CN111877838B - 一种橡胶金属阻尼器耗能的防主塔扭力输电塔 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种橡胶金属阻尼器耗能的防主塔扭力输电塔，属于输电塔技术领域，包括主塔、低挂点旋转臂、挂点支架、高挂点绝缘体和低挂点绝缘体，主塔的顶端与挂点支架相连接，挂点支架下方的主塔沿着周面上加工环槽，挂点支架上安装高挂点绝缘体，环槽的外部套有固定的金属阻尼器；前壳上固定与第一侧板和第二侧板相连接的钢板，在低挂点旋转臂不平衡的状态下，金属阻尼器会绕主塔旋转，在金属阻尼器扭转支座外环发生扭转后，金属可以发生耗能，并且密封板移动带动弹簧压缩，上方的阻尼腔将压力传递至下方的阻尼腔，并且将内部的油液挤压至相邻的阻尼腔内，通过液体的流转进一步的减低旋转的速度，同时也提供限制其旋转。

Description

一种橡胶金属阻尼器耗能的防主塔扭力输电塔

技术领域

本发明涉及输电塔技术领域，特别涉及一种橡胶金属阻尼器耗能的防主塔扭力输电塔。

背景技术

输电塔是一种常见的高耸结构，平时受到重力荷载、风荷载、地震荷载等作用，同时，输电塔上的输电线受到的各种荷载作用最终也传递到了输电塔上。

随着我国经济的不断发展，特高压电网建设也在飞速发展，对钢材的需求越来越大，消耗了大量的矿产能源，并且造成生态环境的严重污染。目前，我国特高压输电塔均采用全钢制结构，但钢材存在质量重、易锈蚀或开裂等缺陷，还存在施工运输和运行维护困难等问题；而且杆塔为全钢结构的输电线路易发生污秽闪络、风偏放电等故障和事故。复合材料具有重量轻、比强度大、耐腐蚀、耐高低温及绝缘性等特点，随着复合材料技术及其制造工艺的发展，输电线路采用复合材料杆塔已成为可能。

在正常情况下，输电塔上的输电线对输电塔产生的力是接近平衡的，因此输电塔仅仅受到竖向力的作用和小部分不平衡力的作用，但是，当事故工况下，输电塔上的输电线发生非对称断裂后，输电线会对输电塔不仅产生竖向荷载，还会产生水平荷载。

是因为特高压输电塔风振控制系统所处环境恶劣，冬夏季环境温度相差大，风振负荷变化大而频繁，加之输电塔高度超过100米，维修保养极不方便，常规设计的阻尼器很难满足这些条件。

发明内容

本发明的目的在于提供一种橡胶金属阻尼器耗能的防主塔扭力输电塔，在低挂点旋转臂不平衡的状态下，金属阻尼器会绕主塔旋转，在金属阻尼器扭转支座外环发生扭转后，金属可以发生耗能，并且密封板移动带动弹簧压缩，上方的阻尼腔将压力传递至下方的阻尼腔，并且将内部的油液挤压至相邻的阻尼腔内，通过液体的流转进一步的减低旋转的速度，同时也提供限制其旋转，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种橡胶金属阻尼器耗能的防主塔扭力输电塔，包括主塔、低挂点旋转臂、挂点支架、高挂点绝缘体和低挂点绝缘体，主塔的顶端与挂点支架相连接，挂点支架下方的主塔沿着周面上加工环槽，挂点支架上安装高挂点绝缘体，环槽的外部套有固定的金属阻尼器，金属阻尼器的两端对称安装低挂点旋转臂，低挂点旋转臂的底端上悬挂低挂点绝缘体；

所述金属阻尼器包括金属阻尼器扭转支座内环、金属阻尼器扭转支座外环和阻尼机构，金属阻尼器扭转支座内环套在环槽上，并与主塔的外壁固定连接，阻尼机构等间距的设置在金属阻尼器扭转支座内环的外径上，金属阻尼器扭转支座外环的内壁与阻尼机构的外侧固定，低挂点旋转臂与金属阻尼器扭转支座外环的外壁相接；

