用于支柱类电气设备的铅合金剪切型减震器制造技术

本发明专利技术提供了一种用于支柱类电气设备的铅合金剪切型减震器。其中，该减震器包括：中心轴、筒体和铅合金元件；其中，所述中心轴可滑动地套设于所述筒体内，并且，中心轴的外壁开设有第一凹槽，筒体的内壁开设有第二凹槽，第一凹槽与第二凹槽位置相对应且围设成一空腔；铅合金元件嵌设于空腔内且与空腔的形状相适配；中心轴的第一端置于筒体外，用于与电气设备相连接；筒体用于与电气设备底座相连接。本发明专利技术中，通过在减震器的中心轴的外壁开设第一凹槽，在筒体的内壁开设与第一凹槽位置相对应的第二凹槽，将铅铝合金元件嵌设与第二凹槽与第一凹槽围设成的空腔中，当中心轴与筒体相互错动时，铅铝合金元件受到剪切后能有效地吸收地震能量。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及电力系统
，具体而言，涉及一种用于支柱类电气设备的铅合金剪切型减震器。
技术介绍
我国位于亚欧地震带和环太平洋地震带之间，属于地震多发国家。变电站和换流站内的电力设备作为“生命线工程”的关键环节，其抗震问题的重要性不言而喻。其中，支柱类电气设备具有重心高、长径比大、自振频率接近地震波频率、地震易损性较高等不利于抗震的结构特点，因此，处于高烈度地震区内的支柱类电气设备往往要采取安装减震器的措施保证其抗震安全性。现有的剪切型铅减震器包括上下两个盖板、中间滑动板和铅柱，铅柱置于上、下两个盖板分别与中间滑动板围设的空腔中，当地震发生时，中间滑动板会与上、下两个盖板发生相对位移，从而对铅柱产生剪切作用，铅柱发生变形消耗一部分地震能量，由于纯铅的强度及韧性较低，当发生较高级地震时，铅柱很容易断裂，在一定程度上影响了减震器的减震效率。
技术实现思路
鉴于此，本专利技术提出了一种减震器，旨在解决现有减震器减震效率较低的问题。一个方面，本专利技术提出了一种用于支柱类电气设备的铅合金剪切型减震器，其特征在于，包括：中心轴、筒体和铅合金元件；其中，所述中心轴可滑动地套设于所述筒体内，并且，所述中心轴的外壁开设有第一凹槽，所述筒体的内壁开设有第二凹槽，所述第一凹槽与所述第二凹槽位置相对应且围设成一空腔；所述铅合金元件嵌设于所述空腔内且与所述空腔的形状相适配；所述中心轴的第一端置于所述筒体外，用于与电气设备相连接；所述筒体用于与电气设备底座相连接。进一步地，上述用于支柱类电气设备的铅合金剪切型减震器中，所述铅合金元件为铅铝合金元件。进一步地，上述用于支柱类电气设备的铅合金剪切型减震器中，所述铅铝合金元件中铝与铅的质量配比范围为0.01％～0.2％。进一步地，上述用于支柱类电气设备的铅合金剪切型减震器中，所述铅铝合金元件中铝与铅的质量配比0.05％。进一步地，上述用于支柱类电气设备的铅合金剪切型减震器中，还包括：连接于所述中心轴第二端的限位板；其中，所述限位板置于所述筒体的外部且与所述筒体的第二端之间留有预设距离。进一步地，上述用于支柱类电气设备的铅合金剪切型减震器中，所述限位板通过限位销钉与所述筒体的第二端相连接。进一步地，上述用于支柱类电气设备的铅合金剪切型减震器中，所述第一凹槽至少为两个，且各所述第一凹槽沿所述中心轴外壁的周向分布；所述第二凹槽至少为两个，且各所述第二凹槽沿所述筒体内壁的周向分布；各所述第一凹槽与各所述第二凹槽的位置一—对应且围设成相应的空腔。进一步地，上述用于支柱类电气设备的铅合金剪切型减震器中，所述第一凹槽沿所述中心轴的外壁的周向均匀分布；所述第二凹槽沿所述筒体的内壁的周向均匀分布。进一步地，上述用于支柱类电气设备的铅合金剪切型减震器中，所述中心轴的第一端沿轴向开设有用于与电气设备相连接的内螺纹孔。进一步地，上述用于支柱类电气设备的铅合金剪切型减震器中，还包括：两个锁紧螺母；其中，所述筒体靠近第一端的外壁开设有外螺纹；两个所述锁紧螺母与所述筒体螺纹连接，所述电气设备底座的连接部套设于所述筒体且夹设于两个所述锁紧螺母之间。本专利技术中，通过在减震器的中心轴的外壁开设第一凹槽，在筒体的内壁开设与第一凹槽位置相对应的第二凹槽，将铅铝合金元件嵌设与第二凹槽与第一凹槽围设成的空腔中，当中心轴与筒体相互错动时，铅铝合金元件受到剪切后能有效地吸收地震能量，提高了减震器的减震效率。附图说明通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本专利技术的限制。而且在整个附图中，用相同的参考符号表示相同的部件。在附图中：图1为本专利技术实施例提供的用于支柱类电气设备的铅合金剪切型减震器的结构示意图；图2为本专利技术实施例提供的用于支柱类电气设备的铅合金剪切型减震器的中心轴的剖面图；图3为本专利技术实施例提供的用于支柱类电气设备的铅合金剪切型减震器的筒体的剖面图；图4为本专利技术实施例提供的用于支柱类电气设备的铅合金剪切型减震器的剖面图；图5为本专利技术实施例提供的用于支柱类电气设备的铅合金剪切型减震器中铅铝合金元件的冲击功试验结果图。具体实施方式下面将参照附图更详细地描述本公开的示例性实施例。虽然附图中显示了本公开的示例性实施例，然而应当理解，可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了能够更透彻地理解本公开，并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。需要说明的是，在不冲突的情况下，本专利技术中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本专利技术。参见图1，图中示出了本实施例提供的用于支柱类电气设备的铅合金剪切型减震器的优选结构。如图所示，该用于支柱类电气设备的铅合金剪切型减震器包括：中心轴1、筒体2和铅合金元件3。其中，中心轴1可滑动地套设于筒体2内，当地震发生时，中心轴1与筒体2会发生相互错动，从而对铅合金元件3产生剪切，铅合金元件3受到剪切力后产生塑性变形，吸收地震能量。中心轴1和筒体2的材料可以为不锈钢材，也可以为其他材料，本实施例对其不作任何限定。中心轴1的第一端置于筒体2外，用于与电气设备相连接。当中心轴1相对筒体2向中心轴1第二端移动时，会带动电气设备挤压筒体2第一端，将中心轴1的第一端置于筒体2外可以防止电气设备过度挤压筒体2，而使减震器遭到破坏。筒体2用于与电气设备底座相连接，使得筒体2固定于电气设备的底座上。参见图2和图3，中心轴1的外壁开设有第一凹槽11，筒体2的内壁开设有第二凹槽21，第一凹槽11和第二凹槽21的形状和尺寸可以根据实际情况进行选择，本实施例对其不作任何限定。第一凹槽11与第二凹槽21位置相对应且围设成一空腔，铅合金元件3嵌设于该空腔内且与该空腔的形状相适配，即空腔的轮廓即是铅合金元件3的形状。本实施例中，铅合金元件3为减震器中用来吸收地震能量的的核心元件，铅合金元件3的材料可以是铅锡合金、铅锑合金或铅铝合金等，优选地，铅合金元件3为铅铝合金元件。本
人员应该理解，铅铝合金是以铅为基材加入铝元素组成的合金，其具有较强的延性和柔性，在受力变形过程中可以吸收大量的能量；同时，铅铝合金具有较高的强度和较好的力学性能，所以可以在较大作用力下发生塑性变形且不断裂，能有效提高电气设备的抗震安全性。本实施例对不同质量配比的铅铝合金的性能进行了试验，并与纯铅的性能进行了对比，本试验中，Pb代表纯铅，Pb-0.05Al代表铝与铅的质量比为0.05％的铅铝合金，Pb-0.1Al代表铝与铅的质量比为0.1％的铅铝合金，Pb-0.15Al代表铝与铅的质量比为0.15％的铅铝合金。试验结果如下：表1：不同质量配比的铅铝合金的抗拉强度试验从表1可以看出，铅铝合金强度高于纯铅，当铝与铅的质量比为0.05％时，铅铝合金强度可提高36％；铝与铅的质量比为0.10％、0.15％时，合金强度分别提高了18％、26％。加入铝后，铅铝合金断裂后伸长率和断面收缩率均未受到影响，说明适量铝的加入在提高纯铅强度的同时并未影响纯铅的塑性。参见图5，图中示出了不同质量配比的铅铝合金的冲击功随温度变化的曲线，其中：曲线31代表铝与铅的质量比为0.05％的铅铝合金的冲击功随温度变化的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于支柱类电气设备的铅合金剪切型减震器，其特征在于，包括：中心轴(1)、筒体(2)和铅合金元件(3)；其中，所述中心轴(1)可滑动地套设于所述筒体(2)内，并且，所述中心轴(1)的外壁开设有第一凹槽(11)，所述筒体(2)的内壁开设有第二凹槽(21)，所述第一凹槽(11)与所述第二凹槽(21)位置相对应且围设成一空腔；所述铅合金元件(3)嵌设于所述空腔内且与所述空腔的形状相适配；所述中心轴(1)的第一端置于所述筒体(2)外，用于与电气设备相连接；所述筒体(2)用于与电气设备底座相连接。

