專利名稱：用于風力渦輪機塔架的可調(diào)節(jié)懸掛裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種抑制風力渦輪機塔架中的振動的懸掛裝置以及相關(guān)的方法。具體 地，本發(fā)明涉及到一種懸掛裝置以及相關(guān)的方法，其中懸掛裝置的阻尼特性能夠被調(diào)節(jié)，從 而滿足現(xiàn)有風力渦輪機的特定需求。
背景技術(shù)：
用于風力渦輪機塔架的各種阻尼裝置已經(jīng)在專利文獻中提出。例如，US 6，672，837涉及一種在機艙上設(shè)置有振動阻尼裝置的風力渦輪機。振動 阻尼裝置被設(shè)計用于抑制轉(zhuǎn)子葉片在轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)平面內(nèi)的緣向振動。具體地，US 6，672，837中提到的振動阻尼裝置涉及一種風力渦輪機，其中振動阻 尼裝置設(shè)置在機艙的端部，即與轉(zhuǎn)子從其延伸的端部相反。阻尼裝置被設(shè)計用于抑制轉(zhuǎn)子 葉片在旋轉(zhuǎn)平面內(nèi)的第一基頻的振動，特別是與轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)軸線垂直的振動。EP 1 008 747 A2涉及一種阻尼裝置，該阻尼裝置包括用于風力渦輪機的基于擺 動體的阻尼器。EP 1 008 747 A2中提到的阻尼裝置安裝到機艙或者風力渦輪機塔架的內(nèi) 部平臺。阻尼裝置是無法提供任何類型的調(diào)節(jié)的不可變裝置。此外，已經(jīng)提出了多種基于電力的阻尼裝置。例如，US 2006/066111公開了一種 用于風力渦輪機系統(tǒng)的振動阻尼技術(shù)。風力渦輪機系統(tǒng)包括振動阻尼器，該阻尼器提供可 變信號，以控制由風力渦輪機系統(tǒng)的發(fā)電機產(chǎn)生的轉(zhuǎn)矩。該可變信號是基于發(fā)電機轉(zhuǎn)速并 且具有基于塔架左右振動的共振頻率的第一局部峰值。在EP 1045 988中提出了另一種基 于電力的阻尼裝置。本發(fā)明實施例的一個目的是提供一種用于抑制風力渦輪機塔架中由轉(zhuǎn)子葉片引 起的振動的方法以及裝置。本發(fā)明實施例的另一個目的是提供一種用于抑制由轉(zhuǎn)子葉片引起的、特定振動頻 率的振動的可調(diào)節(jié)方法以及相關(guān)裝置。其它目的從技術(shù)描述以及相關(guān)附圖中體現(xiàn)。

發(fā)明內(nèi)容
在第一方面，上面提到的目的通過提供一種風力渦輪機塔架懸掛裝置實現(xiàn)，該風 力渦輪機塔架懸掛裝置包括磁性連接裝置，該磁性連接裝置適合于將所述懸掛裝置磁性地 固定到風力渦輪機塔架的內(nèi)部表面部分，該懸掛裝置還包括引導裝置，該引導裝置適合于 引導沿著風力渦輪機塔架的大體縱向方向懸掛的元件，該引導裝置連接到磁性連接裝置。通常地，沿著風力渦輪機塔架的大體縱向方向懸掛的元件涉及懸掛線，該懸掛線 的上端部被固定到風力渦輪機塔架。懸掛線的下端部被固定到擺動塊結(jié)構(gòu)，該擺動塊結(jié)構(gòu) 被允許在風力渦輪機塔架內(nèi)振動/擺動。懸掛線以及擺動塊結(jié)構(gòu)共同地形成風力渦輪機阻 尼裝置。懸掛裝置可以通過它的磁性連接裝置容易地固定到風力渦輪機塔架，這有助于根
