[實用新型]一種抑制鋼管高聳結構渦激振動的自旋破渦裝置

有效

• 申請號: 201821887874.3
• 申請日: 2018-11-16
• 公開（公告）號: CN209129191U
• 公開（公告）日: 2019-07-19
• 發明（設計）人: 張軍鋒;曹晨;楊軍輝;管品武;李杰;李會知
• 申請（專利權）人: 鄭州大學
• 主分類號: E04B1/98
• 分類號: E04B1/98;E04H9/14;E04H12/18
• 代理公司: 鄭州萬創知識產權代理有限公司 41135
• 代理人: 任彬

一種抑制鋼管高聳結構渦激振動的自旋破渦裝置，包括環形的基座，基座的外壁旋轉套裝有環形的旋轉臂，即基座外壁設置有環形的凹槽，凹槽內設置有滾珠，滾珠嵌入凹槽與旋轉臂的內壁之間；所述旋轉臂的外壁上固定設置有四個連接臂，四個連接臂圍繞旋轉臂的軸線均勻設置；所述連接臂的另一端均固定設置有半球殼形的風杯，四個風杯的開口方向一致且與旋轉臂的直徑方向垂直?？傊?，本實用新型通過改變結構物表面空氣旋渦脫離的規律性，有效抑制了橫風向渦激振動對鋼管高聳結構造成的危害，減少了經濟損失。

技術領域

本實用新型涉及一種鋼管高聳結構渦激振動抑制裝置，具體涉及一種抑制鋼管高聳結構渦激振動的自旋破渦裝置。

背景技術

隨著社會的不斷發展，變電站規模不斷增大，電壓等級不斷提高，這也使得變電構架的高度也在不斷提高，為了避免雷擊，工程應用中往往在變電站內建立高聳的獨立避雷針，或者是在變電構架上安裝避雷針，以保護設備的安全。由于變電構架大多采用鋼結構特別是圓形鋼管這種輕質高強材料，屬于鋼管高聳結構，因此在橫風向力作用下，鋼管圓截面兩側交替地產生脫離結構物表面的旋渦，當構件的自振頻率與旋渦的脫離頻率相接近時，結構會發生共振破壞，這種現象稱為渦激振動，而渦激振動的長期作用不僅會導致高聳結構的強度降低，嚴重的話甚至會破壞整個鋼管高聳結構，造成巨大的經濟損失。

實用新型內容

本實用新型提供一種抑制鋼管高聳結構渦激振動的自旋破渦裝置，所要解決的技術問題為：抑制橫風向渦激振動對鋼管高聳結構造成的危害，減少經濟損失。

為了解決上述技術問題，本實用新型采用如下技術方案：

一種抑制鋼管高聳結構渦激振動的自旋破渦裝置，包括環形的基座，基座的外壁旋轉套裝有環形的旋轉臂，即基座外壁設置有環形的凹槽，凹槽內設置有滾珠，滾珠嵌入凹槽與旋轉臂的內壁之間；所述旋轉臂的外壁上固定設置有四個連接臂，四個連接臂圍繞旋轉臂的軸線均勻設置；所述連接臂的另一端均固定設置有半球殼形的風杯，四個風杯的開口方向一致且與旋轉臂的直徑方向垂直，所述風杯的直徑為基座內徑的50%~80%。

優選地，所述風杯的杯面上分布設置有若干圓形通孔。

優選地，所述圓形通孔的總面積為杯面面積的10%~20%。

優選地，所述相鄰的連接臂之間設置有圓弧形肋條。

優選地，所述連接臂與風杯的最大圓截面邊緣處固定連接。

一種使用抑制鋼管高聳結構渦激振動的自旋破渦裝置抑制鋼管高聳結構渦激振動的方法，所述風杯的直徑為基座內徑的50%~80%，風杯的杯面上分布設置有若干圓形通孔且圓形通孔的總面積為杯面面積的10%~20%。

相對于現有技術，本實用新型的有益效果為：本實用新型半球殼形風杯帶動旋轉臂圍繞圓環形基座自由轉動，改變結構物表面空氣旋渦脫離的規律性，從而擬制高聳結構的渦激振動，避免其因為強度降低而破壞；由于裝置可以在風力作用下自由旋轉，在擬制鋼管高聳結構渦激振動的同時，不會增加額外的受風面積以及相應帶來的風荷載，從而防止結構物的穩定性降低；在杯面上設置有若干圓孔，防止風力過大使得自旋破渦裝置強度降低而損壞；旋轉臂的連接臂之間有圈形肋條連接，確保四個連接臂的相對位置不變；結構簡單，拆裝方便，經濟實用?？傊?，本實用新型有效抑制了橫風向渦激振動對鋼管高聳結構造成的危害，減少了經濟損失。

附圖說明

圖1為本實用新型的整體結構示意圖；

圖2為本實用新型安裝示意圖。

圖中：1、基座，2、旋轉臂，3、風杯，4、連接臂，5、圈形肋條，6、加強肋，7、高聳鋼管。

具體實施方式

下面結合附圖，對本實用新型做進一步的說明。