一种基于蓄能器供能的弹性橡胶垫及其使用方法与流程

    专利查询2026-08-05  6


    本发明涉及齿轮箱支撑领域,更具体地说,它涉及一种基于蓄能器供能的弹性橡胶垫及其使用方法。


    背景技术:

    1、随着风电行业研发的投入和科研的持续进行,风力发电机组从最初的额定功率750kw机组,前几年通用型的1.5mw 3mw机组,到目前流行的5mw 7mw机组和新研发试验的8mw 14mw机组可以看出,风力发电机组向着额定功率越来越大,扭转载荷越来越大,发电效率越来越高,发电成本越来越低的方向发展。

    2、为了保证风力发电机组传动系统中齿轮箱部件扭矩的平稳输出,并尽可能减少系统运行所产生的振动与噪声,固定齿轮箱两端扭力臂的齿轮箱弹性支撑的作用尤为重要。

    3、目前齿轮箱弹性支撑主要有叠簧式和液压式,其中,现有的液压辅助齿轮箱弹性支撑安装于四点支撑式齿轮箱两端的扭力臂上,承受齿轮箱的扭转载荷,每台风机使用两套弹性支撑,共四个液压弹性支撑节点,通过高压胶管交叉连接,组成两套液压辅助系统,通过充入特定压力的防冻液使弹性支撑具备高扭转刚度,低垂向刚度特性。以液压系统提供主要刚度,弹性支撑可吸收齿轮箱的振动,降低噪声。

    4、由于弹性支撑中的橡胶弹性体的本身存在较大的变形和蠕变特性,使得液压弹性支撑内部的型腔在高的受载条件下,经过一段时间累积后内腔体积产生变大效应,使得内腔中的充入的液体压力表现为大幅度下降的现象,进而使得该减振系统的扭转刚度出现下降,影响使用寿命。因此需要定期对液压弹性支撑进行维护检查,并进行补液作业。但风力发电机大多都设在偏远地区或海面,且液压弹性支撑安装在九十米高的风机机舱内,无法方便地实现检查和维护。

    5、因此,为了解决上述技术问题本技术提出一种基于蓄能器供能的弹性橡胶垫及其使用方法。


    技术实现思路

    1、针对现有技术存在的不足,本发明的目的在于提供一种基于蓄能器供能的弹性橡胶垫及其使用方法。

    2、为实现上述目的,本发明提供了如下技术方案:一种基于蓄能器供能的弹性橡胶垫,包括对齿轮箱进行支撑的弹性橡胶垫主体,所述弹性橡胶垫主体靠近底部部位的一侧安装有与弹性橡胶垫主体的内部相互连通的压力控流组件,所述基于蓄能器供能的弹性橡胶垫还包括:

    3、蓄能器组件,其包括蓄能器底座,所述蓄能器底座的上方插接旋紧的设有球式蓄能器,所述球式蓄能器的内部通过蓄能器底座和连接管与压力控流组件相连通;

    4、供油控制器件,其设置在压力控流组件上,以精准控制蓄能器组件通过连接管和压力控流组件向弹性橡胶垫主体内部进出液压油。

    5、优选地,所述蓄能器底座的上表面四角均上下贯穿的设有装配螺栓a,所述弹性橡胶垫主体的顶面和底面外侧环形等距的设有多个装配螺栓b。

    6、优选地,所述的弹性橡胶垫主体的靠近底部部位的另一侧设有密封口,所述弹性橡胶垫主体位于密封口的侧向斜边部位处设有斜向的注液口,所述注液口与密封口相互连通,所述的蓄能器底座为中空型的矩形硬质底座,所述蓄能器底座的顶面中心设有连接接口,球式蓄能器的顶端设有密封端口,所述球式蓄能器的底端设有与连接接口相适配的连接端口,球式蓄能器的内部压力大于弹性橡胶垫主体的内部压力。

    7、优选地,所述压力控流组件包括设置在弹性橡胶垫主体的侧端对弹性橡胶垫主体内部压力进行检测的压力检测器,所述压力检测器中安装有阀门,通过阀门控制连接管的连通或闭合,所述的连接管为柔性高强度软管,且连接管的表皮内侧设有钢丝内嵌,所述压力检测器为电子式压力检测器,所述阀门为高压阀门,电子式压力检测器能够精确测量弹性橡胶垫内的压力变化,与传统的机械压力检测器相比,电子式压力检测器具有更高的测量精度和稳定性。

    8、优选地,所述弹性橡胶垫主体和蓄能器组件分别设置在安装座a和安装座b上,两者通过连接结构连接在一起,且两者之间的距离可调节,所述安装座a的顶端位于弹性橡胶垫主体的两边均固定连接有导轨a,所述导轨a的表面均滑动连接有滑块a,所述滑块a的顶部均通过竖杆与升降台相固定,所述升降台的底部与弹性橡胶垫主体的顶部相固定,能够整体安装,使得安装更加稳定。