4據(jù)本發(fā)明的懸掛裝置可以安裝到已有的風力渦輪機上。此外，由于磁性連接裝置，懸掛裝置 可以根據(jù)需要在風力渦輪機塔架內(nèi)部從一個位置移動到另一個位置。這樣，如果例如阻尼 器的阻尼特性要被改變的話，懸掛裝置可以沿著風力渦輪機塔架的縱向方向移動。磁性連接裝置可包括多個永磁體。永磁體可以成對設(shè)置，每對永磁體可被設(shè)置在 基部元件上。永磁體可以采用適當?shù)恼辰Y(jié)劑而被固定到基部元件或者它們可以螺栓連接到 基部元件上。優(yōu)選地，懸掛裝置包括多個基部元件，每個基部元件具有連接到其上的一對永 磁體。多個基部元件可被設(shè)置在彎曲軌跡上，從而能夠沿循著風力渦輪機塔架的彎曲內(nèi)部 表面。作為永磁體的替換方案，同樣可以采用電磁體。引導裝置可包括支承結(jié)構(gòu)，該支承結(jié)構(gòu)的形狀形成為接收并保持調(diào)節(jié)元件。支承 結(jié)構(gòu)可包括開口，該開口允許懸掛在風力渦輪機塔架中的元件能夠進入到支承結(jié)構(gòu)的內(nèi)部 區(qū)域。支承結(jié)構(gòu)可包括大體圓柱形元件，其中前面提到的開口呈在所述圓柱形元件中的貫 通狹縫的形式。由此，懸掛在風力渦輪機塔架中的元件被允許通過所述貫通狹縫而進入到 支承結(jié)構(gòu)的內(nèi)部區(qū)域。調(diào)節(jié)元件可以是可取出地設(shè)置的調(diào)節(jié)元件并且它可以包括適合于接收懸掛在風 力渦輪機塔架中的元件的貫通開口。貫通開口優(yōu)選地呈直徑稍稍大于懸掛在風力渦輪機塔 架中的元件的直徑的貫通孔的形式。由此，在懸掛元件是懸掛線的情況下，調(diào)節(jié)元件中的貫 通孔的直徑恰好稍稍大于懸掛線的直徑。為了將調(diào)節(jié)元件設(shè)置在懸掛元件周圍，可取出地設(shè)置的調(diào)節(jié)元件優(yōu)選地包括第一 和第二可分離的半部，每個可分離的半部包括凹口，每個凹口在第一和第二可分離的半部 被組裝以形成調(diào)節(jié)元件時能夠形成貫通開口的一半。由此，通過將可取出地設(shè)置的調(diào)節(jié)元 件形成兩個可分離的半部，調(diào)節(jié)元件能夠容易地定位在懸掛元件周圍以及隨后定位在支承 結(jié)構(gòu)的大體圓柱形元件內(nèi)。兩個可分離半部中的每個包括頸部部分。兩個可分離半部中的 每個的頸部部分適合于靠在大體圓柱形元件的上部邊緣上，并且由此防止可分離半部設(shè)置 在大體圓柱形元件中時從該大體圓柱形元件滑脫。第一和第二半部可由聚合體材料諸如芳 族聚酰胺制成。磁性連接裝置以及引導裝置可以通過多個可調(diào)節(jié)連接桿以機械方式相互連接。通 過在磁性連接裝置與引導裝置之間、以及可選擇地在多個基部元件之間設(shè)置可調(diào)節(jié)連接 桿，使得磁性連接裝置與弓I導裝置之間的距離變得可調(diào)節(jié)。這樣，懸掛裝置可以被配置成大 體沿循著任何曲面，包括風力渦輪機塔架內(nèi)的任意曲面部分。此外，懸掛裝置可以被配置成 固定任何懸掛元件，而無論其在風力渦輪機塔架內(nèi)的位置如何。在第二方面，本發(fā)明涉及一種用于引導沿著風力渦輪機塔架的大體縱向方向懸掛 的元件的方法，該方法包括以下步驟-提供包括磁性連接裝置的風力渦輪機塔架懸掛裝置，該磁性連接裝置適合于將 所述懸掛裝置磁性地固定到風力渦輪機塔架的內(nèi)部表面部分，該懸掛裝置還包括引導裝 置，該引導裝置適合于引導懸掛在風力渦輪機塔架內(nèi)的元件，該引導裝置被連接到磁性連 接裝置，以及-將懸掛在風力渦輪機塔架內(nèi)的元件的至少一部分定位在所述引導裝置的內(nèi)部區(qū) 域，從而在所述引導裝置的位置水平地固定該元件。
