应用于风力发电机组叶片的阻尼器、风力发电机组叶片

摘要

本实用新型公开了一种应用于风力发电机组叶片的阻尼器、风力发电机组叶片，阻尼器包括质量块、弹簧、阻尼液、套筒和缠绕管，质量块和弹簧置于套筒内部，质量块位于套筒中部，其上开有贯穿其两侧面的通孔，弹簧有两个，并位于质量块的两侧，缠绕管连通套筒两端，并缠绕在套筒外部，阻尼液充满套筒和缠绕管内腔；通过调整弹簧刚度系数、质量块重量、通孔孔径和缠绕管直径来调节阻尼器频率，使得阻尼器频率与叶片摆振方向频率一致，从而有效增加叶片阻尼，减缓叶片由于涡激振动所造成的损伤，该阻尼器还具有结构简单可靠、安装便捷、成本低、易于实施等优点。

说明书

技术领域

本实用新型涉及风力发电的技术领域，尤其是指一种应用于风力发电机组叶片的阻尼器、风力发电机组叶片。

背景技术

随着风力技术的不断发展，风力发电机组的单机功率越来越大，叶片是风力发电机组中将风能转换为动能的最主要部件，随着风力发电机组功率的增大，叶片也越来越长，很多风力发电机组厂商的叶片长度均超过百米。虽然叶片在设计过程中校核了极限和疲劳强度，并避开了与机组发生共振，却无法避免运行过程中由于风速涡激振动产生的共振现象。叶片长度增加后，叶片摆振方向的频率低、刚度大、阻尼小，因此叶片在摆振方向很容易与涡激振动频率产生共振，由于叶片摆振方向的阻尼小，无法有效的降低振幅，使得叶片的疲劳载荷增大，严重影响叶片的疲劳寿命。

目前增加叶片阻尼的方法是在叶片制作时铺放阻尼材料，例如橡胶等材料，但效果不显著，这种方式对增加叶片阻尼的影响微乎其微。因此，现在急需一种能有效增加叶片阻尼的方案。

实用新型内容

本实用新型的第一目的在于克服现有技术的缺点与不足，提供一种应用于风力发电机组叶片的阻尼器，可有效增加叶片阻尼，减缓叶片由于涡激振动所造成的损伤，该阻尼器还具有结构简单可靠、安装便捷、成本低、易于实施等优点。

本实用新型的第二目的在于一种风力发电机组叶片。

本实用新型的第一目的通过下述技术方案实现：一种应用于风力发电机组叶片的阻尼器，包括质量块、弹簧、阻尼液、套筒和缠绕管；其中，所述质量块和弹簧置于套筒内部，所述质量块位于套筒中部，该质量块上开有贯穿其两侧面的通孔，所述弹簧有两个，并位于质量块的两侧，所述弹簧的一端与套筒的相应端部相抵触，其另一端抵触于质量块的相应侧面，所述缠绕管连通套筒两端，并缠绕在套筒外部，所述阻尼液充满套筒和缠绕管内腔；通过调整弹簧刚度系数、质量块重量、通孔孔径和缠绕管直径来调节阻尼器频率，使得阻尼器频率与叶片摆振方向频率一致。

优选的，所述通孔在套筒轴向方向上。

优选的，所述阻尼液为液压油或硅油。

本实用新型的第二目的通过下述技术方案实现：一种风力发电机组叶片，所述叶片具有本实用新型第一目的所述的应用于风力发电机组叶片的阻尼器，所述阻尼器固定于叶片的后缘内腔，阻尼器的轴线与叶片垂直，并与叶片摆振方向一致。

本实用新型与现有技术相比，具有如下优点与有益效果：

1、通过调整弹簧刚度系数、质量块重量、通孔孔径和缠绕管直径可以有效调节阻尼器频率，使阻尼器频率与风力发电机组的叶片摆振方向频率保持一致，从而增加叶片阻尼，有效抑制风力发电机组叶片由于涡激振动产生的共振，进而减缓叶片由于涡激振动所造成的损伤，解决了大型风力发电机组叶片的共振疲劳问题。

2、本阻尼器的结构简单可靠，安装便捷，成本低，易于实施。

附图说明

图1为阻尼器的剖面图。

图2为阻尼器的立体图。

图3为阻尼器的安装示意图。

具体实施方式

下面结合实施例及附图对本实用新型作进一步详细的描述，但本实用新型的实施方式不限于此。

实施例1

参见图1和图2所示，本实施例公开了一种应用于风力发电机组叶片的阻尼器，包括质量块11、弹簧12、阻尼液13、套筒14和缠绕管15，所述质量块11和弹簧12置于套筒内部，质量块11位于套筒14中部，该质量块11上开有沿套筒轴向方向的通孔16，所述弹簧12有两个，并位于质量块11两侧，所述弹簧12的一端与套筒14的相应端部相抵触，其另一端抵触于质量块11的相应侧面，所述缠绕管15连通套筒14两端，并缠绕在套筒14外部，所述阻尼液13充满套筒14和缠绕管15内腔，优选的，所述阻尼液13为液压油或硅油。通过调整弹簧12的刚度系数、质量块11的重量以及通孔16孔径、缠绕管15的直径，完成调整阻尼器的频率，使阻尼器频率与风力发电机叶片摆振方向频率一致。

参见图3所示，本实施例也提供了上述阻尼器的安装方法，其具体情况如下：

1)在叶片内腔沿叶片轴向方向测距，定位阻尼器的安装位置；

2)在叶片PS面分别粘接PS前缘固定支架33和PS后缘固定支架34，PS前缘固定支架33与PS主梁31粘接，PS后缘固定支架34与PS后缘梁32粘接；

3)将阻尼器安装在PS前缘固定支架33和PS后缘固定支架34上，并根据叶片后缘腹板42调整阻尼器的安装角度，使阻尼器轴线与叶片轴线垂直，与叶片摆振方向一致；其中，图中的41为叶片前缘腹板；

4)使用结构胶粘接固定阻尼器；

5)在叶片SS面分别粘接SS前缘固定支架23和SS后缘固定支架24，SS前缘固定支架23与SS主梁21粘接，SS后缘固定支架24与SS后缘梁22粘接；

6)使用结构胶将SS前缘固定支架23、SS后缘固定支架24和阻尼器粘接为一体。

实施例2

本实施例公开了一种风力发电机组叶片，该叶片具有实施例1所述的阻尼器，参见图3所示，所述阻尼器固定于叶片的后缘内腔，阻尼器的轴线与叶片垂直，并与叶片摆振方向一致。

上述实施例为本实用新型较佳的实施方式，但本实用新型的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本实用新型的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本实用新型的保护范围之内。