一种环形调频液体阻尼器制造技术

本实用新型专利技术公开了一种环形调频液体阻尼器，包括内壁、外壁、内装溶液、固定螺栓孔，阻尼器腔体为封闭式空间环状腔体，腔体外壁上下两侧对称设置固定螺栓孔，通过螺栓与风力发电塔相连。该装置可轻易安装至风力发电塔轴中，不会对其他机械装置产生任何影响，也不会限制转动系统的工作空间。该阻尼器通过调整阻尼器腔体内外径的比值、腔体高度与液体的深度，控制阻尼器质量比与液面振动的基频，应用时将其调谐至结构振动的基本频率进行非线性振动控制。遇到较大风致振动时，阻尼器环状腔体内部液体产生大幅度晃动，利用其调频液体阻尼特性与环向几何特征，迅速并有效减少风力发电塔中的动力反应，对风力发电塔进行良好的保护。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种环形调频液体阻尼器，属于土木工程振动控制

技术介绍
近年来，由于绿色能源全球需求的日益增加，风力发电的应用愈加广泛。为了提高发电的效率，风力发电塔变得越来越高，伴随而来的问题也越来越多，这些柔性的结构在风致荷载与转子运行作用下会产生剧烈的振动，而过度振动会导致风力发电塔内部灵敏构件使用寿命减短以及运行与维护费用的增加。风力发电塔本身多数为薄壁圆截面钢结构，结构本身阻尼非常低，超出了传统规范反应谱所能考虑的阻尼比范围。因此，创新技术手段对于减轻风力发电塔可能产生的剧烈振动是必要的。调频液体阻尼器(TunedLiquidDamper，TLD)是一种被动消能减振装置，由于其优异的性能，人们近年来进行了大量的相关研究和应用。调谐液体阻尼器利用固定水箱中的液体在晃动过程中产生的惯性力来提供减振作用，其具有构造简单、安装容易、自动激活性能好、造价低等优势。然而，现有调频液体阻尼器也存在着一定的缺陷，如广泛应用的传统方形、圆柱形阻尼器缸体往往需要一个巨大的安装和运行空间，这就使阻尼器很难应用在空间往往十分有限的风力发电塔中。因此，研制一种新型高效的调频液体阻尼器是十分必要的，这种阻尼器能够轻易地安装到风力发电塔轴中，不会对其他机械装置产生任何影响，也不会限制转动系统的工作空间，适用于更高大、高效的风塔振动控制。
技术实现思路
为克服上述传统调频液体阻尼器在风力发电塔振动控制中的应用缺陷，本技术提供一种环形调频液体阻尼器，该阻尼器安装于风力发电塔钢桅杆上部，可有效减弱风塔的横向位移响应并占用较少的安装运行空间。本技术为实现上述目的，通过以下技术方案实现：一种环形调频液体阻尼器，包括腔体外壁1、腔体内壁2、内装液体3、固定螺栓孔4，其特征在于：环形调频液体阻尼器腔体为腔体外壁1、腔体内壁2和上下封板共同组成的封闭式空间环状腔体；阻尼器腔体外壁1上下两侧对称设置固定螺栓孔4，避免因风电塔桅杆不连续而导致抗弯刚度削弱所产生的不利影响；腔体内壁2内部预留圆形空间，供风力发电塔内部线路穿过；当风力发电塔发生振动时，内装液体3在环状腔体内的液体竖向位差提供其运动的非线性恢复力，同时内装液体3发生水平晃动产生惯性力，通过腔体外壁1与腔体内壁2传递，作用于风力发电塔进行非线性振动控制，从而减弱发电塔的水平振动，达到预期目标。上述的环形调频液体阻尼器，通过调整阻尼器缸体内外径的比值、腔体高度与液体的深度，从而控制阻尼器质量比与液面振动的基频。上述的环形调频液体阻尼器，所述内装液体3根据实际需求选用一类或多类粘度不同的稳定液体；考虑低温影响时，可添加防冻剂。