所述阻尼机构包括前壳、后壳、隔板、第一侧板、第二侧板、弹簧和密封箱，后壳与金属阻尼器扭转支座内环外壁相接，后壳的一侧开口，隔板设置在后壳中部，分隔左右空间，第一侧板和第二侧板以隔板为中心分布，并且在后壳上滑动；

所述的密封箱设置在第一侧板和第二侧板的内侧与隔板两面相接，密封箱的内部分隔成不小于一组独立的阻尼腔，并且阻尼腔被水平的横板分隔为上下空间，并且上下空间之间的通过横板连通，位于上方的阻尼腔内部安装弹簧，弹簧的一端抵在隔板上，另一端抵在密封板上，密封板的边沿与阻尼腔的内壁密封，密封板上固定的插杆穿过密封箱与第一侧板和第二侧板相接；

所述前壳与金属阻尼器扭转支座外环的内壁相接，前壳上固定与第一侧板和第二侧板相连接的钢板。

进一步地，隔板上加工通孔，隔板两侧的密封箱下方的阻尼腔通过通孔连通。

进一步地，第一侧板和第二侧板的外壁上固定U型插块，钢板的外部上固定与U型插块相连接的插条。

进一步地，隔板两侧的密封箱下方的阻尼腔内放置油液，第一侧板和第二侧板处于初始状态，两侧阻尼腔的油液液位齐平。

进一步地，弹簧填充的密封箱上方的阻尼腔，弹簧的外壁与密封箱的内壁活动连接。

进一步地，密封板和插杆的外侧边沿上套有橡胶，橡胶与密封箱密封。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

本发明提出的橡胶金属阻尼器耗能的防主塔扭力输电塔，前壳与金属阻尼器扭转支座外环的内壁相接，前壳上固定与第一侧板和第二侧板相连接的钢板，在低挂点旋转臂不平衡的状态下，金属阻尼器会绕主塔旋转，在金属阻尼器扭转支座外环发生扭转后，金属可以发生耗能，并且密封板移动带动弹簧压缩，上方的阻尼腔将压力传递至下方的阻尼腔，并且将内部的油液挤压至相邻的阻尼腔内，通过液体的流转进一步的减低旋转的速度，同时也提供限制其旋转。

附图说明

图1为本发明的整体立体图；

图2为本发明的低挂点旋转臂和金属阻尼器连接图；

图3为本发明的挂点支架和主塔连接图；

图4为本发明的金属阻尼器结构图；

图5为本发明的金属阻尼器分解图；

图6为本发明的阻尼机构分解图；

图7为本发明的阻尼初始状态图；

图8为本发明的阻尼压缩状态图。

图中：1、主塔；2、低挂点旋转臂；4、挂点支架；41、环槽；5、高挂点绝缘体；6、低挂点绝缘体；7、金属阻尼器；71、金属阻尼器扭转支座内环；72、金属阻尼器扭转支座外环；73、阻尼机构；731、前壳；732、后壳；733、隔板；734、第一侧板；735、第二侧板；736、弹簧；737、密封箱；8、阻尼腔；9、密封板；91、插杆；10、钢板。

具体实施方式

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，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。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他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1-3，一种橡胶金属阻尼器耗能的防主塔扭力输电塔，包括主塔1、低挂点旋转臂2、挂点支架4、高挂点绝缘体5和低挂点绝缘体6，主塔1的顶端与挂点支架4相连接，挂点支架4下方的主塔1沿着周面上加工环槽41，挂点支架4上安装高挂点绝缘体5，环槽41的外部套有固定的金属阻尼器7，金属阻尼器7的两端对称安装低挂点旋转臂2，低挂点旋转臂2的底端上悬挂低挂点绝缘体6。

主塔1安装在地面的基础上，低挂点旋转臂2上的金属阻尼器7与主塔1连接，低挂点旋转臂2可通过金属阻尼器7在主塔1上旋转，主塔1结构可以采用多种形式，包括实腹式和格构式构件。