    9、优选地,所述安装座a与安装座b相对的一侧上可拆卸的连接有螺杆a,且螺杆a的末端固定连接有滑动块,所述安装座b与安装座a相对的一侧上开设有供滑动块滑动的凹槽,所述安装座b的侧端焊接有l形板,所述l形板的内部开设有供螺杆a穿过的通孔a,所述螺杆a的外侧壁位于l形板的两边均螺纹连接有螺母a,能根据不同的安装环境灵活调节弹性橡胶垫主体和蓄能器组件之间的距离。

    10、优选地,所述安装座a的侧端上焊接有连接槽座,所述螺杆a头部固定连接有能够插入进连接槽座的凸块,所述连接槽座的四周均开设有供螺丝穿过通孔b,所述凸块的四周均开设有供螺丝安装的螺孔,所述连接管的头部通过法兰盘与压力控流组件可拆卸连接,所述l形板通过螺丝与安装座b的侧端可拆卸连接,螺杆a和l形板均可以从安装座a和安装座b上拆卸下来,从而使得安装座a和安装座b可以进行分离,在发生故障时,方便单独拆卸下弹性橡胶垫主体或蓄能器组件进行更换。

    11、优选地,还包括焊接在齿轮箱底部四周合适位置的螺杆b,所述升降台的顶部四周均开设有供螺杆b穿过的通孔c,所述升降台的底部位于通孔c旁边位置处均固定连接有供滑块b滑动的导轨b,所述滑块b的表面固定连接有轴承,所述轴承的内圈部位中固定连接有转杆,所述转杆的顶端两边通过圆杆与螺母b相固定,这样螺母b不会脱离升降台,能避免螺母b的遗失,同时,不需要进行螺母b的对位,更加方便操作。

    12、其中,所述供油控制器件包括:

    13、电源模块:用于向供油控制器件的其他模块进行供电;

    14、微处理机控制模块:在压力检测器检测弹性橡胶垫压力值超过设定范围或回到设定范围时,会向微处理控制模块发出信号,微处理控制模块根据该信号向驱动模块发出控制阀门开启或关闭的信号;

    15、驱动模块:根据微处理机控制模块发出的信号控制阀门的开启或关闭。

    16、使用上述于蓄能器供能的弹性橡胶垫的使用方法,包括如下步骤:

    17、步骤一:先通过法兰盘将连接管3和压力控流组件2进行连接,之后将安装座a上螺杆a头部的滑动块插入进安装座b上的凹槽中,来回拉动安装座a和安装座b,以调节二者之间的距离,滑动块则顺着凹槽内部做直线移动,以维持安装座a和安装座b的相对直线移动,螺杆a同时顺着l形板上的通孔a做来回直线移动,以调节安装座a和安装座b之间的距离,距离调节完成后,转动两个螺母a,螺杆a顺着螺杆a移动,使得螺母a抵住l形板的前后两边,以将安装座a和安装座b之间的距离固定住;

    18、步骤二:将安装座a和安装座b形成的整体结构安装在合适位置;将齿轮箱底部的螺杆b对着升降台上的通孔c,之后插入,插入完成后,推动轴承的向上移动,轴承带动滑块b的向上移动,滑块b顺着导轨b向上滑动,以维持轴承的直线移动,从而使得轴承通过转杆带动螺母b的竖直向上移动,螺母b向上移动贴紧螺杆b的末端,之后转动螺母b,将螺母b安装在螺杆上,螺母b顺着螺杆b向上移动,慢慢抵住升降台的底部,从而将齿轮箱固定在升降台上;

    19、步骤三:初始状态下,球式蓄能器的内部压力大于弹性橡胶垫主体的内部压力,使用时,只需将齿轮箱安装在弹性橡胶垫主体的顶面上,当弹性橡胶垫主体的压力高时,压力检测器检测到弹性橡胶垫主体的压力高于设定值时,会通过供油控制器件开启压力检测器上的阀门,使得球式蓄能器内部的压力液压油从球式蓄能器流入弹性橡胶垫主体内,从而保证其支撑性;

    20、步骤四:当弹性橡胶垫主体的压力低时,压力检测器检测到弹性橡胶垫主体的压力低于正常值,会通过供油控制器件开启压力检测器上的阀门,使得球式蓄能器内部的压力液压油从弹性橡胶垫内部流入球式蓄能器内,从而保证其弹性;

    21、步骤五:当弹性橡胶垫主体的压力在球式蓄能器的作用下逐渐降低或升高至设定的正常范围内时,压力检测器检测到后,会通过供油控制器件将阀门关闭;

    22、其中,供油控制器件中涉及两种重要公式:

    23、(1)压力变化公式:

    24、δp = p_t - p_0,其中 δp 表示压力变化量,p_t 表示当前压力值,p_0 表示初始压力值;

    25、(2)蓄能器能量公式:

    26、e = 0.5×p×v,其中 e 表示球式蓄能器的能量,p 表示球式蓄能器内部压力,v表示球式蓄能器体积。

    27、与现有技术相比,本发明具备以下有益效果:

    28、1、本发明压力检测器检测到弹性橡胶垫主体的压力低于正常值,会通过供油控制器件开启压力检测器上的阀门,使得球式蓄能器内部的压力液压油从弹性橡胶垫内部流入球式蓄能器内,从而保证其弹性,当弹性橡胶垫主体的压力在球式蓄能器的作用下逐渐降低或升高至设定的正常范围内时,压力检测器检测到后,会通过供油控制器件将阀门关闭,这样能将因为压力变形的弹性橡胶垫内部的液压油在蓄能器组件中产生蓄能,从而能够做到保护弹性橡胶垫防止过载,并且蓄能器还能够起到对弹性橡胶垫供能的作用,保证内部压力的充足,综上所述,本发明能在一定程度上避免弹性橡胶垫内部的型腔在高的受载条件下,经过一段时间累积后内腔体积产生变大效应,以避免发生故障,减少人工的检查和维护,以解决背景技术中风力发电机大多都设在偏远地区或海面,且液压弹性支撑安装在九十米高的风机机舱内,无法方便地实现检查和维护;

    29、2、本发明将弹性橡胶垫主体和蓄能器组件通过安装座a和安装座b连接在一起,这样在安装时,能够整体安装,使得安装更加稳定;

    30、3、本发明螺杆a和l形板均可以从安装座a和安装座b上拆卸下来,从而使得安装座a和安装座b可以进行分离,在发生故障时,方便单独拆卸下弹性橡胶垫主体或蓄能器组件进行更换;

    31、4、本发明将齿轮箱安装在升降台上,在弹性橡胶垫在支撑过程中进行伸缩时,会带动升降台的上下移动,升降台带动滑块a的上下移动,滑块a顺着导轨a上下滑动,以维持升降台的直线移动,这样弹性橡胶垫在吸收冲击和振动时,通过上述结构对齿轮箱保持直线移动,能有效减少晃动和摆动,使齿轮箱在工作过程中更加平稳;

    32、5、本发明中的连接管为柔性高强度软管,且连接管的表皮内侧设有钢丝内嵌,柔性软管能够弯曲和扭曲,方便连接各个部件,使系统的安装更加灵活便捷,由于系统中涉及液压油的流动,连接管需要承受一定的压力。高强度的软管能够确保在工作压力下不会破裂或泄漏,钢丝内嵌的目的就是为了增强结构强度,从而防止软管变形,保持其形状稳定,确保液压油的顺畅流动;

    33、6、本发明中阀门为高压阀门能够承受系统中的高压力,确保在压力变化时能够稳定地控制液压油的流动。当弹性橡胶垫的压力过高或过低时,高压阀门可以准确地开启或关闭,实现对压力的调节;

    34、7、本发明将齿轮箱底部的螺杆b对着升降台上的通孔c,之后插入,插入完成后,推动轴承的向上移动,轴承带动滑块b的向上移动,滑块b顺着导轨b向上滑动,以维持轴承的直线移动,从而使得轴承通过转杆带动螺母b的竖直向上移动,螺母b向上移动贴紧螺杆b的末端,之后转动螺母b,将螺母b安装在螺杆上,螺母b顺着螺杆b向上移动,慢慢抵住升降台的底部,从而将齿轮箱固定在升降台上,这样螺母b不会脱离升降台,能避免螺母b的遗失,同时,不需要进行螺母b的对位,更加方便操作。


    技术特征:

    1.一种基于蓄能器供能的弹性橡胶垫,包括对齿轮箱进行支撑的弹性橡胶垫主体(1),其特征在于:所述弹性橡胶垫主体(1)靠近底部部位的一侧安装有与弹性橡胶垫主体(1)的内部相互连通的压力控流组件(2),所述基于蓄能器供能的弹性橡胶垫还包括:

    2.根据权利要求1所述的一种基于蓄能器供能的弹性橡胶垫,其特征在于:所述蓄能器底座(401)的上表面四角均上下贯穿的设有装配螺栓a(24),所述弹性橡胶垫主体(1)的顶面和底面外侧环形等距的设有多个装配螺栓b(25)。

