CN210508616U - 法兰以及变电构架 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种法兰以及变电构架，该法兰包括第一法兰筒，第一法兰筒沿轴向设置为中空结构；第一法兰盘，第一法兰盘包括相背设置的第一盘面以及第二盘面，第一盘面与第一法兰筒的外周面固定连接。当使用本申请中的法兰连接变电构架中的横梁与支撑件时，一方面能够减少变电构架的元件个数，节省原材料，降低变电构架的整体重量，方便运输，另一方面能够增强横梁与支撑件之间的连接强度。

Description

法兰以及变电构架

技术领域

本申请涉及输电技术领域，特别是涉及一种法兰以及变电构架。

背景技术

随着我国电力事业的快速发展，兴建了大量的变电站。在变电站中，变电构架起着支承电力设备以及承受导线拉力等作用，是变电站中最主要的建筑物。变电构架一般包括若干个支撑件以及架设在支撑件之间的横梁。

本申请的发明人在长期的研究中发现，现有技术中至少需要三个法兰连接横梁与支撑件，这样的方式一方面使得变电构架元件个数较多，连接结构复杂，另一方面使得横梁与支撑件之间的连接强度较低，存在安全隐患。

实用新型内容

本申请的目的是提供一种法兰以及变电构架，能够减少变电构架中元件的个数，保证横梁与支撑件之间的连接强度。

为达到上述目的，本申请采用的一个技术方案是：提供一种法兰，包括：第一法兰筒，所述第一法兰筒沿轴向设置为中空结构；第一法兰盘，所述第一法兰盘包括相背设置的第一盘面以及第二盘面，所述第一盘面与所述第一法兰筒的外周面固定连接。

其中，所述第一法兰筒包括沿所述轴向相对设置的第一开口以及第二开口，所述第一法兰盘沿所述轴向方向延伸至所述第一开口外；所述法兰还包括封板，所述封板设置在所述第一盘面上且封盖所述第一开口。

其中，所述第一法兰筒的中心轴在所述第一盘面上的垂直投影与所述第一盘面的对称轴重合，且所述第一法兰盘的宽度大于所述第一法兰筒的直径；所述第一法兰筒的所述外周面与所述第一盘面之间设置有第一加强筋，所述第一法兰筒的所述外周面与所述封板靠近所述第一法兰筒的板面之间设置有第二加强筋，所述第一盘面与所述封板远离所述第一法兰筒的板面之间设置有第三加强筋。

其中，所述第一法兰筒与所述第一法兰盘固定连接处的两侧分别设有用于连接所述第一法兰筒与所述第一法兰盘的楔形块。

其中，所述第一盘面和所述第二盘面非平行设置，所述第一法兰盘的厚度在所述轴向方向上自远离所述第一法兰筒一侧向靠近所述第一法兰筒一侧均匀递增。

为达到上述目的，本申请采用的另一个技术方案是：提供一种变电构架，包括上述的法兰以及与所述法兰固定连接的支撑件，所述支撑件包括若干支撑柱以及第二法兰盘，所述第二法兰盘与所述第一法兰盘固定连接，且所述第二法兰盘包括相背设置的第三盘面以及第四盘面，所述第三盘面与所述第二盘面贴合，所述第四盘面同时与若干所述支撑柱的端面固定连接。

其中，所述第一法兰盘以及所述第二法兰盘的厚度均匀，所述变电构架还包括调节板，所述调节板位于所述第二盘面与所述第三盘面之间且同时与所述第一法兰盘和所述第二法兰盘固定连接，所述调节板相背设置的两板面非平行设置。

其中，所述变电构架还包括横梁，所述横梁的一端设有所述法兰；所述第二法兰盘的所述第三盘面包括并列设置的第一区域以及第二区域，所述第四盘面包括与所述第一区域对应设置的第三区域以及与所述第二区域对应设置的第四区域；所述法兰固定在所述第一区域内，所述横梁向远离所述第二区域的方向延伸，若干所述支撑柱固定在所述第四区域内。

