JP6974478B2

JP6974478B2 - タワー制振装置

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Publication number: JP6974478B2
Application number: JP2019538311A
Authority: JP
Inventors: グロンアンデルセン，ジェス; シグフレドモーテンセン，ピーター; ヴァストロヴァ，ミロスレヴァ
Original assignee: ヴェスタスウィンドシステムズエー／エス
Priority date: 2016-09-27
Filing date: 2017-09-26
Publication date: 2021-12-01
Anticipated expiration: 2037-09-26
Also published as: JP2019530841A; US11603678B2; US20200332548A1; EP3519644B1; ES2947638T3; CN109906294B; EP3519644C0; EP3519644A1; CN109906294A; WO2018059638A1

Description

本発明は、例えば、風力タービンタワーに取り付けられるタワー制振装置に関する。本発明に係る制振装置は、例えば、サービス員が容易かつ安全に制振装置を通過できるようにする通用口を有する。

例えば風力タービン産業においては、現代の風力タービン発電機の高さがますます高くなっていることから、渦によって生じる振動を減衰させることが近年重要度を増している。

一般的に、渦によって生じる振動は、風に曝される構造物の形状の変更、又は、風に曝される構造物の振動特性の変更のいずれかによって減衰することができる。構造物の形状の変更は、例えば、スポイラーを構造物の外面に取り付けることを含むことができ、構造物の振動特性の変更は、構造物の固有振動数を変更すること、又は、制振装置を構造物に付加することを含むことができる。制振装置は、構造物の自由端部付近に、すなわち頂部付近に配置される。

風力タービンタワーに関して、サービス員がタービンにおいて保守を実施する際にタワーの内部を登ってナセルにアクセスすることを可能にするために、タワーの頂部と底部との間に通路を維持することが必要である。したがって、風力タービンタワーの内部に制振装置を配置することに関しては、空間的制限がある。

サービス員がタワーの内部で容易かつ安全に制振装置を通過することを可能にする、シンプルで、小型で、かつロバストなタワー制振装置を提供することが、本発明の実施形態の目的とされる。

上述の目的は、第１の態様において、風力タービンタワーに取り付けられるように適合されているタワー制振装置であって、タワー制振装置は、
円筒形の振り子本体を備え、前記風力タービンタワー内に懸架されるように適合されている振り子構造体と、
風力タービンタワー内に懸架されている際に、振り子構造体の運動を減衰するように構成される複数のスプリングと、
振り子構造体が振り子構造体の中立位置から変位可能であるように、風力タービンタワー内で振り子構造体を懸架する懸架機構と、
振り子構造体が少なくとも部分的に沈められる制振液を保持するチャンバーと、
を備える、タワー制振装置を提供することによって達成される。

本発明のタワー制振装置は、単純、小型、かつロバストな設計であることから有利である。また、円筒形の振り子本体は、サービス員がタワーの内部で容易かつ安全に制振装置を通過することを可能にする。振り子構造体は、金属製とすることができ、その重量は、特定の要件に応じて３トン〜１０トンの範囲とすることができる。

スプリングの数は、原則として任意とすることができる。しかしながら、スプリングの数は、必要とされる制振要求量を満たすのに十分な数であるべきである。スプリングの数は、３の倍数、すなわち、３個、６個、９個、１２個、１５個、１８個等であることが好ましい。振り子構造体の周りでの対称的な制振特性を確実にするために、スプリングは、振り子構造体の中心軸の周りに又は風力タービンタワーの中心軸の周りに均等に分布させることができる。

懸架機構は、振り子構造体を懸架する複数のワイヤを備えることができる。また、タワー制振装置の固有振動数を調整するように構成されているチューニング手段も設けることができる。固有振動数は、複数のワイヤの長さを変更することによって調整することができる。チューニング手段は、上記複数のワイヤのそれぞれのために、一方の端部においてタワーに固定されるとともに、他方の端部においてワイヤに固定されるクランプを備えることができる。ワイヤの長さを調整し、それにより、タワー制振装置の固有振動数を調整するために、クランプのタワーへの取付けは、クランプがワイヤの長手方向に沿って移動可能であり得るように構成される。これに関して、「ワイヤの長さ」という用語は、揺動自在なワイヤの長さ、すなわち、ワイヤがタワー構造物に取り付けられる場所であるチューニング手段と、振り子構造体との間の距離を意味すると理解されるものとする。ワイヤは、チューニング手段の下方で角運動することができ、それにより、振り子構造体を揺動させる。

