CN113737976B - 输电钢管塔用柔性微风振动扰流抑制装置及其安装方法 - Google Patents

Abstract

本申请涉及一种输电钢管塔用柔性微风振动扰流抑制装置，包括：由柔性材料制成的条带和用于将条带绕成环形后的片段定型的固定件；条带为长条形状，沿自身长度方向设有若干排风孔，沿自身宽度方向的两侧设有凸起的肩部；肩部上具有沿条带长度方向排列的若干的安装孔；固定件的两端能够插入安装孔。本发明的有益效果是：1、可根据实际需求弯折卷曲成环状结构安装于输电杆塔钢管杆外表面，该装置材料成本低、方便施工现场携带与安装；2、弹性变形可以补偿环形施工安装时内外周长差，保证振动抑制装置紧密贴合安装于钢管杆；3、条状设计可根据实际需求截取相应长度，满足不同尺寸钢管杆的安装需求，具有很强的适应性。

Description

输电钢管塔用柔性微风振动扰流抑制装置及其安装方法

技术领域

本申请属于输电线路钢管塔微风振动抑制技术领域，尤其是涉及一种输电钢管塔用柔性微风振动扰流抑制装置及其安装方法。

背景技术

钢管塔承载力高且结构稳定，在特高压输电线路工程中有着广泛应用。但对于长细比较大的钢管杆，尤其是趋于水平布局的杆件，在环境风速较小时容易发生垂直于风向的横向振动，工程上称之为微风振动。这种持续反复的振动，会造成输电杆塔的螺栓松动、杆件疲劳破坏、连接板破裂等事故，对电网运行造成巨大的安全隐患。

为了解决钢管塔微风振动问题，需要根据服役环境在设计阶段对钢管杆的结构尺寸进行优化设计。对于已投运钢管塔设备，可考虑对原始钢管杆结构进行局部改造，以达到防振、抑振的效果。

目前常用的解决钢管塔微风振动问题常用方法包括：1)开展钢管杆的结构优化设计，该方法成本较高，通常适用于新建工程，难以对已投运钢管塔设备进行微风振动治理；2)对薄弱板件增加补强措施，能缓解微风振动造成的塔材破坏，但不能从根本上解决微风振动问题；3)针对微风振动杆件增装扰流设施，改变气体流过钢管杆表面的流场特性，达到防振抑振目的。

在上述方法中，增加扰流装置是较为简便易行的解决方案，现有相关扰流装置产品多为金属制品，在钢管塔中大量安装会增加塔体的承载；金属扰流装置加工制造成本高，工艺复杂，且需要根据不同的钢管杆尺寸进行专门设计，通用性和适应性差。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：为解决现有技术中扰流装置的不足，从而提供一种输电钢管塔用柔性微风振动扰流抑制装置。

一种输电钢管塔用柔性微风振动扰流抑制装置，包括：由柔性材料制成的条带和用于将条带绕成环形或螺旋形后的片段定型的固定件；

所述条带为长条形状，沿自身长度方向设有若干排风孔，沿自身宽度方向的两侧设有凸起的肩部。

优选地，本发明的输电钢管塔用柔性微风振动扰流抑制装置，所述肩部的横截面形状为n形。

优选地，本发明的输电钢管塔用柔性微风振动扰流抑制装置，所述排风孔的形状包括矩形、圆形、椭圆形或菱形。

优选地，本发明的输电钢管塔用柔性微风振动扰流抑制装置，所述肩部上具有沿所述条带长度方向排列的若干的安装孔；所述固定件的两端能够插入所述安装孔；所述固定件包括：第一金属片、第二金属片、第一螺栓和第二螺栓；

所述第一金属片和第二金属片上均设有一个圆孔和一个腰型孔，所述第一螺栓能够安装于所述圆孔内，所述第二螺栓能够安装于所述腰型孔内。

优选地，本发明的输电钢管塔用柔性微风振动扰流抑制装置，所述第二螺栓的两端设置垫片，所述垫片与所述第一金属片和第二金属片相对的一侧设有锯齿纹理，所述第一金属片和第二金属片对应一侧也具有锯齿纹理。

