CN106369103B - 用于电气设备减震体系的承载装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种用于电气设备减震体系的承载装置。该承载装置包括：顶板、底板、摆动机构和至少两个弹性连接件；其中，顶板和底板并列设置；摆动机构和各弹性连接件均设置于顶板和底板之间，并且，各弹性连接件围设于摆动机构的周围；各弹性连接件的两端分别与顶板和底板相连接；摆动机构与顶板和底板均摆动连接，用于控制顶板和底板发生相对摆动；顶板用于与电气设备相连接；底板用于与减震体系相连接。本发明中，通过摆动机构和弹性连接件的连接方式，大大地增加了顶板和底板之间的摆动距离，进而增加了减震体系的伸缩极限，增强了减震体系的减震效果。

Description

用于电气设备减震体系的承载装置

技术领域

本发明涉及电力系统技术领域，具体而言，涉及一种用于电气设备减震体系的承载装置。

背景技术

作为生命线工程的重要组成部分，电力设备一旦在地震中破坏，将带来难以估量的损失，近年来，电力设备的抗震能力越来越受到人们的重视。变电站内的支柱类电气设备主要包括避雷器、互感器、绝缘子等，质量大、重心高，多数通过金属支架与基础相连，自振频率处于地震动卓越频率上，地震易损性较大。

当前针对地震高烈度区的变电站，主要采用安装减震器的方式提高支柱类电气设备的抗震性能。减震器安装于设备与支架之间，每台电气设备安装多个减震器，构造成减震体系。在地震作用下，减震器可在允许范围内拉伸或者压缩，起到耗散地震能量的作用，保障电气设备正常运行。

参见图1和图2，一般而言，减震体系中的减震器固定于电气设备支架顶板4’，并通过螺栓与电气设备底板2’连接，在正常工作状态下，电气设备1’的重力全部由减震器5’承担，在长期重力作用下，可能造成减震器5’内部结构发生徐变。而不同位置减震器5’徐变量不同，可能造成电气设备1’沉降或者倾斜，危害变电站安全，通常在电气设备支架顶板4’和电气设备底板2’之间设置垫块3’作为减震体系的承载装置，使其在正常工作状态下，承担一部分电气设备的重力以减小减震器受到的压力。但由于垫块的存在，当地震发生时，减震器的拉伸或收缩位移会受到垫块的限制，使得减震体系减震效果较差。

发明内容

鉴于此，本发明提出了一种用于电气设备减震体系的承载装置，旨在解决现有减震体系的拉伸或收缩位移受到垫块的限制而导致的减震效果差的问题。

一个方面，本发明提出了一种用于电气设备减震体系的承载装置，该承载装置包括：顶板、底板、摆动机构和至少两个弹性连接件；其中，所述顶板和所述底板并列设置；所述摆动机构和各所述弹性连接件均设置于所述顶板和所述底板之间，并且，各所述弹性连接件围设于所述摆动机构的周围；各所述弹性连接件的两端分别与所述顶板和所述底板相连接；所述摆动机构与所述顶板和所述底板均摆动连接，用于控制所述顶板和所述底板发生相对摆动；所述顶板用于与电气设备相连接；所述底板用于与减震体系相连接。

进一步地，上述用于电气设备减震体系的承载装置中，所述弹性连接件为具有初始压缩量的弹簧。

进一步地，上述用于电气设备减震体系的承载装置中，每个所述弹性连接件的预设刚度K为：K＝M×g/(8×d)；式中，M为所述电气设备总质量，g为重力加速度，d为每个所述弹性连接件的初始压缩量。

进一步地，上述用于电气设备减震体系的承载装置中，所述摆动机构包括：滚珠；其中，所述顶板开设有第一凹槽，所述底板开设有第二凹槽，所述滚珠夹设于所述顶板和所述底板之间且部分嵌设于所述第一凹槽和所述第二凹槽中。

