CN105552813A - 一种碰撞耗能间隔棒 - Google Patents

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Abstract

本发明属于电力设备、输电线路减振技术领域，涉及到一种碰撞耗能间隔棒，由质量球、弹簧、金属空心球、金属圆管、间隔棒框架、线夹及粘弹材料层组成。其目的是解决现有间隔棒功能单一、减振效果有限的问题。外部环境荷载较小时，依靠质量球摆动实现减振作用；当外部环境荷载较大时，质量球摆动幅度增大，与金属空心球内壁的粘弹性材料发生碰撞，粘弹性材料在碰撞过程中将吸收部分能量，实现耗能的作用。由于质量球可在空间任意方向发生摆动，且与金属空心球内壁粘弹性材料均可发生碰撞，因此，此种碰撞耗能间隔棒具有多维减振特性，且设计制作简单，它将会广泛的应用于电力设备、输电线路减振技术领域。

Description

一种碰撞耗能间隔棒
技术领域
本发明涉及电力设备、输电线路减振技术领域，具体是指一种碰撞耗能间隔棒。
背景技术
随着我国对电量需求的增加，输电线路的档距、导线的***数等均呈增加趋势。输电线路在风荷载作用下的振动非常严重，根据导线振动频率的高低和振幅的大小，其大致可分为微风振动(高频率低振幅)、次档距振荡(中频率中振幅)和舞动(低频率高振幅)3种。输电线路振动可能造成断线、疲劳断股等危害，极大地威胁着输电线路的安全运行。为了减少导线振动给输电线路带来的危害，必须采取有效措施对其进行抑制。目前我国主要通过安装阻尼间隔棒、失谐摆等装置来实现其抑制导线振动的目的，但其减振效果有限。因此研发一种设计合理、减振效果明显的间隔棒，将有利于输电线路的安全运行，减少维护成本。
发明内容
本发明的目的是提供一种碰撞耗能间隔棒，该间隔棒在提供普通间隔棒功能的同时，兼具减小输电线路振动的作用。
本发明上述目的通过如下技术方案来实现：一种碰撞耗能间隔棒，其特征在于：该间隔棒由质量球、弹簧、金属空心球、金属圆管、间隔棒框架、线夹及粘弹材料层组成，所述金属空心球为空心球体结构，四周与金属圆管相连处开口，且与金属圆管接头处做光滑处理以防止弹簧卡住；质量球、粘弹材料层均位于所述金属空心球内，其中，质量球位于金属空心球的中心位置，呈悬吊状态，悬吊点位于金属空心球的正中心；粘弹材料层通过胶黏剂贴附式设置在金属空心球的内壁上，从而起到吸收能量、耗能减振的作用；弹簧位于金属圆管及金属空心球内，处于金属圆管的中心轴线上，弹簧的一端固定连接在间隔棒框架上，另一端与质量球连接；金属圆管的一端与金属空心球连接，另一端与间隔棒框架固定连接。本发明中，所述粘弹材料层的材质优选为橡胶，所述质量球、弹簧、金属空心球、金属圆管、间隔棒框架及线夹的材质优选为钢材。
本发明的碰撞耗能间隔棒通过质量球的摆动和碰撞过程来减小所在输电线路的振动反应，解决输电线路振动幅度或频率过大问题。与现有技术相比，本发明的特点是：外部环境荷载较小时，依靠质量球摆动实现减振作用；当外部环境荷载较大时，质量球摆动幅度增大，与金属空心球内壁的粘弹性材料发生碰撞，粘弹性材料在碰撞过程中将吸收部分能量，实现耗能的作用。由于质量球可在空间任意方向发生摆动，且与金属空心球内壁粘弹性材料均可发生碰撞，因此，此种碰撞耗能间隔棒具有多维减振特性，且设计合理、制作简单，它将会广泛的应用于电力设备、输电线路减振技术领域。
附图说明
下面结合附图和具体实施方式对本发明做进一步详细说明。
图1是本发明碰撞耗能间隔棒的正面图；
图2是图1的A—A剖面图；
图中：1是质量球；2是弹簧；3是金属空心球；4是金属圆管；5是间隔棒框架；6是线夹；7是粘弹材料层。
具体实施方式
如图1、图2所示的一种碰撞耗能间隔棒，该间隔棒由质量球1、弹簧2、金属空心球3、金属圆管4、间隔棒框架5、线夹6及粘弹材料层7组成。
