[發(fā)明專利]一種海上浮式風(fēng)力機(jī)減振裝置及連接方法

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202011215679.8
• 申請(qǐng)日: 2020-11-04
• 公開（公告）號(hào): CN112178117A
• 公開（公告）日: 2021-01-05
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李萬(wàn)潤(rùn);趙文海;潘梓鴻;李剛剛;吳王浩;李家富;杜永峰
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 蘭州理工大學(xué)
• 主分類號(hào): F16F15/04
• 分類號(hào): F16F15/04;F03D13/25
• 代理公司: 蘭州振華專利代理有限責(zé)任公司 62102
• 代理人: 董斌

1.一種海上浮式風(fēng)力機(jī)減振裝置，包括圓形連接板（1），高強(qiáng)螺栓（2），風(fēng)力機(jī)塔筒（3），拼接板（4），半圓型鐵鏈拉環(huán)（5），不銹鋼鏈條（6），滑動(dòng)軌道（7），柔性可彎曲鋼板（8），多向轉(zhuǎn)動(dòng)支座1號(hào)（9），耐腐蝕性輕質(zhì)高強(qiáng)浮式外壁（10），多向轉(zhuǎn)動(dòng)支座焊接板（11），多向轉(zhuǎn)動(dòng)支座2號(hào)（12），液壓同性磁鐵阻尼器（13），彈性支撐系統(tǒng)（14），其特征在于圓形連接板（1）和拼接板（4）分別焊接于風(fēng)力機(jī)塔筒（3）外壁，圓形連接板（1）和拼接板（4）通過(guò)高強(qiáng)螺栓（2）連接，組成一個(gè)固定端有較高強(qiáng)度的懸臂結(jié)構(gòu)；半圓型鐵鏈拉環(huán)（5）通過(guò)焊接分別與柔性可彎曲鋼板（8）平端以及圓形鋼板（2）底部連接，圓形連接板（1）上的半圓型鐵鏈拉環(huán)（5）與柔性可彎曲鋼板（8）上的半圓型鐵鏈拉環(huán)（5）通過(guò)不銹鋼鐵鏈（6）連接；柔性可彎曲鋼板（8）與耐腐蝕性輕質(zhì)高強(qiáng)浮式外壁（10）交點(diǎn)處通過(guò)焊接連接起來(lái)，當(dāng)結(jié)構(gòu)受到橫向荷載時(shí)，柔性可彎曲鋼板（8）能夠通過(guò)設(shè)置在風(fēng)力機(jī)塔筒（3）外壁上的滑動(dòng)軌道（7）向上滑動(dòng)，和液壓同性磁鐵阻尼器（13）共同作用產(chǎn)生減震作用。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的海上浮式風(fēng)力機(jī)減振裝置，其特征在于：風(fēng)力機(jī)塔筒（3）底部設(shè)置彈性支撐系統(tǒng)（14）能減輕在海水作用下產(chǎn)生的慣性力，風(fēng)力機(jī)塔筒（3）的側(cè)面加設(shè)多向轉(zhuǎn)動(dòng)支座1號(hào)（9），能防止風(fēng)力機(jī)塔筒（3）在上下振動(dòng)過(guò)程中，液壓同性磁鐵阻尼器（13）的節(jié)點(diǎn)發(fā)生局部破壞；液壓同性磁鐵阻尼器（13）通過(guò)同性磁鐵和粘滯性液體的結(jié)合使用以達(dá)到阻尼器的效果，當(dāng)側(cè)壁受到海水沖擊力時(shí)，減振裝置的耐腐蝕性輕質(zhì)高強(qiáng)浮式外壁（10）會(huì)向風(fēng)力機(jī)的方向發(fā)生水平位移，液壓同性磁鐵阻尼器（13）在位移過(guò)程中能夠提供支撐力，以耗散海水產(chǎn)生的能量；多向轉(zhuǎn)動(dòng)支座2號(hào)（12）通過(guò)多向轉(zhuǎn)動(dòng)支座焊接板（11）焊接于耐腐蝕性輕質(zhì)高強(qiáng)浮式外壁（10），并通過(guò)阻尼器尾部連接扣與液壓同性磁鐵阻尼器（13）連接，當(dāng)風(fēng)力機(jī)塔筒（3）在慣性力作用下，上下振動(dòng)時(shí)，能夠發(fā)生一定角度的轉(zhuǎn)動(dòng)，使結(jié)構(gòu)不會(huì)遭到破壞；彈性支撐系統(tǒng)（14）通過(guò)彈簧不斷消耗風(fēng)力機(jī)在慣性力作用下產(chǎn)生的能量，并且通過(guò)底部及側(cè)向的多向轉(zhuǎn)動(dòng)支座1號(hào)（9）的共同作用，固定風(fēng)力機(jī)。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的海上浮式風(fēng)力機(jī)減振裝置，其特征在于：所述的柔性可彎曲鋼板（8）的彎曲端在水平荷載作用下，柔性可彎曲鋼板（8）能夠通過(guò)風(fēng)力機(jī)塔筒（3）上的滑動(dòng)軌道（7）向上滑動(dòng)，滑動(dòng)軌道（7）設(shè)置于風(fēng)力機(jī)塔筒（3）側(cè)壁，柔性可彎曲鋼板（8）彎曲端通過(guò)在鋼板邊緣設(shè)置的滑塊，連接在滑動(dòng)軌道（7）上，使柔性可彎曲鋼板（8）上下滑動(dòng)。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的海上浮式風(fēng)力機(jī)減振裝置，其特征在于：所述的彈性支撐系統(tǒng)（14）由5個(gè)形同結(jié)構(gòu)的彈簧支撐桿組成，彈簧支撐桿由兩個(gè)彈簧套筒和一根高強(qiáng)度支撐桿（144）構(gòu)成，彈簧套筒內(nèi)部靠近支座端設(shè)置彈簧承臺(tái)（141），靠近高強(qiáng)度支撐桿（144）的端部設(shè)置橡膠塞（143），橡膠塞（143）與高強(qiáng)度支撐桿（144）的端頭連接，并且可以貼著內(nèi)壁上下滑動(dòng)，彈簧支撐桿的兩端，通過(guò)轉(zhuǎn)動(dòng)球接頭（146）分別與風(fēng)力機(jī)塔筒（3）和耐腐蝕性輕質(zhì)高強(qiáng)浮式外壁（10）焊接連接。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的海上浮式風(fēng)力機(jī)減振裝置，其特征在于：所述的液壓同性磁鐵阻尼器（13）通過(guò)多向轉(zhuǎn)動(dòng)支座1號(hào)（131）與風(fēng)力機(jī)塔筒（3）連接，以及阻尼器尾部連接扣（138）與多向轉(zhuǎn)動(dòng)焊接板上的萬(wàn)向轉(zhuǎn)動(dòng)接頭組成阻尼系統(tǒng)（5），阻尼器內(nèi)部磁鐵1號(hào)（134）安裝在阻尼器（132）的端頭處，磁鐵2號(hào)（136）安裝在阻尼器底部的磁鐵固定板（137）上，磁鐵1號(hào)（134）和磁鐵2號(hào)（136）之間設(shè)置兩個(gè)高強(qiáng)度彈簧（135），位置為磁鐵長(zhǎng)邊的三等分點(diǎn)處，且高強(qiáng)度彈簧（135）處于自然狀態(tài)。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的海上浮式風(fēng)力機(jī)減振裝置，其特征在于：所述的可滑動(dòng)柔性板系統(tǒng)由斜坡型滑動(dòng)軌道（71）、軌道滑塊（72）和柔性可彎曲連接板（8）組成，斜坡型滑動(dòng)軌道（71）內(nèi)設(shè)置滾珠，軌道滑塊（72）能沿著斜坡型滑動(dòng)軌道（71）上下滑動(dòng)，柔性可彎曲連接板（8）端頭處的柔性可彎曲鋼板連接扣（76）與軌道滑塊（72）上的滑塊連接扣（75）通過(guò)螺母（73）和螺釘（74）連接，柔性可彎曲鋼板連接扣（76）能繞著螺釘（74）自由轉(zhuǎn)動(dòng)。