一种输电线路耐张塔减震阻尼器及其安装结构制造技术

本发明专利技术公开了一种输电线路耐张塔减震阻尼器及其安装结构，减震阻尼器包括外筒，外筒内沿轴线方向设置若干相互匹配的楔形金属外环、楔形金属内环，楔形金属内环位于楔形金属外环的内侧，且相邻两个楔形金属外环或/和楔形金属内环之间具有间隙，外筒内沿轴线方向分布挡块一、压持机构，挡块一用于阻挡楔形金属外环、楔形金属内环，压持机构用于为楔形金属外环、楔形金属内环施加沿外筒轴向方向的作用力。本发明专利技术的目的在于提供一种输电线路耐张塔减震阻尼器及其安装结构，以解决现有技术中减震结构需改变输电塔本身的动力特性、只适用于还未建成的输电线路中的问题，实现不改变输电塔本身的动力特性、减震适用性极强的目的。

【技术实现步骤摘要】
一种输电线路耐张塔减震阻尼器及其安装结构
本专利技术涉及输电线路杆塔领域，具体涉及一种输电线路耐张塔减震阻尼器及其安装结构。
技术介绍
电力在国民经济建设中具有举足轻重的地位。输电塔是电力输电系统中的重要组成部分，是负荷电能输送的载体，也是重要的生命线结构工程。它与一般的土木工程结构不同，兼有塔状高耸结构和大跨度结构的共同特点，如塔体结构高、跨距大、柔性强等，其中最显著的特点是它由导线连接各个输电塔组成了绵延不断的连续体，对地震等灾害荷载反应敏感，容易在灾害荷载作用下发生破坏与倒塌现象。通常的输电线路结构参见图1和图2所示，导线和地线通过绝缘子串张拉于相邻耐张塔的横担处之间。随着我国输变电工程向高压、超高压和特高压方向发展，输电线路需要更高的电气间隙，使得输电塔单体结构变得更高更柔，根据经验这种柔性结构抗震性能良好。但在以往地震中，输电塔倒塌、导地线掉落的现象屡见不鲜，造成整条输电线路的瘫痪，数以百亿计的直接经济损失；而电力的缺失又进一步阻碍救援行动和重建家园的开展，更多次生灾害会因此引发。这种灾害现象与柔性结构抗震性能良好的特性不相符，是因为输电线路通过输电塔支撑并固定于输电塔上，输电塔又分为直立式和耐张式塔，直立式塔通过绝缘子悬吊输电线，耐张塔通过绝缘子张拉输电线，由耐张塔承担导线、地线中的不平衡张力。在地震作用下，相邻输电塔变形不一致，不断张拉导线和地线，产生巨大的不平衡张力，传递到耐张塔上产生巨大的冲击荷载。而连接导线和输电塔的绝缘子串是脆性材料，抗冲击性能和延性较差，容易在地震中被拉断；耐张塔本身为钢桁架结构，抗震性能良好，但在地震中不平衡张力传递到横担处，使其承受的巨大冲击荷载，横担高度因为要满足电气间隙的要求也相对较高，两个因素综合会在塔腿根部产生巨大弯矩，导致塔腿屈曲发生倒塌破坏。针对输电线路在地震中的损毁情况，一些研究者对输电塔结构本身进行了减震研究。国内外一些研究者在塔腿与塔腿之间以及塔腿与相邻的安装槽内壁之间均设置有弹性加强杆，开口上设置有盖体，盖体上设置有与塔腿相匹配的孔，塔身与基座的上表面之间设置有缓冲机构。这种通过设置的弹性加强杆及缓冲机构来耗能减震的输电塔，改变了输电塔本身的动力特性，且需要在输电塔杆件的相应部位开孔进行加强杆的连接，只适用于还未建成的输电线路。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种输电线路耐张塔减震阻尼器及其安装结构，以解决现有技术中减震结构需改变输电塔本身的动力特性、只适用于还未建成的输电线路中的问题，实现不改变输电塔本身的动力特性、减震适用性极强的目的。