本發(fā)明涉及塔筒振動技術領域，特別涉及一種抑制圍護結(jié)構(gòu)橫向振動及保護擺動部件的裝置、控制方法和自旋螺紋機構(gòu)。

背景技術：

風力發(fā)電機組是一種將風能轉(zhuǎn)化為電能的裝置，其包括塔筒9，置于塔筒9頂部的風輪機1和發(fā)電機2，塔筒9的頂部設有機艙4，發(fā)電機2以及發(fā)電機開關柜4均位于機艙4內(nèi)部。風輪機1吸收風能并轉(zhuǎn)化為旋轉(zhuǎn)機械能傳遞至發(fā)電機2，經(jīng)發(fā)電機2將旋轉(zhuǎn)機械能轉(zhuǎn)化為電能。

發(fā)電機2連接有電纜5，電纜5將發(fā)電機2產(chǎn)生的電能傳輸至位于塔筒9底部的變流柜10。單根電纜5的橫截面積大致為185mm²或者240mm²，通常連接于一個發(fā)電機2上用于電能傳輸?shù)碾娎|5的數(shù)量有數(shù)根(有時有十幾根)。機艙4通常轉(zhuǎn)動安裝于塔筒9頂部，以適應風輪機1捕捉風能。在機艙4轉(zhuǎn)動過程中，連接于發(fā)電機2上的電纜5也需要同時隨之發(fā)生扭轉(zhuǎn)。

為了降低電纜5長期頻繁扭轉(zhuǎn)工作出現(xiàn)疲勞損害，目前電纜5的扭轉(zhuǎn)由電纜5上段分擔，即自頂部向下豎直垂落一定長度的電纜5承擔電纜5的扭轉(zhuǎn)。例如電纜5自頂部豎直垂落15至20米，180°的扭轉(zhuǎn)由這15至20米來平均分擔，這樣每米平均最大偏轉(zhuǎn)角度為9-12°/m。電纜5下段則經(jīng)過類似馬鞍面支架8運轉(zhuǎn)到塔筒9壁，借助電纜5夾板、連接件、緊固件固定在塔筒9壁附近。

塔筒9通常為鋼筒結(jié)構(gòu)，鋼筒的厚度比較小，高度比較高，大約幾十米。在工作過程中，因外界風力作用塔筒9會產(chǎn)生一定程度的擺動，相應地，豎直垂落的電纜5上段因上端部連接位于塔筒9頂部的發(fā)電機2，在機艙4搖擺牽引作用力下，豎直垂落的電纜5上段也會產(chǎn)生擺動，因電纜5上段與塔筒9擺動存在一定時間的滯后性，故電纜5擺動過程會撞擊塔筒9內(nèi)壁。為了避免電纜5與塔筒9撞擊帶來的安全隱患，在塔筒9內(nèi)還設置有擋圈6，擋圈6通過固定板7固定連接塔筒9內(nèi)壁，豎直垂落的電纜5限制于擋圈6內(nèi)部。

為了不影響電纜5隨機艙4扭轉(zhuǎn)，電纜5與擋圈6之間具有預定間隙，大致幾十毫米。當電纜5頂部在機艙4牽引下擺動時，電纜5還是會與擋圈6的內(nèi)壁產(chǎn)生撞擊。

電纜5自身重量較大，一般為400Kg-800Kg，在大風、高湍流強度下，電纜5往復擺動的同時自身的振動頻率也會加大，電纜5受重力作用，對機艙4上用于提拔電纜5設置的電纜5網(wǎng)兜產(chǎn)生的下墜作用加大。電纜5網(wǎng)兜在這種交變的下墜作用力作用之下，繩子勒進電纜5絕緣層、破壞絕緣導致漏電、短路失火。風電機組火災撲救困難。

并且，當電纜5橫向擺動頻率在與塔筒9頂部一致(或接近)時，由于電纜5自身重量較大(400-800Kg)，上部約束端在塔筒9頂部機艙4控制柜，遠離塔筒9底部地基基礎，塔筒9頂部接受電纜5擺動施加的周期性荷載，只會加劇橫向擺動幅度，破壞塔筒9基礎。

另一方面，塔筒9橫向擺動幅度加大后對于風力發(fā)電機組的風力機極為不利，降低風輪機1的槳葉吸收風能。

因此，如何提高電纜和塔筒的使用壽命和使用安全性，并且提高風力發(fā)電機組的發(fā)電效率，是本領域內(nèi)技術人員亟待解決的技術問題。

技術實現(xiàn)要素：

為解決上述技術問題，本發(fā)明提供一種抑制圍護結(jié)構(gòu)橫向振動及保護擺動部件的裝置，包括以下部件：

至少兩個彈性部件，徑向定位于擺動部件與圍護結(jié)構(gòu)之間，各所述彈性部件沿所述擺動部件周向布置；

剛度調(diào)節(jié)部件，調(diào)節(jié)所述彈性部件的長度以改變其剛度，以削減所述擺動部件的擺動和所述圍護結(jié)構(gòu)的橫向振動。

通過彈性部件與剛度調(diào)節(jié)部件的組合，首先吸收擺動部件擺動過程的機械能(儲能)，在彈性部件伸展時用來主動激發(fā)懸掛擺動部件擺動，通過調(diào)整彈性部件的剛度控制電纜擺動頻率和幅度，即借助彈性部件將壓縮過程的蓄能在伸展時用于給予擺動部件補充橫向擺動幅度所需的能量。

可選的，所述彈性部件的一端部固定于所述擺動部件，所述彈性部件的另一端部通過所述剛度調(diào)節(jié)部件連接所述圍護結(jié)構(gòu)，所述剛度調(diào)節(jié)部件通過調(diào)節(jié)其自身長度拉伸或壓縮所述彈性部件。

可選的，還包括限位擋圈，擺動部件的擺動端部設于所述限位擋圈內(nèi)部；各所述彈性部件的內(nèi)端部固定連接所述限位擋圈。

可選的，所述彈性部件和所述剛度調(diào)節(jié)部件依次連接于所述限位擋圈和所述圍護結(jié)構(gòu)之間，所述剛度調(diào)節(jié)部件通過調(diào)節(jié)其自身長度來拉伸或壓縮所述彈性部件。

可選的，所述剛度調(diào)節(jié)部件包括：

連接件，其兩端部中至少一者與所述彈性部件或者所述圍護結(jié)構(gòu)螺紋連接；

驅(qū)動部件，驅(qū)動所述連接件正向和反向轉(zhuǎn)動，以調(diào)節(jié)所述連接件與所述彈性部件或者/和所述圍護結(jié)構(gòu)的螺紋連接長度。

可選的，所述連接件的兩端部均為螺紋結(jié)構(gòu)，分別與所述彈性部件的外端部和所述圍護結(jié)構(gòu)的內(nèi)壁兩者螺紋連接。

可選的，所述連接件為套筒，所述套筒的兩端部內(nèi)壁分別設置有內(nèi)螺紋，所述剛度調(diào)節(jié)部件還包括支撐件，所述支撐件的內(nèi)端部具有與所述套筒相應端部螺紋配合的外螺紋部，所述支撐件的外端部固定連接所述圍護結(jié)構(gòu)的內(nèi)壁。

可選的，所述驅(qū)動部件包括殼體、線圈繞組、第一導磁部件和第二導磁部件；所述線圈繞組固定于所述殼體，所述套筒縱向設置于所述殼體內(nèi)部，并且所述套筒與所述殼體周向轉(zhuǎn)動連接；所述第一導磁部件安裝于所述殼體并且位于所述線圈繞組的外圍，所述第二導磁部件置于所述支撐件或者/和所述彈性部件伸至所述套筒的端部。

