CN101985967A - 一种用于电气设备的减震装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种电力设施工程领域中的减震装置，特别是涉及一种用于电气设备的减震装置。所述电气设备的底端设有法兰底板，用于支撑电气设备的设备支架的顶端设有支架顶板，通过该减震装置将法兰底板和支架顶板相连接，其中该减震装置包括支撑垫块、螺栓和减震器，所述支撑垫块置于法兰底板和支架顶板之间，所述减震器穿过法兰底板和支架顶板后通过螺栓将法兰底板、支撑垫块和支架顶板固紧在一起。该减震装置具有构造简单、施工方便、性能好、造价较低、易于推广等优点，既可以提高电气设备的抗震性能，又能提高电力设施的安全裕度，无论在正常状态下或是地震中都能更好地确保电气设备的安全运行。
Description
技术领域
本发明涉及一种电力设施工程领域，特别是涉及一种用于电气设备减震装置。
背景技术
我国是多地震国家，地震区变电站中的电力设施不仅需要良好的工艺布置，而且需要具有良好的抗震减震性能，而目前我国电力设施中针对电气设备的减震体系应用较少，且现有的减震装置不能满足实际施工时的电气设备的要求，不能确保整个电力系统可以更安全的运行，基于此，迫切的需要本领域技术人员开发出一种既要满足电气设备的抗震性能、又要满足电力设施安全裕度，结构简单、施工方便的新型电气设备减震装置。
发明内容
为了克服现有技术中的缺陷，本发明提供了一种结构简单、施工方便、性能优良的新型电气设备减震装置。
为此，本发明提出了一种新型电气设备减震装置，所述电气设备的底端设有法兰底板，用于支撑电气设备的设备支架的顶端设有支架顶板，通过该减震装置将法兰底板和支架顶板相连接，其改进之处在于：该减震装置包括支撑垫块、螺栓和减震器，所述支撑垫块置于法兰底板和支架顶板之间，所述减震器穿过法兰底板和支架顶板后通过螺栓将法兰底板、支撑垫块和支架顶板固紧在一起。
其中，所述电气设备的中心、法兰底板的中心、支架顶板的中心及设备支架的中心位于同一纵轴线上，所述减震器至少为四个，各减震器以该纵轴线为中心轴进行对称布置。
其中，所述支撑垫块置于法兰底板和支架顶板之间的中心位置，所述支撑垫块为圆柱体或长方体。
其中，所述减震器包括外套、中心轴、铅芯和限位板，所述中心轴的一端与限位板相连接、其另一端开设有一连接孔，所述中心轴上套设有一外套，所述外套上设有锁紧螺母，在所述外套与中心轴的相应位置分别洗出一凹槽，两个凹槽形成一密闭的空腔，向该空腔中灌入铅形成一铅芯，所述中心轴与外套相互错动，以此对铅芯进行剪切。
其中，所述中心轴与外套相互错动的位移范围是1-5mm。
其中，所述外套由一大一小两个圆筒组成的一体式结构，所述两个圆筒的内径相同且邻近限位板的大圆筒的外径大于小圆筒的外径。
其中，所述两个凹槽形成的空腔为环形空腔，所述外套上凹槽的厚度d1为大圆筒壁厚d3的1/4-3/4倍，所述中心轴上凹槽的厚度d2为中心轴直径d4的1/4-3/4倍。
其中，所述铅芯为环形结构，其高度h为铅芯外径Φ的1/3-1倍。
其中，所述减震器的连接孔的内侧设有内螺纹，所述螺栓上设有外螺纹，螺栓与减震器的连接孔之间进行螺纹连接。
其中，所述外套的外壁上设有外螺纹，所述锁紧螺母与外套进行螺纹连接。
本发明的原理是整个减震体系中，当电气设备在正常运行状态和风荷载或较小地震作用下，减震装置中的支撑垫块发挥承重功能，减震器由于具有足够高的初始弹性刚度而不进入弹塑性变形工作状态；当遭遇到强烈地震作用，支撑垫块发挥其支撑的作用，而减震器进入弹塑性变形状态发挥其减震功效；当遭遇到超出预估的破坏地震，减震器中的保护部件(即限位板)起保护作用，确保电气设备不至于完全倒塌。
该减震装置中的减震器是由不锈钢和铅等多种材料复合而成，其具有如下功能：第一个功能是在减震器轴向上充分发挥铅合金较高的柔性、延展性，使铅实现纯剪切作用，这样就可以充分利用铅在剪切作用下的塑性变形耗能，来达到消耗地震作用下对建筑物输入的能量，减小地震反应；第二个功能是在减震器的径向上，由于不锈钢具有很大的强度和刚度，充分发挥不锈钢抵抗减震器径向的抵抗能力。第三个功能是当遭遇到超出预估的破坏地震作用后使铅芯退出工作状态后，轴向上的限位板可以限位避免减震器处于无控状态，从而更好保护电力设施人员和设备的安全。
