[发明专利]风力发电用风车的减震装置及风力发电用风车

说明书

技术领域

本发明涉及适于风力发电用风车的减震装置。

背景技术

近年，为了谋求提高发电效率及增大发电量，风力发电用风车倾向于设计为轮毂高度(从地面至轮毂中心的高度)超过100m而成为大型设备。

然而，轮毂高度超过100m的风力发电用风车，支柱(塔架)的一阶固有振动频率会与伴随旋翼头及风车旋转叶片的旋转产生的共振区域一致，从而有可能大幅增大支柱的疲劳负荷。因此，为了降低支柱的疲劳负荷，必须增厚支柱的壁厚，这样就会存在支柱重量大幅增大的问题。

于是，为了避免这样的问题，使用例如专利文献1公开的减震装置，即使支柱的一阶固有振动频率与伴随旋翼头及风车旋转叶片的旋转产生的共振区域一致，也能够降低相应的负荷。

专利文献1：(日本)特开2008-31735号公报

然而，在将专利文献1公开的减震装置适用于风力发电用风车的情况下，缓冲器(阻尼装置)的一端要固定到支柱的内壁面。因此，必须加固该支柱的内壁面，从而存在支柱重量增大的问题。

此外，在将减震装置用于风力发电用风车的情况下，由于为了采用不损害美观的结构，并且必须设置在支柱内狭小的空间内，因此，需要尽可能使减震装置小型化。

而且，在组装风力发电用风车时，随着在只完成支柱的阶段、在支柱的上端设置机舱的阶段、将旋翼头及风车旋转叶片安装到机舱而完成整体风力发电用风车的阶段，支柱的固有振动频率会发生相应变化(逐渐变小)。因此，优选的是使减震装置的固有振动频率发生相应变化。

发明内容

本发明就是鉴于这样的问题而提出的，其目的在于提供一种风力发电用风车的减震装置，其能够不增大支柱重量而设置在支柱内的狭小空间，并且能够使其固有振动频率发生变化。

本发明为解决上述课题，采用如下手段。

本发明提供一种风力发电用风车的减震装置，其被容纳并设置在风力发电用风车的支柱内部，其中包括：振子、以及多个阻尼装置，所述振子具备：摆动杆，其沿铅直方向延伸，并且经由第一万向节被悬吊在设置于所述支柱上部的梁上；凸缘部，其从所述摆动杆的上端部沿水平方向延伸至外侧；以及重锤，其被安装在所述摆动杆上，并且能够沿铅直方向进行升降；所述阻尼装置，其上端部经由第二万向节被安装在所述梁上，其下端部经由第三万向节被安装在所述凸缘部。

根据本发明的风力发电用风车的减震装置，具有如下效果，即，能够增大支柱一次振动的阻尼，通过增大阻尼来抑制伴随风车旋转叶片的旋转产生的支柱一次的振动、振幅。由此，能够避免增大支柱重量，从而容易设计轮毂高度超过100m的风力发电用风车。

此外，由于减震装置的一部分(例如，缓冲器(阻尼装置))没有被固定到支柱内壁面，因此，不需要加固该支柱的内壁面，从而能够避免增大支柱重量。

而且，通过使重锤沿摆动杆的轴向升降，使减震装置的固有振动频率发生变化。即，当组装风力发电用风车时，对应于仅完成支柱的阶段、在支柱上端设置机舱的阶段、以及将旋翼头及风车旋转叶片安装到机舱从而完成风力发电用风车整体组装的阶段，使支柱的固有振动频率发生相应变化。由此，能够安全且迅速地组装风力发电用风车。

在所述风力发电用风车的减震装置中，优选的是，至少包括两台具有所述振子和所述阻尼装置的振子式TMD，相邻的所述重锤彼此经由连结装置相互连结。

根据这样的风力发电用风车的减震装置，即使在构成一侧振子式TMD的阻尼装置的一部分或全部产生故障的情况下(不起作用的情况下)，也可以利用经由连结装置连结的另一侧振子式TMD来进行减震(经由连结装置41连结的另一侧振子式TMD18作为安全装置发挥作用)。由此，能够提高该减震装置的可靠性。

在上述风力发电用风车的减震装置中，优选的是，所述梁是支撑设置在所述支柱最上部的顶层的梁。

根据这样的风力发电用风车的减震装置，由于其被设置在最能够获得阻尼效果的位置，因此，能够实现该减震装置的进一步小型化。

在上述风力发电用风车的减震装置中，优选的是，在所述顶层的正下且在作业人员能够对所述阻尼装置进行处理的位置设置维修层。

根据这样的风力发电用风车的减震装置，能够容易且迅速地维修阻尼装置，从而能够提高维修的作业性。

本发明提供一种风力发电用风车，其具备风力发电用风车的减震装置，所述风力发电用风车的减震装置能够不增大支柱重量而设置在支柱内的狭小空间，并且能够使其固有振动频率发生变化。

根据本发明的风力发电用风车，能够应对轮毂高度超过100m的风力发电用风车的大型化。