优选地，本发明的输电钢管塔用柔性微风振动扰流抑制装置，所述固定件为抱箍，通过所述固定件能够将将条带绕成螺旋形后的片段的两端固定在钢杆管上。

一种输电钢管塔用柔性微风振动扰流抑制装置的安装方法，包括以下步骤：

S1，提供上述的输电钢管塔用柔性微风振动扰流抑制装置，并将条带盘绕成卷状携带，同时准备若干固定件；

S2，根据待安装的输电钢管塔的钢管杆周长在条带上剪裁出对应长度的一段片段；

S3，将条带的片段具有凸出的肩部的一侧朝向钢管杆表面，并将片段卷曲成环状结构安装于输电钢管塔的钢管杆外表面，然后将固定件的两端插入条带的片段的两端的所述安装孔内，锁紧所述固定件将条带的片段固定。

优选地，本发明的输电钢管塔用柔性微风振动扰流抑制装置的安装方法，步骤S1中提供上述的输电钢管塔用柔性微风振动扰流抑制装置；

步骤S3中将第一金属片和第二金属片靠在条带的片段的肩部朝外的一侧，将第一金属片和第二金属片的圆孔与条带的片段端部的一个安装孔对齐，然后将第一螺栓插入圆孔与安装孔内，随后锁紧第一螺栓；

找到条带的片段端部的另一个安装孔，将第一金属片和第二金属片的腰型孔与安装孔对齐，然后在对应安装孔位置放上垫片；然后第二螺栓插入腰型孔与安装孔内，随后锁紧第二螺栓，将条带的片段固定。

一种输电钢管塔用柔性微风振动扰流抑制装置的安装方法，包括以下步骤：

S1，提供上述的输电钢管塔用柔性微风振动扰流抑制装置，并将条带盘绕成卷状携带，同时准备若干固定件；

S2，将条带具有凸出的肩部的一侧朝向钢管杆表面，并将条带在输电钢管塔的钢管杆外表面绕成螺旋状，然后将条带多余部分剪裁掉；

S3，使用抱箍将条带的两端固定在钢管杆上。

优选地，本发明的输电钢管塔用柔性微风振动扰流抑制装置的安装方法，步骤S2中，条带的盘绕方向为正螺旋或反螺旋，或正反螺旋的组合。

本发明的有益效果是：

1、可根据实际需求弯折卷曲成环状结构安装于输电杆塔钢管杆外表面，该装置材料成本低、方便施工现场携带与安装；

2、弹性变形可以补偿环形施工安装时内外周长差，保证振动抑制装置紧密贴合安装于钢管杆；

3、楔形支撑采用凹槽空心设计，方便盘绕成卷；

4、条状设计可根据实际需求截取相应长度，满足不同尺寸钢管杆的安装需求，具有很强的适应性。

附图说明

下面结合附图和实施例对本申请的技术方案进一步说明。

图1是本申请实施例1的条带整体伸直状态结构示意图；

图2是本申请实施例1的条带整体盘绕状态结构示意图；

图3是本申请实施例1的条带横截面结构示意图；

图4是本申请实施例1的条带的片段绕成环形结构示意图；

图5是本申请实施例1的固定件结构示意图；

图6是本申请实施例1的输电钢管塔用柔性微风振动扰流抑制装置安装状态示意图；

图7是本申请实施例2的条带整体伸直状态结构示意图；

图8是本申请实施例3的条带单向螺旋形盘绕方式示意图；

图9是本申请实施例3的条带正反螺旋组合盘绕方式示意图。

图中的附图标记为：

1 条带

2 固定件

11 排风孔

12 肩部

21 第一金属片

22 第二金属片

23 第一螺栓

24 第二螺栓

121 安装孔

241 垫片。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

在本申请的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请保护范围的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明创造的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

在本申请的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

下面将参考附图并结合实施例来详细说明本申请的技术方案。

实施例1

本实施例提供一种输电钢管塔用柔性微风振动扰流抑制装置，如图1-5所示，包括：由柔性材料制成的条带1(本实施例中采用橡胶)和用于将条带1绕成环形后的片段定型的固定件2；

