图，图中右侧是剖视图；图5是图3 Ca)的C-C向视图；图6是表示本实施例减振装置动作状态的图；图7是表示第一重锤的重量和第二重锤的重量与减振装置固有频率关系一例的图；图8 (a)是本发明第二实施例减振装置的俯视图；图8 (b)是图8 Ca)的E所示的区域的放大图；图9是本发明第三实施例减振装置的俯视图；图10是本发明第三实施例减振装置的侧视图11是本发明第四实施例减振装置的俯视图；图12是本发明第四实施例减振装置的侧视具体实施例方式以下，使用附图详细说明本发明减振装置的实施例。在以下的说明中，说明的是把减振装置应用在风力发电装置的情况，但并不限定于风力发电装置，只要是大厦、工厂、桥梁、塔、吊车等需要减振装置的结构物，就能够应用本发明的减振装置。且以下实施例所记载的结构零件的尺寸、材质、形状、其相对配置等只要没有特别的特定记载，则旨趣就是本发明的范围并不仅限定于此，不过单单是说明例。图I是表示本发明第一实施例风力发电装置I的侧视图。如图I所示，风力发电装置I具备设置基础2上的支柱3、设置在支柱3上端的 机舱4、由成放射状安装在旋转毂5A的多个叶片5B构成的旋转体5、设置在支柱3内多个平台8中的上层平台8a的减振装置7。在上层平台8a的中央部设置有开口 9。在该开口 9内穿过有用于向机舱4内的发电机和相关装置供给电源和控制信号的电缆53A、用于从发电机向电力网供给电力的电缆53B和梯子52。且在从上层平台8a到基础2的区间，这些电缆53A、53B和梯子52被沿支柱3的内壁面配置。风力发电装置I把吹向叶片5B的风力变换成使旋转体5围绕旋转轴旋转的动力。这时，有支柱3的一次固有频率与伴随旋转体5旋转的频率一致而产生共振的情况。于是，即使假定旋转体5与支柱3产生了共振，本实施例也利用本发明的减振装置7来使支柱3的振动衰减，以把支柱3的摇晃控制在容许的振幅范围内。图2是图I的A-A向视图。图3 (a)是把图2的减振装置附近放大的图，图3 (b)是图3 (a)的D所示的区域的放大图。且图4是图3 (a)的B-B向视图，图中左侧是侧视图，图中右侧是剖视图。图5是图3 (a)的C-C向视图。如图疒图5所示，减振装置7具备第一振动系统10、一对第二振动系统20、限制机构30和一对缓冲器40。第一振动系统10具备经由自由接头12而竖立设置在上层平台8a上面的支承棒
13、经由自由接头12而与支承棒13的上端连接的第一重锤11。由于支承棒13的两端经由自由接头而分别与上层平台8a和第一重锤11连接，所以第一振动系统10成为反摆状，不能自立而是不稳定的。支承棒13是在静止状态下沿垂直方向延伸的棒状部件(例如中空圆筒状的钢管和H型管等)。与支承棒13的上端连接的第一重锤11包括第一容器15和在第一容器15内被层叠收容的多个重锤片14。该第一容器15由截面四方形状的筒体和安装成把该筒体的下端侧孔封闭的底板所形成。重锤片14具有板状的形状，且与第一容器15内周的水平截面具有相同的形状。通过利用连结器具(未图示)把重锤片14彼此之间进行连结，也可以使重锤片14彼此之间不能相对移动地进行固定。把一对第二振动系统20沿支柱3的周向而分别设置在第一振动系统10的两侧(例如图3 (a)的左右侧)。各第二振动系统20具备第二重锤21、设置在上层平台8a的上面而支承第二重锤21的一对弹性部件22。一对弹性部件22被连结部件100所连结。由于把第二重锤21由被连结部件100连结的一对弹性部件22所支承，所以虽然第二振动系统20成为反摆状，但能够自立而是稳定的。通过把稳定的第二振动系统20和不稳定的第一振动系统10合起来，则把减振装置7变成稳定的振动系统结构。各弹性部件22是把多个圆柱状的橡胶24层叠形成的层叠橡胶，设定支承面积和橡胶厚度等，以使第一重锤11和第二重锤21能够以希望的周期振动。在此，所说的支承面积是指上下层叠的橡胶24彼此之间重合部分的面积。第二重锤21是截面形状大致矩形的柱状体，包括下端有底的第二容器16和层叠在第二容器16内被收容的多个重锤片25。 在各第二容器16的靠第一重锤11的角部设置有沿周向延伸设置的延长部17。该重锤片25是包括构成第一重锤11的所述重锤片14的结构，本实施例中，由同一平面内并列四片的重锤片14和与该重锤片14的水平截面形状不同的重锤片25A、25B所构成。