自复位橡胶阻尼耗能装置

摘要

本发明涉及一种自复位橡胶阻尼耗能装置。该自复位橡胶阻尼耗能装置包括：外管、内管、橡胶阻尼板、夹板、弹性部件、第一横板和第二横板；内管套设于外管内；橡胶阻尼板的一端穿过所述外管的侧壁固定于所述内管的外壁上，小部分的橡胶阻尼板位于所述内管的外壁和所述外管的内壁之间，大部分的橡胶阻尼板设于两个所述夹板之间，并在靠近所述外管的外壁处通过螺栓固定于两个所述夹板之间；两个所述夹板固定于所述外管的外壁上，所述第一横板固定于所述外管的顶端，所述第二横板固定于所述内管的底端，所述弹性部件位于所述内管的空腔内，所述弹性部件的两端分别固定于所述第一横板和所述第二横板上。本发明实现了对摇摆变形的塔筒的减振。

权利要求

1.一种自复位橡胶阻尼耗能装置，其特征在于，包括：外管、内管、橡胶阻尼板、夹板、弹性部件、第一横板和第二横板；

所述内管套设于所述外管内；所述橡胶阻尼板的一端穿过所述外管的侧壁固定于所述内管的外壁上，小部分的所述橡胶阻尼板位于所述内管的外壁和所述外管的内壁之间，大部分的所述橡胶阻尼板设于两个所述夹板之间，并在靠近所述外管的外壁处通过螺栓设于两个所述夹板之间；

两个所述夹板固定于所述外管的外壁上，所述第一横板固定于所述外管的顶端，所述第二横板固定于所述内管的底端，所述弹性部件位于所述内管的空腔内，所述弹性部件的两端分别固定于所述第一横板和所述第二横板上，所述弹性部件用于拉紧所述内管和所述外管。

2.根据权利要求1所述的自复位橡胶阻尼耗能装置，其特征在于，所述橡胶阻尼板为扇形橡胶阻尼板，所述扇形橡胶阻尼板较窄的一端穿过所述外管固定于所述内管的外壁上，所述扇形橡胶阻尼板较宽的一端设于两个所述夹板之间。

3.根据权利要求1所述的自复位橡胶阻尼耗能装置，其特征在于，还包括上连接板和下连接板，所述上连接板的两端固定于所述第一横板的上表面，所述下连接板的两端固定于所述第二横板的下表面，所述上连接板或所述下连接板用于安装缆索。

4.根据权利要求1所述的自复位橡胶阻尼耗能装置，其特征在于，所述弹性部件为弹性牵引绳。

5.根据权利要求4所述的自复位橡胶阻尼耗能装置，其特征在于，所述弹性牵引绳的两端分别穿过所述第一横板和所述第二横板并固定于所述第一横板和所述第二横板上。

6.根据权利要求1所述的自复位橡胶阻尼耗能装置，其特征在于，两个所述夹板与所述橡胶阻尼板的贴合处粘结有橡胶层。

7.根据权利要求1所述的自复位橡胶阻尼耗能装置，其特征在于，所述内管为立方体内管，所述外管为立方体外管。

8.根据权利要求7所述的自复位橡胶阻尼耗能装置，其特征在于，所述橡胶阻尼板均匀地分布于所述立方体外管的四个侧壁上。

9.根据权利要求1所述的自复位橡胶阻尼耗能装置，其特征在于，所述内管的侧壁设有安装板，所述橡胶阻尼板的一端通过螺栓固定于所述安装板上。

10.根据权利要求1所述的自复位橡胶阻尼耗能装置，其特征在于，两个所述夹板的末端通过螺栓进行固定。

说明书

自复位橡胶阻尼耗能装置

技术领域

[0001] 本发明涉及风机减振领域，尤其涉及一种自复位橡胶阻尼耗能装置。

背景技术

[0002] 一台风力发电机组通常包括上、中、下三个部分，分别是上部的机舱、叶片，中部的钢结构塔筒和下部的钢筋混凝土基础。钢结构塔筒与钢筋混凝土基础的联结有多种形式，其中基础环式联结是目前我国风机基础的主要联结形式。钢制基础环在混凝土浇筑前预先固定调平，待混凝土浇筑养护后，再通过螺栓与上部塔筒联结。

[0003] 当叶片转动时，塔筒发生往复摇摆，常年累月的往复作用导致基础环底部法兰处混凝土发生疲劳破坏。一旦法兰周边混凝土开始发生破坏，基础劣化过程急速加剧，导致风机运行不稳。此时对混凝土基础实施加固，费用高昂且效果不佳。在基础环底部混凝土发生疲劳破坏前，通过减振装置减小塔筒的摇摆幅度，降低基础环下法兰周边混凝土的应力水平，是避免或延缓该类风机基础发生损伤的一条有效途径。

