CN114856286B - 一种钢管塔杆件涡激共振的自动控制装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种钢管塔杆件涡激共振的自动控制装置，包括主杆与横隔面杆，所述横隔面杆的顶部设置有导轨，所述横隔面杆通过连接卡扣与外盒相连接，所述外盒的顶部安装有风速仪，所述风速仪的尾部与外盒的顶部连接，所述外盒上安装有控制模块、一号电机、二号电机以及链条，所述控制模块通过电线与一号电机和二号电机相连接，所述一号电机和二号电机设置于外盒的内部，所述二号电机与链条的尾部连接，所述链条表面等间距布置有竖针，所述链条远离二号电机的一端连接一号电机后穿过外盒布设在导轨上，本发明可以有效避免钢管塔杆件的涡激共振，实现实际环境下不同尺寸、不同来流风速下的钢管塔杆件的涡激共振消除。

Description

一种钢管塔杆件涡激共振的自动控制装置

技术领域

本发明涉及一种钢管塔杆件涡激共振的自动控制装置，属于控制装置技术领域。

背景技术

随着电力系统的高速发展，架空输电线路得到大规模的建设。输电塔是输电线路的重要组成部分，它由横担和塔身组成。为适应各类需求，输电塔越建越高，对风荷载也越来越敏感，风荷载是输电塔的主要控制荷载。

高压输电塔线路由于结构巨大，出于减轻塔重、充分发挥材料性能，提高承载力的要求。圆截面钢管构件逐渐取代了角钢构件，得到了大量的使用。但是因为圆形截面钢管构件的非钝体特性，会在尾流处形成规则脱落的旋涡，这些旋涡脱落的频率与圆管自振频率接近时，会导致涡激振动。在输电塔施工和长期服役的过程中，涡激振动的长期存在会使得圆管节点产生疲劳破坏，进而导致结构破坏。因此，减弱其涡激振动的持续时间以及振动强度成为一个亟需解决的问题。如今市场几乎没有针对输电塔钢管构件涡激共振的自动控制装置，因此非常有必要开发钢管构塔杆件涡激共振的自动控制装置。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术中的不足，提供一种钢管塔杆件涡激共振的自动控制装置，可实现在不同场景、不同风速和不同风向下的涡激共振的自动控制，延长输电塔杆件的使用寿命。

为达到上述目的，本发明是采用下述技术方案实现的：

本发明提供了一种钢管塔杆件涡激共振的自动控制装置，包括：主杆与横隔面杆，所述横隔面杆的顶部设置有导轨，所述横隔面杆通过连接卡扣与外盒相连接，所述外盒的顶部安装有风速仪，所述风速仪的尾部与外盒的顶部连接，所述外盒上安装有控制模块、一号电机、二号电机以及链条，所述控制模块通过电线与一号电机和二号电机相连接，所述一号电机和二号电机设置于外盒的内部，所述二号电机与链条的尾部连接，所述链条表面等间距布置有竖针，所述链条远离二号电机的一端连接一号电机后穿过外盒放置在导轨中。

进一步的，所述外盒内部还设有电池，所述电池通过电线与风速仪、控制模块、一号电机和二号电机相连接。

进一步的，所述外盒顶部还设有光伏板，所述光伏板通过电线与电池相连接。

进一步的，所述连接卡扣通过螺栓可拆卸的安装于横隔面杆上。

进一步的，所述控制模块通过接受风速仪的信号来控制链条的伸出，且链条可以通过一号电机和二号电机自动收回。

进一步的，所述光伏板、电池和控制模块构成了一个无线模块，且控制模块、电池和风速仪不需要额外接入电源。

进一步的，所述一号电机和二号电机在接受特定风速信号后控制链条伸出，待特定信号消失后收回。

进一步的，所述外盒上开设有可供链条通过的开口，所述一号电机位于靠近开口位置。

与现有技术相比，本发明所达到的有益效果：

本发明提供一种钢管塔杆件涡激共振的自动控制装置，通过一号电机和二号电机来控制链条在导轨中滑动，通过链条上的竖针破坏涡流，防止发生规律涡脱，从而避免杆件涡激振动的发生，本发明可以有效避免钢管塔杆件的涡激共振，实现实际环境下不同尺寸、不同来流风速下的钢管塔杆件的涡激共振消除。

附图说明

图1是本发明实施例提供的一种钢管塔杆件涡激共振的自动控制装置的示意图；

图2是本发明实施例提供的外盒内部装置示意图；

图3是本发明实施例提供的链条示意图。

图中：1、主杆；2、横隔面杆；3、导轨；4、连接卡扣；5、螺栓；6、外盒；7、连接杆；8、光伏板；9、风速仪；10、链条；11、一号电机；12、电线；13、控制模块；14、竖针；15、电池；16、二号电机。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，而不能以此来限制本发明的保护范围。

