一种防振锤及防振锤中阻尼液介质质量的确定方法技术

本发明专利技术专利给出了一种防振锤及防振锤中阻尼液介质质量的确定方法，所述防振锤包括竖向和横向设置的阻尼件，所述横向设置的阻尼件由同一水平面对称设置的阻尼件组成；所述竖向阻尼件和所述横向阻尼件两者垂直连接，其连接点位于所述横向阻尼件的中点。该防振锤具有三种耗能结构：即内容纳阻尼液体介质的半球形阻尼件，依靠线股之间摩擦耗能的钢绞线结构以及具有滞回耗能能力的竖向阻尼件。这三套耗能系统均能耗散竖向的风振能量，因此，本发明专利技术专利的这两套耗能系统均可以有效的降低档距内大跨越导线的竖向风振。

【技术实现步骤摘要】
一种防振锤及防振锤中阻尼液介质质量的确定方法
本专利技术涉及电网防灾
，具体涉及一种防振锤及防振锤中阻尼液介质质量的确定方法。
技术介绍
大跨越特高强铝合金绞线在持续稳定风的作用下，导线与防振锤连接处容易出现磨损甚至发生断股，严重威胁线路安全运行。此外，防振锤只是在几个固有频率下具有降低输电导线的振动的作用，在这几个频率点之外，防振锤降低风振的效果明显降低。再有，现有的防振锤基本只靠钢绞线的摩擦来耗散风能，因此其阻尼系数较低。减振设备长期的微振动及自重压力可以使设备缓慢的产生较大的塑性变形，会导致减震装置的性能不稳定。为了减低铝合金绞线微风振动给输电导线带来的损害，急需一种减振装置，而由于减振装置需要暴露在风霜雪雨等天气下，因此对装置的材料选择也是至关重要的。
技术实现思路
本专利技术专利提供了一种新型阻尼防振锤，该装置具有较高的阻尼系数，降低导线竖向风振的频带较宽，能够降低防振锤对输电导线磨损程度，还可以防止设备发生形变的问题，确保电网运行安全。针对现有技术的不足，本申请设计了一种防振锤及防振锤中阻尼液介质质量的确定方法；该防振锤由钢绞线、锤头和线夹组成；该防振锤的锤头是由实心锤头和空心锤头通过法兰连接而成，实心锤头和钢绞线通过套管压接在一起，顶部用锡封装在一起；空心锤头设有一套阻尼液耗能减振装置，该装置由球形空心壳体、隔板及阻尼液组成，空心锤内的隔板设置了大孔和小孔两中孔，以增大阻尼液流动的阻力；所述线夹下部冲压连接钢绞线，锤头与钢绞线铆接连接；该防振锤线夹由输电导线夹头、S形阻尼耗能金属板、钢绞线紧固件和紧固螺栓组成；S形阻尼耗能金属板通过紧固螺栓与线夹连接；线夹底部设置有通孔，钢绞线穿过该通孔，用压接的方式和线夹本体连接。本专利技术的目的是通过下述技术方案予以实现的：本专利技术提供了一种防振锤，所述防振锤包括竖向和横向设置的阻尼件，包括：所述横向设置的阻尼件由同一水平面对称设置的阻尼件组成；所述竖向阻尼件和所述横向阻尼件两者垂直连接，其连接点位于所述横向阻尼件的中点。所述同一水平面对称设置的阻尼件包括左右两部分阻尼件；每一部分阻尼件由依次设置的钢材制得的钢绞线阻尼件、轴向设有固定所述钢绞线凹槽的圆柱形阻尼件，和内容纳阻尼液体介质的半球形阻尼件。优选的，所述竖向阻尼件包括，从下至上依次设置的钢绞线连接件、阻尼件和导线连接件。优选的，所述阻尼件为一弯曲的蛇形金属板。优选的，所述钢绞线连接件设有固定所述钢绞线的通孔，和设有与所述竖向阻尼件连接的螺栓固定孔；所述导线连接件设有与所述竖向阻尼件连接的螺栓固定孔，和与导线连接的内壁设有橡胶圈的通孔。优选的，所述圆柱形阻尼件的凹槽开口端为向外凸缘的开口端；所述半圆形阻尼件内设有与所述钢绞线轴向垂直的圆形的具有至少两种直径的通孔。优选的，所述两种直径的通孔直径分别为1mm～2mm和0.5mm～1mm，有孔面积总和占整个隔板面积的百分比为40％～60％，两种直径的通孔间隔布置优选的，所述半圆形阻尼件由Ti-15、Mo-3、AI-2.7、Nb-0.2、Si制得。优选的，所述圆柱形阻尼件的封闭端与所述半球形阻尼件的开口端用法兰连接。优选的，所述阻尼液体介质的材料为二甲基硅油。本专利技术还提供了一种防振锤及防振锤中阻尼液介质质量的确定方法中阻尼液体介质的确定方法，包括：基于防振锤的加速度幅频特性曲线得到加速度共振频率；根据加速度共振频率计算固有频率；根据固有频率计算阻尼液体介质的质量。优选的，所述固有频率的计算公式为；式中ω为加速度共振频率，ωn为减振器的固有频率，ξ为减振器的阻尼比。优选的，所述阻尼液体介质的质量的计算公式为：式中mf为阻尼液体介质的质量，wn为减振器的固有频率，k为减振器的刚度，m1为减振器的本体结构质量。与最接近现有技术相比，本专利技术的有益效果在于：1、本专利技术专利给出了一种防振锤及防振锤中阻尼液介质质量的确定方法，所述防振锤包括竖向和横向设置的阻尼件，所述横向设置的阻尼件由同一水平面对称设置的阻尼件组成；所述竖向阻尼件和所述横向阻尼件两者垂直连接，其连接点位于所述横向阻尼件的中点。该防振锤具有三种耗能结构：即内容纳阻尼液体介质的半球形阻尼件，依靠线股之间摩擦耗能的钢绞线结构以及具有滞回耗能能力的竖向阻尼件。这三套耗能系统均能耗散竖向的风振能量，因此，本专利技术专利的这两套耗能系统均可以有效的降低档距内大跨越导线的竖向风振。2、本专利技术专利给出的新型防振锤具有自动激活性能好，能够拓宽减振频率范围。该防振锤将阻尼液减振装置用来应对当前激振频率，将钢绞线及S型耗能金属板应对外界可能产生的激励频率。通过三种阻尼减振系统的方式来提高新型防振锤的有效减振频带宽度。从而使得该防振锤可以在更宽的频率范围内减低导线的竖向风振引起的动力响应。3、本专利技术专利给出的新型防振锤中的S型耗能金属板具有缓冲防振锤和输电导线之间的作用力，进而降低防振锤对导线的磨损的作用。4、本专利技术专利给出的阻尼液耗能装置中的隔板采用了具有两种圆形孔的半月形结构设计，这种结构设计增大了阻尼液通过隔板的阻力，明显增加了防振锤阻尼耗能能力。5、本专利技术专利给出的新型防振锤具有自适应能力，可以根据外界激励的变化来改变自身的参数，使得自身固有频率与外界激励频率保持一致，从而获得较好减振效果。6、本专利技术专利给出的新型防振锤具有易安装、免维护、耐久性能好的特点。本专利技术专利对高阻尼液体封装的结构设计，因此将其悬挂在高空中不会产生漏油的现象，可以做到免维护，耐久性能好。7、本专利技术专利给出的新型防振锤竖向风振力学模型可以应用到导线及防振锤动力特性的有限元计算中，采用此模型有限元计算结果可以明显提高该防振锤动力特性计算的准确性，其计算结果和试验结果比较接近。8、本专利技术专利给出的新型防振锤竖向风振力学模型参数试验参数识别和优化的方法，可以识别该防振锤的各阶固有频率与阻尼比，并对这两个参数进行优化，从而提高该防振锤的耗能减振效果。9、抗变形性能好，外壳选择新型材料，不仅能够在恶劣的环境下防止被腐蚀，还能在长期的微振动及自重压力影响下不产生塑性变形。附图说明为了更清楚地说明本专利技术中的技术方案，下面将对实施例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专利技术的一些实施例，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。图1为本专利技术提供的防振锤的俯视图；图2为本专利技术提供的防振锤的主视图；图3为本专利技术提供的隔板及孔型设计；图4为本专利技术提供的线夹本体主视图；图5为本专利技术提供的线夹本体左视图；图6为本专利技术提供的线夹本体俯视图；图7为本专利技术提供的防振锤的力学模型；附图标记：1-线夹，2-钢绞线，3-实心锤头，4-空心锤头，5-阻尼液，6-隔板7-法兰盘，8-紧固螺栓Ⅰ本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种防振锤，所述防振锤包括竖向和横向设置的阻尼件，其特征在于，包括：所述横向设置的阻尼件由同一水平面对称设置的阻尼件组成；所述竖向阻尼件和所述横向阻尼件两者垂直连接，其连接点位于所述横向阻尼件的中点。/n所述同一水平面对称设置的阻尼件包括左右两部分阻尼件；每一部分阻尼件由依次设置的钢材制得的钢绞线阻尼件、轴向设有固定所述钢绞线凹槽的圆柱形阻尼件，和内容纳阻尼液体介质的半球形阻尼件。/n

