【技術實現步驟摘要】
【國外來華專利技術】
本專利技術總體上涉及風力渦輪機，并且更具體地涉及風力渦輪機塔、振動阻尼器和用于阻尼風力渦輪機中的振動的方法。
技術介紹
1、風力渦輪機被用于使用可再生資源產生電能而不燃燒化石燃料。通常，風力渦輪機將來自風的動能轉換成電力。水平軸風力渦輪機包括塔和位于塔頂上的能量生成單元。能量生成單元通常包括用于容納機械和電氣組件(諸如發電機)的機艙、以及通過從機艙延伸的主軸可操作地聯接到機艙中的組件的轉子。轉子又包括中心轂和多個葉片，多個葉片從中心轂徑向延伸并且被構造成與風相互作用以引起轉子的旋轉。轉子被支承在主軸上，主軸與容納在機艙內的發電機直接或間接可操作地聯接。因此，當風力迫使葉片旋轉時，發電機產生電能。風力渦輪機可以在陸上或海上被構造在具有顯著風的位置處。
2、為了經濟，風力渦輪機必須能夠長時間承受連續振動引起的力。振動可以由內力或外力引起，并且包括取決于振動源的幾乎任何振幅和頻率的橫向、縱向和/或扭轉方向上的振蕩或重復位移。通常，振動源可以包括作用在塔上的風(即，渦流生成)、經過塔的葉片旋轉、轉子旋轉、機艙偏航運動、機艙不平衡以及齒輪箱和/或發電機中的不平衡等中的任何單個或組合，僅舉幾個例子。海上和近岸安裝提供額外的振動源-水移動。無論風力渦輪機是浮動的還是在直接固定到海底的基礎結構(例如，單樁)上，水移動都是額外的振動源。為了使條件更加困難，風和波之間通常存在顯著的不一致。這可能在塔上沿左右方向引起大負載，這在陸上安裝中通常不存在。來自任何振動的力可以導致風力渦輪機的疲勞損壞，并且超過設計中預期的實質疲勞損壞可以導致風力
3、特定頻率下的振動可以導致風力渦輪機的一個或更多個部分的諧振，特別是在風力渦輪機塔中。振動與風力渦輪機的固有頻率匹配的諧振是潛在的災難性事件，因為振動引起的力可能超過風力渦輪機的結構完整性。因此，風力渦輪機設計者考慮振動，并且在設計過程期間特別知道諧振頻率。設計者可以修改風力渦輪機結構設計以避免風力渦輪機運行期間的諧振。作為示例，塔壁厚度可以被改變以修改風力渦輪機塔的固有頻率。設計者可以替代地或結合結構修改包括專門設計成阻尼振動的設備。被稱為振動阻尼器或阻尼器的這些設備在其振動阻尼方面通常是主動的、半主動的或被動的。主動阻尼器通過控制系統沿著與振動相反的方向向結構施加力。被動阻尼器被調諧以對振動作出反應并吸收特定頻率的風力渦輪機振動，并且半主動阻尼器結合了主動阻尼器和被動阻尼器的特征。
4、雖然風力渦輪機通常在商業上是成功的，但是希望延長風力渦輪機的使用壽命。因此，風力渦輪機制造商和運營商尋求改進的風力渦輪機，尤其是希望在克服當前的設計限制的同時改進能量生產，包括解決來自振動的疲勞損傷，并且在能量生產期間穩定風力渦輪機塔。
技術實現思路
1、為了解決這些和其它缺點，并且在本專利技術的第一方面，公開了一種用于形成具有振動阻尼器的風力渦輪機的風力渦輪機塔的至少一部分的管狀結構。管狀結構包括具有第一端、第二端和在第一端和第二端之間延伸的塔壁的細長管狀主體。第一端被構造成連接到風力渦輪的機艙上，且塔壁限定管狀主體的縱向軸線。具有中心軸線的振動阻尼器聯接到管狀結構，例如聯接到管狀主體內部的塔壁。管狀結構包括傾斜機構，該傾斜機構可操作地聯接到振動阻尼器并且被構造成改變振動阻尼器的中心軸線相對于管狀主體的縱向軸線的取向。當風力渦輪機塔傾斜使得其縱向軸線與重力不垂直對準時，傾斜機構可能特別有益。
