一种超低频电磁双调谐质量-惯质阻尼器

本发明属于阻尼器，尤其是涉及一种超低频电磁双调谐质量-惯质阻尼器。

背景技术：

1、由于浮式风机系统构成复杂，且海上运行环境复杂，海上半潜漂浮式风机（semisubmersible floating offshore wind turbine, ss-fowt）浮式平台在风浪流等耦合作用下易发生大幅低频振动，进一步导致塔顶与叶尖处发生大变形，影响风力发电机的发电效率和安全运营，严重制约我国风电技术的进一步发展。针对ss-fowt浮式平台超低频振动，结合ss-fowt浮式平台的几何特征，最有效的方式是在平台上安装竖向阻尼器进行减振控制。然而，现有的调谐减振装置难以胜任对ss-fowt浮式平台超低频振动控制的新挑战，存在静伸长量过长等问题。

技术实现思路

1、为了解决上述技术问题，本发明提供一种结构简单，安装方便，成本低，能够调谐海上半潜漂浮式风机浮式平台发生的大幅超低频振动的超低频电磁双调谐质量-惯质阻尼器。

2、本发明采用的技术方案是：

3、一种超低频电磁双调谐质量-惯质阻尼器，包括调谐弹簧、电机、飞轮、恒力弹簧、扭转弹簧、调谐质量块及安装支架；安装支架底部安装有带轮i，安装支架顶部固定安装有顶板，顶板上安装有电机、带轮ⅱ及弹簧安装架，电机的输出轴与带轮ⅱ的轮轴之间通过扭转弹簧同轴连接，电机的输出轴上安装有飞轮，所述的带轮i和带轮ⅱ通过皮带连接；所述的调谐质量块位于顶板下方，调谐质量块通过调谐弹簧及恒力弹簧与弹簧安装架顶部连接；调谐质量块与皮带通过锁带夹连接。

4、进一步的，所述的顶板底面上安装有张紧轮，张紧轮位于皮带外侧，能够对皮带张紧。

5、进一步的，所述的安装支架包括四个支撑杆，四个支撑杆分别固定安装在底板的四个角处，顶板安装在四个支撑杆上；所述的带轮i安装在底板上；所述的调谐质量块位于四个支撑杆之间。

6、进一步的，所述的弹簧安装架为t形，弹簧安装架的竖梁安装在顶板上，垂直于顶板设置；所述的调谐弹簧及恒力弹簧的上端安装在弹簧安装架的横梁上，调谐弹簧及恒力弹簧位于竖梁的两侧。

7、与现有技术相比，本发明的有益效果如下：

8、本发明结构简单，安装方便，成本低；其设有飞轮，飞轮产生的惯质可以远大于其自身的物理质量，大幅提升了本发明的减振性能。

9、本发明的电机在旋转发电的过程，能够同时产生并联的惯质与阻尼力，可以同时实现惯质与电磁阻尼耗能的效果。

10、本发明在调谐质量阻尼器基础上，用基于旋转电机、飞轮和扭转弹簧的电磁调谐惯质阻尼器替代传统的粘滞阻尼器，可以实现双重调谐效果，进一步提升了阻尼性能。

11、本发明设有恒力弹簧，恒力弹簧的力的输出是恒定的，因此，本发明中利用恒力弹簧对重力中和，利用传统弹簧进行调谐，有效的克服了传统竖向调谐减振阻尼器在对低频振动优化减振时存在弹簧静伸长量过长的问题。

技术特征：

1.一种超低频电磁双调谐质量-惯质阻尼器，其特征是：包括调谐弹簧、电机、飞轮、恒力弹簧、扭转弹簧、调谐质量块及安装支架；安装支架底部安装有带轮i，安装支架顶部固定安装有顶板，顶板上安装有电机、带轮ⅱ及弹簧安装架，电机的输出轴与带轮ⅱ的轮轴之间通过扭转弹簧同轴连接，电机的输出轴上安装有飞轮，所述的带轮i和带轮ⅱ通过皮带连接；所述的调谐质量块位于顶板下方，调谐质量块通过调谐弹簧及恒力弹簧与弹簧安装架顶部连接；调谐质量块与皮带通过锁带夹连接。

2.根据权利要求1所述的超低频电磁双调谐质量-惯质阻尼器，其特征在于：所述的顶板底面上安装有张紧轮，张紧轮位于皮带外侧，能够对皮带张紧。

3.根据权利要求1所述的超低频电磁双调谐质量-惯质阻尼器，其特征在于：所述的安装支架包括四个支撑杆，四个支撑杆分别固定安装在底板的四个角处，顶板安装在四个支撑杆上；所述的带轮i安装在底板上；所述的调谐质量块位于四个支撑杆之间。

4.根据权利要求1所述的超低频电磁双调谐质量-惯质阻尼器，其特征在于：所述的弹簧安装架为t形，弹簧安装架的竖梁安装在顶板上，垂直于顶板设置；所述的调谐弹簧及恒力弹簧的上端安装在弹簧安装架的横梁上，调谐弹簧及恒力弹簧位于竖梁的两侧。

技术总结
本发明公开了一种超低频电磁双调谐质量‑惯质阻尼器，包括调谐弹簧、电机、飞轮、恒力弹簧、扭转弹簧、调谐质量块及安装支架；安装支架底部安装有带轮I，安装支架顶部固定安装有顶板，顶板上安装有电机、带轮Ⅱ及弹簧安装架，电机的输出轴与带轮Ⅱ的轮轴之间通过扭转弹簧同轴连接，电机的输出轴上安装有飞轮，带轮I和带轮Ⅱ通过皮带连接；所述的调谐质量块位于顶板下方，调谐质量块通过调谐弹簧及恒力弹簧与弹簧安装架顶部连接；调谐质量块与皮带通过锁带夹连接。本发明结构简单，安装方便，成本低，其实现了双重调谐电磁耗能，并进一步提高了其阻尼性能，引入恒力弹簧中和阻尼器重力，解决了海上半潜漂浮式风机平台超低频振动控制的问题。

技术研发人员：罗一帆,郜健博,孙洪鑫,禹见达,温青,彭剑
受保护的技术使用者：湖南科技大学
技术研发日：
技术公布日：2024/5/6