其中，若干所述支撑柱的外周面与所述第四盘面之间均设有第四加强筋，所述第四加强筋的数量为多个，其中至少一个所述第四加强筋从所述第三区域延伸至所述第四区域。

其中，所述支撑件还包括安装支柱，所述安装支柱包括支撑部和安装盘面，所述支撑部一端固定在所述第二区域内，另一端设有所述安装盘面，用于固定连接避雷设备。

本申请的有益效果是：本申请中的法兰通过设置第一法兰盘的盘面与第一法兰筒的外周面固定连接，在使用法兰连接变电构架中的横梁与支撑件时，只需要将第一法兰盘的盘面与支撑件中第二法兰盘的盘面固定连接，从而一方面可以减少变电构架中元件的个数，节约原材料，降低变电构架的整体重量，方便运输以及降低成本，另一方面，通过第一法兰盘与第二法兰盘的水平枕式连接结构，该结构设计可有效承担并分解极端工况条件产生的垂向载荷，相较于传统构架设计中的法兰盘竖直对接螺栓锁紧结构，其能够有效避免在极端工况下出现连接螺栓部分剪切乃至全部剪切而导致连接结构失效、横梁掉落的事故，进而消除安全隐患。

同时法兰中第一法兰盘的厚度在轴向方向上自远离第一法兰筒一侧向靠近第一法兰筒一侧均匀递增，从而当使用两个法兰使横梁架设固定在两个支撑件上时可以向上抬升横梁，使横梁成为向远离地面方向拱起的拱形横梁，从而横梁在悬挂导线时可以利用自身拱起的高度抵消垂向弧垂，保证挂线点与横梁两端齐平，满足挂线标准要求。

进一步地，本申请中的法兰还包括多个加强筋，通过多个加强筋合理地分布能够增强法兰的连接强度。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。其中：

图1是本申请变电构架一实施方式的结构示意图；

图2是图1中A处的放大结构示意图；

图3是图1中A处的爆炸结构示意图；

图4是图1中支撑件的结构示意图；

图5是图1中法兰的结构示意图；

图6是图5中法兰的俯视图；

图7是图5中法兰的爆炸结构示意图；

图8是本申请变电构架另一实施方式的局部示意图；

图9是图8结构的爆炸结构示意图；

图10是图8实施方式中变电构架的简化示意图；

图11是本申请变电构架又一实施方式的局部示意图；

图12是本申请法兰一实施方式的结构示意图；

图13是图12法兰在一应用场景中的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请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申请一部分实施例，而不是全部实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性的劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

参阅图1至图3，图1是本申请变电构架一实施方式的结构示意图，图2是图1中A处的放大示意图，图3是图1中A处的爆炸结构示意图。变电构架1000包括横梁1100、支撑件1200以及法兰1300，其中横梁1100通过法兰1300与支撑件1200固定连接。

法兰1300与支撑件1200固定连接，包括第一法兰筒1310以及第一法兰盘1320，第一法兰筒1310沿轴向设置为中空结构，即第一法兰筒1310内设有空腔，第一法兰盘1320包括相背设置的第一盘面1321以及第二盘面1322，第一盘面1321与第一法兰筒1310的外周面1311固定连接，同时第一法兰筒1310用于与横梁1100套接固定。

支撑件1200与地面连接，其位于第一法兰盘1320远离第一法兰筒1310的一侧，具体包括若干支撑柱1210以及第二法兰盘1220，第二法兰盘1220与第一法兰盘1320固定连接，第二法兰盘1220包括相背设置的第三盘面1221以及第四盘面1222，第三盘面1221与第二盘面1322贴合，第四盘面1222同时与若干支撑柱1210的端面固定连接。具体地，在一应用场景中，第一法兰盘1320与第二法兰盘1220之间的连接方式为焊接。在另一应用场景中，第一法兰盘1320上设有第一安装孔1323，第二法兰盘1220上设有第二安装孔1223，第一安装孔1323和第二安装孔1223的数量均为多个，且多个第一安装孔1323与多个第二安装孔1223的位置相对应，在装配时使用螺栓等元件依次穿过第一安装孔1323和第二安装孔1223而使第一法兰盘1320与第二法兰盘1220固定连接，最终使法兰1300与支撑件1200固定连接。

从上述内容可以看出，在本申请的变电构架1000中，只需要使用法兰1300和第二法兰盘1220就能够实现横梁1100与支撑件1200之间的固定连接，使用的元件个数少，结构简单，能够节约原材料，降低变电构架1000的整体重量，方便运输，降低成本，且由于第一法兰盘1320的第一盘面1321与第一法兰筒1310的外周面1311固定连接，通过第一法兰盘1320与第二法兰盘1220的水平枕式连接结构，该结构设计可有效承担并分解极端工况条件产生的垂向载荷，相较于传统构架设计中的法兰盘竖直对接螺栓锁紧结构，其能够有效避免在极端工况下出现连接螺栓部分剪切乃至全部剪切而导致连接结构失效、横梁1100掉落的事故，进而消除安全隐患。

