一种内置式电涡流调谐质量阻尼器制造技术

本发明专利技术提供一种内置式电涡流调谐质量阻尼器，包括第一固定件(2)、吊杆(4)、质量块(5)、铜块(6)和第二固定件(7)；吊杆(4)上端固定于第一固定件(2)的中心位置，其下端与质量块(5)固定；铜块(6)固定于第二固定件(7)的中心位置，吊杆随着质量块摆动，能够对规格和质量较大的避雷针进行减振，且减振效果好，通过螺栓固定在钢管式避雷针内壁，耐候性好，避免使用焊接工艺，便于安装和施工；本发明专利技术通过吊杆将质量块悬挂到钢管式避雷针内部，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；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。

A built-in eddy current tuned mass damper

【技术实现步骤摘要】
一种内置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
，具体涉及一种内置式电涡流调谐质量阻尼器。
技术介绍
为防止变电站内的重要电气设备遭受雷击而损坏，通常会在变电站内架设避雷针。避雷针常采用独立钢管样式，设计、加工和安装都比较方便，在国内被广泛使用。但是独立钢管样式的避雷针也有其缺点，当风吹过钢管避雷针时，会在钢管避雷针后部产生交替脱落的旋涡，旋涡会产生横风向上的涡脱力。当旋涡脱落的频率与钢管避雷针的固有频率相接近时，就会发生共振现象，工程中称之为“涡激振动”。这种高频往复的振动，很有可能引起钢管避雷针发生疲劳破坏，导致出现钢管避雷针的断裂倒塌事故。避雷针是变电站的重要组成部分，承担着变电站防雷的重要作用。在避雷针结构设计中，主要考虑了顺风向风振的影响，但是避雷针结构在较低风速下还会发生横风向的涡振，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)安装在避雷针外部，耐候性差；4)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内置式电涡流调谐质量阻尼器，包括第一固定件(2)、吊杆(4)、质量块(5)、铜块(6)和第二固定件(7)；吊杆(4)上端固定于第一固定件(2)的中心位置，其下端与质量块(5)固定；铜块(6)固定于第二固定件(7)的中心位置，吊杆随着质量块摆动，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内置式电涡流调谐质量阻尼器，包括第一固定件(2)、吊杆(4)、质量块(5)、铜块(6)和第二固定件(7)；所述第一固定件(2)和第二固定件(7)均固定于钢管避雷针(1)内壁上，所述吊杆(4)上端固定于第一固定件(2)的中心位置，其下端与质量块(5)固定；所述铜块(6)固定于第二固定件(7)的中心位置，所述铜块(6)与质量块(5)留有一定距离。所述第一固定件(2)和第二固定件(7)大小相同，且均为十字固定杆。所述十字固定杆中相邻两个肢边的夹角为90°，且设有倒角圆弧。所述铜块(6)为圆形，其厚度为1～3cm。所述距离为3～10mm。所述吊杆(4)为实心的圆柱体，材质为不锈钢或铝。所述质量块(5)中心位置设有通孔；所述吊杆(4)的下端穿过通孔，并与质量块(5)固定。所述质量块(5)为圆盘状永磁体，其轴向充磁。所述吊杆(4)与第一固定件(2)之间、吊杆(4)与质量块(5)之间以及铜块(6)与第二固定件(7)之间均采用螺栓固定。所述质量块(5)与钢管避雷针(1)之间的距离大于最大水平设计振幅；所述吊杆(4)的长度和质量块(5)的质量均根据最大水平设计振幅确定；所述最大水平设计振幅根据风速和钢管避雷针(1)的质量确定。