【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于输电线路钢管塔涡激振动抑制，特别是涉及一种环向布置的输电钢管塔自调节环绕结构的涡激振动抑制装置。
技术介绍
1、钢管塔承载力高且结构稳定，在特高压输电线路工程中有着广泛应用。但对于长细比较大的钢管杆，尤其是趋于水平布局的杆件，容易发生垂直于风向的横向振动，工程上称之为涡激振动。这种持续反复的振动，会造成输电杆塔的螺栓松动、杆件疲劳破坏、连接板破裂等事故，对电网运行造成巨大的安全隐患。
2、目前常用的解决钢管塔涡激振动问题常用方法包括：1)开展钢管杆的结构优化设计，该方法成本较高，通常适用于新建工程，难以对已投运钢管塔设备进行振动治理；2)对薄弱板件增加补强措施，能缓解涡激振动造成的塔材破坏，但不能从根本上解决涡激振动问题；3)针对涡激振动杆件增装扰流设施，改变气体流过钢管杆表面的流场特性，达到防振抑振目的。
3、在上述方法中，增加扰流装置是较为简便易行的解决方案，现有相关扰流装置产品多为金属制品，在钢管塔中大量安装会增加塔体的承载；金属扰流装置加工制造成本高，工艺复杂，通用性和适应性差。
4、综上所述，为了解决金属扰流装置加工制造成本高，工艺复杂的问题，亟需开发一种新型的环向布置的自调节环绕结构涡激振动抑制装置，提高现有钢管塔涡激振动的控制效率，促进钢管塔结构的稳定安全性。
技术实现思路
1、有鉴于此，为了解决现有输电钢管塔减振成本高、适用性不强，达不到理想效果、安装受限制的技术问题。本专利技术提出一种输电钢管塔自调节环绕结构的涡激
2、为实现上述目的，本专利技术采用以下技术方案：一种输电钢管塔自调节环绕结构的涡激振动抑制装置，包括多个套在钢管结构上的自调节环绕气动控制结构，所述自调节环绕气动控制结构包括环向套环、两个刚性支撑柱和两个导流板，每个环向套环外周设置两个刚性支撑柱，每个刚性支撑柱上对应安装有导流板，所述环向套环能够绕着钢管360°转动，根据风攻角的不同，环向套环与风力平衡，自调节停留在不同的位置。
3、更进一步地，所述自调节环绕气动控制结构采用聚氨酯材料。
4、更进一步地，所述自调节环绕气动控制结构与钢管结构通过滑槽连接。
5、更进一步地，所述环向套环在滑槽中沿着圆截面自调节转动。
6、更进一步地，所述自调节环绕气动控制结构的间距根据钢管结构的自振频率在一定范围内调节，以满足共振要求。
7、更进一步地，当需要控制单半波时，自调节环绕气动控制结构布置在钢管结构的跨中。
8、更进一步地，当需要控制双半波时，自调节环绕气动控制结构布置在钢管结构的1/4和3/4处。
9、更进一步地，当需要控制三半波时，自调节环绕气动控制结构布置在钢管结构的跨中以及1/6和5/6处。
10、更进一步地，所述导流板形状为拱形，沿钢管方向宽度与环向套环一致。
11、更进一步地，所述导流板位置布置于钢管结构的流动分离点处，与来流水平方向夹角为87°。
12、与现有技术相比，本专利技术所述的一种输电钢管塔自调节环绕结构的涡激振动抑制装置的有益效果是：
13、(1)本专利技术通过分析钢管在风荷载扰动下自振频率，可以得到钢管波动的高阶振型，根据工程实际需要的对钢管振动的控制程度选择合适的高阶振型，在对应波动波峰位置安装自调节环绕气动控制体，改善钢管振动，消能损伤。
14、(2)钢管塔的风致振动主要由前三阶振型参与，对应为单半波、双半波和三半波模态，本专利技术通过调整自调节环绕气动控制体的布置位置，可精确控制相应模态的振动。
15、(3)本专利技术套环和导流板的厚度影响调节位置的范围，两导流板之间的夹角适应不同的涡脱分离点，相关参数可根据实际工程情况进行调节。
16、(4)本专利技术的环形自调节环绕气动控制减振装置可有效提高钢管的使用寿命，构造装置简单，制作简单，具有很高的实用价值。
