CN108612802A - 一种避雷针液体碰撞式阻尼系统 - Google Patents

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CN108612802A CN201810275052.8A CN201810275052A CN108612802A CN 108612802 A CN108612802 A CN 108612802A CN 201810275052 A CN201810275052 A CN 201810275052A CN 108612802 A CN108612802 A CN 108612802A
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刘海锋
王旭明
韩军科
李玉杰
朱彬荣
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China Electric Power Research Institute Co Ltd CEPRI
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State Grid Corp of China SGCC
China Electric Power Research Institute Co Ltd CEPRI
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    • F16F—SPRINGS; SHOCK-ABSORBERS; MEANS FOR DAMPING VIBRATION
    • F16F15/00—Suppression of vibrations in systems; Means or arrangements for avoiding or reducing out-of-balance forces, e.g. due to motion
    • F16F15/02—Suppression of vibrations of non-rotating, e.g. reciprocating systems; Suppression of vibrations of rotating systems by use of members not moving with the rotating systems
    • F16F15/023—Suppression of vibrations of non-rotating, e.g. reciprocating systems; Suppression of vibrations of rotating systems by use of members not moving with the rotating systems using fluid means
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F16F—SPRINGS; SHOCK-ABSORBERS; MEANS FOR DAMPING VIBRATION
    • F16F15/00—Suppression of vibrations in systems; Means or arrangements for avoiding or reducing out-of-balance forces, e.g. due to motion
    • F16F15/02—Suppression of vibrations of non-rotating, e.g. reciprocating systems; Suppression of vibrations of rotating systems by use of members not moving with the rotating systems
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    • F16F15/08—Suppression of vibrations of non-rotating, e.g. reciprocating systems; Suppression of vibrations of rotating systems by use of members not moving with the rotating systems using elastic means with rubber springs ; with springs made of rubber and metal

Abstract

本发明提供了一种避雷针液体碰撞式阻尼系统，所述避雷针呈锥状壳体，所述阻尼系统设于所述壳体内；所述阻尼系统包括与所述壳体上端连接的阻尼绳索和连接于所述阻尼绳索下端的阻尼容器；所述阻尼容器内设有液态的阻尼介质。该系统设计思路新颖、结构简单、造价低廉，其利用率大大提高了，阻尼效率也明显提高了。