其中在本实施方式中，第二法兰盘1220的第三盘面1221和第四盘面1222平行或非平行设置，即第二法兰盘1220的厚度均匀或不均匀。参阅图2至图4，图4是图1中支撑件的结构示意图，第二法兰盘1220的第三盘面1221包括并列设置的第一区域12211以及第二区域12212，第四盘面1222包括与第一区域12211对应设置的第三区域12221以及与第二区域12212对应设置的第四区域12222。其中法兰1300固定在第一区域12211内，第一法兰筒1310以及横梁1100自第一区域12211向远离第二区域12212的方向延伸，即第二区域12212不与法兰1300接触，同时若干支撑柱1210固定在第四区域12222内。同时由于支撑件1200需要承受横梁1100的重量，因此为了增加支撑件1200的支撑强度，若干支撑柱1210的外周面与第四盘面1222之间均设有围绕支撑柱1210分布的多个第四加强筋1211，且至少一个第四加强筋1211从第三区域12221延伸至第四区域12222。继续参阅图4，在本实施方式中，支撑柱1210的数量为两个，两个支撑柱1210呈人字型设置，且变电构架1000还包括第五加强筋1212，第五加强筋1212固定在第四盘面1222上且从第三区域12221延伸至第四区域12222，具体地，第五加强筋1212的长度与第二法兰盘1220的长度相等，同时两个支撑柱1210分别设置在第五加强筋1212相背的两侧且均与第五加强筋1212固定连接。通过第五加强筋1212的设置能够进一步增加支撑件1200的支撑强度，同时通过合理设计第四加强筋1211与第五加强筋1212的厚度以及位置分布能够保证当横梁1100通过法兰1300固定在支撑件1200上时不会出现因为第二法兰盘1220断裂而使横梁1100脱落的现象，进一步消除安全隐患。

继续参阅图2，在本实施方式中，支撑件1200还包括安装支柱1230，安装支柱1230具体包括支撑部1231和安装盘面1232，支撑部1231一端固定在第二区域12212内，另一端设有安装盘面1232，用于固定连接避雷设备(图未示)。具体地，支撑部1231为圆柱体状并且安装盘面1232与第三盘面1221之间设有若干第六加强筋1233。

参阅图2、图3和图5，图5是图1中法兰的结构示意图，在本实施方式中，第一法兰筒1310包括沿轴向相对设置的第一开口1312以及第二开口1313，第一法兰盘1320沿轴向延伸至第一开口1312外。法兰1300还包括封板1330，封板1330设置在第一盘面1321上且封盖第一法兰筒1310的第一开口1312。在本实施方式中，第一法兰筒1310套接固定在横梁1100的端部，即横梁1100插置在第一法兰筒1310的空腔中，此时封板1330能够避免外界水汽、灰尘等入侵而腐蚀横梁1100的端部。继续参阅图1，在本实施方式中支撑件1200的数量为两个，横梁1100架设在两个支撑件1200之间，横梁1100的两端部分别套接固定有一个法兰1300而实现与支撑件1200的固定连接。其中需要说明的是，在其他实施方式中，法兰1300也可以不包括封板1330，此时第一法兰筒1310既可以套接在横梁1100的端部，也可以套接在横梁1100的中部，具体地，当法兰1300套接在横梁1100的端部时，横梁1100的一端裸露在第一法兰筒1310的外侧，另一端收容在第一法兰筒1310的空腔中，当法兰1300套接在横梁1100的中部时，横梁1100穿设第一法兰筒1310而使横梁1100的两端均裸露在第一法兰筒1310的外侧。

参阅图5至图7，图6是图5中法兰的俯视图，图7是图5中法兰的爆炸结构示意图，在本实施方式中，法兰1300为对称法兰，第一法兰筒1310的中心轴(图未示)在第一盘面1321上的垂直投影L1与第一盘面1321的对称轴L2重合，且第一法兰盘1320的宽度大于第一法兰筒1310的直径。同时为了增加法兰1300的强度，保证其足够的机械性能，第一法兰筒1310的外周面1311与第一盘面1321之间设置有第一加强筋1340，第一法兰筒1310的外周面1311与封板1330靠近第一法兰筒1310的板面之间设置有第二加强筋1350，第一盘面1321与封板1330远离第一法兰筒1310的板面之间设置有第三加强筋1360。第一加强筋1340、第二加强筋1350以及第三加强筋1360的数量均为多个。

