[發明專利]一種水平軸風力發電機組葉片疲勞降載裝置及方法

在審

• 申請號: 202010778737.1
• 申請日: 2020-08-05
• 公開（公告）號: CN111810354A
• 公開（公告）日: 2020-10-23
• 發明（設計）人: 鄭磊;任革學;許世森;郭小江;丁坤;王茂華;陳曉路;史紹平
• 申請（專利權）人: 中國華能集團清潔能源技術研究院有限公司;華能集團技術創新中心有限公司;華能新能源股份有限公司;華能國際電力股份有限公司江蘇清潔能源分公司
• 主分類號: F03D1/06
• 分類號: F03D1/06;F03D7/02;F03D80/70;F03D13/20
• 代理公司: 西安通大專利代理有限責任公司 61200
• 代理人: 賀小停

1.一種水平軸風力發電機組葉片疲勞降載裝置，其特征在于，包括葉片疲勞降載裝置本體(3)，所述葉片疲勞降載裝置本體(3)安裝在葉根法蘭(2)和變槳軸承法蘭(4)之間；

所述疲勞降載裝置本體(3)包括殼體結構和滑塊回復力系統，其中，所述滑塊回復力系統設置有多組，且沿圓周方向均布在殼體結構的內腔中；

所述殼體結構包括第一殼體結構和第二殼體結構，所述第二殼體結構套裝在第一殼體結構上；

所述滑塊回復力系統由滑塊(303)和回復力提供組件(305)組成，所述滑塊(303)布置在第一殼體結構和第二殼體結構之間形成的空間內，所述滑塊(303)的運動方向沿所述空間的徑向方向布置；所述滑塊(303)通過回復力提供組件(305)連接在殼體結構的內側壁上；

同時，所述滑塊(303)的上、下表面分別與第一殼體結構以及第二殼體結構的內表面相接觸。

2.根據權利要求1所述的一種水平軸風力發電機組葉片疲勞降載裝置，其特征在于，所述第一殼體結構包括內筒(301)和頂蓋(302)，其中，所述頂蓋(302)為圓環結構，安裝在內筒(301)的頂部，且兩者中軸線重合，作為殼體結構的頂部；

所述第二殼體結構包括外筒(306)和底蓋(304)，其中，所述底蓋(304)為圓環結構，安裝在外筒(306)的底部，且兩者中軸線重合，作為殼體結構的底部；

所述外筒(306)套裝在內筒(301)上，且兩者中軸線重合。

3.根據權利要求2所述的一種水平軸風力發電機組葉片疲勞降載裝置，其特征在于，所述滑塊(303)為楔形結構，所述頂蓋(302)內表面與底蓋(304)內表面形成同滑塊(303)相同的楔形角度。

4.根據權利要求2所述的一種水平軸風力發電機組葉片疲勞降載裝置，其特征在于，所述葉根(1)、葉根法蘭(2)、頂蓋(302)、底蓋(304)、變槳軸承法蘭(4)、變槳軸承(5)之間通過預緊力高強螺栓連接。

5.根據權利要求1所述的一種水平軸風力發電機組葉片疲勞降載裝置，其特征在于，所述回復力提供組件(305)為彈簧，彈簧沿端面徑向布置，一端連接在殼體結構的側壁上，一端連接在滑塊(303)上，使滑塊(303)和殼體結構之間產生彈性相互作用力。

6.根據權利要求1所述的一種水平軸風力發電機組葉片疲勞降載裝置，其特征在于，所述回復力提供組件(305)為磁性元件，所述磁性元件設置有兩個，分別安裝在殼體結構的側壁上和滑塊(303)上，使滑塊(303)和殼體結構之間產生磁性相互作用力。

7.根據權利要求1所述的一種水平軸風力發電機組葉片疲勞降載裝置，其特征在于，所述回復力提供組件(305)包括彈簧和磁性元件，其中，彈簧沿端面徑向布置，一端連接在殼體結構的側壁上，一端連接在滑塊(303)上；所述磁性元件設置有兩個，分別安裝在殼體結構的側壁上和滑塊(303)上，使滑塊(303)和殼體結構之間產生彈性及磁性相互作用力。

8.一種水平軸風力發電機組葉片疲勞降載方法，其特征在于，基于權利要求1-7中任一項所述的一種水平軸風力發電機組葉片疲勞降載裝置，包括以下步驟：

當葉根局部區域相對于變槳軸承向下壓或向上拉時，傳遞到葉片疲勞降載裝置(3)上，會帶動殼體結構的頂部相對于底部向下或向上運動，使得第一殼體結構和第二殼體結構之間的相對距離縮小或增大；

滑塊(303)在回復力提供組件(305)產生的回復力作用下，產生向間隙較大側或間隙較小側的徑向滑動，始終貼緊第一殼體結構以及第二殼體結構的內表面，進而通過摩擦阻尼作用實現系統動能的耗散。

9.根據權利要求8所述的一種水平軸風力發電機組葉片疲勞降載方法，其特征在于，所述每個滑塊回復力系統的一階固有頻率，與使其所在位置葉根變形顯著的葉片疲勞振動的頻率一致。