【技术特征摘要】
1.一种用于支柱类电气设备的铅合金剪切型减震器，其特征在于，包括：中心轴(1)、筒体(2)和铅合金元件(3)；其中，所述中心轴(1)可滑动地套设于所述筒体(2)内，并且，所述中心轴(1)的外壁开设有第一凹槽(11)，所述筒体(2)的内壁开设有第二凹槽(21)，所述第一凹槽(11)与所述第二凹槽(21)位置相对应且围设成一空腔；所述铅合金元件(3)嵌设于所述空腔内且与所述空腔的形状相适配；所述中心轴(1)的第一端置于所述筒体(2)外，用于与电气设备相连接；所述筒体(2)用于与电气设备底座相连接。2.根据权利要求1所述的用于支柱类电气设备的铅合金剪切型减震器，其特征在于，所述铅合金元件(3)为铅铝合金元件。3.根据权利要求2所述的用于支柱类电气设备的铅合金剪切型减震器，其特征在于，所述铅铝合金元件中铝与铅的质量配比的范围为0.01％～0.2％。4.根据权利要求3所述的用于支柱类电气设备的铅合金剪切型减震器，其特征在于，所述铅铝合金元件中铝与铅的质量配比为0.05％。5.根据权利要求1至4中任一项所述的用于支柱类电气设备的铅合金剪切型减震器，其特征在于，还包括：连接于所述中心轴(1)第二端的限位板(7)；其中，所述限位板(7)置于所述筒体(2)的外部且与所述筒体(2)的第二端之间留有预设距离。6.根据权利要求...

【专利技术属性】
技术研发人员：程永锋，卢智成，朱祝兵，刘振林，李圣，孙宇晗，钟珉，林森，张谦，韩嵘，
申请(专利权)人：中国电力科学研究院，国家电网公司，
类型：发明
国别省市：北京;11