CN109659889B - 一种电涡流耗能间隔棒 - Google Patents
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Abstract
本发明属于电力设备、输电线路减振技术领域，涉及到一种电涡流耗能间隔棒，主要由间隔棒框架、线夹、耗能单元组成。本发明在提供普通间隔棒功能的同时，兼具减小输电线路振动的作用；同时采用了电涡流和粘弹性材料进行耗能，可以有效减小输电线路的振动尤其是扭转振动；通过调整齿轮半径比提高电涡流强度，进而提高阻尼力；通过调整永磁体的磁场强度，可以实现阻尼参数的调节；采用永磁体提供连续不断的磁场，无需额外外界能源输入，能产生长期稳定的减振效果；采用了导磁材料，可以有效避免磁路的漏磁，不仅提高了电涡流阻尼的效率，而且避免了对周围各种元器件的影响；设计合理、构造简单，便于生产和安装。
Description
技术领域
本发明属于电力设备、输电线路减振技术领域，具体是指一种电涡流耗能间隔棒。
背景技术
随着国际上不少国家和地区对用电需求的逐步增加，输电线路的档距、导线的分裂数等均呈增加趋势，这也导了输电线路的风振危害日趋严重。输电线路在风荷载作用下的振动不可忽视，严重时可能造成断线、疲劳断股等危害，极大地威胁着输电线路的安全运行。为了减少导线振动给输电线路带来的危害，必须采取有效措施对其进行抑制。目前，通常的做法主要是通过安装阻尼间隔棒、失谐摆等装置来实现其抑制导线振动的目的，但减振效果比较有限。因此，研发一种设计合理、减振效果明显的间隔棒，将有利于输电线路的安全运行，减少维护成本。
发明内容
本发明的目的是设计一种设计合理、减振效果明显的间隔棒。
本发明的技术方案：
一种电涡流耗能间隔棒，主要由间隔棒框架1、线夹2和耗能单元3组成，其中耗能单元3主要由螺栓4、盖板5、空心圆柱体6、齿轮a7、齿轮b8、扭转弹簧9、永磁体10、铜片11和限位板12组成；
所述的间隔棒框架1为正方体框架结构；
所述的耗能单元3固定在间隔棒框架1的四个角上；
所述的空心圆柱体6和盖板5构成耗能单元3的外壳，二者通过螺栓进行连接；
所述的空心圆柱体6的圆周面固定在间隔棒框架1的四个角上，且空心圆柱体6的轴线与间隔棒框架1的中线平行，所述的间隔棒框架1的中线是指：与间隔棒框架1四个角的顶点构成的平面垂直、且与四个角顶点的距离相等的直线。
所述的齿轮b8为两个，一端固定在线夹2内壁上，另一端穿过耗能单元3的外壳或盖板5，并与扭转弹簧9固定，绕其中心轴转动；
所述的齿轮a7为两个，二者通过连接杆连为一体；齿轮a7与齿轮b8相咬合，绕其中心轴进行转动，且齿轮a7的中心轴位于耗能单元3的中心；
所述的每个耗能单元3有2个永磁体10，分别固定于耗能单元3的盖板5内壁和与盖板5对称的外壳内壁；
所述的铜片11位于两个永磁体10之间，与齿轮a7相连，随齿轮a7的转动而转动；
所述的限位板12固定于耗能单元3的盖板5外表面和与盖板5对称的外壳外表面，其表面粘附有一层粘弹性材料，线夹2位于两块限位板12之间，实现限位；
所述的粘弹性材料的材质为橡胶；
所述的螺栓4、盖板5、空心圆柱体6、齿轮a7、齿轮b8、扭转弹簧9均由导磁材料制成；
所述的齿轮a7的半径小于齿轮b8的半径。