可選的，所述第二導磁部件包括鐵心和導電條，所述導電條的數(shù)量為多個，各所述導電條沿軸向延伸并且間隔均布于所述轉(zhuǎn)動部件的周向，各所述導電條的兩端部均短路相接；或者，

所述第二導磁部件包括鐵心和嵌入鐵心中的電磁線圈。

可選的，所述套筒和所述彈性部件、所述套筒和所述支撐件之間均設置有軸承。

可選的，所述彈性部件為彈簧或者高分子橡膠材料繩。

可選的，還包括以下部件：

獲取部件，用于獲取所述圍護結(jié)構(gòu)的擺動參數(shù)；

控制部件，根據(jù)獲取的所述擺動參數(shù)調(diào)節(jié)各所述彈性部件的剛度，以施加相反的激勵于擺動部件，以使所述圍護結(jié)構(gòu)的擺動頻率與所述擺動部件的擺動頻率一致或接近一致，并且所述圍護結(jié)構(gòu)的擺動方向與所述擺動部件的擺動方向不一致或者反向。

可選的，所述控制部件根據(jù)獲取的所述擺動參數(shù)調(diào)節(jié)各所述彈性部件的剛度，以使所述擺動部件的擺動方向與所述圍護結(jié)構(gòu)的擺動方向相反；或者，

所述控制部件根據(jù)獲取的所述擺動參數(shù)調(diào)節(jié)各所述彈性部件的剛度，以使所述擺動部件的擺動加速度的方向與所述圍護結(jié)構(gòu)的擺動加速度的方向相反。

可選的，所述控制部件僅調(diào)節(jié)處于所述擺動部件的擺動方向上兩所述彈性部件的剛度；或者，

所述控制部件調(diào)節(jié)所有所述彈性部件的剛度。

可選的，所述獲取部件為測振儀，所述擺動參數(shù)為所述圍護結(jié)構(gòu)頂部的擺動振幅或者擺動加速度或者擺動頻率；

或者，所述獲取部件為位移傳感器，所述擺動參數(shù)為圍護結(jié)構(gòu)頂部的擺動位移；

或者，所述獲取部件為加速度傳感器，所述擺動參數(shù)為圍護結(jié)構(gòu)頂部的擺動加速度。

可選的，所述獲取部件為壓力傳感器，所述限位擋圈和各所述彈性部件之間、所述彈性部件與所述擺動部件之間、或者/和所述彈性部件與所述圍護結(jié)構(gòu)之間設有所述壓力傳感器；所述擺動參數(shù)為各所述彈性部件所受的壓力。

可選的，所述控制部件還進一步根據(jù)所述壓力傳感器的檢測壓力信號判斷各所述彈性部件的剛度；和/或，

所述控制部件還進一步根據(jù)所述擺動部件的擺動方向判斷各所述彈性部件的剛度。

可選的，所述獲取部件為壓力傳感器，其通過支架設置于所述擺動部件和所述圍護結(jié)構(gòu)之間，并且所述彈性部件和所述壓力傳感器分層設置。

可選的，還包括：

第一柔性囊和第二柔性囊，分別設置于圍護結(jié)構(gòu)和擺動部件二者的碰撞面；所述第一柔性囊和所述第二柔性囊中均充注有流體介質(zhì)；

壓力調(diào)節(jié)部件，用于調(diào)節(jié)所述第一柔性囊和/或者所述第二柔性囊內(nèi)部流體介質(zhì)的壓力，以削減所述擺動部件的擺動和所述圍護結(jié)構(gòu)的橫向振動。

本發(fā)明還提供了一種抑制圍護結(jié)構(gòu)橫向振動的控制方法，具體方法包括：

預先將限位擋圈通過至少兩個彈性部件連接于圍護結(jié)構(gòu)；

獲取所述圍護結(jié)構(gòu)或者/和所述擺動部件的擺動參數(shù)；

根據(jù)獲取的所述擺動參數(shù)調(diào)節(jié)各所述彈性部件的剛度，以施加相反的激勵于所述擺動部件，使擺動部件擺動頻率與圍護結(jié)構(gòu)擺動頻率一致或接近一致，并且擺動部件擺動方向與圍護結(jié)構(gòu)擺動方向不一致或者反向。

可選的，調(diào)節(jié)所述彈性部件剛度步驟具體為：根據(jù)獲取的所述擺動參數(shù)調(diào)節(jié)各所述彈性部件的剛度，使所述擺動部件與所述圍護結(jié)構(gòu)的擺動方向相反；或者，根據(jù)獲取的所述擺動參數(shù)調(diào)節(jié)各所述彈性部件的剛度，使所述擺動部件與所述圍護結(jié)構(gòu)的擺動加速度相反。

可選的，調(diào)整所述彈性部件剛度步驟具體為：根據(jù)獲取的所述擺動參數(shù)調(diào)節(jié)各所述彈性部件的剛度，使所述擺動部件與所述圍護結(jié)構(gòu)頂部的擺動方向相反，且與所述圍護結(jié)構(gòu)的頂部的振動頻率一致。

可選的，在進行彈性部件剛度調(diào)節(jié)步驟中還進行以下步驟：

在所述擺動部件擺動過程中，根據(jù)所述擺動參數(shù)調(diào)整各彈性部件的長度改變所述限位擋圈的位置，以降低所述擺動部件的擺動幅度或者擺動加速度或擺動頻率。

可選的，所述擺動參數(shù)為所述圍護結(jié)構(gòu)頂部的擺動幅度，或者所述擺動部件的擺動幅度，或者所述擺動部件的擺動頻率；或者所述擺動部件與所述圍護結(jié)構(gòu)之間的撞擊壓力。

本發(fā)明還提供了一種抑制圍護結(jié)構(gòu)橫向振動及保護擺動部件的裝置，包括以下部件：

獲取部件，獲取擺動部件的擺動參數(shù)；

作動器，施加與擺動部件的擺動方向相反的作用力于擺動部件；

控制部件，根據(jù)獲取的擺動參數(shù)控制所述作動器動作，以使擺動部件非簡諧擺動。

可選的，所述作動器的動作部直接與所述擺動部件的擺動端部連接。

可選的，還包括限位擋圈，用于限制所述擺動部件的擺動端部的擺動幅度；所述作動器的動作部連接所述限位擋圈，驅(qū)動所述限位擋圈在擺動平面內(nèi)移動。

可選的，所述作動器的數(shù)量為至少兩個，沿所述擺動部件的周向中心對稱分布。

可選的，所述獲取部件為壓力傳感器，并且所述壓力傳感器的數(shù)量至少為兩個，分別用于檢測擺動過程中所述擺動部件與圍護結(jié)構(gòu)周向不同位置的作用力。