此外，沿著風力渦輪機塔架的大體縱向方向懸掛的元件通常包括懸掛線，該懸掛 線的上端部被固定到風力渦輪機塔架。懸掛線的下端部被固定到擺動塊結(jié)構(gòu)，該擺動塊結(jié) 構(gòu)被允許在風力渦輪機塔架內(nèi)振動/擺動。如前面所述，懸掛裝置的磁性連接裝置便于該裝置在風力渦輪機塔架內(nèi)從一個位 置容易地移動到另一個位置。由此，如果需要改變懸掛線的有效長度，那么懸掛裝置可以例 如在風力渦輪機塔架的縱向方向上移動。所設(shè)置的磁性連接裝置優(yōu)選地包括多個永磁體，所述永磁體成對設(shè)置，每對永磁 體可被設(shè)置在基部元件上。類似地，所設(shè)置的磁性連接裝置可包括多個基部元件，每個基部 元件具有連接到其上的一對永磁體。根據(jù)本發(fā)明第二方面的方法還可以包括將可取出地設(shè)置的調(diào)節(jié)元件定位在引導 裝置的大體圓柱形支承結(jié)構(gòu)內(nèi)的步驟，該大體圓柱形支承結(jié)構(gòu)形狀形成為接收并保持調(diào)節(jié) 元件。定位后的調(diào)節(jié)元件可包括貫通孔，該貫通孔的直徑稍稍大于將要水平固定的元件的 直徑。由此，在懸掛元件是懸掛線的情況下，調(diào)節(jié)元件中貫通孔的直徑恰好稍大于懸掛線的直徑。為了將調(diào)節(jié)元件設(shè)置在懸掛元件周圍，可取出地設(shè)置的調(diào)節(jié)元件優(yōu)選地包括第一 和第二可分離的半部，每個可分離的半部包括凹口，該凹口在第一和第二可分離的半部被 組裝以形成調(diào)節(jié)元件時能夠形成貫通開口的一半。由此，通過將可取出地設(shè)置的調(diào)節(jié)元件 形成兩個可分離的半部，調(diào)節(jié)元件能夠容易地定位在懸掛元件周圍以及隨后定位在支承結(jié) 構(gòu)的大體圓柱形元件內(nèi)。兩個可分離半部中的每個可包括頸部部分。兩個可分離半部中的 每個的頸部部分適合于靠在大體圓柱形元件的的上部邊緣上，并且由此防止可分離半部設(shè) 置在大體圓柱形元件中時從該大體圓柱形元件滑脫。第一和第二半部可由聚合體材料諸如 芳族聚酰胺制成。在第三方面，本發(fā)明涉及一種用于抑制風力渦輪機塔架的振動的方法，所述風力 渦輪機塔架包括懸掛在風力渦輪機塔架中的阻尼裝置，所述阻尼裝置包括懸掛在懸掛元件 上的擺動塊結(jié)構(gòu)，所述方法包括以下步驟-提供包括磁性連接裝置的風力渦輪機塔架懸掛裝置，所述磁性連接裝置適合于 將所述懸掛裝置磁性地固定到風力渦輪機塔架的內(nèi)部表面部分，所述懸掛裝置還包括引導 裝置，所述引導裝置適合于弓I導所述懸掛元件，所述弓I導裝置被連接到所述磁性連接裝置； 以及-將所述懸掛裝置定位在風力渦輪機塔架內(nèi)預定高度水平以及將所述懸掛元件固 定在所述引導裝置中，由此縮短所述懸掛元件的有效長度。根據(jù)第三方面的方法還可包括在風力渦輪機運行時確定風力渦輪機塔架的振動 振幅的步驟。如果該振動振幅超過允許數(shù)值，根據(jù)第三方面的方法還可包括調(diào)節(jié)懸掛裝置 的高度水平以調(diào)節(jié)阻尼裝置的阻尼特性的步驟，從而使振動振幅在允許數(shù)值以下。


參考附圖對本發(fā)明作進一步詳細解釋，其中圖1顯示了通過磁性連接裝置固定到風力渦輪機的內(nèi)部表面的懸掛裝置；以及圖2顯示了具有磁性連接裝置的懸掛裝置的一部分。
盡管本發(fā)明容易具有各種改進和替代形式，但是特定實施例已經(jīng)通過示例顯示在 附圖中并且將會在此進行詳細描述。然而，應當理解的是，本發(fā)明并不局限于在此公開的特 定形式。相反地，本發(fā)明覆蓋了落入到如權(quán)利要求書所限定的發(fā)明精神與范圍內(nèi)的全部改 進、等同物以及替代方案。
