CN201561083U - 一种粘弹性阻尼减振器 - Google Patents

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徐赵东
胡健
朱宽军
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Abstract

一种粘弹性阻尼减振器是一种用于减小架空输电线舞动的被动减振控制装置，该装置对电线的舞动能起到很好的耗能减振作用。该装置主要由外钢筒、内钢棒、粘弹性层、封盖、连接钢棒和防脱落套筒组成。通过对粘弹性层的特殊处理，使该阻尼层具有适合的剪切刚度和较好的与外钢筒和内钢棒的粘结强度。同时通过对内钢棒进行构造处理，使内钢棒具有自锁功能，以防内钢棒脱离粘弹性层从高空坠落伤人毁物。将此装置安装在架空输电线上，当电线舞动时，阻尼减振器内部的核心阻尼层在其悬挂的配重块与不稳定风力作用下，粘弹性层产生往复剪切变形，从而耗散振动的能量。

Description

一种粘弹性阻尼减振器
技术领域
本实用新型是一种用于减小架空输电线舞动的被动减振控制装置，该装置对电线的舞动能起到很好的耗能减振作用。
背景技术
减少广泛存在于架空输电线的舞动是一个非常重要的研究领域，过大的舞动反应可能导致输电线拉断、输电塔毁坏致使大面积停电和重大的经济损失，甚至灾难性的后果。采用振动控制技术(即加设各种控制装置)减小输电线的舞动反应是一新型的技术。由于被动控制装置具有简单、经济、无需调节特性的优点，在该领域的研究与应用具有广阔的发展前景。
粘弹性材料为高分子聚合物，是一种性能优良的耗能材料，这种材料既具有粘性又具有的弹性。在受到交变应力作用产生变形时，一部分能量像位能那样储存起来，另一部分能量则被转化成热能耗散掉。本装置正是运用粘弹性材料的耗能特性而制成的一种输电线的被动防舞动装置，在风力作用下，输电线发生舞动时，该装置中的粘弹性阻尼减振器在其悬挂的配重块与不稳定风力作用下，在输电线下方垂直于导线轴线方向进行上下往复的振动，使粘弹性材料层产生往复剪切变形，从而耗散振动的能量。
目前的粘弹性阻尼器是用于结构抗风抗振(震)工程中的一种新型耗能减振器，由粘弹性材料和约束钢板所组成。具有经济实用，性能可靠，安装方便且减振效果良好的特点。
发明内容
技术问题：本实用新型的目的是开发一种构造简单、价格低廉、具有自锁能力、安装拆卸方便、适用范围广、减振效果卓越的防舞动粘弹性阻尼减振器。
技术方案：本实用新型的一种粘弹性阻尼减振器包括外钢筒、内钢棒、粘弹性层、封盖、连接钢棒和防脱落套筒；其中，封盖与外钢筒通过螺纹进行连接，以方便打开封盖观察里面粘弹性材料层的性状；外钢筒与防脱落套筒通过螺纹连接；外钢筒与内钢棒之间设置粘弹性层，形成圆筒剪切型防舞动粘弹性减振器的核心部分；连接钢棒的一端连接内钢棒，另一端穿出防脱落套筒的底板。
粘弹性层横截面采用弧形，这样既保证了粘弹性层分别与外钢筒和内钢棒都有较大的粘结面积，增加了粘结牢固性，同时粘弹性层中间截面缩小，减小了减振器的剪切刚度，当电线舞动致减振器运动时，能够产生较大的往复剪切变形以达到良好的耗能减振效果。
当粘弹性层与内钢棒发生意外脱落时，内钢棒卡在防脱落套筒内而不至于从高空坠落伤人毁物。
粘弹性层采用弧形设计，即粘弹性层与外钢筒和内钢棒粘结的部分的截面积较大，粘弹性层中间部分截面积逐渐缩小。这样既保证了粘弹性层分别与外钢筒和内钢棒都有较大的粘结面积，增加了粘结牢固性，同时粘弹性层中间截面缩小，减小了粘弹性层的剪切刚度，当电线舞动时致使粘弹性阻尼减振器中粘弹性层产生较大的往复剪切变形以达到良好的耗能减振效果。
用于连接配重块与粘弹性层的圆钢棒采用变截面设计，分为内钢棒和连接钢棒两部分，连接钢棒的截面积略小于防脱落套筒下底板开洞的面积，以保证连接钢棒可以在洞口上下无约束地进行运动；内钢棒的面积大于连接钢棒的面积和防脱落套筒下底板的开洞面积，这样当粘弹性层与内钢棒发生意外脱落时，内钢棒卡在防脱落套筒内而不至于从高空坠落伤人毁物