其中在本实施方式中，第一法兰盘1320的第一盘面1321与第二盘面1322平行或非平行设置，即第一法兰盘1320的厚度均匀或不均匀，其中当第一法兰盘1320的厚度不均匀时，第一法兰盘1320的厚度在轴向方向上自远离第一法兰筒1310一侧向靠近第一法兰筒1310一侧均匀递增。同时为了保证第一法兰筒1310和第一法兰盘1320之间的连接强度，如图7所示，第一法兰筒1310与第一法兰盘1320固定连接处的两侧分别设有用于连接第一法兰筒1310与第一法兰盘1320的楔形块1370。通过两个楔形块1370能够间接增大第一法兰筒1310与第一法兰盘1320之间的接触面积，防止在外力的作用下第一法兰筒1310与第一法兰盘1320分离。其中在其他实施方式中，楔形块1370的数量可以为一个或者不止两个，在此不做限制。

在本实施方式中，为了防止法兰1300中每两个元件之间的结合面因为受到外力而松动、断裂，法兰1300一体成型。当然其他实施方式中法兰1300中元件之间的连接方式也可以是焊接。

参阅图8、图9和图10，图8是本申请变电构架另一实施方式的局部示意图，图9是图8结构的爆炸结构示意图，图10是图8实施方式变电构架的简化结构示意图，与上述实施方式不同的是，在本实施方式中，变电构架2000还包括调节板2400，调节板2400位于第二盘面2322与第三盘面2221之间，且与第一法兰盘2320与第二法兰盘2220固定连接。

在本实施方式中，第一法兰盘2320和第二法兰盘2220相背设置的两盘面均平行设置，即第一法兰盘2320和第二法兰盘2220的厚度均匀，调节板2400相背设置的两板面非平行设置，即调节板2400的厚度不均匀。在本实施方式中，第一法兰盘2320与调节板2400彼此独立，两者之间的连接方式可以是焊接或螺栓连接。其中当采用螺栓连接时，如图9所示，调节板2400上设有第三安装孔2410，第三安装孔2410的位置与第一法兰盘2320上第一安装孔2323的位置、第二法兰盘2220上的第二安装孔2223的位置相对应，在装配时，利用螺栓依次穿过第一安装孔2323、第三安装孔2410以及第二法兰盘2220上的第二安装孔2223而使法兰2300、调节板2400以及支撑件2200固定连接。继续参阅图10，在本实施方式中，变电构架2000包括两个支撑件2200，横梁2100的两端均通过法兰2300与支撑件2200固定连接，且每个法兰2300与支撑件2200之间均设有调节板2400，此时每个调节板2400的厚度均向靠近横梁2100的方向均匀递增。在本实施方式中，由于在法兰2300与支撑件2200之间设置了调节板2400，且调节板2400的厚度均向靠近横梁2100的方向均匀递增，因此横梁2100能够逐渐上抬而形成拱起横梁，从而当横梁2100因为自重和导线的负载而产生垂向弧垂时，横梁2100拱起的高度能够抵消垂向弧垂，进而使横梁2100上的挂线点能够尽量与横梁2100的两端齐平，满足挂线标准要求。

需要说明的是，本实施方式中变电构架2000的其他结构与上述实施方式中的变电构架1000的结构对应相同，详见可参见上述实施方式，在此不再赘述。

其中在其他实施方式中，为了能够使横梁成为拱形横梁也可以不在法兰与支撑件之间设置调节板，此时可直接通过法兰中第一法兰盘实现上述实施实施方式中调节板的功能，具体地，如图11所示，此时第一法兰盘3320的厚度在轴向方向上自远离第一法兰筒3310一侧向靠近第一法兰筒3310一侧均匀递增，最终抬升横梁3100而使横梁3100成为拱形横梁。

参阅图12，图12是本申请法兰一实施方式的结构示意图。法兰4000包括第一法兰筒4100以及第一法兰盘4200。

第一法兰筒4100沿轴向设置为中空结构，第一法兰盘4200包括相背设置的第一盘面4210以及第二盘面4220，其中第一盘面4210与第一法兰筒4100的外周面4110固定连接。

参阅图13，在一应用场景中，第一法兰盘4200的厚度在轴向方向上自远离第一法兰筒4100一侧向靠近第一法兰筒4100一侧均匀递增。

其中本实施方式中的法兰与上述任一项实施方式中的法兰结构相同，详见可参见上述实施方式，在此不再赘述。可以理解的是，采用本实施方式中的法兰连接变电构架中的横梁以及支撑件时，一方面能够增强横梁与支撑件之间的连接强度，另一方面能够减少变电构架中的元件个数，节省原材料，降低变电构架的整体重量，方便运输。