Description

一种避雷针液体碰撞式阻尼系统
技术领域
本发明涉及避雷针内的阻尼装置，具体涉及一种避雷针液体碰撞式阻尼系统。
背景技术
为了避免雷电对变电站中的电力设备的影响，变电站中均需要安装避雷针。避雷针大多为直径由下至上逐渐减小的金属圆筒。当风力到达一定程度时，流体绕过金属圆筒会产生尾涡，从而导致避雷针发生涡激振动。该振动会导致避雷针发生剧烈的晃动，增大它的风振系数和动力荷载，并导致其结构的疲劳损伤。因此避雷针中需要安装阻尼以减小振动造成的影响。
目前避雷针中的阻尼系统主要是调频质量阻尼器(TMD)和调谐液体阻尼器(TMD)两种。调频质量阻尼器(TMD)主要靠其中的质量块的振动产生阻尼，固定质量块所需的固定设备造价很高，且由于其与建筑物固定连接，无法产生阻尼，因此调频质量阻尼器(TMD)的阻尼效率很低。调谐液体阻尼器(TMD)是靠其水箱中的液体晃动发生阻尼，但是水箱与建筑物固定连接，无法发生平动，进而造成液体的晃动有限，其阻尼效果也不理想。
因此需要一种避雷针液体碰撞式阻尼系统来提高其阻尼效率、降低造价。
发明内容
针对现有技术的不足，本申请人设计了一种避雷针液体碰撞式阻尼系统；该系统设计思路新颖、结构简单、造价低廉，其利用率大大提高了，阻尼效率也明显提高了。
本发明的目的是通过下述技术方案予以实现的：
本发明提供了一种避雷针液体碰撞式阻尼系统，所述避雷针呈锥状壳体，所述阻尼系统设于所述壳体内；所述阻尼系统包括与所述壳体上端连接的阻尼绳索和连接于所述阻尼绳索下端的阻尼容器；所述阻尼容器内设有液态的阻尼介质。
优选的，所述阻尼容器包括阻尼盒体；阻尼盒体的数目为1。
优选的，所述阻尼容器包括数目大于等于2阻尼盒体，所述阻尼盒体依次通过阻尼绳索连接；每个所述阻尼盒体内分别设有液态的阻尼介质。
优选的，所述液态的阻尼介质包括防冻液。
优选的，所述阻尼盒体内的阻尼介质的体积为所述阻尼盒体的体积的30～60％。
优选的，所述阻尼盒体的上端设有开口，开口内设有与之螺旋连接的活塞。
优选的，所述阻尼盒体的上端和下端分别设有用于与阻尼绳索连接的连接环。
优选的，所述阻尼盒体的形状为长方体、圆柱状或球形。
优选的，所述阻尼盒体的外壁套设有减震套；所述减震套采用橡胶材质。
优选的，所述阻尼绳索的长度分别大于其下端所处的壳体的截面的半径。
优选的，所述壳体包括按质量份数计的下述组分：
Cu：0.08～0.35％，Mn：0.3～1.5％的，Fe：0.08～0.4％，Si：0.026～0.11％，Ti：0.001～0.02％，B：0.003～0.018％，RE：0.05～0.25％，余量为Al和杂质，且杂质≤0.1％；
其中，所述Fe与Si的质量比为3.0～3.8：1。
优选的，所述阻尼盒体包括按质量分数计的下述组分：
C：0.3～2％；N：1～3％，In：0.5～1％，Pd：0.02～0.1％，Zr：0.1～1％，Ir：0.5～1.5％，Rh：0.2～2％，Fe：30～50％。
与最接近现有技术相比，本发明的有益效果在于：
1、本发明提供的技术方案，发生振动时，阻尼容器会随阻尼绳索发生摆动，且其摆动过程为平动，产生了大量的阻尼；阻尼介质同时相对于容器发生了晃动，即阻尼介质同时存在晃动和平动，而且当阻尼容器与避雷针侧壁发生碰撞时，阻尼介质的晃动会更加剧烈，阻尼介质产生了非常大的阻尼；本阻尼系统中的阻尼容器、阻尼绳索和阻尼介质均能在振动过程中产生阻尼，其利用率大大提高了；且所有部件均存在平动产生阻尼，其阻尼效率也明显提高了；而且本系统设计思路新颖、结构简单、造价低廉。
2、本发明提供的技术方案，壳体和阻尼盒体的材质能够保证其结构的稳定性，为阻尼系统的阻尼效果提供了保障，且大大提高了使用寿命。
附图说明
下面结合附图对本发明作进一步说明：
图1：本发明提供的阻尼系统的示意图；
图2：本发明提供的阻尼容器的示意图；
附图标记：1-避雷针，2-阻尼绳索，3-阻尼盒体，4-阻尼介质，5-活塞，6-连接环，7-减震套。
具体实施方式
下面结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。
实施例1
本发明提供了一种避雷针液体碰撞式阻尼系统，所述避雷针1呈锥状壳体，所述阻尼系统设于所述壳体内；所述阻尼系统包括与所述壳体上端连接的阻尼绳索2和连接于所述阻尼绳索2下端的阻尼容器；所述阻尼容器内设有液态的阻尼介质4。
所述阻尼容器包括6个阻尼盒体3，所述阻尼盒体3依次通过阻尼绳索2连接；每个所述阻尼盒体3内分别设有液态的阻尼介质4。
所述液态的阻尼介质4包括防冻液。
所述阻尼盒体3内的阻尼介质4的体积为所述阻尼盒体3的体积的30～60％。
所述阻尼盒体3的上端设有开口，开口内设有与之螺旋连接的活塞5。
所述阻尼盒体3的上端和下端分别设有用于与阻尼绳索2连接的连接环6。
所述阻尼盒体3的形状为长方体、圆柱状或球形。
所述阻尼盒体3的外壁套设有减震套7；所述减震套7采用橡胶材质。
所述阻尼绳索2的长度分别大于其下端所处的壳体的截面的半径。
所述壳体包括按质量份数计的下述组分：
Cu：0.08％，Mn：0.3％，Fe：0.08％，Si：0.026％，Ti：0.02％，B：0.018％，RE：0.25％，余量为Al和杂质，且杂质≤0.1％；
所述阻尼盒体包括按质量分数计的下述组分：
C：0.3％；N：1％，In：0.5％，Pd：0.02％，Zr：1％，Ir：1.5％，Rh：2％，Fe：50％。
本实施例提供的壳体和阻尼盒体的材质能够保证其结构的稳定性，为阻尼系统的阻尼效果提供了保障，且大大提高了使用寿命。
实施例2
本实施例的结构与实施例1相同，不同之处在于所述壳体与所述阻尼盒体的材质，具体如下：
所述壳体包括按质量份数计的下述组分：
Cu：0.35％，Mn：1.5％的，Fe：0.4％，Si：0.11％，Ti：0.001％，B：0.003％，RE：0.05％，余量为Al和杂质，且杂质≤0.1％；
所述阻尼盒体包括按质量分数计的下述组分：
C：2％；N：3％，In：1％，Pd：0.1％，Zr：0.1％，Ir：0.5％，Rh：0.2％，Fe：30％。
本实施例提供的壳体和阻尼盒体的材质能够保证其结构的稳定性，为阻尼系统的阻尼效果提供了保障，且大大提高了使用寿命。
实施例3
本实施例的结构与实施例1相同，不同之处在于所述壳体与所述阻尼盒体的材质，具体如下：
所述壳体包括按质量份数计的下述组分：
Cu：0.20％，Mn：1.0％的，Fe：0.3％，Si：0.95％，Ti：0.008％，B：0.018％，RE：0.20％，余量为Al和杂质，且杂质≤0.1％；
所述阻尼盒体包括按质量分数计的下述组分：
C：1％；N：2％，In：0.8％，Pd：0.06％，Zr：0.7％，Ir：1.0％，Rh：2％，Fe：40％。
本实施例提供的壳体和阻尼盒体的材质能够保证其结构的稳定性，为阻尼系统的阻尼效果提供了保障，且大大提高了使用寿命。
最后应该说明的是：所描述的实施例仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例，基于本申请中的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其它实施例，都属于本申请保护的范围。