所述条带1为长条形状，沿自身长度方向设有若干排风孔11，沿自身宽度方向的两侧设有凸起的肩部12；所述肩部12上具有沿所述条带1长度方向排列的若干的安装孔121；

所述固定件2的两端能够插入所述安装孔121。

如图6所示，将本装置安装在输电钢管塔上，相当于在钢管上设有了排风孔11，迎风面吸入气体并由背风面吹出，改变了流经钢管杆表面的气体流场特征和涡脱规律，有效抑制输电杆塔的微风振动，增强对钢管杆的防振抑振效果。由于本装置的条带1由柔性材料制成，在携带时可以直接如图2所示盘成一盘，更容易携带到施工地点，还可以根据实际待安装的钢管杆的周长裁剪相应长度的片段，满足不同尺寸钢管杆的安装需求，具有很强的适应性。实际使用中，为了保证扰流装置抑振效果，该装置需满足在设计风速的风压作用下，扰流抑制装置在钢管杆径向的最大变形量不超过装置外径的10％；为了保证装置的可靠性，所用材料需满足室外运行不小于5万小时。

优选地，本实施例的输电钢管塔用柔性微风振动扰流抑制装置，如图3所示，所述肩部12的横截面形状为n形。该形状在条带成型的时候可以一体成型，无需增加额外工序，在工艺上更好实现，成本更加容易控制。

优选地，本实施例的输电钢管塔用柔性微风振动扰流抑制装置，如图1所示，所述排风孔11的形状为矩形。

优选地，本实施例的输电钢管塔用柔性微风振动扰流抑制装置，如图5所示，所述固定件2包括：第一金属片21、第二金属片22、第一螺栓23和第二螺栓24；

所述第一金属片21和第二金属片22上均设有一个圆孔和一个腰型孔，所述第一螺栓23能够安装于所述圆孔内，所述第二螺栓24能够安装于所述腰型孔内。通过该固定件2能够将图4所示的条带片段两端连接，以将条带片段固定在钢管杆上。

优选地，本实施例的输电钢管塔用柔性微风振动扰流抑制装置，如图5所示，所述第二螺栓24的两端设置垫片241，所述垫片241与所述第一金属片21和第二金属片22相对的一侧设有锯齿纹理，所述第一金属片21和第二金属片22对应一侧也具有锯齿纹理。该结构中设置的垫片241可以保证第二螺栓24在腰型孔内的位置不滑移，增强固定的稳定性。

一种输电钢管塔用柔性微风振动扰流抑制装置的安装方法，包括以下步骤：

S1，提供上述的输电钢管塔用柔性微风振动扰流抑制装置，并将条带1盘绕成卷状携带，同时准备若干固定件2；

S2，根据待安装的输电钢管塔的钢管杆周长在条带1上剪裁出对应长度的一段片段；

S3，将条带1的片段具有凸出的肩部12的一侧朝向钢管杆表面，并将片段卷曲成环状结构安装于输电钢管塔的钢管杆外表面，然后将固定件2的两端插入条带1的片段的两端的所述安装孔121内，锁紧所述固定件2将条带1的片段固定。

优选地，本实施例的输电钢管塔用柔性微风振动扰流抑制装置的安装方法，步骤S3中将第一金属片21和第二金属片22靠在条带1的片段的肩部12朝外的一侧，将第一金属片21和第二金属片22的圆孔与条带1的片段端部的一个安装孔121对齐，然后将第一螺栓23插入圆孔与安装孔121内，随后锁紧第一螺栓23；

找到条带1的片段端部的另一个安装孔121，将第一金属片21和第二金属片22的腰型孔与安装孔121对齐，然后在对应安装孔121位置放上垫片241；然后第二螺栓24插入腰型孔与安装孔121内，随后锁紧第二螺栓24，将条带1的片段固定。

实施例2

本实施例提供一种输电钢管塔用柔性微风振动扰流抑制装置，与实施例1中的区别在于，如图7所示，排风孔11的形状为圆形，也可替换成任意多边形(不再提供图示)。

实施例3

本实施例提供一种输电钢管塔用柔性微风振动扰流抑制装置，如图8、9所示，包括：由柔性材料制成的条带1和用于将条带1绕成环形或螺旋形后的片段定型的固定件2；

所述条带1为长条形状，沿自身长度方向设有若干排风孔11，沿自身宽度方向的两侧设有凸起的肩部12。所述固定件2为抱箍，通过所述固定件2能够将将条带1绕成螺旋形后的片段的两端固定在钢杆管上。