チャンバーは、外側境界部と、内側境界部と、外側境界部及び内側境界部の間に延在する底部とを有することができる。したがって、チャンバーは、制振液を保持するのに適したコンテナー構造体を形成し、この制振液の中に、振り子構造体が少なくとも部分的に沈められる。制振液は、好適な制振オイル（damping oil）、例えば、ＴｅｘａｃｏＷａｙＬｕｂｒｉｃａｎｔｘ３２０、ＥｘｘｏｎＭｏｂｉｌｇｅａｒ６００ＸＰ３２０又はＵｎｏＶｉｂｒａｔｉｏｎＡｂｓｏｒｂｅｒ３２０等の製品を含むことができる。

１つの実施形態において、チャンバーは、制振液の収容に専用化された固有の構造を有する別個の自己完結要素である。

更なる一実施形態において、チャンバーは、例えば、チャンバーの外側境界部を画定する風力タービン壁によって、風力タービンタワー構造物に統合される。

第１の実施形態において、複数のスプリングを、振り子構造体とチャンバーの内側境界部との間に配置することができる。

第２の実施形態において、複数のスプリングを、振り子構造体とチャンバーの外側境界部との間に配置することができる。

複数のスプリングは、リーフスプリング又はカンチレバースプリングとすることができる。

リーフスプリングを備える実施形態において、スプリングのそれぞれは、２つの端部の双方において、リーフスプリングを振り子構造体に固定するリーフスプリング固定手段を備えることができる。

本発明の第１の好ましい実施形態において、複数のスプリングが、振り子構造体とチャンバーの内側境界部との間に配置され、複数のスプリングは、リーフスプリングである。

本発明の第２の好ましい実施形態において、複数のスプリングが、振り子構造体とチャンバーの外側境界部との間に配置され、複数のスプリングは、カンチレバースプリングである。

全ての実施形態において、複数のスプリングは、振り子構造体を振り子構造体の中立位置に向かって付勢するように構成されている。中立位置において、スプリングは、弛緩することができる。代替的には、振り子が中立位置にある状態において、スプリングには予め負荷がかけられている。

複数のリーフスプリングを備える本発明の実施形態において、タワー制振装置は、上記複数のリーフスプリングのそれぞれの接触機構を更に備えることができ、各接触機構は、リーフスプリングの２つの端部の間の位置において、リーフスプリングとチャンバーの内側境界部又は外側境界部との間で作動的な接触をもたらすように構成され、接触機構は、
接触部材と、
接触部材の鉛直並進移動を可能にするように構成されているガイドであって、上記鉛直並進移動は、振り子構造体の変位によって生じる、ガイドと、
接触部材の各側に配置される接触部材ばねであって、接触部材ばねは、協働して、接触部材を接触部材の中立位置に向かって付勢するように構成されている、接触部材ばねと、
を備える。

接触部材は、回転可能に取り付けられるローラーを備えることができ、接触部材ばねは、螺旋ばね又はトーションばねを含むことができる。回転可能に取り付けられるローラーは、ピンの周りに回転可能とすることができ、ローラーは、このピンに沿って鉛直並進移動を行うことができる。接触部材ばねは、接触部材の各側に配置され、接触部材が中立位置から鉛直方向に変位された場合、協働して接触部材を付勢して中立位置に戻すように機能するように構成されている。

リーフスプリングを振り子構造体に固定するリーフスプリング固定手段のそれぞれは、リーフスプリング端部を受けて挟持するように適合されている一対の回転可能なローラーを備えることができ、ローラーは、リーフスプリングがリーフスプリング固定手段に対して角運動することができるように撓むように構成されている。

回転可能なローラーは、リーフスプリングの中央における撓みによるリーフスプリングの端部の局所的な並進移動と、リーフスプリングの端部の或る角度の撓みとの両方に対応可能である、転動する支持体として機能する。

また、リーフスプリングの固定には、リーフスプリング端部を旋回可能に保持するように適合されている旋回可能な機構を更に含むことができ、旋回可能な機構は、リーフスプリング端部が長手方向に並進移動することを阻止するように構成されている。