进一步地，上述用于电气设备减震体系的承载装置中，所述摆动机构还包括：第一连接件；其中，所述第一连接件与所述顶板的下表面相连接，所述第一凹槽开设于所述第一连接件。

进一步地，上述用于电气设备减震体系的承载装置中，所述摆动机构还包括：第二连接件；其中，所述第二连接件与所述底板的上表面相连接，所述第二凹槽开设于所述第二连接件。

进一步地，上述用于电气设备减震体系的承载装置中，所述顶板和所述底板均为圆形板且同轴设置，所述摆动机构设置于所述顶板和所述底板的轴线处。

进一步地，上述用于电气设备减震体系的承载装置中，各所述弹性连接件以所述摆动机构为中心呈圆周分布。

进一步地，上述用于电气设备减震体系的承载装置中，各所述弹性连接件以所述摆动机构为中心呈圆周均匀分布。

本发明中，正常情况下，摆动机构和弹性连接件与减震体系一起承担电气设备的重量；当地震发生时，减震体系首先在地震力作用下发生摆动，吸收并削弱传递给电气设备的地震能量；同时，减震体系摆动会带动弹性连接件发生压缩或拉伸，使顶板和底板相对于摆动机构发生摆动。可以看出，与现有技术中在顶板和底板之间设置垫块的方式相比，本发明通过摆动机构和弹性连接件的连接方式，大大地增加了顶板和底板之间的摆动距离，进而增加了减震体系的伸缩极限，增强了减震体系的减震效果，解决了现有技术中减震体系的拉伸或收缩位移受到垫块的限制而导致的减震体系减震效果差的问题。

附图说明

通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本发明的限制。而且在整个附图中，用相同的参考符号表示相同的部件。在附图中：

图1为现有技术中电气设备的减震体系的结构示意图；

图2为现有技术中电气设备减震体系的减震作用示意图；

图3为本发明实施例提供的用于电气设备减震体系的承载装置的结构示意图；

图4为本发明实施例提供的用于电气设备减震体系的承载装置中，第一连接件的结构示意图；

图5为本发明实施例提供的用于电气设备减震体系的承载装置中，第二连接件的结构示意图。

具体实施方式

下面将参照附图更详细地描述本公开的示例性实施例。虽然附图中显示了本公开的示例性实施例，然而应当理解，可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了能够更透彻地理解本公开，并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。

参见图3，图中示出了本发明实施例提供的用于电气设备减震体系的承载装置的优选结构。该承载装置包括：顶板1、底板2、摆动机构3和至少两个弹性连接件4。

其中，顶板1和底板2并列设置，并且，顶板1置于底板2的上方。顶板1用于与电气设备相连接，底板2用于与减震体系相连接。

摆动机构3置于顶板1和底板2之间，且与顶板1和底板2均摆动连接，顶板1和底板2可以相对于摆动机构3进行上下摆动，摆动机构3是顶板1和底板2的摆动支撑点。具体实施时，摆动机构3可以为一体结构，也可以由至少两个连接件通过铰接或者其他活动连接的方式组成的结构，本实施例对摆动机构3的结构形式不做任何限定。

弹性连接件4至少为两个，各弹性连接件4也置于顶板1和底板2之间且围设于摆动机构3的周围，并且，弹性连接件4的两端分别与顶板1和底板2相连接。

本实施例中，正常情况下，摆动机构3和弹性连接件4与减震体系一起承担电气设备的重量；当地震发生时，减震体系首先在地震力作用下发生摆动，吸收并削弱传递给电气设备的地震能量；同时，减震体系摆动会带动弹性连接件4发生压缩或拉伸，使顶板1和底板2相对于摆动机构3发生摆动。可以看出，与现有技术中在顶板1和底板2之间设置垫块的方式相比，本实施例通过摆动机构3和弹性连接件4的连接方式，大大地增加了顶板1和底板2之间的摆动距离，进而增加了减震体系的伸缩极限，增强了减震体系的减震效果，解决了现有技术中减震体系的拉伸或收缩位移受到垫块的限制而导致的减震体系减震效果差的问题。

上述实施例中，弹性连接件4可以为弹簧，该弹簧安装在顶板1和底板2之间时应具有一定的初始压缩量。每个弹性连接件4的预设刚度K可以为：K＝M×g/(8×d)。该式中，M为电气设备总质量，g为重力加速度，d为每个弹性连接件4的初始压缩量。具体实施时，g可以取9.81m/s²，d可以取1mm。

本实施例中，由于弹簧具有初始压缩量，当地震发生时，底板2将地震力传递给弹簧时，弹簧会更容易产生拉伸-收缩变形，弹簧刚度的计算方法为承载装置的设计提供了较为准确的力学依据，提高了承载装置使用的可靠性。

再继续参见图3，上述实施例中，摆动机构3可以包括：滚珠31。其中，顶板1开设有第一凹槽，底板2开设有第二凹槽，滚珠31夹设于顶板1和底板2之间且部分嵌设于第一凹槽和第二凹槽中，第一凹槽和第二凹槽的深度均小于滚珠31的半径。具体地，滚珠31可以为不锈钢滚珠，滚珠31表面可以进行光滑处理，以减小滚珠31在第一凹槽与第二凹槽中摆动的阻力。

需要说明的是，第一凹槽和第二凹槽的深度与滚珠31的直径之间的关系决定了顶板1和底板2之间的摆动距离，具体实施时，第一凹槽和第二凹槽的深度与滚珠31的直径之间的关系可以根据具体情况来确定，本实施例对其不做任何限定。

