[實(shí)用新型]向心式摩擦阻尼減震器

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201020180870.9
• 申請(qǐng)日: 2010-04-29
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN201656298U
• 公開(kāi)（公告）日: 2010-11-24
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王菁
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 王菁
• 主分類號(hào): H02B1/54
• 分類號(hào): H02B1/54
• 代理公司: 暫無(wú)信息
• 代理人: 暫無(wú)信息

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型屬于電力工程專業(yè)輸變電領(lǐng)域，主要應(yīng)用于變電站電瓷型支架類設(shè)備的隔震減震措施中。

背景技術(shù)

2008年5月12日以來(lái)，以四川汶川映秀為中心的龍門山斷裂帶8級(jí)大地震以及隨后的一系列強(qiáng)余震給當(dāng)?shù)氐膰?guó)民經(jīng)濟(jì)和基礎(chǔ)設(shè)施造成了極為罕見(jiàn)的巨大破壞。電力設(shè)施作為生命線工程之一受災(zāi)慘重。以四川電網(wǎng)為例，受災(zāi)情影響四川電網(wǎng)負(fù)荷減少約400萬(wàn)千瓦，500kV變電站停運(yùn)1座，220kV變電站停運(yùn)5座。川西地區(qū)江油、金堂、寶珠寺、茂縣水電群、達(dá)州東岳等電廠與系統(tǒng)解列。陜西、甘肅也受災(zāi)嚴(yán)重。對(duì)比以往歷次震害對(duì)電力設(shè)施的損害情況，電力設(shè)施的震害尤其是變電站站內(nèi)電瓷型支架類設(shè)備的震害往往是首當(dāng)其沖。

電瓷型支架類設(shè)備包括斷路器、隔離開(kāi)關(guān)、電流互感器、電壓互感器、支柱絕緣子、避雷器等。在唐山大地震中，斷路器的損壞率最高達(dá)到58％，隔離開(kāi)關(guān)的損壞率最高達(dá)到30％，避雷器的損壞率最高達(dá)到66％。

震害的主要原因是：

1、材料因素。電瓷型支架類設(shè)備的絕緣部分均由瓷套管組成，陶瓷是脆性材料，塑性變形能力很差，抗彎性能很差，地震時(shí)瓷套管的根部承受很大的彎矩，使瓷套管強(qiáng)度不足而斷裂，尤其是在瓷套管與其他材料的連接處，變形不協(xié)調(diào)加大了瓷套管的斷裂和損壞。因此，其震害特點(diǎn)大多是瓷套管根部斷裂；

2、結(jié)構(gòu)形狀因素。由于電氣絕緣等因素的影響，電瓷型支架類設(shè)備不僅又細(xì)又長(zhǎng)，而且上部質(zhì)量較大，簡(jiǎn)化成力學(xué)模型為一根一端固定，一端自由的長(zhǎng)梁。地震時(shí)在梁的根部將產(chǎn)生很大的彎矩，造成瓷套管根部斷裂；

3、共振因素。這類設(shè)備的固有頻率在1-10Hz范圍內(nèi)，與地震波的卓越頻率相接近；同時(shí)，這類設(shè)備阻尼值較小，其主體材料瓷柱屬脆性材料，儲(chǔ)能能力較小，因此在地震中極易因類共振影響使設(shè)備遭受破壞。

目前國(guó)內(nèi)用于電瓷型支架類設(shè)備的減震產(chǎn)品主要有橡膠墊和鉛阻尼器。理論分析和試驗(yàn)證明，這兩種產(chǎn)品的減震效果不太理想，特別是在水平向和垂直向地震共同作用下，垂直向減震效果幾乎為零。

實(shí)用新型內(nèi)容

本實(shí)用新型根據(jù)上述情況，提供了一種向心式摩擦阻尼器，以解決現(xiàn)有產(chǎn)品在實(shí)際應(yīng)用中不理想的問(wèn)題。

