本发明专利技术提供一种套环式电涡流调谐质量阻尼器，包括中空的套筒式框架(1)、设于套筒式框架(1)内部的质量块(3)、铜板(5)和多根吊杆(2)；多根吊杆(2)均匀且对称布置于钢管避雷针(9)周围，每根吊杆(2)上端与套筒式框架(1)顶部固定，其下端与质量块(3)固定，铜板(5)位于套筒式框架(1)底部，能够对规格和质量较大的避雷针进行减振，且减振效果好，套筒式框架通过螺栓与钢管避雷针固定，避免使用焊接工艺，便于安装和施工；吊杆无初始摩擦，在360°各个方向上截面惯性矩相同，可以在各个方向上控制风产生的钢管避雷针振动，无需外界提供能量，且弹性模量较小，截面尺寸较大，长度尺寸较小，便于阻尼器设计、制作与安装。
【技术实现步骤摘要】
一种套环式电涡流调谐质量阻尼器
本专利技术涉及电力工程风振控制
，具体涉及一种套环式电涡流调谐质量阻尼器。
技术介绍
雷击会造成直接或者间接的人员伤亡和财产损失，并且后果都极其惨重，在电力工程中，避雷针作为变电站的重要组成部分，起着变电站防雷的重要作用。避雷针常采用独立钢管的结构型式，由几根钢管套接而成，设计、加工和安装都比较方便，有自重轻、外形美观、占地小、设备检修维护容易等优点，在国内外被广泛应用。但钢管构件在较低风速下会发生横风向的振动，一般称作涡振，或微风振动。这是由于在来流风的作用下，在钢管避雷针的后部产生交替脱落的旋涡，旋涡会产生横风向的脱涡力，当脱涡力的频率与结构的频率相接近时，就发生了涡激共振。这种高频往复的荷载，通常会引起避雷针发生断裂倒塌事故。从220kV～750kV线路的变电站都发生过钢管避雷针倒塌事故，因此钢管避雷针的风振控制问题已经成为输变电工程中急待解决的关键问题。现有技术中变电站避雷针减振装置包括沿圆周套接在避雷针针体顶部外壁面上的环箍，环箍的外部水平套设有环形质量块，环箍的外壁与环形质量块的内壁之间连接有弹簧和阻尼器，环箍上方的避雷针针体上向外延伸固定有支架，支架通过悬挂线缆连接环形质量块的上端面。支架采用若干根焊接在避雷针针体上的支撑杆，支撑杆向外延伸且均匀分布在避雷针针体外周。上述减振装置的缺点如下：1)与避雷针连接时，大量使用焊接工艺，不便于安装和施工；2)大量使用弹簧提供弹性力，制约了减振装置的尺寸，往往尺寸较大，不便于小型化发展；3)使用悬挂线缆提供对质量块的支撑，其强度有限，限制了质量块的质量，无法对规格较大、质量较大的避雷针进行减振。
技术实现思路
为了克服上述现有技术中无法对规格和质量较大的避雷针进行减振的不足，本专利技术提供一种套环式电涡流调谐质量阻尼器，包括中空的套筒式框架(1)、设于套筒式框架(1)内部的质量块(3)、铜板(5)和多根吊杆(2)；套筒式框架(1)套接于钢管避雷针(9)外，多根吊杆(2)设置于钢管避雷针(9)周围，且均匀、对称布置，每根吊杆(2)上端与套筒式框架(1)顶部固定，其下端与质量块(3)固定，铜板(5)位于套筒式框架(1)底部，通过多根吊杆提供质量块的支撑，吊杆随着质量块摆动，质量块的质量范围较大，能够对规格和质量较大的避雷针进行减振，且减振效果好。为了实现上述专利技术目的，本专利技术采取如下技术方案：本专利技术提供一种套环式电涡流调谐质量阻尼器，包括中空的、套筒式框架(1)、设于套筒式框架(1)内部的质量块(3)、铜板(5)和多根吊杆(2)；套筒式框架(1)套接于钢管避雷针(9)外，多根吊杆(2)设置于钢管避雷针(9)周围，且均匀、对称布置，每根吊杆(2)上端与套筒式框架(1)顶部固定，其下端与质量块(3)固定，所述铜板(5)位于套筒式框架(1)底部。所述质量块(3)为圆环状永磁体，其轴向充磁；所述质量块(3)的内径大于钢管避雷针(9)的外径；所述质量块(3)的质量根据钢管避雷针(9)的质量确定。所述质量块(3)沿圆周方向设有与吊杆(2)数量相同、且位置匹配的通孔(7)；所述吊杆(2)下端穿过通孔(7)，并通过螺栓与质量块(3)固定。所述铜板(5)为圆形或方形；其内径等于钢管避雷针(9)的外径，其厚度为2～5cm。还包括与吊杆(2)数量相同的铁块(4)，所述铁块(4)吸附于质量块(3)底部，且铁块(4)吸附于质量块(3)底部后距离套筒式框架(1)的底部铜板(5)存在一定距离；所述铁块(4)的质量根据质量块(3)的质量确定。所述吊杆(2)为实心的圆柱体；多根吊杆(2)的长度和直径均相等。所述距离为3～5mm。所述质量块(3)与套筒式框架(1)之间的水平距离、质量块(3)与钢管避雷针(9)之间的水平距离均大于最大水平设计振幅；所述最大水平设计振幅基于风速确定。所述吊杆(2)的材质为不锈钢或铝；所述吊杆(2)的直径为3～10mm，数量为3～5。所述套筒式框架(1)的材质为金属；所述套筒式框架(1)与钢管避雷针(9)之间设有橡胶垫。