一种高塔筒抗涡激振动装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种高塔筒抗涡激振动装置，包括风电塔筒、安装体、金属重块，所述金属重块的水平面投影呈“十”形，且金属重块悬吊于风电塔筒中部，所述安装体围绕金属重块布置。本实用新型专利技术通过重物块悬吊于风电塔筒中部，增大了风电塔筒的振动阻尼，取得防止共振的效果，并通过在安装体内布置磁体，成对磁极所形成的磁场穿过重物块的板面，当重物块摆动时可形成局部阻尼耦合效应，消耗重物块的摆动能量，消除振动，减小塔筒及吊索等材料的力学疲劳，并通过“十”形的重物块，以及沿重物块的水平四象限位置布置磁体，保持了重物块较大的可摆动范围，充分增大振动阻尼，同时，四象限的实体结构可防止重物块扭转和圆弧摆动，保护吊索不受损伤。索不受损伤。索不受损伤。

【技术实现步骤摘要】
一种高塔筒抗涡激振动装置


[0001]本技术属于风电塔筒抗涡激振动
，具体涉及一种高塔筒抗涡激振动装置。

技术介绍

[0002]塔筒是风电机组的主体承重部分，大部分塔筒是外表面光滑且内部中空的圆柱形结构。根据流体力学原理，当风流经光滑圆柱形塔筒的表面时，会在塔筒的两侧交替产生卡门涡街，而卡门涡街又会在圆柱形塔筒的两侧产生周期性的涡激载荷。由于涡激载荷的存在，塔筒整体会产生额外的应力和形变，又由于涡激载荷是周期性变化的，因此会在塔筒上产生明显的周期性振动响应，即为塔筒的涡激振动。而塔筒的振动又会反过来影响流体产生的卡门涡街。当流过塔筒表面的风速达到一定值时，风速的变化将不再影响涡街脱落的频率，此时涡街脱落的频率与塔筒的固有频率一致，这种现象即为涡激振动的“锁定”现象。若风速达到临界风速，则发生“锁定”现象时，风电塔筒将在涡激振动频率的激励下发生共振，从而造成塔筒的疲劳损伤。剧烈的涡激振动将导致风电塔筒断裂甚至倒塌，因此控制风电塔筒的涡激振动对于提升风电整机的运行可靠性是非常必要的。

