CN111628465A - 高频扭转振动快速吸能防振锤 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了高频扭转振动快速吸能防振锤，属于高压电线防振锤领域。它包括用于固定在高压线上的线夹和装设于线夹上的扭转吸能机构；扭转吸能机构采用第一连杆和第二连杆固定装设于线夹上，扭转吸能机构包括轻质板、沿铅垂方向开设于轻质板上的滑槽、滑块、抗拉螺旋弹簧、不等臂杠杆、齿轮和齿条；齿条的上端与不等臂杠杆的短臂端采用杠杆弹簧连接；不等臂杠杆的长臂端装设有摩擦块和质量B；摩擦块可沿轻质板的表面滑动。本发明是一种扭转频率越高吸能越快、变转动惯量的多自由耦合振动、快速吸能防振锤。

Description

高频扭转振动快速吸能防振锤
技术领域
本发明主要涉及高压电线防振锤领域，特指一种高频扭转振动快速吸能防振锤。
背景技术
高压电线由于振动容易造成电线断裂，通过安装防振锤可以提高高压电线的使用寿命。这是因为防振锤可以吸收高压电线的振动能量，然后由于防振锤在风力作用下总是会发生绕高压电线的转动，从而使得高压线最容易发生扭转振动，即防振锤绕高压线的转动振动。现有的防振锤对于高压线的扭转振动频率敏感性不强，即高低频的吸能速度变化不大。因此，设计随扭转振动频率变化而变化、具有快速吸收高频振动的防振锤具有十分重要的价值。
发明内容
本发明需解决的技术问题是：针对现有技术存在的技术问题，本发明提供一种在外界作用下使高压电线扭转振动、扭转频率越高吸能越快、变转动惯量的多自由耦合振动、快速吸能防振锤。
为了解决上述问题，本发明提出的解决方案为：高频扭转振动快速吸能防振锤，包括用于固定在高压线上的线夹和装设于所述线夹上的扭转吸能机构，所述线夹采用钢丝绳缠绕的方式用于固定在高压线上。
所述扭转吸能机构采用第一连杆和第二连杆固定装设于所述线夹上；所述第一连杆和所述第二连杆的上端均固定装设于所述线夹上，其下端分别与所述扭转吸能机构的中的轻质板的左、右两侧端相连。
所述扭转吸能机构包括所述轻质板、沿铅垂方向开设于所述轻质板上的滑槽、装设于所述滑槽内可自由滑动的滑块、装设于所述滑槽内一端与所述滑块相连另一端与所述滑槽上壁相连的抗拉螺旋弹簧、铰接装设于所述滑块上的不等臂杠杆、与所述不等臂杠杆同心铰接安装于所述滑块上的齿轮和固定装设于所述轻质板上与所述齿轮啮合传动的齿条。
所述齿条的上端与所述不等臂杠杆的短臂端采用杠杆弹簧连接；所述不等臂杠杆的长臂端装设有摩擦块和质量块B；所述摩擦块可沿所述轻质板的表面滑动。
所述滑块上还固定装设有第三连杆，所述第三连杆的下端装设有质量块A。
进一步地，所述轻质板的材料为铝合金材料。
进一步地，所述杠杆弹簧为拉压螺旋弹簧。
进一步地，所述齿轮位于所述滑槽内最高位置时，所述不等臂杠杆处于水平平衡状态。
进一步地，所述轻质板的表面粗糙系数不小于Ra12.5mm。
本发明与现有技术相比，具有如下优点和有益效果：本发明的高频扭转振动快速吸能防振锤，其扭转吸能机构的转动惯量随扭转振动的频率增加而增加，从而实现了高频快速吸能；与此同时，不等臂杠杆在滑动滑动和杠杆弹簧的作用下可以绕支点转动，进而带动摩擦块摩擦轻质板，达到摩擦耗能的效果。由此可知，本发明是一种结构简单合理、在外界风载下使高压电线扭转振动、扭转频率越高吸能越快、变转动惯量的多自由耦合振动、快速吸能防振锤。
附图说明
图1是本发明的高频扭转振动快速吸能防振锤的结构原理示意图。
图中，10—高压线；11—第一连杆；12—第二连杆；2—轻质板；21—滑槽；22—抗拉螺旋弹簧；23—滑块；24—第三连杆；25—质量块A；3—齿条；4—杠杆弹簧；5—不等臂杠杆；51—摩擦块；52—质量块B；6—齿轮。
具体实施方式
以下将结合附图和具体实施例对本发明作进一步详细说明。
参见图1所示，本发明的高频扭转振动快速吸能防振锤，包括用于固定在高压线10上的线夹和装设于线夹上的扭转吸能机构，线夹采用钢丝绳缠绕的方式用于固定于高压线10上。扭转吸能机构采用第一连杆11和第二连杆12固定装设于线夹上；第一连杆11和第二连杆12的上端均固定装设于线夹上，其下端分别与扭转吸能机构的中的轻质板2的左、右两侧端相连。
参见图1所示，扭转吸能机构包括轻质板2、沿铅垂方向开设于轻质板2上的滑槽21、装设于滑槽21内可自由滑动的滑块23、装设于滑槽21内一端与滑块23相连另一端与滑槽21上壁相连的抗拉螺旋弹簧22、铰接装设于滑块23上的不等臂杠杆5、与不等臂杠杆5同心铰接安装于滑块23上的齿轮6和固定装设于轻质板2上与齿轮6啮合传动的齿条3。
参见图1所示，齿条3的上端与不等臂杠杆5的短臂端采用杠杆弹簧4连接；不等臂杠杆5的长臂端装设有摩擦块51和质量块B52；摩擦块51可沿轻质板2的表面滑动。