成被连结状态的重锤片25具有与第二容器16内周的水平截面相同的形状。重锤片25A、25B也可以在其上面和下面分别具有用于与其他重锤片25A、25B连结的所述连结器具(未图示)。本实施例中说明了使用板状重锤片14和重锤片25A、25B的情况，但并不限定于该形状，也可以是方柱状等。在此，由于能够把重锤片14用于第一重锤11和第二重锤21，所以能够把第二重锤21的重锤片14与第一重锤11的重锤片14相互替换。因此，例如通过把第一重锤11和第二重锤21中构成一个重锤11、21的重锤片14向另一个重锤11、21移动，则能够改变第一重锤11与第二重锤21的重量比。由此，能够改变减振装置7的固有频率(详细情况后述)。限制机构30具备包围第一重锤11外周设置的筒状框部件35、设置在第一重锤11与框部件35之间的多个滑动部件38。框部件35包括有第二容器16的靠第一重锤11的侧板18、第二容器16的延长部17、连结一对第二振动系统20的延长部17彼此之间的板状连接材料23，且与第二重锤21形成为一体。通过螺栓36而把延长部17和连接材料23连接。本实施例说明了利用第二容器16的侧板18、延长部17和连接材料23来形成框部件35的情况，但并不限定于此，也可以使用四方形的筒体来形成框部件35。这时，把四方形筒体的侧面中被配置成相对位置的一对侧面用螺栓等分别与第二容器16的侧板18固定，与第二重锤21成一体化。构成限制机构30的板状滑动部件38被设置成使其侧面分别与第一容器15的外周和框部件35的内周抵接。作为滑动部件38，本实施例是使用直动轴座即线性球引导器。直线引导器由引导器31和滑动体32构成，引导器31沿垂直方向被安装在第一重锤11的外周面，滑动体32被安装的框部件35的内周面。引导器31是方形棒状，在处于相对位置的一对侧面分别具有沿长度方向形成的一对槽46。滑动体32具有能够分别与该一对槽46卡合的一对凸部47，在凸部47分别与一对槽46卡合的状态下能够沿引导器31滑动。因此，安装有引导器31的第一重锤11对于安装有滑动体32的框部件35而能够在垂直方向顺利地相对滑动。作为引导器31也可以使用在引导器本体的滑动体32侧的端部内装入有多个能够沿长度方向转动的球状滚动体的线性滚珠式引导器(U 二了 一 &力' ^卜'')、欧依莱丝板(才4 7 7° —卜)等减少摩擦板。本实施例说明了把引导器31安装在第一重锤11、把滑动体32安装在第二重锤21的情况，但并不限定于此，也可以引导器31安装在第二重锤21、把滑动体32安装在第一重锤11。如上所述，由于在第一重锤11的周围设置有滑动部件38，且进而用与第二重锤21形成一体的框部件35把它们包围，所以第二重锤21和第一重锤11在同一水平面内向同方·向连动地振动。由于在第一重锤11与框部件35之间设置有滑动部件38，所以第一重锤11对于与框部件35形成一体的第二重锤21而能够在垂直方向相对滑动。即不限制垂直方向自由度而仅限制水平方向自由度地把第一振动系统10与第二振动系统20 —体化。因此如图6所示，第一重锤11和第二重锤21在同一水平面内向同方向连动地振动，而且第一重锤11对于第二重锤21而能够向垂直方向相对地振动。减振装置7的结构部件即一对缓冲器40，其一端经由托架41而与支柱3的内壁面连接，另一端经由托架41而与第二重锤21的上端连接。缓冲器40被配置成相互正交，对于水平方向的整个方位能够增大衰减效果。作为缓冲器40而使用油缓冲器、粘弹性缓冲器等。本实施例说明了使用缓冲器40的情况，但并不限定于此，也可以增大滑动部件38即直线引导器的摩擦阻力，利用该摩擦来吸收振动能。如上所述，根据本实施例的减振装置7，作为改变第一重锤11与第二重锤21重量比的方法，例如能够把构成第一重锤11的重锤片14取下，或者把构成第二重锤21的重锤片14、重锤片25A、25B取下，或者把构成第一重锤11的重锤片14取下而向第二重锤21安装，或者把构成第二重锤21的重锤片14取下而向第一重锤11安装。通过改变第一重锤11与第二重锤21的重量比，而具有能够调整减振装置7固有频率的效果，把关于该固有频率调整的讨论结果表示在下面。本发明减振装置7的固有频率能够通过下式计算。[数学式I]