上記リーフスプリング固定手段は、旋回可能な機構が、リーフスプリングの撓みによって旋回可能であるピン式懸架機構として機能することが有利である。また、旋回可能な機構は、リーフスプリングが長手方向に並進移動するのを阻止する。

この実施形態において、リーフスプリングは、一方の端部に一対の回転可能なローラーを備えるとともに、他方の端部に旋回可能な機構を備える。

複数のリーフスプリングは、振り子構造体とチャンバーの内側境界部との間の端部間構造体を形成することができ、接触機構が各リーフスプリングに取り付けられる。例えば、複数のリーフスプリングは、振り子構造体の内側で六角形構造体を形成することができ、リーフスプリングは、それぞれのリーフスプリング固定手段を介して振り子構造体に固定される。

代替的には、複数のリーフスプリングは、振り子構造体とチャンバーの外側境界部との間の端部間構造体を形成することができ、接触機構が各リーフスプリングに取り付けられる。

複数のカンチレバースプリングを備える本発明の実施形態において、各カンチレバースプリングは、カンチレバースプリングの自由端部に配置される低摩擦滑動ブロックを備えることができ、滑動ブロックは、カンチレバースプリングとチャンバーの外側境界部又は内側境界部との間の作動的な接触のために構成されている。好適な低摩擦滑動ブロックは、カンチレバースプリングのそれぞれの自由端部に取り付けられるブロンズブロックを含むことができる。

第２の態様において、本発明は、第１の態様に係るタワー制振装置を備える風力タービンタワーに関する。

以下、添付図面を参照しながら、本発明を更に詳細に記載する。

本発明の第１の好ましい実施形態の側面図である。図１の実施形態の上面図である。リーフスプリング固定手段の実施形態を示す図である。リーフスプリング固定手段の実施形態を示す図である。図１の実施形態に関して使用される接触機構を示す図である。本発明の第２の好ましい実施形態の側面図である。図４の実施形態の上面図である。図４の実施形態に関して使用されるカンチレバー形スプリングを示す図である。

本発明は、様々な変更形態及び代替形態が可能であるが、例として、特定の実施形態が図面に示され、本明細書において詳細に説明される。しかしながら、本発明は、開示される特定の形態に限定されることは意図されていないことが理解されるものとする。むしろ、本発明は、添付の特許請求の範囲によって規定される本発明の趣旨及び範囲内にある全ての変更形態、均等物及び代替形態を包含する。

最も広い態様において、本発明は、シンプルで、小型であり、かつロバストな設計を有するタワー制振装置に関する。本発明のタワー制振装置は、例えば、サービス員が風力タービン発電機の点検又は故障に関連してナセルにアクセスする場合に制振装置を通過することを可能にする点で有利であるように、風力タービンタワーに取り付けることができる。

渦によって生じる振動は、ナセルが設置される前に最も顕著であるので、本発明のタワー制振装置は、風力タービンタワーの輸送中及び／又は保管中に、風力タービンタワーに設置して機能させることができる。タワー制振装置は、風力タービンが組み立てられた後に取り外して、別のタワーにおいて再使用することができる。代替的には、本発明のタワー制振装置は、風力タービンタワーの稼働寿命の間、風力タービンタワーに設置されたままとすることができる。

ここで、図１を参照すると、本発明のタワー制振装置１００の第１の好ましい実施形態の側面図が示されている。図１は、３つのワイヤ１０３、１０４、１０５に懸架されている円筒形の振り子構造体１０１を示している。振り子構造体の重量は、要求される制振性能及び風力タービンタワーのサイズに応じて、３トン〜１０トンの範囲内にあることができる。通例、振り子構造体１０１の重量は、おおよそ６トン〜７トンである。ワイヤ１０３、１０４、１０５の長さによって、制振装置の固有振動数が設定される。したがって、ワイヤ１０３、１０４、１０５の長さを変更することによって、制振装置の固有振動数を変更し、それにより、特定の要求に適合させることができる。

本願において、「ワイヤの長さ」という用語は、揺動自在なワイヤの長さ、すなわち、ワイヤがタワー構造物に取り付けられる場所である懸架機構と振り子構造体との間の距離、又は、懸架機構及び振り子構造体の間の中間固定機構と振り子構造体との間の距離に関する。懸架機構と中間固定機構とに共通することとして、ワイヤが少なくとも横方向変位に関して固定される。ワイヤは、懸架機構又は中間固定機構の下で角運動することができ、振り子構造体を揺動させる。