与最接近的现有技术相比，本专利技术提供的技术方案具有以下有益效果：本专利技术提供的套环式电涡流调谐质量阻尼器包括中空的套筒式框架(1)、设于套筒式框架(1)内部的质量块(3)、铜板(5)和多根吊杆(2)；套筒式框架(1)套接于钢管避雷针(9)外；多根吊杆(2)设置于所述钢管避雷针(9)周围，且均匀、对称布置，每根吊杆(2)上端与套筒式框架(1)顶部固定，其下端与质量块(3)固定，铜板(5)位于套筒式框架(1)底部，通过多根吊杆提供质量块的支撑，吊杆随着质量块摆动，质量块的质量范围较大，能够对规格和质量较大的避雷针进行减振，且减振效果好；本专利技术中套筒式框架套在钢管避雷针上，且套筒式框架通过螺栓与钢管避雷针固定，避免使用焊接工艺，便于安装和施工；本专利技术通过多根吊杆将质量块悬挂到套筒式框架内部，不会对减振装置的尺寸形成限制，使得减振装置能够适用于多种规格的钢管避雷针；本专利技术中的吊杆无初始摩擦，为阻尼器的阻尼提供了极低的下限值，提高了阻尼器风振控制的敏感度，在钢管避雷针出现小幅振动时就可以起到抑制振动的作用，吊杆在360°各个方向上截面惯性矩相同，可以在各个方向上控制风产生的钢管避雷针振动，无需外界提供能量，且弹性模量较小，截面尺寸较大，长度尺寸较小，便于阻尼器设计、制作与安装；本专利技术中的质量块为圆环状永磁体，圆环状永磁体产生磁场，当圆环状永磁体相对于铜板发生相对运动，在铜板中会产生涡电流，振动能量耗散为涡电流产生的热能，无需外部能源，可以实现较大的阻尼比，且质量块的摆动过程中，铜板会切割质量块周围的磁感线，形成磁阻尼，且通过调节铁块的质量、铜板的厚度、铁块与铜板之间的距离(即空气间隙)灵活调节磁阻尼的大小，具有较大的调节范围；本专利技术通过改变吊杆的截面大小和长度改变阻尼器刚度，使得阻尼器刚度零活可调，且不存在机械摩擦问题和密封问题，可靠性和耐久性好。附图说明图1是本专利技术实施例中套环式电涡流调谐质量阻尼器结构图；图2是本专利技术实施例中套环式电涡流调谐质量阻尼器俯视图；图3是本专利技术实施例中质量块结构图；图4是本专利技术实施例中套环式电涡流调谐质量阻尼器安装示意图；图中，1、套筒式框架，2、吊杆，3、质量块，4、铁块，5、铜板，6、螺栓，7、设置于质量块上的通孔，8、阻尼器，9、钢管避雷针。具体实施方式下面结合附图对本专利技术作进一步详细说明。本专利技术实施例提供了一种套环式电涡流调谐质量阻尼器，如图1和图2所示，包括套筒式框架1、设于套筒式框架1内部的质量块3、铜板5和多根吊杆2；套筒式框架1套接于钢管避雷针9外；多根吊杆2设置于钢管避雷针9周围，且均匀、对称布置，每根吊杆2上端与套筒式框架1顶部固定，其下端与质量块3固定，铜板5位于套筒式框架1底部。如图本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种套环式电涡流调谐质量阻尼器，其特征在于，包括中空的套筒式框架(1)、设于套筒式框架(1)内部的质量块(3)、铜板(5)和多根吊杆(2)；/n所述套筒式框架(1)套接于钢管避雷针(9)外；/n多根吊杆(2)设置于所述钢管避雷针(9)周围，且均匀、对称布置，每根吊杆(2)上端与套筒式框架(1)顶部固定，其下端与质量块(3)固定，所述铜板(5)位于套筒式框架(1)底部。/n
【技术特征摘要】
1.一种套环式电涡流调谐质量阻尼器，其特征在于，包括中空的套筒式框架(1)、设于套筒式框架(1)内部的质量块(3)、铜板(5)和多根吊杆(2)；
所述套筒式框架(1)套接于钢管避雷针(9)外；
多根吊杆(2)设置于所述钢管避雷针(9)周围，且均匀、对称布置，每根吊杆(2)上端与套筒式框架(1)顶部固定，其下端与质量块(3)固定，所述铜板(5)位于套筒式框架(1)底部。
2.根据权利要求1所述的套环式电涡流调谐质量阻尼器，其特征在于，所述质量块(3)为圆环状永磁体，其轴向充磁。
3.根据权利要求2所述的套环式电涡流调谐质量阻尼器，其特征在于，所述质量块(3)的内径大于钢管避雷针(9)的外径；
所述质量块(3)的质量根据钢管避雷针(9)的质量确定。
4.根据权利要求1所述的套环式电涡流调谐质量阻尼器，其特征在于，所述质量块(3)沿圆周方向设有与吊杆(2)数量相同、且位置匹配的通孔(7)；
所述吊杆(2)下端穿过通孔(7)，并通过螺栓与质量块(3)固定。
5.根据权利要求1所述的套环式电涡流调谐质量阻尼器，其特征在于，所述铜板(5)为圆形或方形；其内径等于钢管避雷针(9)的外径，其厚度为2～5cm。
6.根据权利要求1或2所述的套环式电涡流调谐质量阻尼器...
【专利技术属性】
技术研发人员：黄国，张宏杰，杨风利，韩军科，邵帅，
申请(专利权)人：中国电力科学研究院有限公司，国家电网有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11
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