在本发明的描述中，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发明和简化描述，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发明的限制。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。

在本发明的描述中，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发明中的具体含义。

实施例1

如图1所示，本实施例介绍一种钢管塔杆件涡激共振的自动控制装置，输电塔节段有主杆1与横隔面杆2，横隔面杆2的顶部设置有导轨3，横隔面杆2通过连接卡扣4与外盒6相连接，连接卡扣4的底部设置有螺栓5，外盒6的顶部通过连接杆7与光伏板8相连接，光伏板8的后侧安装有风速仪9，风速仪9的尾部与外盒6的顶部连接，光伏板8通过电线12与电池15相连接，电池15通过电线12与风速仪9和控制模块13相连接，控制模块13通过电线12与一号电机11和二号电机16相连接，一号电机11和二号电机16设置于外盒6的内部,二号电机16与链条10的尾部连接，链条10表面等间距布置有竖针14。该装置通过光伏板8将太阳能转换成电能储存在电池15中，电池15将电能供给风速仪9、控制模块13、一号电机11和二号电机16使用，控制模块13接受风速仪9的信号，从而来通过一号电机11和二号电机16来控制链条10在导轨3中滑动，通过链条10上的竖针14破坏涡流，防止发生规律涡脱，从而避免杆件涡激振动的发生。

所述外盒6上开设有可供链条10通过的开口，所述一号电机11位于靠近开口位置，通过一号电机11起到辅助二号电机16的作用，避免链条10在外盒6出口处堆积，使链条10能够顺畅地被放出在导轨3中滑动。

所述的导轨3既可以布置在横隔面杆2上，也可以布置在其他杆件上，如主杆1等。

所述的外盒6可通过连接卡扣4和螺栓5在输电塔上安装多个。

所述的风速仪9和光伏板8的大小可自由选择，以适应不同情况。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变形，这些改进和变形也应视为本发明的保护范围。

Claims (7)

1.一种钢管塔杆件涡激共振的自动控制装置，其特征在于，包括：主杆(1)与横隔面杆(2)，所述横隔面杆(2)的顶部设置有导轨(3)，所述横隔面杆(2)通过连接卡扣(4)与外盒(6)相连接，所述外盒(6)的顶部安装有风速仪(9)，所述风速仪(9)的尾部与外盒(6)的顶部连接，所述外盒(6)上安装有控制模块(13)、一号电机(11)、二号电机(16)以及链条(10)，所述控制模块(13)通过电线(12)与一号电机(11)和二号电机(16)相连接，所述一号电机(11)和二号电机(16)设置于外盒(6)的内部，所述二号电机(16)与链条(10)的尾部连接，所述链条(10)表面等间距布置有竖针(14)，所述链条(10)远离二号电机(16)的一端连接一号电机(11)后穿过外盒(6)放置在导轨(3)中，所述控制模块（13）通过接受风速仪（9）的信号来控制链条（10）的伸出，并通过一号电机（11）和二号电机（16）来控制链条（10）在导轨（3）中滑动。

2.根据权利要求1所述的钢管塔杆件涡激共振的自动控制装置，其特征在于：所述外盒(6)内部还设有电池(15)，所述电池(15)通过电线(12)与风速仪(9)、控制模块(13)、一号电机(11)和二号电机(16)相连接。

3.根据权利要求2所述的钢管塔杆件涡激共振的自动控制装置，其特征在于：所述外盒(6)顶部还设有光伏板(8)，所述光伏板(8)通过电线(12)与电池(15)相连接。

4.根据权利要求1所述的钢管塔杆件涡激共振的自动控制装置，其特征在于：所述连接卡扣(4)通过螺栓(5)可拆卸的安装于横隔面杆(2)上。

5.根据权利要求3所述的钢管塔杆件涡激共振的自动控制装置，其特征在于：所述光伏板(8)、电池(15)和控制模块(13)构成了一个无线模块，且控制模块(13)、电池(15)和风速仪(9)不需要额外接入电源。

6.根据权利要求1所述的钢管塔杆件涡激共振的自动控制装置，其特征在于：所述一号电机(11)和二号电机(16)在接受特定风速信号后控制链条(10)伸出，待特定信号消失后收回。

7.根据权利要求1所述的钢管塔杆件涡激共振的自动控制装置，其特征在于：所述外盒(6)上开设有可供链条(10)通过的开口，所述一号电机(11)位于靠近开口位置。