可選的，各所述壓力傳感器通過支架均布于所述擺動部件與所述圍護結(jié)構(gòu)周向，并且與所述作動器分層平行設置。

可選的，所述支架為剛性支架，所述剛性支架的內(nèi)端部連接所述擺動部件或者所述擺動部件的電纜護套或者所述擺動部件的限位擋圈。

可選的，所述作動器包括：

殼體；

線圈繞組，設置于所述殼體的周壁；

轉(zhuǎn)動部件，與所述殼體周向轉(zhuǎn)動連接，所述轉(zhuǎn)動部件的兩端部分別設置有螺紋部；

第一導磁部件，安裝于所述殼體，并且位于所述線圈繞組的外圍；

第二導磁部件和導電元件，固定于所述轉(zhuǎn)動部件的外周壁，并且與所述線圈繞組具有一定間隙；

電源，用于給所述線圈繞組供交流電。

可選的，所述第二導磁部件是鐵心，在鐵心表面開有槽，槽內(nèi)嵌入導電條，所述導電條的數(shù)量為多個，各所述導電條沿軸向延伸并且間隔均布于所述轉(zhuǎn)動部件的周向，所述鐵心的兩端部均設置有短路環(huán)，各所述導電條的兩端部通過相應短路環(huán)短路相接，兩所述短路環(huán)和各所述導電條形成所述導電元件；或者，

所述第二導磁部件是鐵心，在鐵心表面開有槽，槽內(nèi)嵌入電磁線圈，所述電磁線圈作為所述導電元件。

可選的，所述轉(zhuǎn)動部件通過彈簧連接所述擺動部件或者所述擺動部件的限位擋圈。

此外，本發(fā)明還提供了一種抑制圍護結(jié)構(gòu)橫向振動的控制方法，具體方法包括：

獲取擺動部件的擺動參數(shù)；

在擺動部件擺動過程中，根據(jù)獲取的擺動參數(shù)控制所述作動器動作，以施加與擺動部件的擺動方向相反的作用力于擺動部件使擺動部件非簡諧擺動。

本發(fā)明還提供了一種自旋螺紋機構(gòu)，包括以下部件：

殼體；

線圈繞組，設置于所述殼體的周壁；

轉(zhuǎn)動部件，與所述殼體周向轉(zhuǎn)動連接，所述轉(zhuǎn)動部件的兩端部分別設置有螺紋部；

第一導磁部件，安裝于所述殼體，并且位于所述線圈繞組的外圍；

第二導磁部件和導電元件，固定于所述轉(zhuǎn)動部件的外周壁，并且與所述線圈繞組繞組具有一定間隙；

電源，用于給所述線圈繞組供交流電。

所述第二導磁部件為鐵心和電磁線圈，所述電磁線圈纏繞于所述轉(zhuǎn)動部件的周壁所述線圈繞組置于所述殼體的內(nèi)周壁。

可選的，所述殼體與所述轉(zhuǎn)動部件之間設置有軸承，所述轉(zhuǎn)動部件通過所述軸承與所述殼體周向轉(zhuǎn)動連接。

可選的，所述第二導磁部件是鐵心，在鐵心表面開有槽，槽內(nèi)嵌入導電條，所述導電條作為所述導電元件，所述導電條的數(shù)量為多個，各所述導電條沿軸向延伸并且間隔均布于所述轉(zhuǎn)動部件的周向，所述鐵心的兩端部均設置有短路環(huán)，各所述導電條的兩端部通過相應短路環(huán)短路相接，兩所述短路環(huán)和各所述導電條形成所述導電元件。

可選的，所述第二導磁部件是鐵心，在鐵心表面開有槽，槽內(nèi)嵌入電磁線圈，所述電磁線圈作為所述導電元件。

可選的，還包括剛性定位支架，所述剛性定位支架一端固定連接所述殼體，另一端設置有安裝部，用于與外界的圍護結(jié)構(gòu)配合固定。

可選的，所述轉(zhuǎn)動部件為套筒，所述轉(zhuǎn)動部件兩端部的螺紋部為內(nèi)螺紋部。

可選的，還包括第一軸段和第二軸段，兩者的相對端部均設置有外螺紋段，分別與所述轉(zhuǎn)動部件兩端部的內(nèi)螺紋部配合連接。

附圖說明

圖1為現(xiàn)有技術中風機發(fā)電機組的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本發(fā)明第一種實施例中抑制圍護結(jié)構(gòu)橫向振動及保護擺動部件的裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為電纜、限位擋圈位置的橫截面剖視圖；

圖4為第一柔性囊和第二柔性囊碰撞原理圖；

圖5為第一種實施例中實施例中抑制圍護結(jié)構(gòu)橫向振動及保護擺動部件的裝置的控制框圖；

圖6為本發(fā)明一種實施例中抑制圍護結(jié)構(gòu)橫向振動的控制方法流程圖；

圖7為不同時刻電纜、塔筒的擺動狀態(tài)示意圖；

圖8本發(fā)明第二種實施例中抑制圍護結(jié)構(gòu)橫向振動及保護擺動部件的裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖9為本發(fā)明第三種實施例中抑制圍護結(jié)構(gòu)橫向振動及保護擺動部件的裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖10為本發(fā)明第二種實施例中抑制圍護結(jié)構(gòu)橫向振動的控制方法流程圖；

圖11為本發(fā)明一種具體實施例中剛度調(diào)節(jié)部件的結(jié)構(gòu)圖；

圖12為本發(fā)明一種具體實施例中自旋螺紋機構(gòu)的結(jié)構(gòu)圖；

圖13為本發(fā)明另一種具體實施方式中抑制圍護結(jié)構(gòu)橫向振動及保護擺動部件的裝置的控制框圖；

圖14為風力發(fā)電機組的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖15為本發(fā)明另一種實施例中抑制圍護結(jié)構(gòu)橫向振動及保護擺動部件的裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖16為壓力傳感器層的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖17為作動器層的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖18為本發(fā)明第三種實施例中抑制圍護結(jié)構(gòu)橫向振動的控制方法流程圖。

其中，圖1中：

1風輪機，2發(fā)電機，3發(fā)電機開關柜，4機艙，5電纜，6擋圈，7固定板，8馬鞍面支架，9塔筒，10變流柜；

其中，圖2至圖5、圖7至圖11、圖14至圖17中：

11第一柔性囊，11a抗擊耐磨層，12第二柔性囊，13限位擋圈；14電纜護套；15壓力源，16管路，17壓力傳感器，18測振儀；19位移傳感器；

20彈性支撐組件；壓力傳感器21；

30自旋螺紋機構(gòu)，31套筒，32第一軸段，33第二軸段，34殼體，35線圈繞組,36軸承，37定位支架；381短路環(huán)；382短路環(huán)；391第一導磁部件；392第二導磁部件；

40作動器；

50，塔筒，60電纜。

具體實施方式

以背景技術中提到的“電纜往復擺動對其自身以及電纜網(wǎng)兜等部件”產(chǎn)生的技術問題為基礎，本文進入了深入研究，并提出了解決上述技術問題的技術方案。

本文以圍護結(jié)構(gòu)為塔筒，擺動部件為擺動部件為例，介紹技術方案，當然本領域內(nèi)技術人員應當理解，圍護結(jié)構(gòu)不限于塔筒，還可以為。

為了使本領域的技術人員更好地理解本發(fā)明的技術方案，下面結(jié)合附圖和具體實施例對本發(fā)明作進一步的詳細說明。

請參考圖2至圖4，圖2為本發(fā)明第一種實施例中抑制圍護結(jié)構(gòu)橫向振動及保護擺動部件的裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；圖3為電纜、限位擋圈位置的橫截面剖視圖；圖4為第一柔性囊和第二柔性囊碰撞原理圖。

本發(fā)明提供了一種抑制圍護結(jié)構(gòu)橫向振動及保護擺動部件的裝置，包括第一柔性囊11和第二柔性囊12，其中第一柔性囊11和第二柔性囊12分別設置于圍護結(jié)構(gòu)和擺動部件二者的接觸面，即二者的碰撞面上。第一柔性囊11和第二柔性囊12的內(nèi)部均充注有流體介質(zhì)。