本實(shí)用新型如附圖1所示：本裝置的下部結(jié)構(gòu)由下底座8，下外導(dǎo)向筒7和下內(nèi)導(dǎo)向筒4組成，下外導(dǎo)向筒7和下內(nèi)導(dǎo)向筒4與下底座8螺紋連接。本裝置的核心部件是內(nèi)摩擦環(huán)5與外摩擦環(huán)6，內(nèi)摩擦環(huán)5與外摩擦環(huán)6組成的摩擦對(duì)放置在本裝置的下部結(jié)構(gòu)中，并在本裝置的下部結(jié)構(gòu)中灌注黃油或石墨，以對(duì)內(nèi)摩擦環(huán)5與外摩擦環(huán)6進(jìn)行潤(rùn)滑。本裝置的上部結(jié)構(gòu)由上底座2，上外導(dǎo)向筒3和上內(nèi)導(dǎo)向筒1組成，上外導(dǎo)向筒3和上內(nèi)導(dǎo)向筒1與上底座2螺紋連接。本裝置的上部結(jié)構(gòu)和下部結(jié)構(gòu)通過(guò)上外導(dǎo)向筒3與下外導(dǎo)向筒7連接而裝配成本裝置的預(yù)壓縮狀態(tài)。本裝置預(yù)壓縮后成為成品可以安裝在電瓷型支架類設(shè)備與支架的連接部位。

本實(shí)用新型的有益效果在于：

本實(shí)用新型利用內(nèi)摩擦環(huán)和外摩擦環(huán)之間的相互作用產(chǎn)生的變形和摩擦力，提供減震所必需的彈性回復(fù)力和阻尼力，安裝在電瓷型支架類設(shè)備和支架之間后，從而改變了整個(gè)結(jié)構(gòu)的固有頻率，將原結(jié)構(gòu)的固有頻率與地震的卓越頻率分離開(kāi)，降低共振的可能性，有效地降低了傳遞到上部設(shè)備上的地震能量，起到保護(hù)上部設(shè)備的作用；同時(shí)，本裝置提供的阻尼力能很好地控制上部結(jié)構(gòu)在地震時(shí)的位移，防止上部結(jié)構(gòu)在地震時(shí)位移過(guò)大。

1、本實(shí)用新型的阻尼減震裝置能夠有效地減小傳遞到上部設(shè)備上的地震能量，減震效率達(dá)到或超過(guò)50％，提高設(shè)備的抗震能力一倍以上；同時(shí)，本裝置能有效控制上部結(jié)構(gòu)地震時(shí)的振動(dòng)幅度；

2、本實(shí)用新型阻尼減震裝置結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，設(shè)計(jì)合理，能夠提供足夠的彈簧恢復(fù)力和阻尼力，同時(shí)裝置的尺寸較小，適于在較小的空間安裝使用；

3、本實(shí)用新型阻尼減震裝置采用預(yù)壓縮設(shè)計(jì)，可以在工廠中裝配完成，現(xiàn)場(chǎng)安裝方便快捷；

4、本實(shí)用新型阻尼減震裝置廣泛適用于變電站內(nèi)的電瓷型支架類設(shè)備，如：避雷器、隔離開(kāi)關(guān)、斷路器、支柱絕緣子等，也可以適用于其它工業(yè)設(shè)備的隔震減震措施中。

附圖說(shuō)明

圖1為本實(shí)用新型的向心式摩擦阻尼減震裝置的結(jié)構(gòu)示意圖，圖中：1-上內(nèi)導(dǎo)向筒；2-上底座；3-上外導(dǎo)向筒；4-下內(nèi)導(dǎo)向筒；5-內(nèi)摩擦環(huán)；6-外摩擦環(huán)；7-下外導(dǎo)向筒；8-下底座；

圖2和圖3為本實(shí)用新型的向心式摩擦阻尼減震裝置的使用狀態(tài)圖，以避雷器為例，其它支架類設(shè)備類似。圖中：1-避雷器；2-連接螺母；3-向心式摩擦阻尼減震器；4-連接板；5-向心式摩擦阻尼減震器；6-支架；7-連接螺栓