CN206189990U - 一种用于高耸圆柱塔器风振控制的形状记忆合金复合拉索 - Google Patents

一种用于高耸圆柱塔器风振控制的形状记忆合金复合拉索 Download PDF

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孙双双
曲文月
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Abstract

本实用新型公开一种用于高耸圆柱塔器风振控制的SMA复合拉索,包括:SMA拉索段,碳钢拉索段和挤压套管。SMA拉索段和碳钢拉索段都为单根圆截面拉索,中间用挤压套管进行连接。将两条SMA复合拉索对称安装在高耸圆柱塔器两侧,利用SMA超弹性对高耸圆柱塔器的风振进行有效地控制。本实用新型可恢复应变大,抗疲劳性能好,使用寿命长,对高耸圆柱塔器的风振控制效果好。

Description

一种用于高耸圆柱塔器风振控制的形状记忆合金复合拉索
技术领域:
本实用新型涉及高耸圆柱塔器领域,特别是涉及一种用于高耸圆柱塔器风振控制的形状记忆合金(SMA)复合拉索。
背景技术:
随着生产需求的不断发展,高耸圆柱塔器的高径比越来越大,结构阻尼越来越小,在风载荷的作用下容易产生振动,导致高耸圆柱塔器的倾斜和倒塌,给正常工作和生产带来巨大危害。
目前用于高耸圆柱塔器减振的普通钢拉索具有柔度大、阻尼小和弹性小等特点,在风载荷作用下,极容易引起拉索振动。振动会导致拉索的疲劳损伤,严重时还会造成拉索断裂失效,缩短拉索的使用寿命。
实用新型内容:
本实用新型为了克服普通拉索弹性小,阻尼小,抗疲劳性差等上述问题,提供了一种使用寿命长,可恢复应变大,成本相对较低,对高耸圆柱塔器的风振控制效果好的SMA复合拉索。
本实用新型解决上述问题所采用的方案是:设计一种控制高耸圆柱塔器风振的SMA复合拉索。包括:SMA拉索段,碳钢拉索段和挤压套管。所述SMA复合拉索中,SMA拉索段和碳钢拉索段用挤压套管进行连接。
采用上述方案优点:
1、SMA拉索的强度高、抗疲劳性好,在相同环境下比普通钢拉索使用寿命长。
2、SMA拉索的可恢复应变大、超弹性状态时滞回性能好,能有效地减少风载荷作用下高耸圆柱塔器的振动。
3、由于SMA材料造价高,SMA复合拉索是用碳钢代替一部分SMA,在保证其减 振效果的同时降低了成本。
4、本设计的方案简单易操作,安装维护方便,从工程应用角度来讲具有较好的实用性。
附图说明:
图1为SMA复合拉索安装在高耸圆柱塔器上的整体结构示意图;
图1中:1.高耸圆柱塔器
图2为高耸圆柱塔器横截面图;
图3为SMA复合拉索图;
图3中:2.SMA拉索段,3.挤压套管,4.碳钢拉索段
图4为SMA拉索段与高耸圆柱塔塔壁连接的正视图和俯视图;
图4中:5.单耳接头,6.螺栓和螺母,7.连接件
图5为碳钢拉索段与地面连接图;
图5中:8.锚具,9.SMA复合拉索,10.发泡材料,11.减震器,12.高弹性密封胶,13.亚光不锈钢防雨罩
具体实施方式:
以下结合附图对本实用新型作详细的说明。
本实用新型原理是:在SMA复合拉索中,由于碳钢拉索段比SMA拉索段的刚度大,使得拉索的在风载荷作用下的受力变形几乎都发生在SMA拉索段。在图1所示的平面内横向风载荷的作用下,高耸圆柱塔器会发生振动且产生偏移,从而引起一侧拉索伸长的同时,另一侧拉索缩短。当高耸圆柱塔器所受风载荷小且SMA拉索所受拉力在其弹性极限内时,拉索依靠其自身弹性控制高耸圆柱塔器的振动;当环境温度超过-20℃时,SMA在超弹性状态下具有滞回特性,在不同强度的强风载荷作用下,高耸圆柱塔器会往复振动,使塔器两侧SMA拉索出现交替加卸载的情况,并形成大小不同的封闭滞后环,消耗部分塔器的振 动能量,从而使SMA复合拉索起到耗能减振的作用。
结合附图1-5说明本实用新型使用方法:所述SMA复合拉索(9)包括:SMA拉索段(2),碳钢拉索段(4)和挤压套管(3)。SMA拉索段(2)和碳钢拉索段(4)都为单根拉索,且用挤压套管(3)进行连接。所述SMA复合拉索(9)上端(SMA拉索段上端)用单耳接头(5)、螺栓和螺母(6)、连接件(7)与高耸圆柱塔器(1)顶部的塔壁连接,下端(碳钢拉索段下端)先安装亚光不锈钢防雨罩(13),然后通过锚具(8)与地面连接。在亚光不锈钢防雨罩(13)和SMA复合拉索连接处用高弹性密封胶(12)密封,在两部件之间填充发泡材料(PVC)(10),并安装内置式减震器(11)。将两条SMA复合拉索对称安装在高耸圆柱塔器两侧,下端与地面呈一定的夹角,并且安装前要对SMA拉索段施加一定量的预应变,以保证SMA拉索工作过程中始终处于受拉状态。

Claims (5)

1.一种用于高耸圆柱塔器风振控制的SMA复合拉索,包括:SMA拉索段(2),挤压套管(3)和碳钢拉索段(4),所述SMA复合拉索中的SMA拉索段(2)和碳钢拉索段(4)用挤压套管(3)进行连接,所述SMA复合拉索(9)上端(SMA拉索段上端)用单耳接头(5)、螺栓和螺母(6)、连接件(7)与高耸圆柱塔器(1)顶部的塔壁连接,下端(碳钢拉索段下端)先安装亚光不锈钢防雨罩(13),然后通过锚具(8)与地面连接,在亚光不锈钢防雨罩(13)和SMA复合拉索(9)连接处用高弹性密封胶(12)密封,在这两个部件之间填充发泡材料(PVC)(10),并安装内置式减震器(11),将两条SMA复合拉索(9)对称安装在高耸圆柱塔器(1)两侧,下端与地面呈一定的夹角,并且安装前要对SMA拉索段(2)施加一定量的预应变,以保证SMA拉索段(2)工作过程中始终处于受拉状态。
2.如权利要求1所述的SMA复合拉索,其特征在于:所述的SMA拉索段由NiTi形状记忆合金制成,最大可恢复应变为6%。
3.如权利要求1所述的SMA复合拉索,其特征在于:所述的SMA拉索段长度占整条拉索的2/3。
4.如权利要求1所述的SMA复合拉索,其特征在于:所述的SMA复合拉索使用环境温度在-20℃以上。
5.如权利要求1所述的SMA复合拉索,其特征在于:所述的挤压套管由A3钢制成。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110067434A (zh) * 2019-04-08 2019-07-30 闽江学院 一种具有形变矫正功能的高压输电塔

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