這樣，當擺動部件與圍護結(jié)構(gòu)進行碰撞時，兩者通過第一柔性囊11和第二柔性囊12碰撞接觸，因第一柔性囊11和第二柔性囊12內(nèi)部充注有流體介質(zhì)，這樣當兩者碰撞時，第一柔性囊11和第二柔性囊12先緩沖被壓縮吸收擺動部件的部分動能，將有序的機械動能轉(zhuǎn)化為流體介質(zhì)無序的熱能，進而降低擺動部件撞擊圍護結(jié)構(gòu)的動能，在一定程度上起到抑制圍護結(jié)構(gòu)橫向振動的作用。

以塔筒50和電纜60為例，電纜60與設置于塔筒50上的限位擋圈13撞擊過程能量被柔性囊中的氣體或液體吸收，尤其是在大風、高湍流強度下，電纜60往復擺動的同時自身的振動頻率也會加大，電纜60受重力作用，這時對機艙控制柜電纜60出口處提拔電纜60設置的電纜60網(wǎng)兜產(chǎn)生的下墜作用明顯得到削弱，也就是下端的擺動導致的撞擊過程的能量被流體吸收了一部分，由此，從電纜60下端傳遞到上端的下墜力的波動幅度被削弱了，解決了撞擊過程能量的釋放環(huán)節(jié)和撞擊過程不平衡力的作用被流體無序化，將有方向性的橫向不平衡力，即撞擊力借助流體均一化，均一化代表各個方向都有，自然就內(nèi)部消耗了。電纜60網(wǎng)兜所受這種交變的下墜作用力在下端幾乎沒有傳上去。繩子受波動力勒進電纜60絕緣層、破壞絕緣受到了控制，徹底消除現(xiàn)有技術硬碰硬的情形。經(jīng)過這種實施方案以后，電纜網(wǎng)兜對電纜的破壞會大幅度降低，從而起到了對電纜的保護。

本文中無序化是基于熱力學第二定律，從能量品質(zhì)高低這一評價方法對電纜60與限位擋圈13撞擊進行實質(zhì)性能量轉(zhuǎn)化表述，即：將高品質(zhì)機械能(電纜60擺動過程攜帶的機械能)通過撞擊被流體(氣體或液體)耗散或部分吸收了。耗散或吸收將機械能轉(zhuǎn)化成低品位的無序能了，是自發(fā)的過程。這種耗散過程是對由塔筒50頂部橫向擺動傳遞給電纜60的高品質(zhì)機械能向低品位熱力學能的轉(zhuǎn)化，最終耗散在自然環(huán)境中一去不復返了。

并且，本發(fā)明中進一步設置有壓力調(diào)節(jié)部件，用于調(diào)節(jié)第一柔性囊11和/或者第二柔性囊12內(nèi)部流體介質(zhì)的壓力，將兩者的內(nèi)部壓力調(diào)節(jié)至合適壓力，在撞擊過程中，第一柔性囊11和第二柔性囊12被壓縮產(chǎn)生反向的作用力，該反向作用力將擺動部件反向推回，以使所述擺動部件與所述圍護結(jié)構(gòu)的振動方向相反。

當然，壓力調(diào)節(jié)部件為與柔性囊中流體介質(zhì)相匹配的零部件，包括壓力源15和壓力管路16、壓力控制閥以及流量控制閥(圖2中未示出)。當流體介質(zhì)為液體時，壓力源可以為液壓泵，當流體介質(zhì)為氣體時，壓力源可以為空壓機。壓力調(diào)節(jié)部件可以安裝于塔筒50上，也可以安裝于地面上。關于壓力調(diào)節(jié)部件的具體結(jié)構(gòu)本文不做具體介紹。

上述第一柔性囊11和所述第二柔性囊12為分層或者組合分層結(jié)構(gòu)。第一柔性囊11的碰撞表面可以設置抗擊耐磨層11a。

請結(jié)合圖5和圖6，圖5為第一種實施例中實施例中抑制圍護結(jié)構(gòu)橫向振動及保護擺動部件的裝置的控制框圖；圖6為本發(fā)明一種實施例中抑制圍護結(jié)構(gòu)橫向振動的控制方法流程圖。

上述柔性囊的抑制圍護結(jié)構(gòu)橫向振動裝置可以通過以下控制方法進行控制，具體方法為：

S10、預設第一柔性囊11和第二柔性囊12分別于圍護結(jié)構(gòu)和擺動部件二者的接觸面；

S11、獲取圍護結(jié)構(gòu)或者擺動部件的擺動參數(shù)；

相應地，為了實現(xiàn)自動化控制，抑制圍護結(jié)構(gòu)橫向振動裝置可以包括獲取部件，獲取部件用于獲取圍護結(jié)構(gòu)的擺動參數(shù)。獲取部件可以為測振儀18，安裝于圍護結(jié)構(gòu)的側(cè)壁，擺動參數(shù)為圍護結(jié)構(gòu)頂部的擺動振幅或者擺動加速度或者擺動頻率；

或者，獲取部件為位移傳感器19，可以設置于圍護結(jié)構(gòu)(塔筒)頂部，如圖7所示，擺動參數(shù)為圍護結(jié)構(gòu)頂部的擺動位移；

或者，獲取部件為加速度傳感器，擺動參數(shù)為圍護結(jié)構(gòu)頂部的擺動加速度。

擺動參數(shù)還可以為圍護結(jié)構(gòu)的擺動頻率，相應地，獲取部件為安裝于擺動部件相應位置的測振儀。

擺動參數(shù)還可以為擺動部件與圍護結(jié)構(gòu)之間的撞擊壓力，相應地，獲取部件為壓力傳感器。

當然，擺動參數(shù)也可以為擺動部件的振幅、擺動加速度或者擺動頻率等參數(shù)。

S12、根據(jù)擺動參數(shù)調(diào)節(jié)第一柔性囊11和/或第二柔性囊12內(nèi)部流體介質(zhì)的壓力，以施加相反的激勵于擺動部件，以減弱擺動部件的擺動和圍護結(jié)構(gòu)的橫向振動。

第一柔性囊11和/或第二柔性囊12內(nèi)部流體介質(zhì)的壓力是否調(diào)節(jié)到位可以由安裝于柔性囊表面的壓力傳感器17檢測，如圖2所示。當然上述第一柔性囊11和/或第二柔性囊12內(nèi)部流體介質(zhì)的壓力也可以由安裝于壓力調(diào)節(jié)部件中的壓力表等部件檢測。

也就是說，通過調(diào)節(jié)第一柔性囊11和/或第二柔性囊12的內(nèi)部流體介質(zhì)的壓力，可以對擺動部件施加一個與圍護結(jié)構(gòu)擺動相反的激勵，這樣可以通過擺動部件反向牽制圍護結(jié)構(gòu)，削減圍護結(jié)構(gòu)的橫向擺動。也可以通過調(diào)節(jié)柔性囊的內(nèi)部壓力施加一個與擺動部件擺動相反的激勵，減弱擺動部件的擺動，相應地，擺動部件施加于圍護結(jié)構(gòu)的牽引力也相應減小，也可以降低圍護結(jié)構(gòu)的橫向擺動幅度。