本发明的有益效果在于：
1)本发明所述的用于电气设备的减震装置具有构造简单、施工方便、性能好、造价较低、易于推广等优点；
2)当电气设备处于不同状态时，本发明中通过采用支撑垫块的结构，具有承重或支撑等作用；
3)本发明中采用的减震器具有构造简便、成本低廉，减震耗能能力强，功能和抗震防线多等优点，减震器可充分发挥了各部件的自身性能，在电力设施的控制系统中耗散地震作用下产生的能量；该减震器与外部电气设备连接方便，即使失效也便于更换。
附图说明
图1是本发明所述减震装置的整体结构示意图；
图2是图1的A-A剖视图；
图3是图1的B-B剖视图；
图4是减震装置中减震器的外部结构示意图；
图5是图4的C-C剖视图；
图6是图4的D-D剖视图；
图7是图4的E-E剖视图；
其中，1-电气设备，2-法兰底板，3-设备支架，4-支架顶板，5-支撑垫块，6-螺栓，7-减震器，701-外套，702-中心轴，703-铅芯，704-限位板，705-锁紧螺母，706-连接孔，707-空腔，708-大圆筒，709-小圆筒。
具体实施方式
下面结合附图对本发明所述用于电气设备的减震装置作进一步详细的说明。
本发明的减震装置用于电气设备中，电气设备1的底端设有法兰底板2，用于支撑电气设备的设备支架3的顶端设有支架顶板4，如图1所示，该减震装置包括置于法兰底板2与支架顶板4之间的支撑垫块5、螺栓6和减震器7，减震器7由下至上穿过支架顶板4后、其上端顶在法兰底板2的下端，螺栓6穿过法兰底板2并于减震器7相连接将法兰底板2、支撑垫块5和支架顶板4固紧在一起。
如图4-7所示，减震器7包括外套701，中心轴702，铅芯703，限位板704，锁紧螺母705和连接孔706，外套701套设于中心轴702上，该外套701由大圆筒708和小圆筒709一体成型，大圆筒708在邻近限位板704的一侧，两个圆筒的内径相同且大圆筒708的外径略大于小圆筒709的外径；在外套701的大圆筒708内侧和中心轴702外侧相对于大圆筒708的相应位置处分别洗出一个凹槽，两个凹槽形成一个密闭的环形空腔707，最好将外套701上凹槽的厚度d1设置为大圆筒708壁厚d3的1/4-3/4倍(如图5所示)，且将中心轴702上凹槽的厚度d2设置为中心轴702直径d4的1/4-3/4倍；向空腔707中灌满铅，形成一个环形铅芯703，该铅芯702的高度h最好设置为铅芯外径Φ的1/3-1倍(如图5所示)；中心轴702的一端连接有限位板704，超出一定的设计位移发挥限位作用，避免出现完全失控的状态；中心轴702的另一端开有连接孔706，连接孔706的内壁上设有内螺纹，方便与螺栓6进行螺纹连接。在外套的小圆筒709的外壁上设有外螺纹，两个锁紧螺母705与外套的小圆筒709进行螺纹连接，它们起到将支架顶板4夹紧的作用，另外由于外套采用大、小圆筒一体成型的结构，所以连接在外套小圆筒709上的第一个锁紧螺母705可以恰好卡在外套的大圆筒708边缘处，有效防止了锁紧螺母705移位，使减震器7与电气设备1和设备支架3的连接更紧固。这种在地震作用下，减震器的中心轴702与外套701可以相互错动，从而剪切铅芯703，使铅芯703产生耗能能力，中心轴702与外套701相互错动的位移范围是1-5mm。减震器7的外套701和中心轴702均采用不锈钢材料制成，其利用铅纯剪切塑性耗能、不锈钢很强的抵抗功能以及限位板的限位功能，充分发挥了各部件的性能。不锈钢、铅这两种材料容易获得，造价成本较为低廉，构造连接工艺简单。
如图1-3所示，本例中的减震装置包括支撑垫块5、螺栓6和减震器7，支撑垫块5的下端与支架顶板4焊接，支撑垫块5的上端自由支撑着法兰底板2和电气设备1，电气设备1与法兰底板2通过焊接实现刚性连接，法兰底板2和支架顶板4均为长方形结构且电气设备1的中心、法兰底板2的中心、支架顶板4的中心及设备支架3的中心位于同一纵轴线上，减震器7至少为四个(本例中采用四个)，各减震器以该纵轴线为中心轴进行对称布置。支撑垫块5的形状可以是圆柱体或长方体，其置于法兰底板2和支架顶板4之间的中心位置。。外套的小圆筒709一端由下至上穿过支架顶板4上的孔洞，中心轴702的连接孔706一端顶到法兰底板6下端，螺栓6穿过法兰底板2上的孔洞与连接孔706实现螺纹连接并且将法兰底板6与减震器7的中心轴702连接在一起，旋紧锁紧螺母705将支架顶板4夹紧在减震器外套1的小圆筒709上。组装完成后，减震器7的中心轴702与外套701可以相互错动，达到该减震器限定的最大位移时，减震器下端的限位板704起到限位作用。