図１に示されている第１の好ましい実施形態において、ワイヤ１０３、１０４、１０５の長さは、クランプ１０６、１０７、１０８の形態のそれぞれのワイヤ固定機構又はチューニング手段を上下に移動させることによって変更することができる。制振装置の固有振動数は、通例は１Ｈｚ未満、例えば０．８Ｈｚ〜０．９Ｈｚである風力タービンタワーの固有振動数に合致するようにチューニングされる。３つのワイヤ１０３、１０４、１０５の長さは、特定の要求に従うように全体的に調整される。通例、長さは、１メートル〜３メートルの間である。制振動作中、振り子構造体１０１は、通例、最大＋／−２００ｍｍの振幅で横に運動する。

図１に示されているように、振り子構造体１０１は、タワー制振装置１００の機能時、制振液１１６を収容しているチャンバー１０２内に少なくとも部分的に配置される。振り子構造体１０１は、振り子構造体の運動を減衰するために、この制振液の中に少なくとも部分的に沈められる。制振液は、ＴｅｘａｃｏＷａｙＬｕｂｒｉｃａｎｔｘ３２０、ＥｘｘｏｎＭｏｂｉｌｇｅａｒ６００ＸＰ３２０又はＵｎｏＶｉｂｒａｔｉｏｎＡｂｓｏｒｂｅｒ３２０等の好適な制振オイルを含むことができる。

図１に示されているように、平坦なばね部材の形態のリーフスプリング１０９、１１０は、地点１１３、１１４、１１５において振り子構造体に固定される。リーフスプリング１０９、１１０のそれぞれの中央に又は中央付近に、ばね付勢ローラー１１１、１１２の形態の接触機構が設けられる。振り子構造体１０１が中立位置にある場合、リーフスプリング１０９、１１０のそれぞれは、弛緩状態にある。

本発明のタワー制振装置は、垂直軸型風力タービンタワーの内部で可能な限り高い位置に設置されるように適合されている。通例、垂直軸型風力タービンタワーの上１／３以内にタワー制振装置を設置することで、タワーの振動の効果的な減衰がもたらされる。

ここで、図２を参照すると、第１の好ましい実施形態２００の上面図が示されている。図１に関して述べられたように、円筒形の振り子構造体２０８は、外側境界部２０２と、内側境界部２０１と、底部２０３とを有するチャンバー内に少なくとも部分的に配置される。チャンバーの外側境界部２０２は、タワー壁によって形成することができる。振り子構造体２０８及びチャンバーは、通用口２１５を有する。この通用口２１５は、風力タービン発電機が点検又は修理される場合に、サービス員が制振装置を通る容易かつ安全な通路として使用することができる。既に述べたように、チャンバーには、好適な制振オイル（図示せず）が少なくとも部分的に充填され、この制振オイルの中に、振り子構造体が少なくとも部分的に沈められる。

図２に示されているように、合計６個のリーフスプリング２０４が、振り子構造体２０８の内側で六角形構造体を形成する。６個のリーフスプリングは、コネクタ２０９、２１０、２１１、２１２、２１３を介して振り子構造体２０８に固定される。これらのコネクタは、図３ａに関してより詳細に開示されている。振り子構造体２０８は、コネクタ２１２、２１３、２１４において、ワイヤ機構（図１を参照）に懸架されるように適合されている。

各リーフスプリング２０４は、振り子構造体２０８が中立位置にある限り、弛緩状態にある。ばね付勢ローラー２０７の形態の接触機構は、チャンバーの内側境界部２０１に大きな力を加えることなく単に接触することができる。

振り子構造体２０８が中立位置から離れるように揺れる場合、ばね付勢ローラー２０７のうちのいくつかは、チャンバーの内側境界部２０１に接触し、残りのばね付勢ローラーは、チャンバーの内側境界部２０１に接触しない。ばね付勢ローラー２０７を介してチャンバーの内側境界部２０１に接触しているリーフスプリング２０４は、振り子構造体２０８を中立位置に向かって付勢して戻す力を内側境界部２０１に加える。