参见图1所示，滑块23上还固定装设有第三连杆24，第三连杆24的下端装设有质量块A25。
作为优选地，轻质板2的材料为铝合金材料。
作为优选地，杠杆弹簧4为拉压螺旋弹簧。
作为优选地，齿轮6位于滑槽21内最高位置时，不等臂杠杆5处于水平平衡状态。
作为优选地，摩擦块51采用摩擦系数较大的非金属材料制作，相对应的轻质板2的表面粗糙系数不小于Ra12.5mm。
本发明的工作过程如下：
首先，由于线夹采用钢丝绳缠绕的方式固定于高压线10上，从而使得扭转吸能机构可通过线夹带动高压线10绕高压线10的轴线转动，即高压线10发生扭转变形和扭转振动；
其次，当高压线10和本发明的扭转吸能机构在外界风力的作用下绕高压线10发生扭转振动时，轻质板2和质量块A25也将同时绕高压线10的轴线发生转动振动；
当高压线10的扭转振动频率较高时，即质量块A25绕高压线10的转动角速度较大，质量块A25转动的角速度越大，其离心力也越大，从而使得滑块23沿滑槽21向下运动，即抗拉螺旋弹簧22伸长量增加；当高压线10的扭转振动频率较低时，质量块A25绕高压线10的转动角速度较小；质量块A25转动的角速度越小，其离心力也越小，从而使得滑块23沿滑槽21向上运动，即抗拉螺旋弹簧22伸长量变小。
由于质量块A25的质量远远大于轻质板2和装设于所述轻质板2上所有的其它物体的总质量，从而使得扭转吸能机构绕高压线10转动的转动惯量主要由质量块A25的质量与其到高压线10距离决定，因此，改变滑块23的滑动位置，可以显著改变扭转吸能机构的转动惯量，从而使得高频扭转振动时，扭转吸能机构快速吸能。
多自由度耦合吸能原理如下，
当滑块23沿滑槽21上下滑动时，齿轮6将沿齿条3滚动，从而使得不等臂杠杆5左右力矩不再平衡，进而使得不等臂杠杆5绕支点即它与滑块23的铰接点发生转动吸能，此时由于摩擦块51在轻质板2的表面上发生滑动摩擦，其摩擦力做功可以快速吸能。因此，高压线10发生扭转振动时，不仅质量块A25的转动力臂改变，而且激发不等臂杠杆5的转动，从而使得了多自由度耦合吸能。
由于质量块A25的质量远大于其他物体的总质量，从而使得高频振动时大部分能量被质量块A25消耗，其余部分能量被摩擦块51的摩擦力做功所消耗；质量块B52用于激发不等臂杠杆5的振动，放大振动力臂。
以上，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何不经过创造性劳动想到的变化或替换，都应该属于本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.高频扭转振动快速吸能防振锤，包括用于固定在高压线(10)上的线夹和装设于所述线夹上的扭转吸能机构，所述线夹采用钢丝绳缠绕的方式用于固定在所述高压线(10)上；其特征在于：所述扭转吸能机构采用第一连杆(11)和第二连杆(12)固定装设于所述线夹上；所述第一连杆(11)和所述第二连杆(12)的上端均固定装设于所述线夹上，其下端分别与所述扭转吸能机构的中的轻质板(2)的左、右两侧端相连；
所述扭转吸能机构包括所述轻质板(2)、沿铅垂方向开设于所述轻质板(2)上的滑槽(21)、装设于所述滑槽(21)内可自由滑动的滑块(23)、装设于所述滑槽(21)内一端与所述滑块(23)相连另一端与所述滑槽(21)上壁相连的抗拉螺旋弹簧(22)、铰接装设于所述滑块(23)上的不等臂杠杆(5)、与所述不等臂杠杆(5)同心铰接安装于所述滑块(23)上的齿轮(6)和固定装设于所述轻质板(2)上与所述齿轮(6)啮合传动的齿条(3)，所述齿条(3)的上端与所述不等臂杠杆(5)的短臂端采用杠杆弹簧(4)连接；所述不等臂杠杆(5)的长臂端装设有摩擦块(51)和质量块B(52)；所述摩擦块(51)可沿所述轻质板(2)的表面滑动；
所述滑块(23)上还固定装设有第三连杆(24)，所述第三连杆(24)的下端装设有质量块A(25)。
2.根据权利要求1所述的高频扭转振动快速吸能防振锤，其特征在于：所述轻质板(2)的材料为铝合金材料。
3.根据权利要求1所述的高频扭转振动快速吸能防振锤，其特征在于：所述杠杆弹簧(4)为拉压螺旋弹簧。
4.根据权利要求1所述的高频扭转振动快速吸能防振锤，其特征在于：所述齿轮(6)位于所述滑槽(21)内最高位置时，所述不等臂杠杆(5)处于水平平衡状态。
5.根据权利要求1所述的高频扭转振动快速吸能防振锤，其特征在于：所述轻质板(2)的表面粗糙系数不小于Ra12.5mm。
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