技术实现思路

[0003]为解决上述技术问题，本技术提供了一种高塔筒抗涡激振动装置，可以解决现有技术风电塔筒容易受到涡激振动的问题。
[0004]本技术通过以下技术方案得以实现。
[0005]本技术提供的一种高塔筒抗涡激振动装置，包括风电塔筒、安装体、金属重块，所述金属重块的水平面投影呈“十”形，且金属重块悬吊于风电塔筒中部，所述安装体围绕金属重块布置，且安装体固定在风电塔筒的内侧壁上，所述安装体内沿金属重块的水平四象限位置布置有磁体，处于位置相邻的任意两象限的所述磁体形成成对磁极，成对磁极相互正对并且正对金属重块的板面，使成对磁极所形成的磁场穿过金属重块的板面。
[0006]所述安装体包括安装筒和支撑架，安装筒用于固定在风电塔筒内侧壁上，支撑架设于安装筒内侧，四个支撑架沿金属重块的水平四象限位置布置，所述磁体安装于支撑架上。
[0007]所述支撑架面向金属重块的侧面设有防撞层。
[0008]所述防撞层对应磁体的磁极位置设有开孔。
[0009]所述磁体包括X向磁铁块和Y向磁铁块，X向磁铁块沿金属重块的水平X向布置，Y向磁铁块沿金属重块的水平Y向布置，处于金属重块一二象限的X向磁铁块形成成对磁极，处于金属重块三四象限的X向磁铁块形成成对磁极，处于金属重块二三象限的Y向磁铁块形成成对磁极，处于金属重块一四象限的Y向磁铁块形成成对磁极。
[0010]所述金属重块每一个象限的所述X向磁铁块和Y向磁铁块均设有多个。
[0011]所述金属重块同一个象限的X向磁铁块和Y向磁铁块沿风电塔筒竖直方向交错分
布。
[0012]所述磁体的侧面设有隔磁材料。
[0013]所述金属重块的上表面四个方向均设有吊装索具，吊装索具上方绕过滑轮后向下延伸，并在风电塔筒底部卷绕于卷筒上，卷筒连接有双向电机。
[0014]本技术的有益效果在于：
[0015]1、通过重物块悬吊于风电塔筒中部，增大了风电塔筒的振动阻尼，取得防止共振的效果；
[0016]2、通过在安装体内布置磁体，成对磁极所形成的磁场穿过重物块的板面，当重物块摆动时可形成局部阻尼耦合效应，消耗重物块的摆动能量，消除振动，减小塔筒及吊索等材料的力学疲劳；
[0017]3、通过“十”形的重物块，以及沿重物块的水平四象限位置布置磁体，保持了重物块较大的可摆动范围，充分增大振动阻尼，同时，四象限的实体结构可防止重物块扭转和圆弧摆动，保护吊索不受损伤。
附图说明
[0018]图1是本技术的结构示意图；
[0019]图2为图1的A
‑
A向剖视图。
[0020]图3为图1的安装体部分详图。
[0021]图中：1
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风电塔筒，2
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安装体，3
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金属重块，4
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磁体，5
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安装筒，6
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支撑架，7
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防撞层，8
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开孔，9
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X向磁铁块，10
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Y向磁铁块，11
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隔磁材料，12
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吊装索具，13
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滑轮，14
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卷筒，15
‑
双向电机。
具体实施方式
[0022]下面进一步描述本技术的技术方案，但要求保护的范围并不局限于所述。
[0023]如图1、图2、图3所示，一种高塔筒抗涡激振动装置，包括风电塔筒1、安装体2、金属重块3，所述金属重块3的水平面投影呈“十”形，且金属重块3悬吊于风电塔筒1中部，所述安装体2围绕金属重块3布置，且安装体2固定在风电塔筒1的内侧壁上，所述安装体2内沿金属重块3的水平四象限位置布置有磁体4，处于位置相邻的任意两象限的所述磁体4形成成对磁极，成对磁极相互正对并且正对金属重块3的板面，使成对磁极所形成的磁场穿过金属重块3的板面。
[0024]金属重块3悬吊于风电塔筒1中部，风电塔筒1受涡激振动时其振动转移至金属重块3的摆动，增大振动阻尼，防止共振的发生。金属重块3的水平面投影呈“十”形，故“十”形的四个分支为四个板形块体，“金属重块3的板面”为四个板形块体的板面。安装体2围绕金属重块3布置，所以金属重块3摆动的范围处于安装体2内侧；由于成对磁极所形成的磁场穿过金属重块3的板面，当金属重块3摆动时，金属重块3的板面切割成对磁极所形成的小范围磁场，板面局部产生磁通量变化，形成涡流形式的电磁感应效应，进而消耗金属重块3的摆动能量，消除振动并且减小吊索的力学疲劳。
[0025]所述安装体2包括安装筒5和支撑架6，安装筒5用于固定在风电塔筒1内侧壁上，支撑架6设于安装筒5内侧，四个支撑架6沿金属重块3的水平四象限位置布置，所述磁体4安装
于支撑架6上。该结构重量小，安装筒5对风电塔筒1具有加强作用，提高风电塔筒1的抗振动能力，且当金属重块3碰撞安装体2时将碰撞冲量均匀分布，减小碰撞损害；四象限布置的支撑架6对金属重块3有限位作用，可防止金属重块3扭转以及圆弧摆动，保护吊索不受损伤。
[0026]所述支撑架6面向金属重块3的侧面设有防撞层7。防撞层7可以采用橡胶，便于防止金属重块3与支撑架6产生刚性碰撞，防止机械损伤。
[0027]所述防撞层7对应磁体4的磁极位置设有开孔8。使防撞层7避开磁极，便于磁场集中，防止磁场减弱。
[0028]所述磁体4包括X向磁铁块9和Y向磁铁块10，X向磁铁块9沿金属重块3的水平X向布置，Y向磁铁块10沿金属重块3的水平Y向布置，处于金属重块3一二象限的X向磁铁块9形成成对磁极，处于金属重块3三四象限的X向磁铁块9形成成对磁极，处于金属重块3二三象限的Y向磁铁块10形成成对磁极，处于金属重块3一四象限的Y向磁铁块10形成成对磁极。“十”形的金属重块3四个本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种高塔筒抗涡激振动装置，其特征在于：包括风电塔筒(1)、安装体(2)、金属重块(3)，所述金属重块(3)的水平面投影呈“十”形，且金属重块(3)悬吊于风电塔筒(1)中部；所述安装体(2)围绕金属重块(3)布置，且安装体(2)固定在风电塔筒(1)的内侧壁上；所述安装体(2)内沿金属重块(3)的水平四象限位置布置有磁体(4)，处于位置相邻的任意两象限的所述磁体(4)形成成对磁极，成对磁极相互正对并且正对金属重块(3)的板面，使成对磁极所形成的磁场穿过金属重块(3)的板面。2.如权利要求1所述的一种高塔筒抗涡激振动装置，其特征在于：所述安装体(2)包括安装筒(5)和支撑架(6)，安装筒(5)用于固定在风电塔筒(1)内侧壁上，支撑架(6)设于安装筒(5)内侧，四个支撑架(6)沿金属重块(3)的水平四象限位置布置，所述磁体(4)安装于支撑架(6)上。3.如权利要求2所述的一种高塔筒抗涡激振动装置，其特征在于：所述支撑架(6)面向金属重块(3)的侧面设有防撞层(7)。4.如权利要求3所述的一种高塔筒抗涡激振动装置，其特征在于：所述防撞层(7)对应磁体(4)的磁极位置设有开孔(8)。5.如权利要求1所述的一种高塔筒抗涡激振动装置，其特征在于：所...

【专利技术属性】
技术研发人员：李闯业，余登敏，范圆成，洪成孝，蒋田，吕逸旻，蒋忠平，薛巨擘，朱宇坤，
申请(专利权)人：中国电建集团贵州工程有限公司，
类型：新型
国别省市：