相應地，抑制圍護結(jié)構(gòu)橫向振動及保護擺動部件的裝置包括控制部件，控制部件根據(jù)獲取的擺動參數(shù)調(diào)節(jié)第一柔性囊11和第二柔性囊12內(nèi)部流體介質(zhì)的壓力，施加相反的激勵于擺動部件，以控制擺動部件的擺動頻率遠離所述圍護結(jié)構(gòu)的固有頻率。這樣可以避免擺動部件的擺動誘發(fā)與圍護結(jié)構(gòu)發(fā)生共振?？刂撇考梢栽O置于地面，便于操作人員操控。

擺動相反可以為擺動方向相反，也可以為擺動加速度相反。

步驟S12具體可以為：根據(jù)獲取的擺動參數(shù)調(diào)節(jié)第一柔性囊11或者/和第二柔性囊12內(nèi)部壓力，以使擺動部件的擺動方向與圍護結(jié)構(gòu)的擺動方向相反；或者，根據(jù)獲取的擺動參數(shù)調(diào)節(jié)第一柔性囊11或者/和第二柔性囊12內(nèi)部壓力，以使對第一柔性囊11或者/和第二柔性囊12的碰撞頻率降低，或者在碰撞過程中對第一柔性囊11或者/和第二柔性囊12產(chǎn)生的撞擊壓力在不斷減小。第一柔性囊11、第二柔性囊12分別至少含有一個壓力傳感器，兩個壓力傳感器連接控制部件，控制部件的用于傳感器數(shù)據(jù)采集的前向通道還包含對一個或兩個柔性囊相互碰撞頻率的測量電路。該測量電路能夠反映在撞擊過程中柔性囊被壓縮或被釋放(壓力恢復、回升)時的壓力變化情況。具體地，在柔性囊被壓縮過程中，其內(nèi)部壓力升高；柔性囊在被釋放過程中，其壓力降低、壓力向未撞擊前的常態(tài)恢復。這種壓力的變化，由升高、降低、再升高…，把柔性囊內(nèi)非電量壓力的變化信號經(jīng)觸發(fā)器轉(zhuǎn)換成脈沖信號輸出，再用計數(shù)器對脈沖信號(脈沖數(shù)量)進行計數(shù)，即獲得柔性囊相互撞擊頻率?；蛴捎|發(fā)器經(jīng)信號變換器變成模擬量輸出，模擬量輸出的幅值的大小變化反映撞擊頻率的變化。這也就實現(xiàn)了一種壓力傳感器對撞擊壓力、撞擊頻率的測量。以擺動部件為例，在工作時，控制部件控制壓力調(diào)節(jié)部件，根據(jù)獲取的擺動部件的擺動參數(shù)(撞擊頻率、撞擊壓力)調(diào)節(jié)(升高或降低)第一柔性囊11或者/和第二柔性囊12內(nèi)部壓力，連續(xù)測量預定時間段內(nèi)的擺動部件的擺動參數(shù)，獲得該擺動參數(shù)變化趨勢，如果這些擺動參數(shù)發(fā)散的(增大)，則控制部件反方向調(diào)節(jié)(降低或升高)第一柔性囊11或者/和第二柔性囊12內(nèi)部壓力，如此循環(huán)，以此類推，直到達到最終的調(diào)節(jié)目標，即撞擊頻率降低和/或撞擊壓力降低。

請參考圖7，圖7為不同時刻電纜60、塔筒50的擺動狀態(tài)示意圖

例如在某一時刻，圍護結(jié)構(gòu)向左擺動時，通過調(diào)整第一柔性囊11和第二柔性囊12的壓力，可以實現(xiàn)擺動部件向右擺動。以圖7為例，圖7中示出了三個時刻電纜60、塔筒50的擺動狀態(tài)，左圖中塔筒50向右擺動且塔頂?shù)奈灰茷镾，此刻通過調(diào)整柔性囊內(nèi)部壓力使電纜60向左擺動，擺動角度為θ；中間圖中塔筒50和電纜60同時處于中間位置；右圖中塔筒50頂部向左擺動且擺動位移為S，此刻通過調(diào)整柔性囊內(nèi)部壓力使電纜60向右擺動，擺動角度為θ。即擺動部件與圍護結(jié)構(gòu)擺動方向相反，可以牽制圍護結(jié)構(gòu)的擺動，進一步削弱了圍護結(jié)構(gòu)的擺動幅度或者加速度。

當然，通過合理控制可以實現(xiàn)擺動部件與圍護結(jié)構(gòu)頂部的振動方向相反，且與圍護結(jié)構(gòu)的頂部的振動頻率一致。

在一種具體實施方式中，抑制圍護結(jié)構(gòu)橫向振動及保護擺動部件的裝置還包括限位部件，用于限制擺動部件的擺動幅度，限位部件固定于圍護結(jié)構(gòu)。以圍護結(jié)構(gòu)為塔筒50為例，限位部件通常為限位擋圈，限位擋圈主要安裝于塔筒50內(nèi)部，位于塔筒50上段，起到限制自機艙頂部垂落的15至20米電纜60的擺動的作用。限位擋圈的數(shù)量可以為兩個或者多個，自上而下布置，電纜60的垂落部依次穿過限位擋圈內(nèi)部。

限位擋圈13可以通過支撐組件固定連接塔筒50的內(nèi)壁，第一柔性囊11設置于限位擋圈13的內(nèi)周壁，與限位擋圈13相對應的電纜60的外周壁設置有第二柔性囊12。

為了連接可靠性，支撐組件的數(shù)量可以為多個，各支撐組件可以沿徑向延伸，各支撐組件沿限位擋圈13的周向均勻布置。

在以上能量吸收的思路下，本發(fā)明還提供另一種可以削減圍護結(jié)構(gòu)橫向振動的結(jié)構(gòu)和控制方法。

請參考圖8至圖9，圖8本發(fā)明第二種實施例中抑制圍護結(jié)構(gòu)橫向振動及保護擺動部件的裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；圖9為本發(fā)明第三種實施例中抑制圍護結(jié)構(gòu)橫向振動及保護擺動部件的裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。

在第二種具體實施例和第三種實施例中，本發(fā)明中抑制圍護結(jié)構(gòu)橫向振動及保護擺動部件的裝置還包括至少兩個彈性支撐組件20，各彈性支撐組件20沿擺動部件周向布置，彈性支撐組件20包括沿徑向可伸縮的彈性部件，彈性部件定位于擺動部件和圍護結(jié)構(gòu)。

第二種具體實施例和第三種具體實施例不同的是彈性部件的內(nèi)端部一者與電纜60固定連接，另一者與限位擋圈連接。需要說明的是，本文將彈性部件靠近電纜60的一端定義為內(nèi)端部，靠近塔筒的另一端部定義為外端部。

第二種具體實施例中，擺動部件的周向固定有護套，各彈性部件的內(nèi)端部固定連接護套。以擺動部件為電纜60為例，彈性部件的內(nèi)端部可以固定連接于電纜60上，如圖8所示，圖8中給出了彈性部件的內(nèi)端部固定于電纜60上的電纜60護套14固定連接，這樣在電纜60擺動過程中始終壓縮或者拉伸彈性部件。