本实施例的输电钢管塔用柔性微风振动扰流抑制装置的安装方法包括以下步骤：

S1，提供上述的输电钢管塔用柔性微风振动扰流抑制装置，并将条带1盘绕成卷状携带，同时准备若干固定件2；

S2，将条带1具有凸出的肩部12的一侧朝向钢管杆表面，并将条带1在输电钢管塔的钢管杆外表面绕成螺旋状，然后将条带1多余部分剪裁掉；

S3，使用抱箍将条带1的两端固定在钢管杆上。

优选地，本实施例的输电钢管塔用柔性微风振动扰流抑制装置的安装方法，步骤S2中，条带1的盘绕方向为正螺旋或反螺旋，或正反螺旋的组合。

以上述依据本申请的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项申请技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项申请的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。

Claims (6)

1.一种输电钢管塔用柔性微风振动扰流抑制装置，其特征在于，包括：由柔性材料制成的条带（1）和用于将条带（1）绕成环形或螺旋形后的片段定型的固定件（2）；

所述条带（1）为长条形状，沿自身长度方向设有若干排风孔（11），沿自身宽度方向的两侧设有凸起的肩部（12）；

所述肩部（12）的横截面形状为n形；所述固定件（2）为抱箍，通过所述固定件（2）能够将条带（1）绕成螺旋形后的片段的两端固定在钢杆管上；

所述肩部（12）上具有沿所述条带（1）长度方向排列的若干的安装孔（121）；所述固定件（2）的两端能够插入所述安装孔（121）；所述固定件（2）包括：第一金属片（21）、第二金属片（22）、第一螺栓（23）和第二螺栓（24）；

所述第一金属片（21）和第二金属片（22）上均设有一个圆孔和一个腰型孔，所述第一螺栓（23）能够安装于所述圆孔内，所述第二螺栓（24）能够安装于所述腰型孔内；

所述第二螺栓（24）的两端设置垫片（241），所述垫片（241）与所述第一金属片（21）和第二金属片（22）相对的一侧设有锯齿纹理，所述第一金属片（21）和第二金属片（22）对应一侧也具有锯齿纹理。

2.根据权利要求1所述的输电钢管塔用柔性微风振动扰流抑制装置，其特征在于，所述排风孔（11）的形状包括矩形、圆形、椭圆形或菱形。

3.一种输电钢管塔用柔性微风振动扰流抑制装置的安装方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1，提供如权利要求1-2任一项所述的输电钢管塔用柔性微风振动扰流抑制装置，并将条带（1）盘绕成卷状携带，同时准备若干固定件（2）；

S2，根据待安装的输电钢管塔的钢管杆周长在条带（1）上剪裁出对应长度的一段片段；

S3，将条带（1）的片段具有凸出的肩部（12）的一侧朝向钢管杆表面，并将片段卷曲成环状结构安装于输电钢管塔的钢管杆外表面，然后将固定件（2）的两端插入条带（1）的片段的两端的所述安装孔（121）内，锁紧所述固定件（2）将条带（1）的片段固定。

4.根据权利要求3所述的输电钢管塔用柔性微风振动扰流抑制装置的安装方法，其特征在于，步骤S3中将第一金属片（21）和第二金属片（22）靠在条带（1）的片段的肩部（12）朝外的一侧，将第一金属片（21）和第二金属片（22）的圆孔与条带（1）的片段端部的一个安装孔（121）对齐，然后将第一螺栓（23）插入圆孔与安装孔（121）内，随后锁紧第一螺栓（23）；

找到条带（1）的片段端部的另一个安装孔（121），将第一金属片（21）和第二金属片（22）的腰型孔与安装孔（121）对齐，然后在对应安装孔（121）位置放上垫片（241）；然后第二螺栓（24）插入腰型孔与安装孔（121）内，随后锁紧第二螺栓（24），将条带（1）的片段固定。

5.根据权利要求3所述的输电钢管塔用柔性微风振动扰流抑制装置的安装方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1，提供如权利要求1所述的输电钢管塔用柔性微风振动扰流抑制装置，并将条带（1）盘绕成卷状携带，同时准备若干固定件（2）；

S2，将条带（1）具有凸出的肩部（12）的一侧朝向钢管杆表面，并将条带（1）在输电钢管塔的钢管杆外表面绕成螺旋状，然后将条带（1）多余部分剪裁掉；

S3，使用抱箍将条带（1）的两端固定在钢管杆上。

6.根据权利要求5所述的输电钢管塔用柔性微风振动扰流抑制装置的安装方法，其特征在于，步骤S2中，条带（1）的盘绕方向为正螺旋或反螺旋，或正反螺旋的组合。

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