Claims (10)

1.一种避雷针液体碰撞式阻尼系统，所述避雷针呈锥状壳体，所述阻尼系统设于所述壳体内；其特征在于，所述阻尼系统包括与所述壳体上端连接的阻尼绳索和连接于所述阻尼绳索下端的阻尼容器；所述阻尼容器内设有液态的阻尼介质。
2.根据权利要求1所述的一种避雷针液体碰撞式阻尼系统，其特征在于，所述阻尼容器包括阻尼盒体；阻尼盒体的数目为1。
3.根据权利要求2所述的一种避雷针液体碰撞式阻尼系统，其特征在于，所述阻尼容器包括数目大于等于2阻尼盒体，所述阻尼盒体依次通过阻尼绳索连接；每个所述阻尼盒体内分别设有液态的阻尼介质。
4.根据权利要求1所述的一种避雷针液体碰撞式阻尼系统，其特征在于，所述液态的阻尼介质包括防冻液。
5.根据权利要求2或3所述的一种避雷针液体碰撞式阻尼系统，其特征在于，所述阻尼盒体内的阻尼介质的体积为所述阻尼盒体的体积的30～60％。
6.根据权利要求2或3所述的一种避雷针液体碰撞式阻尼系统，其特征在于，所述阻尼盒体的上端设有开口，开口内设有与之螺旋连接的活塞。
7.根据权利要求2或3所述的一种避雷针液体碰撞式阻尼系统，其特征在于，所述阻尼盒体的上端和下端分别设有用于与阻尼绳索连接的连接环。
8.根据权利要求2或3所述的一种避雷针液体碰撞式阻尼系统，其特征在于，所述阻尼盒体的形状为长方体、圆柱状或球形。
9.根据权利要求2或3所述的一种避雷针液体碰撞式阻尼系统，其特征在于，所述阻尼盒体的外壁套设有减震套；所述减震套采用橡胶材质。
10.根据权利要求1所述的一种避雷针液体碰撞式阻尼系统，其特征在于，所述阻尼绳索的长度分别大于其下端所处的壳体的截面的半径。
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