另外，圖8中設置柔性囊位置未示出將限位擋圈固定于塔筒50上的支撐組件。

在第三種具體實施例中，彈性部件的內(nèi)端部固定連接于限位擋圈上，如圖9所示電纜60位于限位擋圈13的內(nèi)部并且與限位擋圈13周向具有預定間隙a。

這樣，當電纜60碰撞至限位擋圈13后，才開始壓縮或者拉伸彈性部件。

限位擋圈與實施例1中的限位擋圈作用相同，用于限制擺動部件擺動時的位移，擺動部件通常設置于限位擋圈內(nèi)部，振動時，擺動部件與限位擋圈內(nèi)壁碰撞。

彈性部件可以沿徑向延伸，優(yōu)選彈性部件為彈簧或者高分子橡膠材料繩。

第二種具體實施例和第三種具體實施例中的抑制圍護結(jié)構(gòu)橫向振動及保護擺動部件的裝置可以通過彈性部件耗散和存儲擺動部件的振動能量，削減擺動部件的振動，進而減小擺動部件施加于塔筒50頂部的牽引力，有利于降低塔筒50的頂部的橫向振動。

第二種具體實施例和第三種具體實施例中抑制圍護結(jié)構(gòu)橫向振動及保護擺動部件的裝置可以單獨使用，也可以與第一種具體實施例中的柔性囊方案結(jié)合使用或者組合使用。即在塔筒50中設置兩個或者多個上述實施例中的抑制圍護結(jié)構(gòu)橫向振動及保護擺動部件的裝置。

請再次參考圖9，第四種具體實施例中，抑制圍護結(jié)構(gòu)橫向振動及保護擺動部件的裝置還包括剛度調(diào)節(jié)部件。

剛度調(diào)節(jié)部件的作用為用于調(diào)節(jié)彈性部件的剛度，優(yōu)選的剛度調(diào)節(jié)部件調(diào)節(jié)彈性部件的長度以改變彈性部件的剛度，以削減所述圍護結(jié)構(gòu)的橫向振動。彈性部件，例如彈簧，其剛度是載荷增量dF與變形增量dλ之比，即產(chǎn)生單位變形所需的載荷，彈簧的剛度計算公式為F'＝dF/dλ。這里選用特性線為漸增型的彈簧，其剛度隨著載荷的增加而增大。

通過彈性部件與剛度調(diào)節(jié)部件的組合，首先吸收擺動部件擺動過程的機械能(儲能)，在彈性部件伸展時用來主動激發(fā)懸掛擺動部件擺動，通過調(diào)整彈性部件的剛度控制電纜60擺動頻率和幅度，即借助彈性部件將壓縮過程的蓄能在伸展時用于給予擺動部件補充橫向擺動幅度所需的能量。

第四種具體實施方式為第一具體實施例和第二具體實施例的結(jié)合，第一具體實施例中為了進一步緩沖電纜60等擺動部件對圍護結(jié)構(gòu)的沖擊，支撐組件可以為以下結(jié)構(gòu)。

具體地，支撐組件可以包括沿徑向可伸縮的彈性部件，彈性部件的兩端分別連接限位擋圈和圍護結(jié)構(gòu)。

電纜60在與限位擋圈碰撞過程中，首先利用柔性囊之間的撞擊吸收部分機械動能，其次因碰撞，部分彈性部件也將被壓縮，另一部分彈性部件被拉伸，可以起到存儲機械能的作用，在一定程度上削減了電纜60與限位擋圈之間的碰撞機械能，降低了電纜60作用于塔筒50上的撞擊力。

進一步地，支撐組件除了包括彈性部件外，還包括剛度調(diào)節(jié)部件，剛度調(diào)節(jié)部件的作用、結(jié)構(gòu)可以與上述描述相同，均是用于調(diào)節(jié)彈性部件的剛度。彈性部件剛度的調(diào)節(jié)可以根據(jù)實際工作工況中電纜60或者塔筒50的振動頻率、擺動幅度和擺動加速度進行調(diào)節(jié)。

上述實施例中的彈性部件和剛度調(diào)節(jié)部件可以依次連接于限位擋圈和圍護結(jié)構(gòu)之間，剛度調(diào)節(jié)部件的縱向長度可以調(diào)節(jié)，剛度調(diào)節(jié)部件伸長或者縮短必然導致彈性部件也隨之伸長或者縮短，彈性部件的長度不同其剛度也隨之不同。

請參考圖10，圖10為本發(fā)明第二種實施例中抑制圍護結(jié)構(gòu)橫向振動的控制方法流程圖。

具體地，設置剛度調(diào)節(jié)部件的實施例可以按下控制方法對彈性部件的剛度進行控制：

S20、預先將限位擋圈通過至少兩個彈性部件連接于圍護結(jié)構(gòu)；

S21、獲取圍護結(jié)構(gòu)或/和擺動部件的擺動參數(shù)；

相應地，擺動參數(shù)通過獲取部件進行獲取，擺動參數(shù)的種類以及獲取部件可以參見步驟S11中的描述。

其中壓力傳感器21可以設置與彈性部件與限位擋圈之間，或者彈性部件與圍護結(jié)構(gòu)之間。通過壓力傳感器21感知彈性部件的剛度的變化。

S22、根據(jù)獲取的擺動參數(shù)調(diào)節(jié)各彈性部件的剛度，以施加相反的激勵于擺動部件。

激勵即為作用力，施加相反的激勵于擺動部件后，使擺動部件擺動頻率與圍護結(jié)構(gòu)擺動頻率一致或接近一致，并且擺動部件擺動方向與圍護結(jié)構(gòu)擺動方向不一致或者反向；或者使擺動部件的加速度與圍護結(jié)構(gòu)擺動加速度不一致或者反向。

同理，獲取部件為測振儀，擺動參數(shù)為所述圍護結(jié)構(gòu)頂部的擺動振幅或者擺動加速度或者擺動頻率；

或者，獲取部件為位移傳感器19，擺動參數(shù)為圍護結(jié)構(gòu)頂部的擺動位移；

或者，獲取部件為加速度傳感器，擺動參數(shù)為圍護結(jié)構(gòu)頂部的擺動加速度。

相應地，抑制圍護結(jié)構(gòu)橫向振動及保護擺動部件的裝置包括控制部件，控制部件獲取的擺動參數(shù)調(diào)節(jié)各彈性部件的剛度，以施加與圍護結(jié)構(gòu)或者擺動部件擺動相反的激勵。

調(diào)整彈性部件剛度步驟具體可以為通過拉伸或者壓縮彈性部件的長度改變彈性部件的剛度。

當連接限位擋圈的彈性部件被不同程度的壓縮或者拉伸時，限位擋圈的水平位置也相應被改變。為了進一步降低擺動部件擺動對圍護結(jié)構(gòu)頂部的牽引力，本文還進一步進行如下控制。

步驟S22中進行剛度調(diào)節(jié)外，還進行以下步驟：在擺動部件擺動過程中，根據(jù)擺動參數(shù)調(diào)整各彈性部件的長度改變限位擋圈的位置，以降低擺動部件的擺動幅度或者擺動加速度或者擺動頻率。

改變限位擋圈的位置相應改變擺動部件與限位擋圈周向的間隙a，在擺動方向上，擺動部件由最低點向右擺動和向左擺動的最大位移不同，也就是說，擺動部件在限位擋圈之間非簡諧振動，非簡諧振動情況下，擺動部件的能量越來越小，這樣擺動部件施加于圍護結(jié)構(gòu)頂部的作用力也越來越小，相應減弱了擺動部件對圍護結(jié)構(gòu)橫向振動的誘發(fā)因素。