具體實施例方式在最廣泛的方面，本發(fā)明涉及一種懸掛裝置，該懸掛裝置能夠容易地在風力渦輪 機塔架內(nèi)被移動。該懸掛裝置通過磁體，優(yōu)選為永磁體連接到風力渦輪機塔架。懸掛裝置 適合于在懸掛裝置的垂直位置固定否則可自由移動的懸掛線。懸掛線沿著風力渦輪機塔架 的縱向方向懸掛，該懸掛線的上端部連接到風力渦輪機塔架的上部部分，而其下端部連接 到擺動塊結(jié)構(gòu)。通過將懸掛裝置定位在風力渦輪機塔架的上部部分與擺動塊結(jié)構(gòu)之間，以 及由此在懸掛裝置的位置水平地固定懸掛線，包括懸掛的擺動塊結(jié)構(gòu)的阻尼裝置的動力學 可被調(diào)整，以滿足特定需要。參考圖1，描述根據(jù)本發(fā)明實施例的懸掛裝置1。懸掛裝置1通過三對永磁體3、4、5 連接到風力渦輪機塔架的內(nèi)部表面(未示出)，所述永磁體將懸掛裝置保持在其所需位置。 各個永磁體6、7、8、9、10、11被固定到三個可樞轉(zhuǎn)地設(shè)置的基板12、13、14上。基板12、13、 14可以繞著各自的樞轉(zhuǎn)軸樞轉(zhuǎn)，這允許基板的位置和角度能夠被調(diào)節(jié)，從而沿循著曲面，諸 如風力渦輪機塔架的內(nèi)部表面。類似地，基板12、13、14之間的相互距離可以通過采用具有 細長貫通開口 2的連接桿15、16被調(diào)節(jié)。根據(jù)本發(fā)明的懸掛裝置的目的是將懸掛線17保持在水平的固定位置。為了實現(xiàn) 這個目的，引導結(jié)構(gòu)18通過連接桿19、20、21可操作地連接到三個基板12、13、14。這些連 接桿中每個的有效長度都可以改變。應注意的是，連接桿19、21中的每個由兩根桿構(gòu)成。引導結(jié)構(gòu)18在圖2中進一步詳細顯示。此外，圖2顯示了基板22，該基板22具有 兩個通過螺栓連接到其上的永磁體23、24。引導結(jié)構(gòu)18包括錨固板25，連接桿19、20、21通 過各自的緊固螺栓26、27、觀固定到該錨固板上。圓柱形結(jié)構(gòu)四保持一對可分離的引導元 件30、31。當引導元件30、31被定位在圓柱形結(jié)構(gòu)四中時，該引導元件30、31形成貫通孔 32，懸掛線17被定位在該孔32中，參見圖1。在圓柱形結(jié)構(gòu)四中設(shè)置有貫通狹縫33。懸 掛線17通過該狹縫進入到圓柱形結(jié)構(gòu)的內(nèi)部。每個引導元件30、31優(yōu)選地包括具有增大尺寸的頸部部分。該頸部部分防止引導 元件30、31從圓柱形結(jié)構(gòu)四滑脫?；?、連接桿以及引導結(jié)構(gòu)優(yōu)選地由鐵制成。為了防止基于鐵的懸掛裝置由于生 銹而被弱化，通常進行適當?shù)谋砻嫣幚怼Ｔ陲L力渦輪機塔架具有懸掛在其中的擺動塊結(jié)構(gòu)的情況下，如圖1中所示的懸掛 裝置可以用于通過使懸掛裝置沿著懸掛線適當?shù)囟ㄎ欢种铺囟ㄕ駝宇l率的振動。由此， 懸掛裝置可以用于調(diào)整懸掛線的有效長度，從而抑制特定的風力渦輪機塔架振動。
權(quán)利要求
1.一種風力渦輪機塔架懸掛裝置，包括磁性連接裝置，所述磁性連接裝置適合于將所 述懸掛裝置磁性地固定到風力渦輪機塔架的內(nèi)部表面部分，所述懸掛裝置還包括引導裝 置，所述引導裝置適合于引導沿著風力渦輪機塔架的大體縱向方向懸掛的元件，所述引導 裝置被連接到所述磁性連接裝置。
2.如權(quán)利要求1所述的懸掛裝置，其特征在于，所述磁性連接裝置包括多個永磁體。
3.如權(quán)利要求2所述的懸掛裝置，其特征在于，所述永磁體成對設(shè)置，每對永磁體被設(shè) 置在基部元件上。
