【技术实现步骤摘要】
本专利技术应用于海上风力机领域，具体涉及一种海上风力机组的质量可变塔筒减振系统
技术介绍
1、海上风电由于风资源好、发电利用小时数高、不占用土地资源等诸多优点，近年来在国内外得到快速发展。我国海上风电建设将迎来快速发展阶段，其发展也会在世界范围内得到大力推动。我国海域广阔、可开发的海上风能资源丰富，且负荷密度高的主要经济圈都比较靠近海洋，风电不需要长距离的运输，很符合用电负荷中心的需求。海上风电的研制和发展不只是我国风电工业规模扩张的重要环节，也是促进海洋能源工业发展的有效方式，拥有良好的发展前景和重要的战略意义。随着风电技术的发展，海上风机的单机容量趋向于大型化，为了捕获更多的风能，通过增大叶片尺寸来增加迎风扫略面积，这就需要更高的塔架支撑，这将导致海上风机运行中机组振动现象加剧。此外，海上漂浮式风力发电机组长期作业在复杂多变的恶劣海洋环境下，更易受到极端风载荷和波浪载荷的持续作用，在这些外部载荷的长期联合作用下，极易引起塔架和叶片振动过大，不仅会造成机组运作效率衰减，还会造成关键零部件的疲劳损伤，严重的会导致结构破坏，缩短机组使用寿命。
2、目前，海上风机减震装置很少设计在塔筒内部，或者仅仅只是单一地在塔筒内设置一个阻尼器，而本专利技术在塔筒内部设计了一个比较完整的减震系统，可以更好地达到减震的效果。
技术实现思路
1、针对以上问题，本专利技术的目的是减少风浪导致的风力机塔筒振动，防止塔筒过度疲劳受损，提高风力机整体的平稳性和发电效率。
2、为实现上述目
3、进一步地，该减震系统将所述质量块的外形设计为四棱柱，并与所述滚轮保持架焊接固定，所述球形滚轮可以转动地设于所述滚轮保持架中。四个球形滚轮排列在矩形的四个顶点处，并且由滚轮保持架固定它们的相对位置，可以实现质量块沿着平面上任意方向的位移。
4、进一步地，将所述弹簧与粘滞阻尼器通过螺栓固定连接在所述质量块的四个侧面，并且另一端同样通过螺栓固定连接在塔筒内壁。因为实际中风浪载荷的方向是不确定的，所以塔筒振动的方向也是不确定的，这样的设计可以将所述质量块的平面360度任意方向的振动转化到相互垂直的两个方向上。
5、进一步地，根据风浪载荷的大小，适当调整质量块的质量会增强阻尼器的减震效果，所以本设计通过使用所述抽水泵和水管从所述水箱中抽水到所述空心质量块实现质量块质量的调整。
6、进一步地，所述水箱位于所述风力机塔筒内部靠上位置，水箱中含有占其体积三分之一左右的水。当风力机受到风浪载荷产生振动时，水箱不仅可以为所述空心质量块提供水，也可以作为液体阻尼器起到进一步减震的作用。风力机塔筒发生振动时，水箱中的水由于运动的滞后性会在水箱中摇晃，与水箱内壁碰撞从而将风力机振动的能量转化。
7、该海上风力机减震系统将风浪载荷作用在风力机上的振动能转化为塔筒内部调谐质量阻尼器中粘滞阻尼杆的内能以及水箱中水的内能消耗掉，使风力机达到减震增稳的效果。
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1.一种海上风力发电机组的质量可变塔筒减振系统，包括风力机叶片(1)，轮毂(2)，机舱(3)，风力机塔筒(5)，塔筒(5)内部靠上位置处的水箱(6)，空心质量块(9)，弹簧(10)，粘滞阻尼器(11)，抽水泵(7)，水管(8)，球形滚轮(13)，滚轮保持架(12)，质块阻尼器底座(14)。
2.根据权利要求1所述的海上风力发电机组的质量可变塔筒减振系统，其特征在于，所述空心质量块(9)，弹簧(10)，粘滞阻尼器(11)，球形滚轮(13)，滚轮保持架(12)，质块阻尼器底座(14)构成调谐质量阻尼器，位于风力机塔筒(5)的内部靠上位置。
3.根据权利要求1所述的海上风力发电机组的质量可变塔筒减振系统，其特征在于，所述空心质量块(9)与所述滚轮保持架(12)通过焊接固定，所述球形滚轮(13)可转动地设于所述滚轮保持架(12)内，使得质量块可以实现360度位移。
4.根据权利要求1所述的海上风力发电机组的质量可变塔筒减振系统，其特征在于，所述粘滞阻尼器(11)两端跟所述空心质量块(9)与所述风力机塔筒(5)内壁通过螺栓连接。
5.根据权利
6.根据权利要求1所述的海上风力发电机组的质量可变塔筒减振系统，其特征在于，所述空心质量块(9)上面中心开孔与所述水箱(6)通过水管(8)连通，所述抽水泵(7)安装在水箱(6)下面外壁，连接水管(8)与水箱(6)。
7.根据权利要求1所述的海上风力发电机组的质量可变塔筒减振系统，其特征在于，所述水箱(2)位于塔筒内部靠上位置且在所述空心质量块(9)之上，所述水箱(6)中装有占其容积三分之一左右的水。
...【技术特征摘要】
1.一种海上风力发电机组的质量可变塔筒减振系统，包括风力机叶片(1)，轮毂(2)，机舱(3)，风力机塔筒(5)，塔筒(5)内部靠上位置处的水箱(6)，空心质量块(9)，弹簧(10)，粘滞阻尼器(11)，抽水泵(7)，水管(8)，球形滚轮(13)，滚轮保持架(12)，质块阻尼器底座(14)。
2.根据权利要求1所述的海上风力发电机组的质量可变塔筒减振系统，其特征在于，所述空心质量块(9)，弹簧(10)，粘滞阻尼器(11)，球形滚轮(13)，滚轮保持架(12)，质块阻尼器底座(14)构成调谐质量阻尼器，位于风力机塔筒(5)的内部靠上位置。
3.根据权利要求1所述的海上风力发电机组的质量可变塔筒减振系统，其特征在于，所述空心质量块(9)与所述滚轮保持架(12)通过焊接固定，所述球形滚轮(13)可转动地设于所述滚轮保持架(12)内，使得质...
【专利技术属性】
技术研发人员：谭剑锋，赵京龙，张振，葛由由，陈林海，雍天，杨宇霄，邢肖兵，
申请(专利权)人：南京工业大学，
类型：发明
国别省市：
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