    3.根据权利要求1所述的一种基于蓄能器供能的弹性橡胶垫,其特征在于:所述的弹性橡胶垫主体(1)的靠近底部部位的另一侧设有密封口(6),所述弹性橡胶垫主体(1)位于密封口(6)的侧向斜边部位处设有斜向的注液口(7),所述注液口(7)与密封口(6)相互连通,所述的蓄能器底座(401)为中空型的矩形硬质底座,所述蓄能器底座(401)的顶面中心设有连接接口(403),球式蓄能器(402)的顶端设有密封端口(405),所述球式蓄能器(402)的底端设有与连接接口(403)相适配的连接端口(404),球式蓄能器(402)的内部压力大于弹性橡胶垫主体(1)的内部压力。

    4.根据权利要求1所述的一种基于蓄能器供能的弹性橡胶垫,其特征在于: 所述压力控流组件(2)包括设置在弹性橡胶垫主体(1)的侧端对弹性橡胶垫主体(1)内部压力进行检测的压力检测器(201),所述压力检测器(201)中安装有阀门(202),通过阀门(202)控制连接管(3)的连通或闭合,所述的连接管(3)为柔性高强度软管,且连接管(3)的表皮内侧设有钢丝内嵌,所述压力检测器(201)为电子式压力检测器,所述阀门(202)为高压阀门。

    5.根据权利要求1所述的一种基于蓄能器供能的弹性橡胶垫,其特征在于:所述弹性橡胶垫主体(1)和蓄能器组件(5)分别设置在安装座a(8)和安装座b(9)上,两者通过连接结构连接在一起,且两者之间的距离可调节,所述安装座a(8)的顶端位于弹性橡胶垫主体(1)的两边均固定连接有导轨a(10),所述导轨a(10)的表面均滑动连接有滑块a(11),所述滑块a(11)的顶部均通过竖杆(12)与升降台(13)相固定,所述升降台(13)的底部与弹性橡胶垫主体(1)的顶部相固定。

    6.根据权利要求5所述的一种基于蓄能器供能的弹性橡胶垫,其特征在于:所述安装座a(8)与安装座b(9)相对的一侧上可拆卸的连接有螺杆a(14),且螺杆a(14)的末端固定连接有滑动块(15),所述安装座b(9)与安装座a(8)相对的一侧上开设有供滑动块(15)滑动的凹槽(16),所述安装座b(9)的侧端焊接有l形板(17),所述l形板(17)的内部开设有供螺杆a(14)穿过的通孔a(18),所述螺杆a(14)的外侧壁位于l形板(17)的两边均螺纹连接有螺母a(19)。

    7.根据权利要求6所述的一种基于蓄能器供能的弹性橡胶垫,其特征在于:所述安装座a(8)的侧端上焊接有连接槽座(20),所述螺杆a(14)头部固定连接有能够插入进连接槽座(20)的凸块(21),所述连接槽座(20)的四周均开设有供螺丝穿过通孔b(22),所述凸块(21)的四周均开设有供螺丝安装的螺孔(23),所述连接管(3)的头部通过法兰盘与压力控流组件(2)可拆卸连接,所述l形板(17)通过螺丝与安装座b(9)的侧端可拆卸连接。

    8.根据权利要求5所述的一种基于蓄能器供能的弹性橡胶垫,其特征在于:还包括焊接在齿轮箱底部四周合适位置的螺杆b(26),所述升降台(13)的顶部四周均开设有供螺杆b(26)穿过的通孔c(27),所述升降台(13)的底部位于通孔c(27)旁边位置处均固定连接有供滑块b(29)滑动的导轨b(28),所述滑块b(29)的表面固定连接有轴承(30),所述轴承(30)的内圈部位中固定连接有转杆(31),所述转杆(31)的顶端两边通过圆杆(32)与螺母b(33)相固定。

    9.根据权利要求1所述的一种基于蓄能器供能的弹性橡胶垫,其特征在于:所述供油控制器件(5)包括:

    10.基于权利要求1以及3-9任意一项所述的蓄能器供能的弹性橡胶垫的使用方法,其特征在于:包括如下步骤:


    技术总结
    本发明公开了一种基于蓄能器供能的弹性橡胶垫及其使用方法,涉及齿轮箱支撑领域,其技术方案要点是:包括对齿轮箱进行支撑的弹性橡胶垫主体,所述弹性橡胶垫主体靠近底部部位的一侧安装有与弹性橡胶垫主体的内部相互连通的压力控流组件,还包括:蓄能器组件和供油控制器件,效果是能将因为压力变形的弹性橡胶垫内部的液压油在蓄能器组件中产生蓄能,从而能够做到保护弹性橡胶垫防止过载,并且蓄能器还能够起到对弹性橡胶垫供能的作用,保证内部压力的充足,综上所述,本发明能在一定程度上避免弹性橡胶垫内部的型腔在高的受载条件下,经过一段时间累积后内腔体积产生变大效应,以避免发生故障,减少人工的检查和维护。

    技术研发人员:时文庆,孔令辉,陈国战,朱超
    受保护的技术使用者:江苏铁科新材料股份有限公司
    技术研发日:
    技术公布日:2024/11/26
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