本发明的工作原理：当输电线路发生振动时，线夹的振动会带动齿轮的转动，进而带动铜片的转动，在磁场的作用下产生电涡流。由于电流的热效应，振动的能量将被转化为热能，从而起到减小振动的作用；限位板表面粘附有一层粘弹性材料，当线夹撞击限位板时，粘弹性材料将吸收一部分能量，从而起到耗能减振的作用。特别地，齿轮b的半径Rb大于齿轮a的半径Ra，从而可以对铜片的转角进行放大，放大倍数等于Rb/Ra。
本发明的有益效果：
(1)本发明的一种电涡流耗能间隔棒，在提供普通间隔棒功能的同时，兼具减小输电线路振动的作用；
(2)本发明的一种电涡流耗能间隔棒，同时采用电涡流和粘弹性材料进行耗能，可以有效减小输电线路的振动尤其是扭转振动；
(3)本发明的一种电涡流耗能间隔棒，通过调整永磁体的磁场强度，可以实现阻尼参数的调节；
(4)本发明的一种电涡流耗能间隔棒，采用永磁体提供连续不断的磁场源，无需外界能源，能产生长期稳定的减振效果；
(5)本发明的一种电涡流耗能间隔棒，采用了导磁材料，可以有效避免磁路的漏磁，不仅提高了电涡流阻尼的效率，而且避免了对周围各种元器件的影响；
(6)本发明的一种电涡流耗能间隔棒，设计合理、构造简单。
附图说明
图1为本发明实施例提供的一种电涡流耗能间隔棒的平面图；
图2为本发明实施例提供的一种电涡流耗能间隔棒的A-A剖面图；
图3为本发明实施例提供的一种电涡流耗能间隔棒的B-B剖面图；
图中：1间隔棒框架；2线夹；3耗能单元；4螺栓；5盖板；6空心圆柱体；7齿轮a；8齿轮b；9扭转弹簧；10永磁体；11铜片；12限位板。
具体实施方式
为使得本发明的发明目的、特征、优点能够更加的明显和易懂，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，下面所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而非全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1至图3，本发明实施例提供的一种电涡流耗能间隔棒的一个实施例，包括间隔棒框架1、线夹2、耗能单元3、螺栓4、盖板5、空心圆柱体6、齿轮a 7、齿轮b 8、扭转弹簧9、永磁体10、铜片11和限位板12。
空心圆柱体6和盖板5构成耗能单元3的外壳，二者通过螺栓4进行连接，方便安装和更换零部件；齿轮b8一端与线夹2固定，一端穿过耗能单元3外壳与扭转弹簧9固定，线夹2转动时带动齿轮b8进行转动；齿轮a7与齿轮b8相咬合，齿轮b8的转动带动齿轮a7的转动，齿轮b8的半径大于齿轮a7的半径，可以使齿轮a7产生更大角度的转动，从而产生更大强度的电涡流；扭转弹簧9可使线夹2转动后恢复原位；每个耗能单元3有2个永磁体10，分别固定于耗能单元3前后两侧，铜片11位于两个永磁体10之间，与齿轮a7相连，并随着齿轮a7的转动而转动，进而在两个永磁体10之间切割磁感线产生电涡流；限位板12固定于耗能单元3外侧，其表面粘附有一层粘弹性材料，线夹2位于两块限位板12之间，可以防止线夹2转动角度过大；粘弹性材料的材质为橡胶；螺栓4、盖板5、空心圆柱体6、齿轮a7、齿轮b8、扭转弹簧9均由导磁材料制成，避免漏磁影响其他元件正常工作。