也就是說，在擺動部件擺動過程中對擺動部件施加一與擺動方向相反的作用力，例如圖9所示，圖9中示出設置6個彈性部件的實施方式，其中彈性部件分別標記為：K1、K2、K3、K4|、K5、K6，沿限位擋圈13外周壁均勻布置。當電纜60向左擺過6點鐘方向還未擺動至最大位移時，通過調(diào)節(jié)彈性部件的長度移動限位擋圈位置以阻礙電纜60的擺動。圖中給出限位擋圈通過中心對稱的六個彈性部件固定與圍護結(jié)構(gòu)上的實施例，當電纜60向左擺動時，可以使彈性部件K1伸長，使彈性部件K4縮短，從而使電纜60與限位擋圈之間變成非等間隙，使得電纜60在限位擋圈內(nèi)部非簡諧振動。這樣可以消耗電纜60的擺動動能，降低電纜60的擺動幅度、加速度和頻率中至少一者。

通過交替對電纜60時間橫向激振力可以大幅度減弱電纜60的擺動幅度和加速度。

在一種具體控制方法中，各彈性部件剛度的調(diào)節(jié)可以依據(jù)電纜60與限位擋圈之間的壓力，即支撐組件還包括壓力傳感器21，壓力傳感器21設置于彈性部件與限位擋圈，或者彈性部件與塔筒50之間。每一個支撐組件中的壓力傳感器可以檢測限位擋圈周向相應位置所受的壓力，進而根據(jù)獲取的周向不同位置的壓力值，調(diào)節(jié)剛度調(diào)節(jié)部件的長度，進而起到調(diào)節(jié)彈性部件剛度的目的。通過調(diào)節(jié)各彈性部件的剛度，控制電纜60的擺動頻率和擺動幅度，即借助彈性部件將壓縮過程的蓄能在伸展時用于給予電纜60補充橫向擺動幅度的所需的能量?？梢宰畲笙薅冉档陀纱苏T發(fā)的塔筒50的不同橫向振動幅度和加速度的大小。

請參考圖11至圖13，圖11為本發(fā)明一種具體實施例中剛度調(diào)節(jié)部件的結(jié)構(gòu)圖；圖12為本發(fā)明一種具體實施例中自旋螺紋機構(gòu)的結(jié)構(gòu)圖；圖13為本發(fā)明另一種具體實施方式中抑制圍護結(jié)構(gòu)橫向振動及保護擺動部件的裝置的控制框圖。其中，圖11和圖12中的k表示彈性部件。

具體地，上述實施例中的剛度調(diào)節(jié)部件可以包括連接件和驅(qū)動部件。

連接件的兩端部中至少一者與彈性部件或者圍護結(jié)構(gòu)螺紋連接。也就是說，連接件可以僅與彈性部件螺紋連接，與圍護結(jié)構(gòu)周向轉(zhuǎn)動連接；連接件也可以僅與圍護結(jié)構(gòu)螺紋連接，與彈性部件周向轉(zhuǎn)動連接。當然，連接件的兩端部可以均為螺紋結(jié)構(gòu)，分別與圍護結(jié)構(gòu)和彈性部件螺紋連接。

在一種優(yōu)選的實施方式中，連接件可以為套筒31，套筒31的兩端部內(nèi)壁分別設置有內(nèi)螺紋，剛度調(diào)節(jié)部件還包括支撐件，支撐件的內(nèi)端部具有與套筒31相應端部螺紋配合的外螺紋部，支撐件的外端部固定連接圍護結(jié)構(gòu)的內(nèi)壁。

上述實施例中的驅(qū)動部件可以為自旋螺紋機構(gòu)30，包括殼體34、線圈繞組35、轉(zhuǎn)動部件、第一導磁部件391、第二導磁部件392、導電元件和電源。

殼體34主要作用有兩方面，其一為其他部件的安裝提供支撐基礎；其二，與塔筒50等圍護結(jié)構(gòu)配合安裝。

線圈繞組35設置于殼體34的周壁，轉(zhuǎn)動部件與殼體34周向轉(zhuǎn)動連接，轉(zhuǎn)動部件的兩端部分別設置有螺紋部。上述實施例中的套筒31相當于轉(zhuǎn)動部件，當然，自旋螺紋機構(gòu)30中的轉(zhuǎn)動部件不局限于套筒31結(jié)構(gòu)，還可以為螺桿，或者一端為設置外螺紋的桿狀結(jié)構(gòu)，另一端為設置內(nèi)螺紋的筒狀結(jié)構(gòu)。

第二導磁部件392固定于轉(zhuǎn)動部件的外周壁，并且與線圈繞組35具有一定的間隙m。電源用于給線圈繞組35供交流電。

以調(diào)節(jié)擺動方向上兩個彈性部件的剛度為例，通過控制擺動方向上兩個套筒31向相反方向轉(zhuǎn)動，即可實現(xiàn)一側(cè)彈性部件的伸長，另一側(cè)彈性部件的壓縮，促使電纜60對稱方向交替受力。線圈繞組35可以置于殼體34的內(nèi)周壁。

在一個實施方式中，第二導磁部件392是鐵心，在鐵心表面沿徑向開有槽，槽內(nèi)嵌入有導電條，導電條的數(shù)量為多個，各導電條沿軸向延伸并且間隔均布于所述轉(zhuǎn)動部件的周向，鐵心的兩端部均設置有短路環(huán)，各導電條的兩端部均通過相應短路環(huán)短路相接，兩短路環(huán)和各導電條形成上述導電元件。如圖12所示，各導電條的兩端部分別設置有短路環(huán)381和短路環(huán)382。導電條可以與線圈繞組35位置相對。導電條數(shù)量越多，相應驅(qū)動轉(zhuǎn)動部件轉(zhuǎn)動的力越大。

在另一實施方式中，第二導磁部件392是鐵心，在鐵心表面沿徑向開有槽，槽內(nèi)嵌入有電磁線圈。電磁線圈構(gòu)成的繞組可以向外借助滑環(huán)引出，外接變阻器或外接變頻器。

當本發(fā)明中的線圈繞組35通電時，在線圈繞組35的周圍將產(chǎn)生交替變化的磁場，在氣隙內(nèi)產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場，磁場的磁力線穿過第一導磁部件391和第二導磁部件392。在第二導磁部件392的導電條或電磁線圈內(nèi)產(chǎn)生感應電流，進而導電條或電磁線圈中的電流在旋轉(zhuǎn)磁場作用下獲得轉(zhuǎn)動力矩，從而帶動套筒31周向轉(zhuǎn)動，套筒31的螺紋部的連接長度增大或者減小，通過控制線圈繞組35磁場的方向，實現(xiàn)套筒31自動正向和反向轉(zhuǎn)動，從而實現(xiàn)轉(zhuǎn)動部件連接長度的增大或者減小，這樣彈性部件的長度也被相應壓縮或者拉伸，實現(xiàn)彈性部件剛度的調(diào)節(jié)。

第二導磁部件392可以為轉(zhuǎn)子鐵心，在這里熱套于轉(zhuǎn)動部件的外周壁。

為了實現(xiàn)轉(zhuǎn)動部件的周向轉(zhuǎn)動，殼體34與轉(zhuǎn)動部件之間還可以設置軸承36，轉(zhuǎn)動部件通過軸承36與殼體34周向轉(zhuǎn)動連接。轉(zhuǎn)動部件的兩端部可以均設置有軸承36。軸承36可以為兩列圓錐滾子軸承，也可以為兩列球軸承，或者一列球軸承、一列圓錐滾子軸承的組合，總之需要克服電機軸向推力。電機軸向推力來自套筒31兩端螺紋連接部件間距的調(diào)整。