总而言之，区别于现有技术的情况，本申请中的法兰通过设置第一法兰盘的盘面与第一法兰筒的外周面固定连接，在使用法兰连接变电构架中的横梁与支撑件时，只需要将第一法兰盘的盘面与支撑件中第二法兰盘的盘面固定连接，从而一方面可以减少变电构架中元件的个数，节约原材料，降低变电构架的整体重量，方便运输以及降低成本，另一方面第一法兰盘与第二法兰盘之间的接触面积大，能够保证横梁与支撑件之间的连接强度，避免横梁与支撑件分离，消除安全隐患。

同时法兰中第一法兰盘的厚度在轴向方向上自远离第一法兰筒一侧向靠近第一法兰筒一侧均匀递增，从而当使用两个法兰使横梁架设固定在两个支撑件上时可以向上抬升横梁，使横梁成为向远离地面方向拱起的拱形横梁，从而横梁在悬挂导线时可以利用自身拱起的高度抵消一部分垂向弧垂，进一步消除安全隐患。

进一步地，本申请中的法兰还包括多个加强筋，通过多个加强筋合理地分布能够增强法兰的连接强度。

以上所述仅为本申请的实施方式，并非因此限制本申请的专利范围，凡是利用本申请说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本申请的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种法兰，其特征在于，包括：

第一法兰筒，所述第一法兰筒沿轴向设置为中空结构；

第一法兰盘，所述第一法兰盘包括相背设置的第一盘面以及第二盘面，所述第一盘面与所述第一法兰筒的外周面固定连接。

2.根据权利要求1所述的法兰，其特征在于，

所述第一法兰筒包括沿所述轴向相对设置的第一开口以及第二开口，所述第一法兰盘沿所述轴向方向延伸至所述第一开口外；

所述法兰还包括封板，所述封板设置在所述第一盘面上且封盖所述第一开口。

3.根据权利要求2所述的法兰，其特征在于，

所述第一法兰筒的中心轴在所述第一盘面上的垂直投影与所述第一盘面的对称轴重合，且所述第一法兰盘的宽度大于所述第一法兰筒的直径；

所述第一法兰筒的所述外周面与所述第一盘面之间设置有第一加强筋，所述第一法兰筒的所述外周面与所述封板靠近所述第一法兰筒的板面之间设置有第二加强筋，所述第一盘面与所述封板远离所述第一法兰筒的板面之间设置有第三加强筋。

4.根据权利要求1所述的法兰，其特征在于，

所述第一法兰筒与所述第一法兰盘固定连接处的两侧分别设有用于连接所述第一法兰筒与所述第一法兰盘的楔形块。

5.根据权利要求1所述的法兰，其特征在于，

所述第一盘面和所述第二盘面非平行设置，所述第一法兰盘的厚度在所述轴向方向上自远离所述第一法兰筒一侧向靠近所述第一法兰筒一侧均匀递增。

6.一种变电构架，其特征在于，包括如权利要求1至4任一项所述的法兰以及与所述法兰固定连接的支撑件，所述支撑件包括若干支撑柱以及第二法兰盘，所述第二法兰盘与所述第一法兰盘固定连接，且所述第二法兰盘包括相背设置的第三盘面以及第四盘面，所述第三盘面与所述第二盘面贴合，所述第四盘面同时与若干所述支撑柱的端面固定连接。

7.根据权利要求6所述的变电构架，其特征在于，所述第一法兰盘以及所述第二法兰盘的厚度均匀，所述变电构架还包括调节板，所述调节板位于所述第二盘面与所述第三盘面之间且同时与所述第一法兰盘和所述第二法兰盘固定连接，所述调节板相背设置的两板面非平行设置。

8.根据权利要求6所述的变电构架，其特征在于，所述变电构架还包括横梁，所述横梁的一端设有所述法兰；

所述第二法兰盘的所述第三盘面包括并列设置的第一区域以及第二区域，所述第四盘面包括与所述第一区域对应设置的第三区域以及与所述第二区域对应设置的第四区域；

所述法兰固定在所述第一区域内，所述横梁向远离所述第二区域的方向延伸，若干所述支撑柱固定在所述第四区域内。

9.根据权利要求8所述的变电构架，其特征在于，

若干所述支撑柱的外周面与所述第四盘面之间均设有第四加强筋，所述第四加强筋的数量为多个，其中至少一个所述第四加强筋从所述第三区域延伸至所述第四区域。

10.根据权利要求8所述的变电构架，其特征在于，所述支撑件还包括安装支柱，所述安装支柱包括支撑部和安装盘面，所述支撑部一端固定在所述第二区域内，另一端设有所述安装盘面，用于固定连接避雷设备。

Images