发明内容

[0004] 研究发现，塔筒各个位置的摇摆振动幅度与塔筒的高度成正比，在塔筒顶部摇摆位移最大，在靠近基础环附近塔筒摇摆位移最小。所以，在塔筒两个不同高度位置处的摇摆存在位移差。基于此，本文提出一种自复位橡胶阻尼耗能装置。

[0005] 一种自复位橡胶阻尼耗能装置，包括：外管、内管、橡胶阻尼板、夹板、弹性部件、第一横板和第二横板；

[0006] 所述内管套设于所述外管内；所述橡胶阻尼板的一端穿过所述外管的侧壁固定于所述内管的外壁上，小部分的所述橡胶阻尼板位于所述内管的外壁和所述外管的内壁之间，大部分的所述橡胶阻尼板设于两个所述夹板之间，并在靠近所述外管的外壁处通过螺栓设于两个所述夹板之间；

[0007] 两个所述夹板固定于所述外管的外壁上，所述第一横板固定于所述外管的顶端，所述第二横板固定于所述内管的底端，所述弹性部件位于所述内管的空腔内，所述弹性部件的两端分别固定于所述第一横板和所述第二横板上，所述弹性部件用于拉紧所述内管和所述外管。

[0008] 优选地，所述橡胶阻尼板为扇形橡胶阻尼板，所述扇形橡胶阻尼板较窄的一端穿过所述外管固定于所述内管的外壁上，所述扇形橡胶阻尼板较宽的一端设于两个所述夹板之间。

[0009] 进一步地，还包括上连接板和下连接板，所述上连接板的两端固定于所述第一横板的上表面，所述下连接板的两端固定于所述第二横板的下表面，所述上连接板或所述下连接板用于安装缆索。

[0010] 优选地，所述弹性部件为弹性牵引绳。

[0011] 优选地，所述弹性牵引绳的两端分别穿过所述第一横板和所述第二横板并固定于所述第一横板和所述第二横板上。

[0012] 优选地，两个所述夹板与所述橡胶阻尼板的贴合处粘结有橡胶层。

[0013] 优选地，所述内管为立方体内管，所述外管为立方体外管。

[0014] 优选地，所述橡胶阻尼板均匀地分布与所述立方体外管的四个侧壁上。

[0015] 优选地，所述内管的侧壁设有安装板，所述橡胶阻尼板的一端通过螺栓固定于所述安装板上。

[0016] 优选地，两个所述夹板的末端通过螺栓进行固定。

[0017] 本发明与现有技术对比的有益效果包括：至少两个自复位橡胶阻尼耗能装置通过缆索交叉斜向悬至于塔筒内，缆索可以连接在第一横板和第二横板上，当塔筒摇摆变形时，缆索拉动第一横板和第二横板，带动被弹性部件拉紧的内管和外管产生相对错动位移，使得橡胶阻尼板产生位移耗能，由于该错动位移较小，耗能效果不明显，将橡胶阻尼板一部分穿过所述外管固定于所述内管的外壁上，小部分的所述橡胶阻尼板位于所述内管的外壁和所述外管的内壁之间，大部分的所述橡胶阻尼板设于两个所述夹板之间，并在靠近所述外管的外壁处通过螺栓设于两个所述夹板之间，该螺栓固定处相当于杠杆的支点，利用杠杆原理将错动的小位移放大，使得橡胶阻尼板大幅位移，实现耗能。当塔筒位移恢复至初始状态，弹性部件恢复原长，将已经发生错动的内、外套管拉复至初始位置，这一过程橡胶阻尼板仍然在耗能从而实现对摇摆变形的塔筒的减振。

附图说明

[0018] 通过参考附图会更加清楚的理解本发明的特征和优点，附图是示意性的而不应理解为对本发明进行任何限制，在附图中：

[0019] 图1为塔筒结构示意图。

[0020] 图2为自复位橡胶阻尼耗能装置的纵向剖面图。

[0021] 图3为自复位橡胶阻尼耗能装置的横向剖面图。

[0022] 附图标记说明：0、缆索；1、外管；2、内管；21、安装板；3、橡胶阻尼板；4、夹板；41、螺栓；42、螺栓；5、弹性部件；6、第一横板；7、第二横板；8、上连接板；9、下连接板；10、塔筒；101、自复位橡胶阻尼耗能装置。

具体实施方式

[0023] 为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明。但是本发明能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似改进，因此本发明不受下面公开的具体实施的限制。

