用于缓冲在风力设备中出现的振动的振动吸收器制造技术

本发明专利技术涉及新颖的旋转对称的缓冲器（图3A）用于消除和避免在机器和设备、尤其风力设备中的振动，其中，所述缓冲通过磁体地产生的涡流来进行。本发明专利技术此外涉及振动吸收器、尤其摆式吸收器（7），其装备有这样的磁体缓冲器，以及涉及经受振动力的设备、尤其风力设备，其具有这样的振动吸收器。

Magnet buffer for a vibration absorber

The present invention relates to novel rotationally symmetric buffers (Fig. 3A) for eliminating and avoiding vibrations in machines and equipment, especially in wind power equipment, wherein the buffer is carried out by eddy currents generated by the magnet. The invention further relates to a vibration absorber, especially pendulum absorber (7), it is equipped with a magnet buffer such, and to withstand vibration equipment, especially wind power equipment, which has such a vibration absorber.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于振动吸收器的磁体缓冲器
本专利技术涉及旋转对称的缓冲器用于消除和避免在机器和设备、尤其风力设备中的振动，其中，通过磁体地产生的涡流进行缓冲。本专利技术尤其涉及相对于纵轴线旋转对称布置的涡流缓冲器，所述涡流缓冲器由相应取向的永磁体和/或电磁体的、在环磁体的或组件的总体方面环形围绕提及的纵轴线布置的单个的或多个分层的环磁体或磁的环形的组件构成。本专利技术此外涉及振动吸收器、尤其摆式吸收器，其装备有这样的磁体缓冲器，涉及以及经受振动力的设备、尤其风力设备，其具有这样的振动吸收器。
技术介绍
磁体或涡流缓冲器本身对于现有技术来说已知。这种缓冲器的功能方式基于，在电的导体中（所述导体由于变化的磁场而运动）感应出电流。这种感应的电流（还称为涡流）同样产生磁场。所述磁场抵抗第一磁场起作用并且由此产生阻力。通过在导体和磁场之间的轴向的相对运动使得在所述导体中感应出环绕的涡流。这种所引起的涡流又形成磁场，所述磁场抵抗初始的磁场起作用并且制动所述导体的运动。如果速度提高，则在所述导体中的涡流提高，这引起更强的磁场，由此所述运动被进一步并且加强地制动。在DE3741578A1中描述用于精密机器的震动缓冲装置，所述震动缓冲装置基于在磁场的北极和南极之间的板的运动。US2007/0131504描述平的震动缓冲器，在其中横向摆式装置在布置成平的磁场的场中运动。在EP2696072中描述用于风力设备的带有质量摆的振动吸收器组件。所述质量摆在此在振动情况中在优选地两个振动装置中被引导，其中，引起穿过布置成平的磁场的运动，所述磁场产生起缓冲作用的涡流。在现有技术中描述的磁体缓冲器具有如下缺点，即其是非常取决于方向的并且不能够轴向转动。此外利用所述磁体缓冲器常常不能够充分地实现常常超过1000kNs/mxm3的高的缓冲密度，但所述缓冲密度在使用风力设备、尤其带有100m高度并且在此之上的塔的风力设备的情况下是绝对所需的。
技术实现思路
由此存在如下任务，即提供磁体缓冲器、其尤其用于使用在风力设备中，所述磁体缓冲器不再具有描述的缺点。所述任务通过提供在下面并且在权利要求中特征化的磁体的缓冲器以及具有这种磁体缓冲器的振动吸收器得到解决。此时发现的是，振动缓冲器（其基本上由由能传导的但不能够磁化的材料制成的管构成，所述管通过围绕所述管周围布置的、由能够磁化的材料、尤其永磁体和/或生成磁场的电的线圈构成的环来运动）产生涡流（“Eddy-current”），所述涡流又感应出磁场，所述磁场抵抗所述初始的磁场起作用，并且由此引起所述管的运动的制动或所述运动的缓冲。如果这种管例如与振动装置、尤其摆连接，则所述振动或摆式运动能够有效地得到缓冲。现有技术的涡流缓冲器仅仅达到最大1000kNs/mxm3的缓冲密度。