本实施例中，滚珠31一方面起到了支撑顶板1及与顶板1相连接的电气设备的作用；另一方面，滚珠31在第一凹槽与第二凹槽中转动，可以实现顶板1相对于底板2的摆动，该结构较为简单，易于实现。

再参见图3和图4，上述实施例中，摆动机构3还可以包括：第一连接件32。其中，第一连接件32与顶板1的下表面(相对图3所示位置而言)相连接，第一凹槽开设于第一连接件32。也就是说，滚珠31夹设在第一连接件32和底板2之间。

可以看出，通过第一连接件32将滚珠31嵌设于第一凹槽中并与底板2摆动连接，可以实现顶板1和底板2的摆动连接。

进一步优选地，参见图3和图5，摆动机构3还可以包括：第二连接件33。其中，第二连接件33与底板2的上表面(相对于图3所示位置而言)相连接，第二凹槽开设于第二连接件33。也就是说，滚珠31夹设于第一连接件32和第二连接件33之间。

可以看出，通过第一连接件32和第二连接件33，可以将滚珠31部分嵌设于第一凹槽与第二凹槽中，能更稳定地实现顶板1和底板2的摆动连接。

具体实施时，顶板1和底板2均可以为圆形板且同轴设置，摆动机构3设置于顶板1和底板2的轴线处。也就是说，当摆动机构3为滚珠时，顶板1、底板2和滚珠31可以同轴设置。该种设置方式可以提高整体结构的稳定性。

优选地，各弹性连接件4以摆动机构3为中心呈圆周分布。进一步优选地，各弹性连接件4以摆动机构3为中心呈圆周均匀分布，以使摆动机构3具有较好的受力性能。

综上所述，与现有技术中在顶板和底板之间设置垫块的方式相比，本发明通过摆动机构和弹性连接件的连接方式，大大地增加了顶板和底板之间的摆动距离，进而增加了减震体系的伸缩极限，增强了减震体系的减震效果。此外，弹簧刚度的计算方法，为承载装置的设计提供了较为准确的力学依据。

显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (6)

1.一种用于电气设备减震体系的承载装置，其特征在于，包括：顶板（1）、底板（2）、摆动机构（3）和至少两个弹性连接件（4）；其中，

所述顶板（1）和所述底板（2）并列设置；

所述摆动机构（3）和各所述弹性连接件（4）均设置于所述顶板（1）和所述底板（2）之间，并且，各所述弹性连接件（4）围设于所述摆动机构（3）周围；

各所述弹性连接件（4）的两端分别与所述顶板（1）和所述底板（2）相连接；

所述摆动机构（3）与所述顶板（1）和所述底板（2）均摆动连接，用于控制所述顶板（1）和所述底板（2）发生相对摆动；

所述顶板（1）用于与电气设备相连接；

所述底板（2）用于与减震体系相连接；

所述摆动机构（3）包括：滚珠（31）；所述顶板（1）开设有第一凹槽，所述底板（2）开设有第二凹槽，所述滚珠夹设于所述顶板（1）和所述底板（2）之间且部分嵌设于所述第一凹槽和所述第二凹槽中；

所述弹性连接件（4）为具有初始压缩量的弹簧；每个所述弹性连接件（4）的预设刚度K为：K=M×g/（8×d）；式中， M为所述电气设备总质量，g为重力加速度，d为每个所述弹性连接件（4）的初始压缩量。

2.根据权利要求1所述的用于电气设备减震体系的承载装置，其特征在于，所述摆动机构（3）还包括：第一连接件（32）；其中，

所述第一连接件（32）与所述顶板（1）的下表面相连接，所述第一凹槽开设于所述第一连接件（32）。

3.根据权利要求2所述的用于电气设备减震体系的承载装置，其特征在于，所述摆动机构（3）还包括：第二连接件（33）；其中，

所述第二连接件（33）与所述底板（2）的上表面相连接，所述第二凹槽开设于所述第二连接件（33）。

4.根据权利要求1所述的用于电气设备减震体系的承载装置，其特征在于，所述顶板（1）和所述底板（2）均为圆形板且同轴设置，所述摆动机构（3）设置于所述顶板（1）和所述底板（2）的轴线处。

5.根据权利要求4所述的用于电气设备减震体系的承载装置，其特征在于，各所述弹性连接件（4）以所述摆动机构（3）为中心呈圆周分布。

6.根据权利要求5所述的用于电气设备减震体系的承载装置，其特征在于，各所述弹性连接件（4）以所述摆动机构（3）为中心呈圆周均匀分布。

Images