[0024] 结合图1，本实施例中在塔筒10将整塔筒划分为若干节，每节塔筒10上下端部斜拉两根带有自复位橡胶阻尼耗能装置101的缆索0，通过缆索0在每节塔筒内设有两个自复位橡胶阻尼耗能装置并通过缆索交叉斜向悬至于塔筒内。

[0025] 结合图2-3，本实施例提出一种自复位橡胶阻尼耗能装置，包括：外管1、内管2、橡胶阻尼板3、夹板4、弹性部件5、第一横板6和第二横板7；

[0026] 内管2套设于外管1内；橡胶阻尼板3的一端穿过外管1的侧壁固定于内管2的外壁上，小部分的橡胶阻尼板3位于内管2的外壁和外管1的内壁之间，大部分的橡胶阻尼板3设于两个夹板4之间，并在靠近外管1的外壁处通过螺栓41设于两个夹板4之间；

[0027] 两个夹板4固定于外管1的外壁上，第一横板6固定于外管1的顶端，第二横板7固定于内管2的底端，弹性部件5位于内管2的空腔内，弹性部件5的两端分别固定于第一横板6和第二横板7上，弹性部件5用于拉紧内管2和外管1。其中，外管1的底端与第二横板7的上表面接触。需要说明的是，弹性部件在安装时，对其施加预应力，再将弹性部件的两端通过铆具分别固定于第一横板和第二横板上，从而可以拉紧所述内管和所述外管。

[0028] 在上述实施例的基础上，本实施例中橡胶阻尼板3为扇形橡胶阻尼板，所述扇形橡胶阻尼板较窄的一端穿过外管1固定于内管2的外壁上，所述扇形橡胶阻尼板较宽的一端设于两个夹板4之间。扇形橡胶阻尼板的形状为弧形，有利于摩擦耗能。在其他实施例中，橡胶阻尼板也可以设为矩形，三角形等其他形状。

[0029] 在上述实施例的基础上，本实施例还包括上连接板8和下连接板9，上连接板8的两端固定于第一横板6的上表面，下连接板9的两端固定于第二横板7的下表面，上连接板8或下连接板9用于安装缆索。便于缆索的安装，缆索可穿过所述上连接板或下连接板的中间部分进行固定，自复位橡胶阻尼耗能装置在塔筒内使用时，通过缆索固定于塔筒内，塔筒摆动时，缆索会拉动上连接板和下连接板带动内管和外管交错移动。

[0030] 在上述实施例的基础上，本实施例中弹性部件5为弹性牵引绳。弹性牵引绳可在外力的作用下拉伸，也可自动复位，从而确保错位后的内管和外管的复位。

[0031] 在上述实施例的基础上，本实施例中所述弹性牵引绳的两端分别穿过第一横板6和第二横板7并固定于第一横板6和第二横板7上。确保弹性牵引绳稳妥地固定于所述第一横板和所述第二横板之间。

[0032] 在上述实施例的基础上，本实施例中两个夹板4与橡胶阻尼板3的贴合处粘结有橡胶层。通过增加橡胶层，增大能量消耗，提高减振效果。

[0033] 在上述实施例的基础上，本实施例中内管2为立方体内管，外管1为立方体外管。立方体的内管和外管有利于橡胶阻尼板的安装，在其他实施例，也可采用圆筒等形状的内管或外管。

[0034] 进一步地，本实施例中的立方体内管或立方体外管通过四块角钢板围成。

[0035] 在上述实施例的基础上，本实施例中橡胶阻尼板3均匀地分布与所述立方体外管的四个侧壁上。确保减振的效果。

[0036] 在上述实施例的基础上，本实施例中内管2的侧壁设有安装板21，橡胶阻尼板3的一端通过螺栓固定于安装板21上。有利于橡胶阻尼板的安装和更换。所述安装板优选为角钢片。所述角钢片焊接于所述内管的侧壁上。

[0037] 在上述实施例的基础上，本实施例中两个夹板4的末端通过螺栓42进行固定。从而确保橡胶阻尼板稳定地固定于两个所述夹板之间。

[0038] 进一步地，所述夹板4通过螺栓固定于所述外管1的外壁上。

[0039] 本发明的其他有益效果包括：

[0040] 1)杠杆原理将内外套管错动的小位移放大，使得橡胶阻尼板大幅位移，实现耗能。

[0041] 2)通过缆索固定于塔筒内使用时，无需借助其他装置即可实现任意方向的摇摆变形的减振。

[0042] 3)构造简单，易于维护，部件更换方便。

[0043] 4)制作成本低，每个塔筒可在不同高度区安装本装置，减振效果明显。

[0044] 除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。