借助于在此介绍的根据本专利技术的缓冲器能够相应于所使用的磁体的结构部件的类型和数量地实现在500和3000-5000kNs/mxm3之间的、然而一般明显超过1000kNs/mxm3的、优选地大于等于1500kNs/mxm3的、尤其大于等于2500kNs/mxm3的缓冲密度。这为相对于现有技术的巨大的改善。由此这种根据本专利技术的磁体缓冲器尤其最好适用于在中等的和大的风力设备中的、但还有其它的易受振动的高的建筑物和设备中的摆式吸收器，以便减少或避免所有类型的在这些设备中出现的干扰振动。在下面并且在权利要求中使用如下一些概念，对此应该对其简短地进行阐述。根据定义，概念“环”或“磁体环”包括所有的能够想到的环形的或几乎环形的形状，也就是说所有关于想象的中点具有定义的相同的或几乎相同的间距的组件，其中，带有至少六个角的均匀的多角形一起被包括在内。此外将外部的和内部的环、磁体环或环组件区分开。外部的环根据本专利技术为关于导体管或缓冲器管（3）在外部围绕所述管（3）来引导的、磁体的环组件，而在遵守一定的、几乎相同的间距的情况下没有在一定的区域中与外壁处于接触。内部的环根据本专利技术为关于所述导体管或缓冲器管（3）在内部围绕所述管（3）、也就是说沿着内阻来引导的、磁体的环组件，而在遵守一定的、几乎相同的间距的情况下没有在一定的区域中与所述内阻处于接触。此外将径向磁化的或能够磁化的环和轴向磁化的或能够磁化的环区分开。在此“径向”和“轴向”基于所述缓冲器管（3）的或整个根据本专利技术的磁体缓冲器的纵轴线。“磁化的环”在此意味着，所使用的磁体的北南取向或者轴向或者径向地相对于提及的纵轴线来布置。轴向和径向取向的磁体与磁化方向的一定的顺序的组合也被称为“海尔贝克组件”。此外将由“永磁体”和“电磁体”构成的环或环组件区分开来。永磁体涉及本身由永久磁体的材料构成，所述材料完全或部分构造成环形，或为矩形的扁平或立方磁体，其圆形地并排布置。电磁体根据定义涉及以线圈环的形式的线圈或线圈体，其中，所述线圈或线圈环在电流通流时才建立磁场。如果没有其它说明，线圈环由环形地围绕所述管（3）的直径伸延的线圈卷构成。详细地使用下面的概念：·外部的径向磁化的永磁体（1）·内部的径向磁化的永磁体（4）·外部的径向磁化的、以卷绕的线圈（6）的形式的电磁体·内部的径向磁化的、以卷绕的线圈（16）的形式的电磁体·外部的轴向磁化的永磁体（11）·内部的轴向磁化的永磁体（12）·海尔贝克组件：类型（1）（11）或（4）（12）的相邻的永磁体的组件，其中所述磁化方向从磁体到相邻的磁体分别沿一个方向以90°地改变。由此本专利技术的主题是旋转对称的磁体缓冲器，包括（i）缓冲器管（3），由不能够磁化的能传导的材料、优选地铝、铜或由这些金属构成的合金制成，（ii）围绕所述缓冲器的纵轴线旋转对称的设有固定器件的载体装置（10），所述载体装置具有由一个或多个永磁体（1）或作为电磁体起作用的线圈（6）构成的、至少一个、优选地两个至十个磁体的外部的环或相应环形的组件，其如下布置或磁化，使得所述磁体的北极和南极关于所述磁体缓冲器的管（3）的纵轴线或者径向向内或者径向向外指向，其中，提及的磁的外部的环（1）（6）在所述缓冲器管（3）上推移，并且环和管相对彼此能够运动，并且在所述至少一个磁体的环（1）（6）和所述缓冲器管（3）的外面之间的间距大于等于0.1mm并且小于等于2.0mm、优选地0.25-1.5mm、尤其0.5-1.0mm，其中，在使用两个或更多环（1）（6）、或环形的组件的情况下，其如下布置或磁化，使得一平面的磁体环（1）（6）的径向指向的极性反向于直接地之上和/或之下布置的磁体环（1）（6）的径向指向的极性，也就是说径向磁化的环平面在其极性方面交替，以及（iii）可选地或优选地至少一个由铁磁体的材料制成的环（2）或相应的环形的组件，例如由钢、优选地具有相对高的铁含量的钢制成或由其组成的部段构成，其中，所述环（2）直接地包围所述至少一个磁体的外部的环（1）（6）并且所述环（2）的数量相应于所述环（1）（6）的数量。在一种特别的、特别有利的实施方式中，根据本专利技术的磁体缓冲器包括缓冲管（3），在所述缓冲管的内部中存在有另外的管或棒（15），其由铁磁体的、也就是说能够磁化的材料制成，其能够将所述磁化和由此所述缓冲加强至少三倍。这种实施方式尤其能够在小的场地需求的情况下来代替在下面描述的另外的实施方式，所述另外的实施方式在不能够磁化的但能传导的缓本文档来自技高网...

