一種扭振減振裝置和應用其的傳動系統(tǒng)及發(fā)電機組的制作方法
【技術領域】
[0001] 本實用新型涉及機械減振技術領域，特別是涉及一種扭振減振裝置和應用其的傳 動系統(tǒng)及發(fā)電機組。
【背景技術】
[0002] 對于帶有齒輪箱傳動的風力發(fā)電機組和潮流能發(fā)電機組，其傳動系統(tǒng)扭轉(zhuǎn)振動以 一階模態(tài)頻率為主。大幅減小扭轉(zhuǎn)振動中一階模態(tài)分量，將使得傳動系統(tǒng)運行更平穩(wěn)，各零 部件的扭轉(zhuǎn)疲勞載荷更小，有利于提高結(jié)構(gòu)的可靠性與壽命。
[0003]目前在風力發(fā)電機組和潮流能發(fā)電機組上，多采用齒輪箱減振支撐的形式減振。 汽車行業(yè)上常見的減小傳動系統(tǒng)扭轉(zhuǎn)振動的技術方案有從動盤式和雙質(zhì)量飛輪式扭振減 振裝置。從動盤式和雙質(zhì)量飛輪式扭振減振裝置相當于機械低通濾波器，可以有效減小高 頻振動。這兩種方式都是在載荷傳遞路徑上以串聯(lián)形式加入彈簧-阻尼減振單元，但從動 盤式和雙質(zhì)量飛輪式扭振減振裝置需要"斷開"傳動系統(tǒng)并以串聯(lián)形式加入減振器，這就改 變了原先傳動系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)形式，因此，這兩種技術方案在已經(jīng)運行的傳動系統(tǒng)上無法實施。
[0004] 因此，如何創(chuàng)設一種靈活性強、減振效果好，能夠在不破壞傳動系統(tǒng)原有結(jié)構(gòu)的基 礎上有效減振的新的傳動系統(tǒng)扭振減振裝置，并據(jù)此改進傳動系統(tǒng)和發(fā)電機組，實屬當前 業(yè)界極需改進的目標。 【實用新型內(nèi)容】
[0005] 本實用新型的一個目的是提供一種扭振減振裝置，使其靈活性強、減振效果好，能 夠在不破壞傳動系統(tǒng)原有結(jié)構(gòu)的基礎上顯著減振，從而克服現(xiàn)有的減振結(jié)構(gòu)不便后期修復 的不足。
[0006] 本實用新型的第二個目的是提供應用所述扭振減振裝置的傳動系統(tǒng)。
[0007] 本實用新型的第三個目的是提供應用所述扭振減振裝置的發(fā)電機組。
[0008] 為實現(xiàn)上述目的，本實用新型采用如下技術方案：
[0009] 一種扭振減振裝置，所述裝置為用于安裝在傳動軸上的可轉(zhuǎn)動的環(huán)形結(jié)構(gòu)，包括 外環(huán)部分的飛輪及內(nèi)環(huán)部分的彈簧-阻尼結(jié)構(gòu)，所述飛輪與彈簧-阻尼結(jié)構(gòu)連接，當所述飛 輪發(fā)生相對轉(zhuǎn)動時，所述彈簧-阻尼結(jié)構(gòu)產(chǎn)生圓周方向的力。
[0010] 進一步地，所述彈簧-阻尼結(jié)構(gòu)包括內(nèi)圈以及彈簧-阻尼單元，所述內(nèi)圈上沿徑向 向外設有外凸，所述飛輪的內(nèi)緣沿徑向向內(nèi)設有內(nèi)凸，所述彈簧-阻尼單元連接在所述外 凸與內(nèi)凸之間。
[0011] 進一步地，所述外凸與內(nèi)凸設有多個，互相交叉布置且均勻分布，相鄰的外凸與內(nèi) 凸之間連接所述彈簧-阻尼單元。
[0012] 進一步地，所述彈簧-阻尼結(jié)構(gòu)包括多個彈簧-阻尼單元，所述多個彈簧-阻尼單 元按單列或多列設置，且每列沿以環(huán)心為圓心的圓周均勻分布。
[0013] 進一步地，所述彈簧-阻尼單元按雙列設置，每列8個彈簧-阻尼單元沿以環(huán)心為 圓心的圓周均勾分布。
[0014] 進一步地，所述彈簧-阻尼單元的彈簧為拉伸彈簧、壓縮彈簧或扭轉(zhuǎn)彈簧。
[0015] 進一步地，所述彈簧-阻尼單元的阻尼器為氣缸阻尼器或液壓阻尼器。
[0016] 進一步地，包括用于固定在所述傳動軸上的安裝套筒，所述內(nèi)圈與安裝套筒固定 連接。