2、在一個實施方式中，傾斜機構可以包括橫向調節機構，該橫向調節機構被構造成使振動阻尼器圍繞垂直于縱向軸線的軸線旋轉。例如，縱向軸線可以限定與振動阻尼器相交的徑向平面，并且傾斜機構可以包括徑向調節機構，該徑向調節機構被構造成使振動阻尼器圍繞垂直于徑向平面的軸線旋轉。
3、在一個實施方式中，支承組件可以剛性地連接到塔壁，并且振動阻尼器還可以包括可滑動地支承在支承組件上的框架組件。傾斜機構可以可操作地聯接到框架組件和支承組件，由此傾斜機構的操作使框架組件相對于支承組件移動。在一個實施方式中，框架組件可樞轉地固定到支承組件。此外，在一個實施方式中，框架組件可以在傾斜機構改變中心軸線的取向的平面內樞轉。在另一實施方式中，傾斜機構可以在框架組件和支承組件之間。
4、在一個實施方式中，支承組件可以限定滑動表面，框架組件被可滑動地支承在該滑動表面上。例如，滑動表面可以包括垂直于縱向軸線的內滑動平面以及在內滑動平面的相反側上的第一外滑動平面和第二外滑動平面。每個外滑動平面可以關于內滑動平面形成鈍角。另外，開槽凸緣可樞轉地固定到框架組件并且與內滑動平面和外滑動平面中的每一者可滑動接合。
5、在一個實施方式中，傾斜機構可以包括一對支承件，其中，一個支承件聯接到框架組件，另一個支承件聯接到支承組件，并且螺紋桿將一對支承件可旋轉地聯接在一起。在該實施方式中，螺紋桿的旋轉改變一對支承件之間的距離。
6、在本專利技術的第二方面，公開了一種包括根據上述第一方面的管狀結構的風力渦輪機。在一個實施方式中，管狀結構可以是風力渦輪機塔或其一部分。例如，在一個實施方式中，管狀結構可以包括風力渦輪機塔區段，該風力渦輪機塔區段連接到其它風力渦輪機塔區段以形成風力渦輪機塔。具有振動阻尼器的風力渦輪機塔區段通常是最靠近風力渦輪機的機艙的區段。
7、在本專利技術的又一方面，公開了一種阻尼被構造成形成風力渦輪機的風力渦輪機塔的至少一部分的管狀結構中的振動的方法。管狀結構包括：細長管狀主體，其具有第一端、第二端和在第一端與第二端之間延伸的塔壁，塔壁限定管狀主體的縱向軸線；以及振動阻尼器，其具有中心軸線并且在管狀主體內鄰近第一端連接到塔壁。該方法包括：使管狀結構豎立以便被支承在管狀主體的第二端處，豎立的管狀主體的縱向軸線具有第一取向；以及相對于塔壁調節振動阻尼器，使得振動阻尼器的中心軸線相對于管狀主體的縱向軸線具有不同于第一取向的第二取向。
8、在一個實施方式中，調節振動阻尼器還可以包括確定管狀主體的縱向軸線相對于重力的取向，以及使振動阻尼器的中心軸線朝向重力的取向旋轉。在該實施方式中，使振動阻尼器的中心軸線旋轉可以包括使振動阻尼器的中心軸線圍繞垂直于縱向軸線的軸線旋轉。在一個實施方式中，管狀主體的縱向軸線可以限定與振動阻尼器相交的徑向平面，并且使振動阻尼器的中心軸線旋轉還可以包括使振動阻尼器圍繞垂直于徑向平面的軸線旋轉。
9、在一個實施方式中，管狀主體可以包括支承組件，并且振動阻尼器可以包括框架組件，框架組件可滑動地支承在支承組件上，并且使振動阻尼器的中心軸線旋轉還可以包括使框架組件相對于支承組件滑動。在一個實施方式中，多個緊固件可以在振動阻尼器的操作期間將框架組件連接到支承組件，并且在使振動阻尼器的中心軸線旋轉之前，該方法還可以包括松開多個緊固件，并且在使框架組件相對于支承組件滑動之后，擰緊多個緊固件。
10、在一個實施方式中，傾斜機構可以在支承組件和框架組件之間操作，并且使振動阻尼器的中心軸本文檔來自技高網...