【技术保护点】
旋转对称的磁体缓冲器，包括（i）由不能够磁化的能传导的材料制成的缓冲器管（3），（ii）围绕所述缓冲器的纵轴线旋转对称的、设有固定器件的载体装置（10），所述载体装置具有由一个或多个永磁体（1）或由以线圈（6）的形式的一个或多个电磁体构成的、至少一个关于所述缓冲器管（3）外部的磁体的环组件，所述环组件如下布置，使得提及的磁体的北极和南极关于所述磁体缓冲器的纵轴线或管（3）或者径向向内或者径向向外指向，其中，至少一个磁体的外部的环（1）（6）在所述缓冲器管（3）上推移，并且环和管相对彼此能够无触碰地并且无摩擦地运动，并且在所述至少一个磁体的环（1）（6）和所述缓冲器管（3）的外面之间的间距为大于等于0.1mm且小于等于2.0mm，以及（iii）至少一个由铁磁体的材料制成的环（2）或由其组装的部段，其直接地包围所述至少一个磁体的外部的环（1）（6）。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.08.13 EP EP14002824.2;2014.12.16 EP EP14004231.旋转对称的磁体缓冲器，包括（i）由不能够磁化的能传导的材料制成的缓冲器管（3），（ii）围绕所述缓冲器的纵轴线旋转对称的、设有固定器件的载体装置（10），所述载体装置具有由一个或多个永磁体（1）或由以线圈（6）的形式的一个或多个电磁体构成的、至少一个关于所述缓冲器管（3）外部的磁体的环组件，所述环组件如下布置，使得提及的磁体的北极和南极关于所述磁体缓冲器的纵轴线或管（3）或者径向向内或者径向向外指向，其中，至少一个磁体的外部的环（1）（6）在所述缓冲器管（3）上推移，并且环和管相对彼此能够无触碰地并且无摩擦地运动，并且在所述至少一个磁体的环（1）（6）和所述缓冲器管（3）的外面之间的间距为大于等于0.1mm且小于等于2.0mm，以及（iii）至少一个由铁磁体的材料制成的环（2）或由其组装的部段，其直接地包围所述至少一个磁体的外部的环（1）（6）。2.根据权利要求1所述的磁体缓冲器，其特征在于，所述磁体缓冲器具有两个至十个磁体的外部的环（1）（6），所述两个至十个磁体的外部的环彼此重叠地堆叠，其中，所述磁体环（1）（6）的径向指向的极性从径向磁化的环平面到径向磁化的环平面地交替。3.根据权利要求1或2所述的磁体缓冲器，其特征在于，所述磁体缓冲器除了所述缓冲器管（3）之外还具有由铁磁体的材料制成的管或相应的圆棒（15），所述管或所述圆棒贴靠在所述缓冲器管（3）的内壁处并且与所述缓冲器管如下连接，使得实现与所述缓冲器管（3）的共同的运动。4.旋转对称的磁体缓冲器，包括（i）由不能够磁化的能传导的材料制成的缓冲器管（3），（ii）围绕所述缓冲器的纵轴线旋转对称的、设有固定器件的载体装置（10），所述载体装置具有由一个或多个永磁体（4）或由以线圈（16）的形式的一个或多个电磁体构成的、至少一个关于所述缓冲器管（3）内部的磁体的环组件，所述环组件如下布置，使得所述磁体的北极和南极关于所述磁体缓冲器的纵轴线或管（3）或者径向向内或者径向向外指向，其中，至少一个磁体的内部的环（4）（16）推移到所述缓冲器管（3）中，并且环和管相对彼此能够无触碰地并且无摩擦地运动，并且在所述至少一个磁体的环（4）和所述缓冲器管（3）的内面之间的间距为大于等于0.1mm且小于等于2.0mm，以及（iii）至少一个由铁磁体的材料制成的实心的柱状的核芯（5）或由其组装的部件，所述核芯由所述至少一个磁体的内部的环（4）（16）直接地包围。