ばね付勢ローラー２０７は、図３ｃに関してより詳細に開示されている。方向に全く依存しない複合的な剛性を達成するために、６個のリーフスプリングの特性は同様であるとともに、６個のリーフスプリングは、振り子構造体２０８の周りに均等に分布されている。

振り子構造体２０８の振幅を制限して、振り子構造体自体又はリーフスプリング２０４を損傷しないようにするために、振り子構造体２０８とリーフスプリング２０４のそれぞれとの間に弾性緩衝機構２０５、２０６が設けられる。緩衝機構２０５、２０６は、ゴム材料等の様々な形式で実施することができる。

各リーフスプリングは、最終的なリーフスプリングを形成するように積み重ねられた複数の個々の板ばね（leaves）を含むことができる。個々の板ばねの数は、要求される剛性、制振、固有振動数等のような特定の要求に従って選択することができる。図１及び図２に示されている第１の好ましい実施形態において、６個のリーフスプリングのそれぞれを形成するように、６個の個々のばねが積み重ねられている。ばね材料は、例えば、ＵＨＳ／Ｗｅｌｄｏｘ１３００プレート等の超高強度プレート材料又は一般的な市販のばね鋼のいずれかとすることができる。しかしながら、個々のスプリングの数及び寸法は、通常、振り子構造体の要求される制振特性を達成するために要求される剛性を満たすように選択されることに留意すべきである。

図３ａは、２個のリーフスプリング３０１、３０２をどのようにしてリーフスプリング固定手段を介して相互接続及び振り子構造体３１１に固定することができるかを示している。図３ａに示されているリーフスプリング固定手段は、コネクタ３１０を介してワイヤ機構に懸架されるように適合されている、頂部３０７を有するフレーム構造体を備える。各リーフスプリング、例えば、リーフスプリング３０１は、２つのフレーム部分３０３、３０５の間かつ２つの回転可能なローラー３０４（一方のみが見えている）の間に配置され、２つの回転可能なローラー３０４は、それぞれのピン３０８、３０９によって適所に保持される。ピン３０８、３０９は、係止プレート３０６によって適所に係止される。図３ａに示されているリーフスプリング固定手段により、リーフスプリング３０１、３０２に圧力が印加された場合に、リーフスプリング３０１、３０２が僅かに曲がることが容易になる。

図３ｂは、２個のリーフスプリング３２０、３２１を、リーフスプリング固定手段を介して相互接続するとともに振り子構造体３２２に固定する別の方法を示している。図３ａと同様に、図３ｂに示されているリーフスプリング固定手段は、ワイヤ機構（図示せず）に懸架されるように適合されている、頂部３３４を有するフレーム構造体を備える。リーフスプリング３２０は、２つのフレーム部分３２３、３３２の間かつ２つの回転可能なローラー３２５（一方のみが見えている）の間に配置され、２つの回転可能なローラー３２５は、それぞれのピン３２６、３２７によって適所に保持される。ピン３２６、３２７は、それぞれの係止プレートによって適所に係止される。リーフスプリング３２１は、２つのフレーム部分３２４、３３３の間に配置され、マウント３２９、３３０を介してローラー３２８の周りに旋回可能にされている。ローラー３２８は、ピン３３１によって適所に保持される。ピン３３１は、係止プレートによって適所に係止される。図３ｂに示されている機構は、懸架機構の左側が、リーフスプリング３２１の撓みによって旋回可能なピン式懸架機構として機能する点で有利である。また、左側のピン式接続部は、リーフスプリング３２１が長手方向に並進移動することを防止する。図３ｂに示されている機構の右側は、リーフスプリングの中央における撓みによるリーフスプリング３２０の端部の局所的な並進移動と、リーフスプリング３２０の端部の或る角度の撓みとの両方に対応可能な転動する支持体として機能する。或る角度の撓みもまた、リーフスプリングの中央における撓みによって生じる。内側ローラー（図示せず）は、負荷がかけられていないリーフスプリングが抜け落ちることを防止する。

図３ｃは、各リーフスプリング３１２の中央に又は中央付近に配置されるローラーモジュールの形態の接触機構を示している。ローラーモジュールは、フレーム構造体３１５とマウントプレート３１８とを備え、フレーム構造体３１５とマウントプレート３１８との間に、リーフスプリング３１２が挟まれる。回転可能なローラー３１３は、ピン３１６の周りに取り付けられ、ピン３１６は、係止プレート３１７によって適所に係止される。一対のばね部材３１４、３１９は、ローラー３１３が、円弧運動を行う振り子構造体の変位によって生じる鉛直並進移動の後で、中立位置に戻ることを確実にする。