上述的环形调频液体阻尼器，由高强螺栓通过固定螺栓孔4与风力发电塔桅杆外壁相连。本技术的有益效果是，可通过调节阻尼器腔体内外径的比值、腔体高度与液体的深度，从而控制阻尼器质量比与液面振动的基频，达到设计的最优化。既能够减轻风致作用对风力发电机产生的响应，又适用于风力发电机中的有限空间，且不会对内部机械布置和日后维修等造成影响。适用于更高大，更高效的风电塔减振设计。附图说明下面结合附图和具体实施方式对本技术进一步说明。图1为本技术装置俯视图；图2为本技术侧截面图；图3为本技术装置立体示意图；图4为本技术装置安装位置示意图；图中1.腔体外壁，2.腔体内壁，3.内装液体，4.固定螺栓孔。具体实施方式如图所示，本技术主要包括腔体外壁1、腔体内壁2、内装液体3、固定螺栓孔4。环形调频液体阻尼器腔体外壁1与腔体内壁2均为钢制，涂有防腐涂料。阻尼器腔体为封闭体系，因此不会有空气渗入从而发生腐蚀。调频液体阻尼器通过摩擦型高强螺栓由固定螺栓孔4与风力发电塔桅杆外壁相连。根据实际工程情况，环形调频液体阻尼器通过控制阻尼器腔体内外径的比值、腔体高度与液体的深度，从而调节阻尼器质量比与液面振动的基频达到控制的最优化。环形调频液体阻尼器组件运至工作地点后，根据相关人员指导添加内装液体3后进行现场组装。所选内装液体3为单一或多种粘度不同的稳定液体，考虑低温影响时，可选用水与防冻剂的混合物，如按一定比例水与醇类液体的混合液。当风力发电塔发生振动时，阻尼腔体内粘滞液体晃动产生作用于腔体外壁1与腔体内壁2的非线性惯性力，内装液体3在环状腔体内的液体竖向位差提供其运动的非线性恢复力。惯性力通过腔体外壁1与腔体内壁2传递为作用于风力发电塔的非线性控制力，从而减弱发电塔的水平振动，达到预期目标。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种环形调频液体阻尼器，包括腔体外壁(1)、腔体内壁(2)、内装液体(3)、固定螺栓孔(4)，其特征在于：环形调频液体阻尼器腔体为腔体外壁(1)、腔体内壁(2)和上下封板共同组成的封闭式空间环状腔体；阻尼器腔体外壁(1)上下两侧对称设置固定螺栓孔(4)，避免因风电塔桅杆不连续而导致抗弯刚度削弱所产生的不利影响；腔体内壁(2)内部预留圆形空间，供风力发电塔内部线路穿过；当风力发电塔发生振动时，内装液体(3)在环状腔体内的液体竖向位差提供其运动的恢复力，同时内装液体(3)发生水平晃动产生非线性惯性力，通过腔体外壁(1)与腔体内壁(2)传递，作用于风力发电塔进行非线性振动控制，从而减弱发电塔的水平振动，达到预期目标。

【技术特征摘要】
1.一种环形调频液体阻尼器，包括腔体外壁(1)、腔体内壁(2)、内装液体(3)、固定螺栓孔(4)，其特征在于：环形调频液体阻尼器腔体为腔体外壁(1)、腔体内壁(2)和上下封板共同组成的封闭式空间环状腔体；阻尼器腔体外壁(1)上下两侧对称设置固定螺栓孔(4)，避免因风电塔桅杆不连续而导致抗弯刚度削弱所产生的不利影响；腔体内壁(2)内部预留圆形空间，供风力发电塔内部线路穿过；当风力发电塔发生振动时，内装液体(3)在环状腔体内的液体竖向位差提供其运动的恢复力，同时内装液体(3)发生水平晃动产生非线性惯性力，通过腔体外壁(1)与腔体内壁...

【专利技术属性】
技术研发人员：章宝土，
申请(专利权)人：绍兴市上虞现代教育发展有限公司，
类型：新型
国别省市：浙江;33