本发明的一种电涡流耗能间隔棒，在提供普通间隔棒功能的同时，兼具减小输电线路振动的作用；同时采用了电涡流和粘弹性材料进行耗能，可以有效减小输电线路的振动尤其是扭转振动；通过调整永磁体10的磁场强度，可以实现阻尼参数的调节；采用永磁体10提供连续不断的磁场源，无需外界能源，由于各控制单元的物理性能保持长期不变，该装置能提供长期稳定的减振效果；采用了导磁材料，可以有效避免磁路的漏磁，不仅提高了电涡流阻尼的效率，而且避免了对周围各种元器件的影响；设计合理、构造简单，便于生产和安装。因输电线路上几乎随时都在承受风荷载，而地震罕见发生，所以该电涡流耗能间隔棒在输电线路抗风问题上的应用更重要。
设计本发明时需要注意：第一，齿轮b的半径Rb大于齿轮a的半径Ra，从而可以对铜片的转角进行放大，放大倍数等于Rb/Ra；第二，限位板12应有足够的刚度和强度，避免线夹2与其碰撞发生破坏；第三，齿轮a7两侧和齿轮b8内侧应留有微小空隙，便于转动，同时应在齿轮上涂抹润滑油，减小齿轮转动摩擦。
本发明的上述实施例并不是对本发明保护范围的限定，本发明的实施方式不限于此，凡此种种根据本发明的上述内容，按照本领域的普通技术知识和惯用手段，在不脱离本发明上述基本技术思想前提下，对本发明上述结构做出的其它多种形式的修改、替换或变更，均应落在本发明的保护范围之内。
Claims (5)
1.一种电涡流耗能间隔棒，其特征在于，所述的电涡流耗能间隔棒由间隔棒框架(1)、线夹(2)和耗能单元(3)组成，其中耗能单元(3)由螺栓(4)、盖板(5)、空心圆柱体(6)、齿轮a(7)、齿轮b(8)、扭转弹簧(9)、永磁体(10)、铜片(11)和限位板(12)组成；
所述的间隔棒框架(1)为正方体框架结构；
所述的耗能单元(3)固定在间隔棒框架(1)的四个角上；
所述的空心圆柱体(6)和盖板(5)构成耗能单元(3)的外壳，二者通过螺栓进行连接；
所述的空心圆柱体(6)的圆周面固定在间隔棒框架(1)的四个角上，且空心圆柱体(6)的轴线与间隔棒框架(1)的中线平行，所述的间隔棒框架(1)的中线是指：与间隔棒框架(1)四个角的顶点构成的平面垂直、且与四个角顶点的距离相等的直线；
所述的齿轮b(8)为两个，一端固定在线夹(2)内壁上，另一端穿过耗能单元(3)的外壳，并与扭转弹簧(9)固定，绕其中心轴转动；
所述的齿轮a(7)为两个，二者通过连接杆连为一体；齿轮a(7)与齿轮b(8)相咬合，绕其中心轴进行转动，且齿轮a(7)的中心轴位于耗能单元(3)的中心；
所述的耗能单元(3)有2个永磁体(10)，分别固定于耗能单元(3)的盖板(5)内壁和与盖板(5)对称的空心圆柱体(6)内壁；
所述的铜片(11)位于两个永磁体(10)之间，与连接杆相连，随连接杆的转动而转动；
所述的限位板(12)固定于耗能单元(3)的盖板(5)外表面和与盖板(5)对称的空心圆柱体(6)外表面，其表面粘附有一层粘弹性材料，线夹(2)位于两块限位板(12)之间，实现限位。
2.根据权利要求1所述的电涡流耗能间隔棒，其特征在于，所述的齿轮a(7)的半径小于齿轮b(8)的半径。
3.根据权利要求1或2所述的电涡流耗能间隔棒，其特征在于，所述的粘弹性材料的材质为橡胶。
4.根据权利要求1或2所述的电涡流耗能间隔棒，其特征在于，所述的螺栓(4)、盖板(5)、空心圆柱体(6)、齿轮a(7)、齿轮b(8)、扭转弹簧(9)均由导磁材料制成。
5.根据权利要求3所述的电涡流耗能间隔棒，其特征在于，所述的螺栓(4)、盖板(5)、空心圆柱体(6)、齿轮a(7)、齿轮b(8)、扭转弹簧(9)均由导磁材料制成。
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