【技术特征摘要】
1.一种防振锤，所述防振锤包括竖向和横向设置的阻尼件，其特征在于，包括：所述横向设置的阻尼件由同一水平面对称设置的阻尼件组成；所述竖向阻尼件和所述横向阻尼件两者垂直连接，其连接点位于所述横向阻尼件的中点。
所述同一水平面对称设置的阻尼件包括左右两部分阻尼件；每一部分阻尼件由依次设置的钢材制得的钢绞线阻尼件、轴向设有固定所述钢绞线凹槽的圆柱形阻尼件，和内容纳阻尼液体介质的半球形阻尼件。


2.如权利要求1的防振锤，其特征在于，所述竖向阻尼件包括，从下至上依次设置的钢绞线连接件、阻尼件和导线连接件。


3.如权利要求2的防振锤，其特征在于，所述阻尼件为一弯曲的蛇形金属板。


4.如权利要求2的防振锤，其特征在于，所述钢绞线连接件设有固定所述钢绞线的通孔，和设有与所述竖向阻尼件连接的螺栓固定孔；所述导线连接件设有与所述竖向阻尼件连接的螺栓固定孔，和与导线连接的内壁设有橡胶圈的通孔。


5.如权利要求1的防振锤，其特征在于，所述圆柱形阻尼件的凹槽开口端为向外凸缘的开口端；所述半圆形阻尼件内设有与所述钢绞线轴向垂直的圆形的具有至少两种直径的通孔。


6.如权利要求5的防振锤，其特征在于，所述两种孔径分别为1mm～2mm和0.5mm～1mm，孔面积总和占隔板面积的百分比为40％～60％，两种直径的通孔间隔布置...

【专利技术属性】
技术研发人员：张雪松，周立宪，刘胜春，齐翼，李冬青，顾建，孙娜，
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