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：本专利技术提供的内置式电涡流调谐质量阻尼器包括第一固定件(2)、吊杆(4)、质量块(5)、铜块(6)和第二固定件(7)；第一固定件(2)和第二固定件(7)均固定于钢管避雷针(1)内壁上，吊杆(4)上端固定于第一固定件(2)的中心位置，其下端与质量块(5)固定；铜块(6)固定于第二固定件(7)的中心位置，铜块(6)与质量块(5)留有一定距离，吊杆随着质量块摆动，能够对规格和质量较大的避雷针进行减振，且减振效果好；本专利技术提供的内置式电涡流调谐质量阻尼器为内置式，且通过螺栓固定在钢管式避雷针内壁，耐候性好，避免使用焊接工艺，便于安装和施工；本专利技术通过吊杆将质量块悬挂到钢管式避雷针内部，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盘状永磁体，圆盘状永磁体产生磁场，当圆盘状永磁体相对于铜块发生相对运动，在铜块中会产生涡电流，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，铜块会切割质量块周围的磁感线，形成磁阻尼，且通过调节铜快的厚度、永磁体与铜块之间的距离(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直径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内置式电涡流调谐质量阻尼器正视图；图2是本专利技术实施例中内置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第一固定件/第二固定件结构图；图中，1、钢管避雷针，2、第一固定件，3、螺栓，4、吊杆，5、质量块，6、铜块，7、第二固定件，8、螺栓孔。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内置式电涡流调谐质量阻尼器，其通过螺栓3固定到钢管式避雷针1的内部，本专利技术实施例提供的内置式电涡流调谐质量阻尼器包括第一固定件2、吊杆4、质量块5、铜块6和第二固定件7；第一固定件2和第二固定件7均固定于钢管避雷针1内壁上，吊杆4上端固定于第一固定件2的中心位置，其下端与质量块5固定；铜块6固定于第二固定件7的中心位置。第一固定件2和第二固定件7大小相同，且均为十字固定杆，第一固定件2和第二固定件7上设有螺栓孔8，第一固定件2和第二固定件7通过螺栓穿过螺栓孔8与钢管避雷针1的内壁固定。十字固定杆中相邻两个肢边的夹角为90°，且设有倒角圆弧。铜块6为圆形或方形，其厚度为1～3cm。铜块6与质量块5留有一定距离，该距离为3～10mm。吊杆4为实心的圆柱体，材质为不锈钢或铝。质量块5中心位置设有通孔；吊杆4的下端穿过通孔，并与质量块5固定。质量块5为圆盘状永磁体，其轴向充磁。吊杆4与本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种内置式电涡流调谐质量阻尼器，其特征在于，包括第一固定件(2)、吊杆(4)、质量块(5)、铜块(6)和第二固定件(7)；/n所述第一固定件(2)和第二固定件(7)均固定于钢管避雷针(1)内壁上，所述吊杆(4)上端固定于第一固定件(2)的中心位置，其下端与质量块(5)固定；所述铜块(6)固定于第二固定件(7)的中心位置，所述铜块(6)与质量块(5)留有一定距离。/n

【技术特征摘要】
1.一种内置式电涡流调谐质量阻尼器，其特征在于，包括第一固定件(2)、吊杆(4)、质量块(5)、铜块(6)和第二固定件(7)；
所述第一固定件(2)和第二固定件(7)均固定于钢管避雷针(1)内壁上，所述吊杆(4)上端固定于第一固定件(2)的中心位置，其下端与质量块(5)固定；所述铜块(6)固定于第二固定件(7)的中心位置，所述铜块(6)与质量块(5)留有一定距离。


2.根据权利要求1所述的内置式电涡流调谐质量阻尼器，其特征在于，所述第一固定件(2)和第二固定件(7)大小相同，且均为十字固定杆。


3.根据权利要求2所述的内置式电涡流调谐质量阻尼器，其特征在于，所述十字固定杆中相邻两个肢边的夹角为90°，且设有倒角圆弧。


4.根据权利要求1所述的内置式电涡流调谐质量阻尼器，其特征在于，所述铜块(6)为圆形，其厚度为1～3cm。


5.根据权利要求1所述的内置式电涡流调谐质量阻尼器，其特征在于，所述距离为3～10mm。

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【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