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1.一种输电钢管塔自调节环绕结构的涡激振动抑制装置，其特征在于：包括多个套在钢管结构(1)上的自调节环绕气动控制结构，所述自调节环绕气动控制结构包括环向套环(2)、两个刚性支撑柱(3)和两个导流板(4)，每个环向套环(2)外周设置两个刚性支撑柱(3)，每个刚性支撑柱(3)上对应安装有导流板(4)，所述环向套环(2)能够绕着钢管360°转动，根据风攻角的不同，环向套环(2)与风力平衡，自调节停留在不同的位置。
2.根据权利要求1所述的输电钢管塔自调节环绕结构的涡激振动抑制装置，其特征在于：所述自调节环绕气动控制结构采用聚氨酯材料。
3.根据权利要求1所述的输电钢管塔自调节环绕结构的涡激振动抑制装置，其特征在于：所述自调节环绕气动控制结构与钢管结构(1)通过滑槽连接。
4.根据权利要求3所述的输电钢管塔自调节环绕结构的涡激振动抑制装置，其特征在于：所述环向套环(2)在滑槽中沿着圆截面自调节转动。
5.根据权利要求1所述的输电钢管塔自调节环绕结构的涡激振动抑制装置，其特征在于：所述自调节环绕气动控制结构的间距根据钢管结构的自振频率在一定范
6.根据权利要求4所述的输电钢管塔自调节环绕结构的涡激振动抑制装置，其特征在于：当需要控制单半波时，自调节环绕气动控制结构布置在钢管结构(1)的跨中。
7.根据权利要求4所述的输电钢管塔自调节环绕结构的涡激振动抑制装置，其特征在于：当需要控制双半波时，自调节环绕气动控制结构布置在钢管结构(1)的1/4和3/4处。
8.根据权利要求4所述的输电钢管塔自调节环绕结构的涡激振动抑制装置，其特征在于：当需要控制三半波时，自调节环绕气动控制结构布置在钢管结构(1)的跨中以及1/6和5/6处。
9.根据权利要求1所述的输电钢管塔自调节环绕结构的涡激振动抑制装置，其特征在于：所述导流板(4)形状为拱形，沿钢管方向宽度与环向套环(2)一致。
10.根据权利要求1所述的输电钢管塔自调节环绕结构的涡激振动抑制装置，其特征在于：所述导流板(4)位置布置于钢管结构(1)的流动分离点处，与来流水平方向夹角为87°。
...【技术特征摘要】
1.一种输电钢管塔自调节环绕结构的涡激振动抑制装置，其特征在于：包括多个套在钢管结构(1)上的自调节环绕气动控制结构，所述自调节环绕气动控制结构包括环向套环(2)、两个刚性支撑柱(3)和两个导流板(4)，每个环向套环(2)外周设置两个刚性支撑柱(3)，每个刚性支撑柱(3)上对应安装有导流板(4)，所述环向套环(2)能够绕着钢管360°转动，根据风攻角的不同，环向套环(2)与风力平衡，自调节停留在不同的位置。
2.根据权利要求1所述的输电钢管塔自调节环绕结构的涡激振动抑制装置，其特征在于：所述自调节环绕气动控制结构采用聚氨酯材料。
3.根据权利要求1所述的输电钢管塔自调节环绕结构的涡激振动抑制装置，其特征在于：所述自调节环绕气动控制结构与钢管结构(1)通过滑槽连接。
4.根据权利要求3所述的输电钢管塔自调节环绕结构的涡激振动抑制装置，其特征在于：所述环向套环(2)在滑槽中沿着圆截面自调节转动。
5.根据权利要求1所述的输电钢管塔自调节环绕结构的涡激振动抑制装置，其特征在于：所述自调节...
【专利技术属性】
技术研发人员：陈文礼，张博，李巍，陶亚光，刘光辉，刘泽辉，炊晓毅，寇晓适，吕中宾，谢凯，鲁俊，冯衡，王赞，伍川，叶中飞，张世尧，
申请(专利权)人：国网河南省电力公司电力科学研究院，
类型：发明
国别省市：
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