4.如權(quán)利要求3所述的懸掛裝置，其特征在于，所述懸掛裝置包括多個基部元件，每個 基部元件具有連接到其上的一對永磁體。
5.如前述權(quán)利要求任一所述的懸掛裝置，其特征在于，所述引導裝置包括支承結(jié)構(gòu)，所 述支承結(jié)構(gòu)的形狀形成為接收并保持調(diào)節(jié)元件。
6.如權(quán)利要求5所述的懸掛裝置，其特征在于，所述支承結(jié)構(gòu)包括開口，所述開口允許 懸掛在風力渦輪機塔架中的所述元件進入所述支承結(jié)構(gòu)的內(nèi)部區(qū)域。
7.如權(quán)利要求6所述的懸掛裝置，其特征在于，所述支承結(jié)構(gòu)包括大體圓柱形元件，所 述開口呈在所述大體圓柱形元件中的貫通狹縫的形式。
8.如權(quán)利要求5-7任一所述的懸掛裝置，其特征在于，所述調(diào)節(jié)元件可取出地設(shè)置并 且包括貫通開口，所述貫通開口適合于接收懸掛在風力渦輪機塔架中的所述元件。
9.如權(quán)利要求8所述的懸掛裝置，其特征在于，所述貫通開口呈貫通孔的形式，所述貫 通孔的直徑稍大于懸掛在風力渦輪機塔架中的所述元件的直徑。
10.如權(quán)利要求9所述的懸掛裝置，其特征在于，可取出地設(shè)置的調(diào)節(jié)元件包括第一和 第二可分離的半部，每個可分離的半部包括凹口，每個所述凹口在第一和第二可分離的半 部被組裝以形成調(diào)節(jié)元件時形成所述貫通孔的一半。
11.如權(quán)利要求10所述的懸掛裝置，其特征在于，所述第一和第二半部由聚合體材料 諸如芳族聚酰胺制成。
12.如前述權(quán)利要求任一所述的懸掛裝置，其特征在于，所述磁性連接裝置以及所述引 導裝置通過多個可調(diào)節(jié)連接桿以機械方式相互連接，由此在所述磁性連接裝置與所述引導 裝置之間的距離是可調(diào)節(jié)的。
13.一種用于抑制風力渦輪機塔架的振動的方法，所述風力渦輪機塔架包括懸掛在風 力渦輪機塔架中的阻尼裝置，所述阻尼裝置包括懸掛在懸掛元件上的擺動塊結(jié)構(gòu)，所述方 法包括以下步驟-提供包括磁性連接裝置的風力渦輪機塔架懸掛裝置，所述磁性連接裝置適合于將所 述懸掛裝置磁性地固定到風力渦輪機塔架的內(nèi)部表面部分，所述懸掛裝置還包括引導裝 置，所述引導裝置適合于引導所述懸掛元件，所述弓I導裝置被連接到所述磁性連接裝置；以 及-將所述懸掛裝置定位在風力渦輪機塔架內(nèi)預定高度水平以及將所述懸掛元件固定在 所述引導裝置中，由此縮短所述懸掛元件的有效長度。
14.如權(quán)利要求13所述的方法，其特征在于，還包括在風力渦輪機運行時確定風力渦 輪機塔架的振動振幅的步驟。
15.如權(quán)利要求14所述的方法，其特征在于，還包括調(diào)節(jié)所述懸掛裝置的高度水平以調(diào)節(jié)所述阻尼裝置的阻尼特性的步驟。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種風力渦輪機塔架懸掛裝置，包括磁性連接裝置，所述磁性連接裝置適合于將所述懸掛裝置磁性地固定到風力渦輪機塔架的內(nèi)部表面部分。所述懸掛裝置還包括引導裝置，所述引導裝置適合于引導沿著風力渦輪機塔架的大體縱向方向懸掛的元件，所述引導裝置被連接到所述磁性連接裝置。此外，本發(fā)明涉及一種應用風力渦輪機塔架懸掛裝置的方法。
文檔編號F03D7/02GK102144094SQ200980134506
公開日2011年8月3日 申請日期2009年7月21日 優(yōu)先權(quán)日2008年8月6日
發(fā)明者B·奧爾格倫 申請人:維斯塔斯風力系統(tǒng)集團公司