關f气願 ⑴其中，f :固有频率(Hz)、k :弹性部件22的弹性常数(Nm)、L (公升)上侧自由接头12的旋转中心到下侧自由接头12的旋转中心的距离(m)、m ι :第一重锤11的重量(kg)、m2 :第二重锤21的重量(kg)。把第一重锤11的重量与第二重锤21的重量合计的整体重量(10000kg)设定为一定，把使第一重锤11的重量各少1000kg，同时使第二重锤21的重量各多IOOOkg时的固有频率利用上式(I)进行计算。把计算结果表示在以下的图7。图7是表不第一重锤11的重量和第二重锤21的重量与减振装置7固有频率关系一例的图。如图7所示，在第一重锤11的重量是10000kg、第二重锤21的重量是O (零)kg的情况下，减振装置7的固有频率是I. OOOHz0然后，把第一重锤11的重量逐渐减少，使第二重锤21的重量仅增加该减少的部分(例如逐渐把第一重锤11的重锤片14取下，把该取下部分的重锤片14向第二重锤21安装)，减振装置7的固有频率在逐渐变小。最后，在第一重锤11的重量是1000kg、第二重锤21的重量是9000kg的情况下，减振装置7的固有频率是O. 743Hz。 根据该结果则能够确认，当一边使第一重锤11的重量逐渐减少，一边使第二重锤21的重量逐渐增加来改变第一重锤11与第二重锤21的重量比，则减振装置7的周期就被长周期化。根据上述各实施例的减振装置7，由于把第一重锤11和第二重锤12分别由支承棒13和弹性部件22从下进行支承，所以与现有的减振装置相比，通过设定成组合结构而能够抑制高度，而现有的减振装置具备在背景技术栏所说明的从结构物经由悬挂材料而悬挂重锤的摆状衰减机构和由支承棒支承其他重锤的反摆状衰减机构。且第一振动系统10、第二振动系统20和限制机构30不使用特殊材料，使用一般的零件就能够制作它们，所以能够便宜地制作减振装置7。通过把减振装置7设置在风力发电装置1，能够使随着风力发电装置I的旋转体5旋转的支柱3的一次固有振动被衰减。因此，能够一边避免支柱3的重量增加和支柱的厚度增加，一边容易实现旋转毂5A高度超过IOOm的风力发电装置I。由于在第二重锤21的框部件35与第一重锤11之间设置有滑动部件38，所以能够使第二重锤21对于第一重锤11而相对地在垂直方向顺利滑动。且由于把第二重锤21的框部件35设置成包围第一重锤11，所以能够使第二重锤21和第一重锤11在同一水平面内向同方向连动地振动。由此，能够使第一重锤11和第二重锤21在同一水平面内向同方向连动地振动，且使第一重锤11对于第二重锤21而相对地在垂直方向振动。由于第一重锤11和第二重锤21中的至少一个是由能够装卸的多个重锤片14、25A、25B构成，所以例如把一个重锤的重锤片14向另一个重锤移动而改变第一重锤11与第二重锤21的重量比，就能够调整减振装置7的固有频率。例如在构筑支柱3的阶段和在支柱3设置机舱4的阶段等产生的一次固有频率分别不同的状态下，减振装置7也能够调整固有频率，所以通过从构筑支柱3的阶段开始就预先设置减振装置7，能够高效率地衰减在各个阶段产生的振动。由于相对第一振动系统10而在支柱3的周向两相邻设置有一对第二振动系统20,所以使减振装置7具有圆弧形状，且能够设置在配置于支柱3中央的开口 9外周与支柱3的内壁面之间。通过具备一端与支柱3连接，另一端与第二重锤21连接的缓冲器40，能够增大第一重锤11和第二重锤21的振动衰减效果。且由于把缓冲器40水平设置，所以能够促进水平方向振动的衰减效果。由于把减振装置7设置在支柱3的上层平台8a，所以与把减振装置7设置在支柱3的中层和下层平台8相比，能够更有效地衰减支柱3的一次固有振动。接着说明本发明的第二实施例。在以下的说明中，对于与上述实施例对应的部分则付与相同的符号而省略说明，主要说明不同点。图8 (a)是本发明第二实施例减振装置27的俯视图，图8 (b)是图8 (a)的E所示的区域的放大图。如图8所示，本发明第二实施例的减振装置27具备与第一实施例减振装置7不同的限制机构33。限制机构33具备框部件35和多个滑动部件39。该滑动部件39被设置成与第一重锤11的外周和框部件35的内周抵接，本实施例使用由氟树脂构成的欧依莱丝板。欧依莱丝板利用螺栓34被固定在第一重锤11的外侧。该欧依莱丝板是把滑动性能优良的特殊 烧结体和钢制里衬金属结合的含油烧结合金，所含有的润滑油随着滑动而向整个滑动面供