ここで、図４を参照すると、本発明の第２の好ましい実施形態４００が示されている。図１〜図３に示されている第１の好ましい実施形態と同様に、振り子構造体４０１は、好適な制振オイル４１２を同様に収容するチャンバー４０２に少なくとも部分的に配置され、この制振オイルの中に、振り子構造体４０１が少なくとも部分的に沈められる。振り子構造体は、ワイヤ機構４０３、４０４に懸架され、ワイヤ機構４０３、４０４は、それぞれのコネクタ４０８、４０９を介して振り子構造体４０１に固定される。これらのワイヤ４０３、４０４の長さにより、制振装置の固有振動数が設定される。したがって、ワイヤ４０３、４０４の長さを変更することによって、制振装置の固有振動数を変更し、それにより、特定の要求に適合させることができる。ワイヤ４０３、４０４の長さは、クランプ４０５、４０６の形態のそれぞれのワイヤ固定機構又はチューニング手段を上下に移動させることによって変更することができる。

図４に示されているように、カンチレバースプリングの形態の複数のスプリング４０７が、チャンバー４０２と振り子構造体４０１との間に配置される。カンチレバースプリング４０７のそれぞれは、一方の端部４１０においてチャンバーの外側境界部に固定され、カンチレバースプリング４０７の他方の端部４１１は、振り子構造体４０１が中立位置にある状態において、振り子構造体４０１に固定されずに振り子構造体４０１に当接している。したがって、振り子構造体４０１が変位すると、振り子構造体４０１と接触しているカンチレバースプリング４０７の自由端部４１１は、振り子構造体４０１の外面を横切って滑り動く。カンチレバー式リーフスプリング４０７の実施態様は、図６に更に詳細に開示されている。

図５は、本発明の第２の好ましい実施形態５００の上面図を示している。図５において、円筒形の振り子構造体５０４は、外側境界部５０２と、内側境界部５０１と、底部５０３とを有するチャンバー内に少なくとも部分的に配置される。チャンバーの外側境界部５０２は、タワー壁によって形成することができる。第１の好ましい実施形態と同様に、振り子構造体５０４及びチャンバーは、通用口５１１を有する。この通用口５１１は、風力タービン発電機が点検又は修理される場合に、サービス員が、制振装置を通る容易かつ安全な通路として使用することができる。既に述べたように、チャンバーには、好適な制振オイル（図示せず）が少なくとも部分的に充填され、この制振オイルの中に、振り子構造体が少なくとも部分的に沈められる。振り子構造体５０４は、コネクタ５０８、５０９、５１０においてワイヤ機構に懸架されるように適合されている。

合計１２個のカンチレバースプリング５０６が、一方の端部５０７においてチャンバーの外側境界部５０２に固定される。それぞれのカンチレバースプリング５０６の対向端部は、振り子構造体５０４の外面に当接し、それにより、振り子構造体５０４の変位に応じて振り子構造体５０４の外面を横切って滑り動くように適合されている。代替的には、カンチレバースプリング５０６のそれぞれのために、振り子構造体５０４に貫通インサート５１２を組み込むことができる。それぞれのカンチレバースプリング５０６の自由端部は、それぞれのインサート５１２に当接し、インサート５１２上で滑り動くように適合される。

図６は、本発明の第２の実施形態に関連して使用されるカンチレバースプリング６００の２つの例を示している。図６に示されているように、カンチレバースプリング６００は、２つの部品６０１、６０２によって形成される。上側部品６０２は、クランププレート６０３を用いてチャンバーに固定されるように適合され、下側部品６０１は、下端部が振り子構造体の外面に当接し、この外面を横切って滑り動くように適合されるので、弾性部品として機能するように適合されている。各カンチレバースプリング６００は、最終的なカンチレバースプリング６００を形成するように積み重ねられた複数の個々の板ばねを含むことができる。個々の板ばねの数は、特定の要求に従って選択することができる。ばね材料は、例えば、ＵＨＳ／Ｗｅｌｄｏｘ１３００プレートとすることができる。