本发明的减震装置既可以提高电气设备的抗震性能，又能提高电力设施的安全裕度，无论在正常状态下或是地震中都能更好地确保电气设备的安全运行。
最后应当说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其限制，尽管参照上述实施例对本发明进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本发明的具体实施方式进行修改或者等同替换，而未脱离本发明精神和范围的任何修改或者等同替换，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。
Claims (10)
1.一种用于电气设备的减震装置，所述电气设备(1)的底端设有法兰底板(2)，用于支撑电气设备的设备支架(3)的顶端设有支架顶板(4)，通过该减震装置将法兰底板(2)和支架顶板(4)相连接，其特征在于：该减震装置包括支撑垫块(5)、螺栓(6)和减震器(7)，所述支撑垫块(5)置于法兰底板(2)和支架顶板(4)之间，所述减震器(7)穿过法兰底板(2)和支架顶板(4)后通过螺栓(6)将法兰底板(2)、支撑垫块(5)和支架顶板(4)固紧在一起。
2.如权利要求书1所述的用于电气设备的减震装置，其特征在于：所述电气设备(1)的中心、法兰底板(2)的中心、支架顶板(4)的中心及设备支架(3)的中心位于同一纵轴线上，所述减震器(7)至少为四个，各减震器以该纵轴线为中心轴进行对称布置。
3.如权利要求书1或2所述的用于电气设备的减震装置，其特征在于：所述支撑垫块(5)置于法兰底板(2)和支架顶板(4)之间的中心位置，所述支撑垫块(5)为圆柱体或长方体。
4.如权利要求书1或2所述的用于电气设备的减震装置，其特征在于：所述减震器(7)包括外套(701)、中心轴(702)、铅芯(703)和限位板(704)，所述中心轴(702)的一端与限位板相连接、其另一端开设有一连接孔(706)，所述中心轴(702)上套设有一外套(701)，所述外套(701)上设有锁紧螺母(705)，在所述外套(701)与中心轴(702)的相应位置分别洗出一凹槽，两个凹槽形成一密闭的空腔(707)，向该空腔中灌入铅形成一铅芯(703)，所述中心轴(702)与外套(701)相互错动，以此对铅芯(703)进行剪切。
5.如权利要求书4所述的用于电气设备的减震装置，其特征在于：所述中心轴(702)与外套(701)相互错动的位移范围是1-5mm。
6.根据权利要求4所述的用于电气设备的减震装置，其特征在于：所述外套(701)由一大一小两个圆筒(708、709)组成的一体式结构，所述两个圆筒的内径相同且邻近限位板的大圆筒(708)的外径大于小圆筒(709)的外径。
7.根据权利要求6所述的用于电气设备的减震装置，其特征在于：所述两个凹槽形成的空腔(707)为环形空腔，所述外套(701)上凹槽的厚度d1为大圆筒(708)壁厚d3的1/4-3/4倍，所述中心轴(702)上凹槽的厚度d2为中心轴(702)直径d4的1/4-3/4倍。
8.根据权利要求4所述的用于电气设备的减震装置，其特征在于：所述铅芯(703)为环形结构，其高度h为铅芯外径Φ的1/3-1倍。
9.根据权利要求4所述的用于电气设备的减震装置，其特征在于：所述减震器的连接孔(706)的内侧设有内螺纹，所述螺栓(6)上设有外螺纹，螺栓(6)与减震器的连接孔(706)之间进行螺纹连接。
10.根据权利要求4所述的用于电气设备的减震装置，其特征在于：所述外套(701)的外壁上设有外螺纹，所述锁紧螺母(705)与外套(701)进行螺纹连接。
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