主塔1上安装有高挂点支架4，高挂点支架4上安装有高挂点绝缘体5，高挂点绝缘体5与高压输电线连接，高挂点支架4结构可以采用多种形式，包括实腹式和格构式构件。

低挂点旋转臂2上对称安装有两个低挂点绝缘体6，两个低挂点绝缘体6与高压输电线连接，低挂点旋转臂2结构可以采用多种形式，包括实腹式和格构式构件，金属阻尼器7包括金属阻尼器扭转支座内环71、金属阻尼器扭转支座外环72和阻尼机构73，金属阻尼器扭转支座内环71套在环槽41上，并与主塔1的外壁固定连接，阻尼机构73等间距的设置在金属阻尼器扭转支座内环71的外径上，金属阻尼器扭转支座外环72的内壁与阻尼机构73的外侧固定，低挂点旋转臂2与金属阻尼器扭转支座外环72的外壁相接，通过阻尼机构73将金属阻尼器扭转支座外环72和金属阻尼器扭转支座内环71连接起来。

请参阅图4-6，阻尼机构73包括前壳731、后壳732、隔板733、第一侧板734、第二侧板735、弹簧736和密封箱737，后壳732与金属阻尼器扭转支座内环71外壁相接，前壳731和后壳732分别与金属阻尼器7的两个结构相接，通过金属阻尼器扭转支座外环72可以绕金属阻尼器扭转支座内环71旋转，后壳732的一侧开口，隔板733设置在后壳732中部，分隔左右空间，隔板733上加工通孔，隔板733两侧的密封箱737下方的阻尼腔8通过通孔连通，第一侧板734和第二侧板735以隔板733为中心分布，并且在后壳732上滑动，第一侧板734和第二侧板735的外壁上固定U型插块，钢板10的外部上固定与U型插块相连接的插条，通过钢板10的插条插入U型插块内，前壳731和后壳732连接在一起。

请参阅图7-8，密封箱737设置在第一侧板734和第二侧板735的内侧与隔板733两面相接，密封箱737的内部分隔成不小于一组独立的阻尼腔8，隔板733两侧的密封箱737下方的阻尼腔8内放置油液，第一侧板734和第二侧板735处于初始状态，两侧阻尼腔8的油液液位齐平，通过两侧的密封箱737连通，在一侧的密封箱737的阻尼腔8内腔压力增大，密封箱737内的油液流入水平的另一个密封箱737内，并且阻尼腔8被水平的横板分隔为上下空间，并且上下空间之间的通过横板连通，位于上方的阻尼腔8内部安装弹簧736，弹簧736填充的密封箱737上方的阻尼腔8，弹簧736的外壁与密封箱737的内壁活动连接，由于阻尼腔8的上下连通，上部的压强增大会传递至下方的阻尼腔8内，弹簧736的一端抵在隔板733上，另一端抵在密封板9上，密封板9的边沿与阻尼腔8的内壁密封，密封板9上固定的插杆91穿过密封箱737与第一侧板734和第二侧板735相接，密封板9和插杆91的外侧边沿上套有橡胶，橡胶与密封箱737密封，在第一侧板734和第二侧板735旋转时可以带动旋转一侧的密封板9一端压缩弹簧736，降低旋转速度，在正常使用状态下有限位有一定的承载力，限制受扭的构件的旋转，在事故工况下，允许受扭的阻尼机构73发生旋转，通过变形来产生耗能能力来消耗振动能量和减缓扭转速度，实现既能扭转卸载，又能方便地维修和安装的特点。

