[发明专利]抑制围护结构横向振动及保护摆动部件的装置和螺纹机构

说明书

本发明公开了一种抑制围护结构横向振动及保护摆动部件的装置和自旋螺纹机构，本发明中的线圈绕组通电时，在线圈绕组的周围将产生交替变化的磁场，在气隙内产生旋转磁场，磁场的磁力线穿过第一导磁部件和第二导磁部。在第二导磁部件的导电条或电磁线圈内产生感应电流，进而导电条或电磁线圈中的电流在旋转磁场作用下获得转动力矩，从而带动转动部件周向转动，转动部件的螺纹部的连接长度增大或者减小，通过控制线圈绕组磁场的方向，实现转动部件自动正向和反向转动，从而实现转动部件连接长度的增大或者减小，这样与其连接的弹性部件的长度也被相应压缩或者拉伸，实现弹性部件刚度的调节。

技术领域

本发明涉及塔筒振动技术领域，特别涉及一种抑制围护结构横向振动及保护摆动部件的装置和自旋螺纹机构。

背景技术

风力发电机组是一种将风能转化为电能的装置，其包括塔筒9，置于塔筒9顶部的风轮机1和发电机2，塔筒9的顶部设有机舱4，发电机2以及发电机开关柜4均位于机舱4内部。风轮机1吸收风能并转化为旋转机械能传递至发电机2，经发电机2将旋转机械能转化为电能。

发电机2连接有电缆5，电缆5将发电机2产生的电能传输至位于塔筒9底部的变流柜10。单根电缆5的横截面积大致为185mm2或者240mm2，通常连接于一个发电机2上用于电能传输的电缆5的数量有数根(有时有十几根)。机舱4通常转动安装于塔筒9顶部，以适应风轮机1捕捉风能。在机舱4转动过程中，连接于发电机2上的电缆5也需要同时随之发生扭转。

为了降低电缆5长期频繁扭转工作出现疲劳损害，目前电缆5的扭转由电缆5上段分担，即自顶部向下竖直垂落一定长度的电缆5承担电缆5的扭转。例如电缆5自顶部竖直垂落15至20米，180°的扭转由这15至20米来平均分担，这样每米平均最大偏转角度为9-12°/m。电缆5下段则经过类似马鞍面支架8运转到塔筒9壁，借助电缆5夹板、连接件、紧固件固定在塔筒9壁附近。

塔筒9通常为钢筒结构，钢筒的厚度比较小，高度比较高，大约几十米。在工作过程中，因外界风力作用塔筒9会产生一定程度的摆动，相应地，竖直垂落的电缆5上段因上端部连接位于塔筒9顶部的发电机2，在机舱4摇摆牵引作用力下，竖直垂落的电缆5上段也会产生摆动，因电缆5上段与塔筒9摆动存在一定时间的滞后性，故电缆5摆动过程会撞击塔筒9内壁。为了避免电缆5与塔筒9撞击带来的安全隐患，在塔筒9内还设置有挡圈6，挡圈6通过固定板7固定连接塔筒9内壁，竖直垂落的电缆5限制于挡圈6内部。

为了不影响电缆5随机舱4扭转，电缆5与挡圈6之间具有预定间隙，大致几十毫米。当电缆5顶部在机舱4牵引下摆动时，电缆5还是会与挡圈6的内壁产生撞击。

电缆5自身重量较大，一般为400Kg-800Kg，在大风、高湍流强度下，电缆5往复摆动的同时自身的振动频率也会加大，电缆5受重力作用，对机舱4上用于提拔电缆5设置的电缆5网兜产生的下坠作用加大。电缆5网兜在这种交变的下坠作用力作用之下，绳子勒进电缆5绝缘层、破坏绝缘导致漏电、短路失火。风电机组火灾扑救困难。

并且，当电缆5横向摆动频率在与塔筒9顶部一致(或接近)时，由于电缆5自身重量较大(400-800Kg)，上部约束端在塔筒9顶部机舱4控制柜，远离塔筒9底部地基基础，塔筒9顶部接受电缆5摆动施加的周期性荷载，只会加剧横向摆动幅度，破坏塔筒9基础。

另一方面，塔筒9横向摆动幅度加大后对于风力发电机组的风力机极为不利，降低风轮机1的桨叶吸收风能。

因此，如何提高电缆和塔筒的使用寿命和使用安全性，并且提高风力发电机组的发电效率，是本领域内技术人员亟待解决的技术问题。

发明内容

本发明提供了一种自旋螺纹机构，包括：

壳体；

线圈绕组，设置于所述壳体的周壁；