5.根据权利要求4所述的磁体缓冲器，其特征在于，所述磁体缓冲器具有两个至十个磁体的内部的环（4）（16），所述两个至十个磁体的内部的环彼此重叠地堆叠，其中，所述磁体环（4）（16）的径向指向的极性从径向磁化的环平面到径向磁化的环平面地交替。6.根据权利要求1所述的磁体缓冲器，其特征在于，所述磁体缓冲器除了所述至少一个磁体的外部的环组件（1）（6）之外还具有由一个或多个永磁体（4）或由以线圈（16）的形式的一个或多个电磁体构成的、内部的磁体的环组件，所述环组件如下布置，使得所述磁体的北极和南极关于所述磁体缓冲器的纵轴线或管（3）或者径向向内或者径向向外指向，其中，磁体的内部的环（4）（16）的组件和极性如下来选取，使得所述磁体的内部的环相对于磁体的外部的环（1）（4）放置在相同的平面上并且内部的和外部的环的对置的极穿过所述缓冲器管（3）的壁吸引，并且所述缓冲器管（3）相对于提及的磁体的环组件能够无触碰地和无摩擦地运动。7.根据权利要求6所述的磁体缓冲器，其特征在于，在所述至少一个磁体的内部的环（4）（16）和所述缓冲器管（3）的内面之间的间距为大于等于0.1mm并且小于等于2.0mm。8.根据权利要求6或7所述的磁体缓冲器，其特征在于，所述磁体缓冲器具有至少一个由铁磁体的材料制成的实心的柱状的核芯（5）或由其组装的部件，所述核芯由所述至少一个磁体的内部的环（4）（16）直接地包围。9.根据权利要求6-8中任一项所述的磁体缓冲器，其特征在于，所述磁体缓冲器具有两个至十个磁体的外部的环（1）（6）并且相应地具有许多在相应相同的平面上相对布置的磁体的内部的环（4）（16），其分别轴向彼此重叠地堆叠，其中，所述磁体环（1）（6）和（4）（16）的径向指向的极性从径向磁化的环平面到径向磁化的环平面地交替。10.根据权利要求1-9中任一项所述的磁体缓冲器，其特征在于，至少一个磁体环为永磁体（1）（4）。11.根据权利要求1–9中任一项所述的磁体缓冲器，其特征在于，至少一个磁体的环为作为电磁体起作用的线圈（6）（16）。12.根据权利要求1-11中任一项所述的磁体缓冲器，其特征在于，所述磁体缓冲器具有至少一个为永磁体（1）（4）的径向磁化的环并且具有至少一个为作为电磁体起作用的线圈（6）（16）的径向磁化的环。13.根据权利要求1-10中任一项所述的磁体缓冲器，其特征在于，所述磁体缓冲器具有仅仅一个或多个外部的（1）或内部的（4）永磁体（1）（4）。14.根据权利要求13所述的磁体缓冲器，其特征在于，所述磁体缓冲器（i）具有至少一个由一个或多个径向磁化的永磁体（1）构成的磁体的外部的环组件，以及（ii）附加地具有至少一个由一个或多个永磁体构成的外部的磁体的环组件（11），所述环组件在外部无触碰地布置在所述缓冲器管（3）处，其中，磁体（11）的北-南磁化方向关于所述磁体缓冲器的纵轴线轴向向上或向下指向。15.根据权利要求14所述的磁体缓冲器，其特征在于，所述磁体缓冲器具有至少两个轴...

【专利技术属性】
技术研发人员：S格兰兹纳，
申请(专利权)人：ESM能源及振动控制技术米奇有限公司，
类型：发明
国别省市：德国,DE