将本装置悬挂在输电线上，当电线在风力作用下产生舞动时，该装置在其配重块与不稳定风力作用下产生振动，致使粘弹性阻尼减振器中的粘弹性材料层发生往复剪切变形，从而耗散振动能量。
有益效果：本实用新型的粘弹性阻尼减振器为被动减振装置，具有减振效果卓越、自锁防坠落、价格低廉、构造简单、安装拆卸方便、适用范围广的优点；该装置采用新型的粘弹性材料，并通过对粘弹性层进行特殊的构造处理，既能保证粘弹性层与钢棒和外钢筒内壁的粘结强度，又能降低减振器的剪切刚度，从而提高其耗能减振效果。同时，通过对圆钢棒进行细部构造处理，使圆钢棒在与粘弹性层发生脱落时在装置内形成自锁，提高了防舞动粘弹性阻尼减振器的安全性。
附图说明
图1为本实用新型的剖面结构示意图。图中有：外钢筒1；内钢棒2；粘弹性层3；封盖4；连接钢棒5；防脱落套筒6。
具体实施方式
本实用新型的粘弹性阻尼减振器由外钢筒1、内钢棒2、粘弹性层3、封盖4、连接钢棒5和防脱落套筒6组成。外钢筒1与封盖4通过螺纹连接，封盖4上部与电线相连，外钢筒1与防脱落套筒2通过螺纹连接；连接钢棒5一端与内钢棒2相连，另一端穿过防脱落套筒2的下底板，并在下端悬挂配重块；外钢筒1、内钢棒2与粘弹性层3均通过高温硫化粘接。
本实用新型的粘弹性层3采用弧形截面设计，其与外钢筒1和内钢棒2的粘结部分截面积较大，而粘弹性层3中间部分的截面积逐渐缩小，相比不变截面的粘弹性层来说，采用这种弧形粘弹性层设计既没有减小粘弹性层3与外钢筒1和内钢棒2的粘结面积，从而使粘结强度得到了保证，同时又降低了粘弹性层3中间部分的剪切刚度，当电线舞动时致使粘弹性阻尼减振器中粘弹性层产生较大的往复剪切变形以达到良好的耗能减振效果。粘弹性层的内径一般为6～20mm，粘弹性层厚度一般为10～40mm，粘弹性层两边粘结部分有效高度为15～50mm，最中间部分的有效高度一般比两边粘结部分的有效高度少6～14mm。
本实用新型用于连接配重块与粘弹性层的圆钢棒采用变截面设计，与常规的等截面圆钢棒相比，本发明中的钢棒分为内钢棒2和连接钢棒5两部分，两部分钢棒采用不同的横截面积，连接钢棒5的横截面积略小于防脱落套筒6下底板的开洞面积，使连接钢棒能够在下底板洞口进行上下无约束的往复运动，内钢棒2的横截面积大于防脱落套筒6的开洞面积，当内钢棒2与粘弹性层3发生意外脱落时，内钢棒2正好可以卡在防脱落套筒6内而不至于从高空坠落。
本实用新型的防舞动粘弹性阻尼减振器悬挂于输电线上，当电线在风力作用下产生舞动时，该装置在其配重块与不稳定风力作用下产生振动，致使粘弹性阻尼减振器中的粘弹性材料层发生往复剪切变形，从而耗散振动能量。

Claims (2)

1.一种粘弹性阻尼减振器，其特征在于该装置包括外钢筒(1)、内钢棒(2)、粘弹性层(3)、封盖(4)、连接钢棒(5)和防脱落套筒(6)；其中，封盖(4)与外钢筒(1)通过螺纹进行连接，以方便打开封盖观察里面粘弹性材料层的性状；外钢筒(1)与防脱落套筒(6)通过螺纹连接；外钢筒(1)与内钢棒(2)之间设置粘弹性层(3)，形成圆筒剪切型防舞动粘弹性减振器的核心部分；连接钢棒(5)的一端连接内钢棒(2)，另一端穿出防脱落套筒(6)的底板。
2.根据权利要求1所述的一种粘弹性阻尼减振器，其特征在于粘弹性层(3)横截面采用弧形，这样既保证了粘弹性层(3)分别与外钢筒(1)和内钢棒(2)都有较大的粘结面积，增加了粘结牢固性，同时粘弹性层(3)中间截面缩小，减小了减振器的剪切刚度，当电线舞动致减振器运动时，能够产生较大的往复剪切变形以达到良好的耗能减振效果。
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