カンチレバースプリング６００と振り子構造体５０４との間の摩擦を低減するために、カンチレバースプリング６００の下端部に、ブロンズパッド６０４の形態の低摩擦滑動ブロックを設けることができる。代替的には、カンチレバースプリング６００を形成する個々の板ばね６０５のうちの１つは、摩擦を低減するように延出して僅かに屈曲していてもよい。

Claims

風力タービンタワーに取り付けられるように適合されているタワー制振装置であって、該タワー制振装置は、
円筒形の振り子本体を備え、前記風力タービンタワー内に懸架されるように適合されている振り子構造体と、
前記風力タービンタワー内に懸架されている際に、前記振り子構造体の運動を減衰するように構成される複数のスプリングと、
前記振り子構造体が該振り子構造体の中立位置から変位可能であるように、前記風力タービンタワー内で前記振り子構造体を懸架する懸架機構と、
前記振り子構造体が少なくとも部分的に沈められる制振液を保持するチャンバーと、
を備え、
前記複数のスプリングは、前記振り子構造体の内側で多角形を形成するように前記振り子構造体に取り付けられる複数のリーフスプリングである、タワー制振装置。
前記スプリングの数は、３の倍数である、請求項１に記載のタワー制振装置。
前記チャンバーは、外側境界部と、内側境界部と、該外側境界部及び該内側境界部の間に延在する底部とを有する、請求項１又は２に記載のタワー制振装置。
前記チャンバーの前記外側境界部は、前記風力タービンタワーの壁の一部を形成する、請求項３に記載のタワー制振装置。
前記スプリングは、前記振り子構造体の中心軸の周りに又は前記風力タービンタワーの中心軸の周りに均等に分布されている、請求項１〜４のいずれか１項に記載のタワー制振装置。
前記スプリングは、前記振り子構造体と前記チャンバーの内側境界部との間に配置される、請求項１〜５のいずれか１項に記載のタワー制振装置。
前記複数のスプリングは、前記振り子構造体を該振り子構造体の中立位置に向かって付勢するように構成されている、請求項１〜６のいずれか１項に記載のタワー制振装置。
２つの端部の両方における各リーフスプリングは、該リーフスプリングを前記振り子構造体に固定するリーフスプリング固定手段を備える、請求項１〜７のいずれか１項に記載のタワー制振装置。
前記タワー制振装置は、前記複数のリーフスプリングのそれぞれの接触機構を更に備え、該接触機構のそれぞれは、前記リーフスプリングの前記２つの端部の間の位置において、該リーフスプリングと前記チャンバーの内側境界部又は外側境界部との間で作動的な接触をもたらすように構成され、該接触機構は、
接触部材と、
前記振り子構造体の変位によって生じる前記接触部材の鉛直並進移動を可能にするように構成されているガイドと、
前記接触部材の各側に配置される接触部材ばねであって、該接触部材ばねは、協働して、前記接触部材を該接触部材の中立位置に向かって付勢するように構成されている、接触部材ばねと、
を備える、請求項８に記載のタワー制振装置。
各リーフスプリング固定手段は、リーフスプリング端部を受けて挟持するように適合されている一対の回転可能なローラーを備え、該ローラーは、前記リーフスプリングが前記リーフスプリング固定手段に対して角運動することができるように撓むように構成されている、請求項８又は９に記載のタワー制振装置。
前記複数のリーフスプリングは、前記振り子構造体と前記チャンバーの内側境界部との間の端部間構造体を形成し、接触機構が各リーフスプリングに取り付けられる、請求項１〜１０のいずれか１項に記載のタワー制振装置。
前記懸架機構は、前記懸架されている振り子構造体の固有振動数を調整するように構成されているチューニング手段を備える、請求項１〜１１のいずれか１項に記載のタワー制振装置。
前記懸架機構は、複数のワイヤを備える、請求項１２に記載のタワー制振装置。
前記チューニング手段は、複数のワイヤのそれぞれのために、一方の端部において前記タワーに取り付けられるとともに他方の端部において前記ワイヤに取り付けられるクランプを備え、該クランプの取付けは、該クランプが前記ワイヤの長手方向に沿って移動可能であるように構成されている、請求項１２又は１３に記載のタワー制振装置。
請求項１〜１４のいずれか１項に記載のタワー制振装置を備える風力タービンタワー。