【技術保護點】
1.一種用于形成風力渦輪機(10)的風力渦輪機塔(18)的至少一部分的管狀結構，所述管狀結構包括：
2.根據權利要求1所述的管狀結構，其中，所述傾斜機構(88)包括橫向調節機構(106)，所述橫向調節機構(106)被構造成使所述振動阻尼器(22)圍繞垂直于所述縱向軸線(20)的軸線(107)旋轉。
3.根據權利要求1或權利要求2所述的管狀結構，其中，所述縱向軸線(20)限定與所述振動阻尼器(22)相交的徑向平面，并且其中，所述傾斜機構(88)包括徑向調節機構(104)，所述徑向調節機構被構造成使所述振動阻尼器(22)圍繞垂直于所述徑向平面的軸線(105)旋轉。
4.根據任一前述權利要求所述的管狀結構，其中，支承組件(57)剛性地連接到所述管狀結構，并且其中，所述振動阻尼器(22)還包括：
5.根據權利要求4所述的管狀結構，其中，所述框架組件(56)樞轉地固定到所述支承組件(57)。
6.根據權利要求5所述的管狀結構，其中，所述框架組件(56)在所述傾斜機構(88)改變所述中心軸線(64)的取向的平面內能夠樞轉。
<...【技術特征摘要】
【國外來華專利技術】
1.一種用于形成風力渦輪機(10)的風力渦輪機塔(18)的至少一部分的管狀結構，所述管狀結構包括：
2.根據權利要求1所述的管狀結構，其中，所述傾斜機構(88)包括橫向調節機構(106)，所述橫向調節機構(106)被構造成使所述振動阻尼器(22)圍繞垂直于所述縱向軸線(20)的軸線(107)旋轉。
3.根據權利要求1或權利要求2所述的管狀結構，其中，所述縱向軸線(20)限定與所述振動阻尼器(22)相交的徑向平面，并且其中，所述傾斜機構(88)包括徑向調節機構(104)，所述徑向調節機構被構造成使所述振動阻尼器(22)圍繞垂直于所述徑向平面的軸線(105)旋轉。
4.根據任一前述權利要求所述的管狀結構，其中，支承組件(57)剛性地連接到所述管狀結構，并且其中，所述振動阻尼器(22)還包括：
5.根據權利要求4所述的管狀結構，其中，所述框架組件(56)樞轉地固定到所述支承組件(57)。
6.根據權利要求5所述的管狀結構，其中，所述框架組件(56)在所述傾斜機構(88)改變所述中心軸線(64)的取向的平面內能夠樞轉。
7.根據權利要求4至6中任一項所述的管狀結構，其中，所述傾斜機構(88)位于所述框架組件(56)和所述支承組件(57)之間。
8.根據權利要求4至7中任一項所述的管狀結構，其中，所述支承組件(57)限定滑動表面，所述框架組件(56)能夠滑動地支承在所述滑動表面上，所述滑動表面(114)包括垂直于所述縱向軸線(20)的內滑動平面(120)以及在所述內滑動平面(120)的相反側上的第一外滑動平面(118)和第二外滑動平面(122)，所述外滑動平面(118、122)中的每一者關于所述內滑動平面(120)形成鈍角，并且其中，開槽凸緣(108、110、112)能夠樞轉地固定到所述框架組件(56)并且與所述內滑動平面和所述外滑動平面(118、120、122)中的每一者能夠滑動地接合。
9.根據權利要求4至8中任一項所述的管狀結構，其中，所述傾斜機構(88)包括：
10.一種風力渦輪機(10)，所述風力渦輪機包括任一前述權利要求...
【專利技術屬性】
技術研發人員：S·卡茨，N·薩霍，S·B·馬德森，R·S·約翰森，J·恩格爾哈特，
申請(專利權)人：維斯塔斯風力系統有限公司，
類型：發明
國別省市：
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