本专利技术通过下述技术方案实现：一种输电线路耐张塔减震阻尼器，包括外筒，所述外筒内沿轴线方向设置若干相互匹配的楔形金属外环、楔形金属内环，所述楔形金属内环位于楔形金属外环的内侧，且相邻两个楔形金属外环或/和楔形金属内环之间具有间隙，所述外筒内沿轴线方向分布挡块一、压持机构，所述挡块一用于阻挡楔形金属外环、楔形金属内环，所述压持机构用于为楔形金属外环、楔形金属内环施加沿外筒轴向方向的作用力。针对现有技术中减震结构需改变输电塔本身的动力特性、只适用于还未建成的输电线路中的问题，本专利技术提出种输电线路耐张塔减震阻尼器，其耗能原理是利用楔形金属内外环之间的摩擦来实现对地震能量的耗散：初始状态减震阻尼器的相邻楔形金属内环、楔形金属外环之间存在间隙，在楔形截面上存在摩擦力，当外力克服摩擦力时楔形金属内环、楔形金属外环之间发生滑动，间隙被压缩，楔形金属内环与楔形金属外环之间受到挤压而膨胀，沿外筒轴向发生相对滑移，滑移过程中摩擦力做功，动能向热能的转化，从而起到减弱地震输入能量的效果。当地震作用后，轴向力消失，楔形金属内环与外环的挤压和膨胀随之消失，本专利技术可以恢复到初始状态。其中，挡块一用于从一侧对楔形金属外环、楔形金属内环进行阻挡限位，压持机构用于传递外界的轴向作用力至楔形金属外环、楔形金属内环上，从而便于在外力作用时挤压楔形金属外环、楔形金属内环之间的间隙。本专利技术通过外筒内部大量的楔形金属外环、楔形金属内环进行耗能，消能减震效果好：用于耐张塔中，在地震作用下，导线中产生的巨大不平衡张力传递到本阻尼器后，使本阻尼器在轴力作用下处于工作状态，利用阻尼器内部楔形金属内外环之间的摩擦来实现对地震能量的耗散，减小导线作用到耐张塔横担上的冲击荷载，从而减小耐张塔的地震响应，达到良好的消能减震效果。本专利技术结构简单、安装方便、适用性强，将本专利技术应用于绝缘子串与耐张塔横担的连接中即可，因此可应用于未建成的输电线路，也可应用于已建成的输电线路，不需要对输电塔本身结构进行开孔改造，不改变输电塔本身的动力特性。优选的，所述压持机构包括一端插入至外筒内部的主轴，所述主轴上套设挤压楔块，所述挤压楔块与楔形金属外环、楔形金属内环相邻，挤压楔块远离楔形金属外环、楔形金属内环所在方向的一侧设置挡块二，所述主轴穿过挡块二，主轴上还套设紧固件，所述紧固件压持挤压楔块。主轴用于与外界进行连接，并将外力传递至本减震阻尼器内部。当外力作用在主轴上时，主轴向外筒内部进行移动，通过紧固件推动挤压楔块向内运动，挤压楔块挤压楔形金属外环与楔形金属内环，使其内部缝隙被压缩，实现金属摩擦耗能的过程。所述挤压楔块外设置相匹配的滑动楔块，所述滑动楔块与所述挤压楔块相互啮合。滑动楔块能够相对挤压楔块朝径向滑动，同时滑动楔块的外侧又被外筒内壁所阻挡，因此通过滑动楔块来对挤压楔块进行准确定位，两者相互啮合起到限位作用。还包括套设在主轴上的弹簧，所述弹簧位于挡块一、挡块二之间。紧固件压持挤压楔块时，同样会压持所述弹簧，进而通过弹性势能的转化进一步的实现能量消耗。并且在外力消失后，由弹簧的弹性力推动挤压楔块、紧固件复位，实现本专利技术的自动复位。所述主轴位于外筒外部的一端、所述外筒远离主轴伸出方向的一端均设置连接板，所述连接板上设置安装孔。便于与电塔进行连接。一种输电线路耐张塔减震阻尼器的安装结构，包括耐张塔，所述耐张塔上设置耐张塔横担，减震阻尼器的两端分别与耐张塔横担端部、绝缘子串连接。