[0017] 進一步地，所述內(nèi)圈與安裝套筒之間采用過盈配合、鍵連接、花鍵連接、銷連接、脹 套連接、型面連接或星盤連接的方式固定。
[0018] 進一步地，所述安裝套筒的兩端分別安裝有軸承，所述軸承的軸承座與所述外環(huán) 部分的飛輪固定連接。
[0019] 一種傳動系統(tǒng)，所述傳動系統(tǒng)中傳動軸上安裝有所述的扭振減振裝置。
[0020] 一種發(fā)電機組，所述發(fā)電機組為風力發(fā)電機組或潮流能發(fā)電機組，所述發(fā)電機組 的高速軸聯(lián)軸器與發(fā)電機連接的軸上安裝有所述的扭振減振裝置。
[0021] 由于采用上述技術方案，本實用新型至少具有以下優(yōu)點：
[0022] (1)從動盤式和雙質(zhì)量飛輪式扭振減振裝置相當于機械低通濾波器，可以有效減 小高頻振動；本實用新型扭振減振裝置在傳動軸上以并聯(lián)形式安裝，相當于機械陷波器，可 以有效減小傳動系統(tǒng)上扭轉(zhuǎn)方向某一特定模態(tài)頻率的振動水平。
[0023] (2)從動盤式和雙質(zhì)量飛輪式扭振減振裝置需要"斷開"傳動系統(tǒng)并以串聯(lián)形式加 入減振器，這就改變了原先傳動系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)形式，在已經(jīng)運行的傳動系統(tǒng)上無法實施。本實 用新型以并聯(lián)形式加入扭振減振裝置，不破壞原先傳動系統(tǒng)的形式，可用于已經(jīng)運行的傳 動系統(tǒng)上，降低振動或修復異常振動。
[0024] (3)將本實用新型的扭振減振裝置可以應用于多種傳動系統(tǒng)上，如風力發(fā)電機組、 潮流能發(fā)電機組或者汽車的傳動系統(tǒng)等。以應用于發(fā)電機組為例，可以在高速軸聯(lián)軸器與 發(fā)電機連接的軸上安裝所述形式的扭振減振裝置，通過減小扭轉(zhuǎn)振動中一階模態(tài)分量，將 使得傳動系統(tǒng)運行更平穩(wěn)，各零部件的扭轉(zhuǎn)疲勞載荷更小，有利于提高結(jié)構(gòu)的可靠性與壽 命。
【附圖說明】
[0025] 上述僅是本實用新型技術方案的概述，為了能夠更清楚了解本實用新型的技術手 段，以下結(jié)合附圖與【具體實施方式】對本實用新型作進一步的詳細說明。
[0026] 圖1A是本實用新型的扭振減振裝置結(jié)構(gòu)示意圖。
[0027] 圖1B是圖1A中AA向剖視圖。
[0028] 圖2是原傳動系統(tǒng)示意圖。
[0029] 圖3是帶扭振減振裝置的傳動系統(tǒng)示意圖。
[0030] 圖4是傳動系統(tǒng)頻響曲線前后對比圖。
【具體實施方式】
[0031] 本實用新型提供一種扭振減振裝置，用于以并聯(lián)形式增加在傳動系統(tǒng)上，針對扭 轉(zhuǎn)方向上某一特定模態(tài)頻率進行減振，效果顯著，并且并聯(lián)形式不改變原先的傳動系統(tǒng)結(jié) 構(gòu)形式，可用于事后修復異常振動。
[0032] 該技術方案的力學原理為調(diào)諧轉(zhuǎn)動慣量減振，即把調(diào)諧轉(zhuǎn)動慣量阻尼器（包括轉(zhuǎn) 動慣量塊、彈簧和阻尼單元）連接到傳動系統(tǒng)上，通過轉(zhuǎn)動慣量塊與傳動系統(tǒng)的控制振型 諧振將傳動系統(tǒng)上的扭轉(zhuǎn)振動能量轉(zhuǎn)移到調(diào)諧轉(zhuǎn)動慣量阻尼器上，從而抑制傳動系統(tǒng)的扭 轉(zhuǎn)振動。
[0033] 基于上述原理，扭振減振裝置的結(jié)構(gòu)可設計為如下形式：將一個具有較大轉(zhuǎn)動 慣量的飛輪通過彈簧_阻尼結(jié)構(gòu)連接在原傳動軸上，當飛輪與傳動軸發(fā)生相對轉(zhuǎn)動時，彈 簧-阻尼結(jié)構(gòu)產(chǎn)生圓周方向