5口 O本实施例说明了使用由氟树脂构成的欧依莱丝板的情况，但并不限定于该材质，也可以使用由聚酰亚胺树脂构成的板等。本实施例说明了把欧依莱丝板安装在第一重锤11的情况，但并不限定于此，也可以把欧依莱丝板安装在第二重锤21。根据上述结构的减振装置27，由于在第一重锤11的周围设置有滑动部件38，且进而用与第二重锤21形成一体的框部件35把它们包围，所以第二重锤21和第一重锤11在同一水平面内向同方向连动地振动。且安装有滑动部件39的第一重锤11对于第二重锤21而在垂直方向顺利地相对滑动。因此，第一重锤11和第二重锤21在同一水平面内向同方向连动地振动，而且第一重锤11对于第二重锤21而能够在垂直方向相对地振动。接着说明本发明的第三实施例。图9和图10分别是本发明第三实施例减振装置37的俯视图和侧视图。如图9和图10所示，本发明第三实施例的减振装置37具备与第一和第二实施例的减振装置7、27不同的第二振动系统26和限制机构43。第二振动系统26具备包围第一重锤11设置的第二重锤29和支承第二重锤29的多个弹性部件22。第二重锤29包括第三容器48和层叠在第三容器48内被收容的多个重锤片28。第三容器48包括四方形的外筒49、设置在该外筒49内的四边形的内筒50、设置成把在外筒49与内筒50之间形成的间隙下端封闭的底板，在该间隙内收容重锤片28。重锤片28具有与第三容器48内周的水平截面相同的形状。该重锤片28是包括构成第一重锤11的所述重锤片14的结构，本实施例中，由同一平面内并列的四片重锤片14和与该重锤片14的水平截面形状不同的重锤片51所构成。能够把第二重锤29的重锤片14与第一重锤11的重锤片14相互替换。限制机构43具备包围第一重锤11设置的框部件44和多个滑动部件38。作为框部件44，本实施例是利用第二重锤29的内筒50。也可以使用新的四边形筒体来形成框部件44。这时，把构成框部件44的外周面分别用螺栓等固定在第二重锤29的内筒50内周面，与第二重锤29 —体化。根据上述结构的减振装置37，由于在第一重锤11的周围设置有滑动部件38，且进而用第二重锤29 把它们包围，所以第二重锤29和第一重锤11在同一水平面内向同方向连动地振动。且安装有滑动部件38的第一重锤11对于第二重锤29而在垂直方向顺利地相对滑动。因此，第一重锤11和第二重锤29在同一水平面内向同方向连动地振动，而且第一重锤11对于第二重锤29而能够在垂直方向相对地振动。接着说明本发明的第四实施例。图11和图12分别是本发明第四实施例减振装置47的俯视图和侧视图。如图11和图12所示，本发明第四实施例的减振装置47具备与第三实施例的减振装置37不同的限制机构45。限制机构45具备框部件44和设置在第一重锤11与框部件44之间的多个滑动部件39。滑动部件39与第二实施例同样地是使用欧依莱丝板。把欧依莱丝板用螺栓34固定在第一重锤11的外周侧面。根据上述结构的减振装置47，由于在第一重锤11的周围设置有滑动部件39，且进而用第二重锤29把它们包围，所以第二重锤29和第一重锤11在同一水平面内向同方向连动地振动。且安装有滑动部件39的第一重锤11对于第二重锤29而在垂直方向顺利地相对滑动。因此，第一重锤11和第二重锤29在同一水平面内向同方向连动地振动，而且第一重锤11对于第二重锤29而能够在垂直方向相对地振动。在上述各实施例中说明了第一重锤11的形状是四方柱的情况，但并不限定于该形状，也可以是三棱柱状、五角柱状等多角柱。也可以是圆柱状、椭圆柱状。在该情况下，只要把框部件35、44设定成是沿第一重锤11外周的多角形和圆形的筒状体便可。符号说明I风力发电装置 2基础 3支柱 4机舱 5旋转体5A旋转毂 5B叶片 7、27、37、47减振装置8平台 8a上层平台 9开口 10第一振动系统11第一重锤 12自由接头 13支承棒 14重锤片15第一容器 16第二容器 17延长部 18侧板20、26第二振动系统 21、29第二重锤 22弹性部件23连接材料 24橡胶 25、28重锤片 25A、25B重锤片30、33、43、45限制机构 31引导器 32滑动体34、36螺栓 35、44框部件 38、39滑动部件40缓冲器 41托架 46槽 47凸部 48第三容器49外筒 50内筒 51重锤片 52梯子53A、53B电缆 100连结部件