轉(zhuǎn)動部件可以通過彈簧連接擺動部件或者擺動部件的限位擋圈。這樣可以減小轉(zhuǎn)動部件所受的擺動部件的沖擊力。

以轉(zhuǎn)動部件為套筒31為例，自旋螺紋機構(gòu)30進一步包括第一軸段32和第二軸段33，兩者的相對端部均設置有外螺紋段，第一軸段32和第二軸段33的外螺紋段分別與套筒31的兩端部的內(nèi)螺紋部配合連接。

當然為例實現(xiàn)第一軸段32與套筒31、第二軸段33與套筒31之間連接螺紋長度的改變，第一軸段32和第二軸段33之間必然存在預定間隙。第一軸段32和第二軸段33的另一端部可以分別與彈性部件和塔筒50固定連接。

工作時，控制部件通過擺動參數(shù)控制與各彈性部件相連接的套筒31轉(zhuǎn)動，以調(diào)節(jié)各彈性部件的剛度，通過壓力傳感器的檢測數(shù)值判斷彈性部件的剛度是否調(diào)節(jié)至合適數(shù)值，進而判斷套筒31是否繼續(xù)轉(zhuǎn)動。

自旋螺紋機構(gòu)30還包括定位支架37，定位支架37一端固定連接殼體34，另一端設置有安裝部，用于與外界的圍護結(jié)構(gòu)配合固定。安裝部可以根據(jù)圍護結(jié)構(gòu)的具體結(jié)構(gòu)設定，例如定位支架37可以為L型，包括橫臂和立臂，立臂與套筒31固定，橫臂與塔筒50固定。

自旋螺紋機構(gòu)還包括變頻器(圖中未示出)，電源通過變頻器連通線圈繞組35，通過變頻器控制通入線圈繞組35內(nèi)部電流的大小，可以控制套筒31的轉(zhuǎn)動速度，相應控制彈性部件長度調(diào)節(jié)的速度，有利于交替對電纜60等擺動部件施加橫向激振力。

圖14中給出了風力發(fā)電機組上設置3組具有自旋螺紋機構(gòu)的抑制圍護結(jié)構(gòu)橫向振動及保護擺動部件的裝置的實施方式，其中風力發(fā)電機組的其他結(jié)構(gòu)可以與現(xiàn)有技術相同，在此不做贅述。

在上述實施例的基礎上，本發(fā)明進一步提出了一種抑制圍護結(jié)構(gòu)橫向振動及保護擺動部件的裝置，具體如下。

請參考圖15至圖17，圖15為本發(fā)明另一種實施例中抑制圍護結(jié)構(gòu)橫向振動及保護擺動部件的裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；圖16為壓力傳感器層的結(jié)構(gòu)示意圖；圖17為作動器層的結(jié)構(gòu)示意圖。

在另一具體實施例中，抑制圍護結(jié)構(gòu)橫向振動及保護擺動部件的裝置包括獲取部件、控制部件和作動器。獲取部件用于獲取擺動部件的擺動參數(shù)。作動器40的作用為施加與擺動部件的擺動方向相反的作用力于擺動部件。作動器的固定部可以固定連接圍護結(jié)構(gòu)，作動器40的動作部施加力于擺動部件。

控制部件，根據(jù)獲取的擺動參數(shù)控制作動器40動作，以使擺動部件非簡諧擺動。

以擺動部件在豎直平面內(nèi)擺動為例，在未達到最大擺動幅度之前，作動器40可以對擺動部件施加一個與其擺動方向相反的水平方向力，消弱擺動部件的擺動，進而降低擺動部件的擺動幅度或者擺動加速度，以及改變擺動頻率。

具體地，作動器40的動作部與擺動部件的擺動端部固定連接，以擺動部件為電纜60為例，作動器40的動作部連接固定于電纜60的電纜60護套14上。

當然，該裝置還可以包括限位擋圈，其與上述實施例中的限位部件的作用相同，用于限制擺動部件的擺動幅度，電纜60等擺動部件的擺動端部設于限位擋圈內(nèi)部。作動器40的動作部固定連接限位擋圈，驅(qū)動限位擋圈在垂直擺動平面內(nèi)移動。

控制部件根據(jù)獲取的擺動參數(shù)控制作動器40動作，將限位部件驅(qū)動至預定位置，以使擺動部件非簡諧擺動。

作動器40可以驅(qū)動限位部件在水平面移動，這樣可以根據(jù)擺動參數(shù)，在擺動部件擺動過程中調(diào)節(jié)限位部件于合適位置，以降低擺動部件的擺動幅度或者擺動加速度。

作動器40的數(shù)量為至少兩個，沿所述擺動部件的周向中心對稱分布。

獲取部件為壓力傳感器22，并且壓力傳感器22的數(shù)量至少為兩個，分別用于檢測擺動過程中擺動部件與圍護結(jié)構(gòu)周向不同位置的作用力。

各所述壓力傳感器22通過支架23均布于擺動部件與圍護結(jié)構(gòu)周向，并且與作動器分層平行設置。

上述支架23可以為剛性支架，剛性支架的內(nèi)端部連接擺動部件或者擺動部件的電纜60護套14或者擺動部件的限位擋圈。壓力傳感器22通過剛性支架與電纜60或者剛性支架與限位擋圈連接，可以有效、快速獲取電纜60的擺動壓力，提高控制準確性。

上述實施例中的作動器可以通過彈簧連接擺動部件或者擺動部件的限位擋圈。

請參考圖18，圖18為本發(fā)明第三種實施例中抑制圍護結(jié)構(gòu)橫向振動的控制方法流程圖。

具體控制方法為：

S30、獲取擺動部件的擺動參數(shù)；

S31、在擺動部件擺動過程中，根據(jù)獲取的擺動參數(shù)控制作動器動作，以施加與擺動部件的擺動方向相反的作用力于擺動部件使擺動部件非簡諧擺動，進而降低擺動部件的擺動幅度或者擺動加速度或擺動頻率。

尤其，改變限位擋圈的位置相應改變擺動部件與限位擋圈周向的間隙a，在擺動方向上，擺動部件由最低點向右擺動和向左擺動的最大位移不同，也就是說，擺動部件在限位擋圈之間非簡諧振動，非簡諧振動情況下，擺動部件的能量越來越小，這樣擺動部件施加于圍護結(jié)構(gòu)頂部的作用力也越來越小，相應減弱了擺動部件對圍護結(jié)構(gòu)橫向振動的誘發(fā)因素。

作動器的結(jié)構(gòu)可以為多種形式。在一種優(yōu)選的實施方式中，作動器的結(jié)構(gòu)可以為上述實施例所描述的自旋螺紋機構(gòu)30。作動器也可以為伸縮缸或其他動力部件。

當然，該實施例中的抑制圍護結(jié)構(gòu)橫向振動及保護擺動部件的裝置還可以包括上述柔性囊等部件，在此不做詳述。

以上對本發(fā)明所提供的一種抑制圍護結(jié)構(gòu)橫向振動及保護擺動部件的裝置、控制方法和自旋螺紋機構(gòu)進行了詳細介紹。本文中應用了具體個例對本發(fā)明的原理及實施方式進行了闡述，以上實施例的說明只是用于幫助理解本發(fā)明的方法及其核心思想。應當指出，對于本技術領域的普通技術人員來說，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以對本發(fā)明進行若干改進和修飾，這些改進和修飾也落入本發(fā)明權利要求的保護范圍內(nèi)。