综上所述：本发明的橡胶金属阻尼器耗能的防主塔扭力输电塔，前壳731与金属阻尼器扭转支座外环72的内壁相接，前壳731上固定与第一侧板734和第二侧板735相连接的钢板10，在低挂点旋转臂2不平衡的状态下，金属阻尼器7会绕主塔1旋转，在金属阻尼器扭转支座外环72发生扭转后，金属可以发生耗能，并且密封板9移动带动弹簧736压缩，上方的阻尼腔8将压力传递至下方的阻尼腔8，并且将内部的油液挤压至相邻的阻尼腔8内，通过液体的流转进一步的减低旋转的速度，同时也提供限制其旋转。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明披露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种橡胶金属阻尼器耗能的防主塔扭力输电塔，其特征在于，包括主塔(1)、低挂点旋转臂(2)、挂点支架(4)、高挂点绝缘体(5)和低挂点绝缘体(6)，主塔(1)的顶端与挂点支架(4)相连接，挂点支架(4)下方的主塔(1)沿着周面上加工环槽(41)，挂点支架(4)上安装高挂点绝缘体(5)，环槽(41)的外部套有固定的金属阻尼器(7)，金属阻尼器(7)的两端对称安装低挂点旋转臂(2)，低挂点旋转臂(2)的底端上悬挂低挂点绝缘体(6)；

所述金属阻尼器(7)包括金属阻尼器扭转支座内环(71)、金属阻尼器扭转支座外环(72)和阻尼机构(73)，金属阻尼器扭转支座内环(71)套在环槽(41)上，并与主塔(1)的外壁固定连接，阻尼机构(73)等间距的设置在金属阻尼器扭转支座内环(71)的外径上，金属阻尼器扭转支座外环(72)的内壁与阻尼机构(73)的外侧固定，低挂点旋转臂(2)与金属阻尼器扭转支座外环(72)的外壁相接；

所述阻尼机构(73)包括前壳(731)、后壳(732)、隔板(733)、第一侧板(734)、第二侧板(735)、弹簧(736)和密封箱(737)，后壳(732)与金属阻尼器扭转支座内环(71)外壁相接，后壳(732)的一侧开口，隔板(733)设置在后壳(732)中部，分隔左右空间，第一侧板(734)和第二侧板(735)以隔板(733)为中心分布，并且在后壳(732)上滑动；

所述的密封箱(737)设置在第一侧板(734)和第二侧板(735)的内侧与隔板(733)两面相接，密封箱(737)的内部分隔成不小于一组独立的阻尼腔(8)，并且阻尼腔(8)被水平的横板分隔为上下空间，并且上下空间之间的通过横板连通，位于上方的阻尼腔(8)内部安装弹簧(736)，弹簧(736)的一端抵在隔板(733)上，另一端抵在密封板(9)上，密封板(9)的边沿与阻尼腔(8)的内壁密封，密封板(9)上固定的插杆(91)穿过密封箱(737)与第一侧板(734)和第二侧板(735)相接；

所述前壳(731)与金属阻尼器扭转支座外环(72)的内壁相接，前壳(731)上固定与第一侧板(734)和第二侧板(735)相连接的钢板(10)。

2.如权利要求1所述的一种橡胶金属阻尼器耗能的防主塔扭力输电塔，其特征在于，隔板(733)上加工通孔，隔板(733)两侧的密封箱(737)下方的阻尼腔(8)通过通孔连通。

3.如权利要求1所述的一种橡胶金属阻尼器耗能的防主塔扭力输电塔，其特征在于，第一侧板(734)和第二侧板(735)的外壁上固定U型插块，钢板(10)的外部上固定与U型插块相连接的插条。

4.如权利要求1所述的一种橡胶金属阻尼器耗能的防主塔扭力输电塔，其特征在于，隔板(733)两侧的密封箱(737)下方的阻尼腔(8)内放置油液，第一侧板(734)和第二侧板(735)处于初始状态，两侧阻尼腔(8)的油液液位齐平。

5.如权利要求1所述的一种橡胶金属阻尼器耗能的防主塔扭力输电塔，其特征在于，弹簧(736)填充的密封箱(737)上方的阻尼腔(8)，弹簧(736)的外壁与密封箱(737)的内壁活动连接。

6.如权利要求1所述的一种橡胶金属阻尼器耗能的防主塔扭力输电塔，其特征在于，密封板(9)和插杆(91)的外侧边沿上套有橡胶，橡胶与密封箱(737)密封。

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