权利要求
1.一种减振装置，其是结构物的减振装置，其特征在于，包括 第一振动系统，其具有第一重锤、为了把所述第一重锤支承在所述结构物上而竖立设置在所述结构物的支承棒、把所述支承棒的下端与所述结构物连接的下侧自由接头、把所述支承棒的上端与所述第一重锤连接的上侧自由接头； 第二振动系统，其具有竖立设置在所述结构物的弹性部件、设置在所述弹性部件上的第二重锤； 限制机构，其在所述第二重锤上限制所述第一重锤，使所述第一重锤和所述第二重锤在同一水平面内向同方向振动，且使第一重锤对于第二重锤而在垂直方向相对振动。
2.如权利要求I所述的减振装置，其特征在于， 所述限制机构具备 包围所述第一重锤设置的框部件、 设置在所述第一重锤的外周与所述框部件内周之间的多个滑动部件。
3.如权利要求I所述的减振装置，其特征在于，所述第一重锤和所述第二重锤中的至少一个是由各个能够装卸的多个重锤片构成。
4.如权利要求I所述的减振装置，其特征在于，所述结构物是风力发电装置。
5.一种设置在所述风力发电装置的支柱内的权利要求4所述的减振装置，其特征在于， 相对所述第一振动系统而在所述支柱的周向两相邻设置有一对所述第二振动系统，在一对所述第二振动系统之间设置有框部件，其与所述第二重锤形成为一体并被设置成把所述第一重锤包围；多个滑动部件，其被设置在所述第一重锤与所述框部件之间。
6.如权利要求I所述的减振装置，其特征在于，在所述第一重锤和所述第二重锤的合计重量是一定而不变的情况下，通过使所述第一重锤与所述第二重锤的重量比变化而能够调整装置本体的周期。
7.如权利要求I所述的减振装置，其特征在于，还具备缓冲器，其一端与所述结构物连接，另一端与所述第一重锤或所述第二重锤连接。
8.如权利要求7所述的减振装置，其特征在于，所述缓冲器被水平设置。
9.一种风力发电装置，其特征在于，具备权利要求广8中任一项所述的减振装置。
10.如权利要求9所述的风力发电装置，其特征在于，把所述减振装置设置在所述风力发电装置支柱的上层平台处。
11.一种减振方法，其是结构物的减振方法，其特征在于， 把第一振动系统竖立设置在所述结构物上，该第一振动系统具有两端连接有自由接头的支承棒和经由所述自由接头而与所述支承棒的一端连接的第一重锤，且把所述支承棒的另一端与所述结构物连接， 把第二振动系统竖立设置在所述结构物，该第二振动系统具有弹性部件和与所述弹性部件的一端连接的第二重锤，且把所述弹性部件的另一端与所述结构物连接， 在所述第二重锤上利用限制机构限制所述第一重锤， 在所述结构物振动时，使所述第一重锤和所述第二重锤在同一水平面内向同方向振动，且使第一重锤对于第二重锤在垂直方向相对振动。
12.如权利要求11所述的减振方法，其特征在于，所述第一重锤和所述第二重锤中的至少一个是由各个能够装卸的多个重锤片构成， 通过改变构成所述第一重锤和所述第二重锤的至少一个的所述重锤片的个数而使所述第一重锤与所述第二重锤的重量比变化。
全文摘要
本发明提供一种减振装置和具有该减震装置的风力发电装置以及减振方法，该减震装置能够设置在狭小的空间内，并且能够制作便宜。减振装置(7)包括反摆状的第一振动系统(10)；反摆状的第二振动系统(20)，其设置在第一振动系统(10)的两侧；限制机构(30)，其限制构成第一振动系统(10)的第一重锤(11)和限制构成第二振动系统(20)的第二重锤(21)；缓冲器(40)，其用于衰减第一重锤(11)和第二重锤(21)的振动，减振装置(7)设置在多个平台(8)中的上层平台(8a)上。
文档编号F03D11/00GK102893052SQ201180005220
公开日2013年1月23日 申请日期2011年4月22日 优先权日2011年4月22日
发明者川端稔, 笹岛圭辅, 久保充司, 原田秀秋 申请人:三菱重工业株式会社