金属空心球3为空心球体结构，四周与金属圆管4相连处开口，且与金属圆管4接头处做光滑处理以防止弹簧2卡住。质量球1、粘弹材料层7均位于金属空心球3内：质量球1在金属空心球3内呈悬吊状态，悬吊点位于金属空心球3的正中心；粘弹材料层7贴附式设置在金属空心球3的内壁上，从而起到吸收能量、耗能减振的作用。金属圆管4的另一端与间隔棒框架5固定连接。弹簧2位于金属圆管4及金属空心球3内，弹簧2的一端固定连接在间隔棒框架5上，弹簧2的另一端与质量球1连接。粘弹材料层7的材质优选为橡胶，所述质量球1、弹簧2、金属空心球3、金属圆管4、间隔棒框架5及线夹6的材质优选为钢材。
本实施例中的碰撞耗能间隔棒利用悬吊质量球1在外部荷载作用下发生摆动和碰撞等行为实现输电线路减振作用，具有设计合理、简单、经济、易于实施等优点。使用过程中，将碰撞耗能间隔棒安装在***导线上，当导线在地震动或风荷载作用下产生振动时将带动质量球1摆动，质量球1振动产生的惯性力反作用于输电线路本身，与输电线路自身运动方向相反，产生了减振作用，当外部荷载增加时，质量球1摆动幅度加大，将与在金属空心球3内壁布置的粘弹性材料发生碰撞，碰撞过程中粘弹性材料将吸收部分能量，间隔棒此阶段起到耗能作用。因此，当外部环境荷载较小时间隔棒起到减振作用，而当外部环境荷载较大时，间隔棒同时起到减振和耗能作用。因输电线路上几乎随时都在承受风荷载，而地震罕见发生，所以该碰撞耗能间隔棒在输电线路抗风问题上的应用更重要。
本实施例的质量球1、金属空心球3和金属圆管4设置时，需要注意的是：第一，质量球1的摆动频率应尽可能接近输电线路自振频率；第二，金属空心球3与质量球1之间的距离应根据需要确定；第三，金属空心球3与金属圆管4的连接处务必光滑，以避免弹簧2在运动过程中被卡住；第四，金属圆管4的直径要大于弹簧2直径，保证弹簧2在金属圆管4内可以自由伸缩；第五，要根据计算确定碰撞耗能间隔棒在输电线路上的位置及数量。
作为本实施例的变换，粘弹材料层7的材质也可以采用其他粘弹性材料，如弹性树脂、皮革等，质量球1、弹簧2、金属空心球3、金属圆筒5、间隔棒框架5及线夹6的材质也可以采用铁或铜或金属合金。
本发明的上述实施例并不是对本发明保护范围的限定，本发明的实施方式不限于此，凡此种种根据本发明的上述内容，按照本领域的普通技术知识和惯用手段，在不脱离本发明上述基本技术思想前提下，对本发明上述结构做出的其它多种形式的修改、替换或变更，均应落在本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种碰撞耗能间隔棒，由质量球、弹簧、金属空心球、金属圆管、间隔棒框架、线夹及粘弹材料层组成，其特征在于：所述金属空心球为空心球体结构，四周与金属圆管相连处开口，且与金属圆管接头处做光滑处理以防止弹簧卡住；所述的质量球、粘弹材料层均位于所述金属空心球内，其中，质量球位于金属空心球的中心位置，粘弹材料层通过胶黏剂贴附式设置在整个金属空心球内壁上；弹簧位于金属圆管及金属空心球内，弹簧的一端固定连接在间隔棒框架上，弹簧的另一端与质量球连接；所述金属圆管的一端与金属空心球连接，另一端与间隔棒框架固定连接。
2.根据权利要求1所述的碰撞耗能间隔棒，其特征在于：所述弹簧位于金属圆管的中心轴线上，所述质量球在金属空心球内呈悬吊状态，悬吊点位于金属空心球的正中心。
3.权利要求1或2所述的碰撞耗能间隔棒，其特征在于：所述粘弹材料层的材质为橡胶。
4.权利要求1或2所述的碰撞耗能间隔棒，其特征在于：所述质量球、弹簧、金属空心球、金属圆管、间隔棒框架及线夹的材质均为钢材。
5.权利要求3所述的碰撞耗能间隔棒，其特征在于：所述质量球、弹簧、金属空心球、金属圆管、间隔棒框架及线夹的材质均为钢材。
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