[發(fā)明專利]風力發(fā)電塔用的多維調諧質量阻尼器

有效

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• 申請日: 2022-01-28
• 公開（公告）號: CN114412261B
• 公開（公告）日: 2023-05-09
• 發(fā)明（設計）人: 孫洪鑫;汪偉;溫青;彭劍;禹見達;王文熙;寧響亮;陳魏;李壽科
• 申請（專利權）人: 湖南科技大學
• 主分類號: E04H9/02
• 分類號: E04H9/02;E04B1/98;E04H12/00;F03D13/20
• 代理公司: 深圳市輝泓專利代理有限公司 44510
• 代理人: 孟強

本發(fā)明公開了風力發(fā)電塔用的多維調諧質量阻尼器，包括與風塔頂部工作平臺相連用的基座，基座內開設有減震腔，減震腔內轉動連接有可繞其軸線轉動的轉盤，轉盤內設有滾球，滾球在轉盤的朝向與風塔的主要激勵方向不一致時向轉盤施加側向力驅使轉盤轉動，并在轉盤的朝向轉至與風塔的主要激勵方向一致時沿轉盤在減震腔的徑向上往復移動，轉盤上設有與減震腔內壁相抵的滑輪，滑輪在轉盤轉動時沿減震腔內壁滑動，并在轉盤轉動到位且滾球沿轉盤在減震腔的徑向上往復移動時限制風塔的震動。實現多維度的、多耗能形式的、寬頻帶的阻尼減震，其結構緊湊，可適應風力發(fā)電塔內的狹小空間，且結構簡單、制造成本低。

技術領域

本申請涉及結構振動控制技術領域，尤其涉及風力發(fā)電塔用的多維調諧質量阻尼器。

背景技術

隨著轉換效率的提高，風力發(fā)電塔的高度越來越高，與其伴生的結構振動也越發(fā)明顯。現有的質量調諧阻尼器體積大、減震方向單一，而風力發(fā)電塔的內部空間十分有限且受到多個方向的風荷載，導致阻尼減震效果不佳。

發(fā)明內容

為了解決現有的質量調諧阻尼器體積大、減震方向單一的技術問題，本申請的目的在于提供風力發(fā)電塔用的多維調諧質量阻尼器。

本申請是通過以下技術方案實現的：

風力發(fā)電塔用的多維調諧質量阻尼器，包括與風塔頂部工作平臺相連用的基座，所述基座內開設有減震腔，所述減震腔內轉動連接有可繞其軸線轉動的轉盤；所述轉盤內設有滾球，所述滾球在所述轉盤的朝向與風塔的主要激勵方向不一致時向所述轉盤施加側向力驅使所述轉盤轉動，并在所述轉盤的朝向轉至與風塔的主要激勵方向一致時沿所述轉盤在所述減震腔的周向上往復移動；所述轉盤上設有與所述減震腔內壁相抵的滑輪，所述滑輪在所述轉盤轉動時沿所述減震腔內壁滑動，并在所述轉盤轉動到位且所述滾球沿轉盤在所述減震腔的周向上往復移動時限制風塔的震動。

如上所述的風力發(fā)電塔用的多維調諧質量阻尼器，所述轉盤包括通過軸承與所述減震腔底部連接的滑軌，以及分設于所述滑軌短邊方向的兩側上的側板，所述滑軌的長邊沿所述減震腔的內壁在所述減震腔的周向上延伸，所述滾球在所述滑軌的長邊朝向與風塔的主要激勵方向不一致時向任一所述側板施加側向力驅使所述轉盤轉，并在所述滑軌的長邊朝向轉至與風塔的主要激勵方向一致時沿所述滑軌在所述減震腔的周向上往復移動。

如上所述的風力發(fā)電塔用的多維調諧質量阻尼器，所述減震腔為開口于所述基座上端面的半球腔，所述滑軌長邊方向上的兩端與所述減震腔的開口持平。

如上所述的風力發(fā)電塔用的多維調諧質量阻尼器，所述滑軌為與所述減震腔內壁等距延伸的弧形軌道。

如上所述的風力發(fā)電塔用的多維調諧質量阻尼器，所述滑輪為2個，兩所述滑輪分設在所述滑軌長邊方向的兩端上。

如上所述的風力發(fā)電塔用的多維調諧質量阻尼器，各所述側板與所述減震腔內壁相對的一側凸設有止擋板，所述滑軌和所述減震腔內壁間設有若干位于兩所述止擋板間的滾珠，各所述滾珠分別與所述滑軌下表面和所述減震腔內壁相抵，并在所述轉盤轉動時限制所述轉盤的轉速以限制所述滾球發(fā)生圓周運動和/或混沌運動。

如上所述的風力發(fā)電塔用的多維調諧質量阻尼器，所述減震腔內壁的滾動摩擦系數為0.003m～0.004m，所述滑軌與所述滾球的接觸面的滾動摩擦系數為0.002m～0.005m。

如上所述的風力發(fā)電塔用的多維調諧質量阻尼器，兩所述側板間連接有限制各所述滾珠在所述減震腔的周向上移動的限位板。

如上所述的風力發(fā)電塔用的多維調諧質量阻尼器，所述滑軌關于其與所述基座的連接處對稱設置，若干所述滾珠分設在所述滑軌與所述基座連接處的相對兩側，且兩側上的各所述滾珠一一對應。

如上所述的風力發(fā)電塔用的多維調諧質量阻尼器，所述滾球與風塔的質量比為0.025～0.035，所述滾珠與所述滾球的質量比為0.45～0.55。