优选的，导线、地线通过绝缘子串张拉于相邻的输电塔之间。优选的，减震阻尼器的两端通过球铰与耐张塔横担端部、绝缘子串分别铰接。本专利技术与现有技术相比，具有如下的优点和有益效果：本专利技术一种输电线路耐张塔减震阻尼器及其安装结构，在地震作用下，导线中产生的巨大不平衡张力传递到本阻尼器后，使本阻尼器在轴力作用下处于工作状态，利用阻尼器内部楔形金属内外环之间的摩擦来实现对地震能量的耗散，减小导线作用到耐张塔横担上的冲击荷载，从而减小耐张塔的地震响应，达到良好的消能减震效果。本专利技术结构简单、安装方便、适用性强，将本专利技术应用于绝缘子串与耐张塔横担的连接中即可，因此可应用于未建成的输电线路，也可应用于已建成的输电线路，不需要对输电塔本身结构进行开孔改造，不改变输电塔本身的动力特性。附图说明此处所说明的附图用来提供对本专利技术实施例的进一步理解，构成本申请的一部分，并不构成对本专利技术实施例的限定。在附图中：图1为现有技术中电塔示意图；图2为现有技术中电塔横担连接处的示意图；图3为本专利技术具体实施例中减震阻尼器的结构示意图；图4为本专利技术具体实施例中减震阻尼器的的局部示意图；图5为本专利技术具体实施例的安装示意图；图6为本专利技术具体实施例中本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种输电线路耐张塔减震阻尼器，包括外筒(9)，其特征在于，所述外筒(9)内沿轴线方向设置若干相互匹配的楔形金属外环(7)、楔形金属内环(8)，所述楔形金属内环(8)位于楔形金属外环(7)的内侧，且相邻两个楔形金属外环(7)或/和楔形金属内环(8)之间具有间隙，所述外筒(9)内沿轴线方向分布挡块一(15)、压持机构，所述挡块一(15)用于阻挡楔形金属外环(7)、楔形金属内环(8)，所述压持机构用于为楔形金属外环(7)、楔形金属内环(8)施加沿外筒(9)轴向方向的作用力。

【技术特征摘要】
1.一种输电线路耐张塔减震阻尼器，包括外筒(9)，其特征在于，所述外筒(9)内沿轴线方向设置若干相互匹配的楔形金属外环(7)、楔形金属内环(8)，所述楔形金属内环(8)位于楔形金属外环(7)的内侧，且相邻两个楔形金属外环(7)或/和楔形金属内环(8)之间具有间隙，所述外筒(9)内沿轴线方向分布挡块一(15)、压持机构，所述挡块一(15)用于阻挡楔形金属外环(7)、楔形金属内环(8)，所述压持机构用于为楔形金属外环(7)、楔形金属内环(8)施加沿外筒(9)轴向方向的作用力。2.根据权利要求1所述的一种输电线路耐张塔减震阻尼器，其特征在于，所述压持机构包括一端插入至外筒(9)内部的主轴(16)，所述主轴(16)上套设挤压楔块(11)，所述挤压楔块(11)与楔形金属外环(7)、楔形金属内环(8)相邻，挤压楔块(11)远离楔形金属外环(7)、楔形金属内环(8)所在方向的一侧设置挡块二(14)，所述主轴(16)穿过挡块二(14)，主轴(16)上还套设紧固件(12)，所述紧固件(12)压持挤压楔块(11)。3.根据权利要求2所述的一种输电线路耐张塔减震阻尼器，其特征在于，所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：卜祥航，曹永兴，谢强，吴驰，朱军，刘凤莲，薛志航，
申请(专利权)人：国网四川省电力公司电力科学研究院，
类型：发明
国别省市：四川,51