[实用新型]向心式摩擦阻尼减震器

说明书

技术领域

本实用新型属于电力工程专业输变电领域，主要应用于变电站电瓷型支架类设备的隔震减震措施中。

背景技术

2008年5月12日以来，以四川汶川映秀为中心的龙门山断裂带8级大地震以及随后的一系列强余震给当地的国民经济和基础设施造成了极为罕见的巨大破坏。电力设施作为生命线工程之一受灾惨重。以四川电网为例，受灾情影响四川电网负荷减少约400万千瓦，500kV变电站停运1座，220kV变电站停运5座。川西地区江油、金堂、宝珠寺、茂县水电群、达州东岳等电厂与系统解列。陕西、甘肃也受灾严重。对比以往历次震害对电力设施的损害情况，电力设施的震害尤其是变电站站内电瓷型支架类设备的震害往往是首当其冲。

电瓷型支架类设备包括断路器、隔离开关、电流互感器、电压互感器、支柱绝缘子、避雷器等。在唐山大地震中，断路器的损坏率最高达到58％，隔离开关的损坏率最高达到30％，避雷器的损坏率最高达到66％。

震害的主要原因是：

1、材料因素。电瓷型支架类设备的绝缘部分均由瓷套管组成，陶瓷是脆性材料，塑性变形能力很差，抗弯性能很差，地震时瓷套管的根部承受很大的弯矩，使瓷套管强度不足而断裂，尤其是在瓷套管与其他材料的连接处，变形不协调加大了瓷套管的断裂和损坏。因此，其震害特点大多是瓷套管根部断裂；

2、结构形状因素。由于电气绝缘等因素的影响，电瓷型支架类设备不仅又细又长，而且上部质量较大，简化成力学模型为一根一端固定，一端自由的长梁。地震时在梁的根部将产生很大的弯矩，造成瓷套管根部断裂；

3、共振因素。这类设备的固有频率在1-10Hz范围内，与地震波的卓越频率相接近；同时，这类设备阻尼值较小，其主体材料瓷柱属脆性材料，储能能力较小，因此在地震中极易因类共振影响使设备遭受破坏。

目前国内用于电瓷型支架类设备的减震产品主要有橡胶垫和铅阻尼器。理论分析和试验证明，这两种产品的减震效果不太理想，特别是在水平向和垂直向地震共同作用下，垂直向减震效果几乎为零。

实用新型内容

本实用新型根据上述情况，提供了一种向心式摩擦阻尼器，以解决现有产品在实际应用中不理想的问题。

本实用新型如附图1所示：本装置的下部结构由下底座8，下外导向筒7和下内导向筒4组成，下外导向筒7和下内导向筒4与下底座8螺纹连接。本装置的核心部件是内摩擦环5与外摩擦环6，内摩擦环5与外摩擦环6组成的摩擦对放置在本装置的下部结构中，并在本装置的下部结构中灌注黄油或石墨，以对内摩擦环5与外摩擦环6进行润滑。本装置的上部结构由上底座2，上外导向筒3和上内导向筒1组成，上外导向筒3和上内导向筒1与上底座2螺纹连接。本装置的上部结构和下部结构通过上外导向筒3与下外导向筒7连接而装配成本装置的预压缩状态。本装置预压缩后成为成品可以安装在电瓷型支架类设备与支架的连接部位。

本实用新型的有益效果在于：

本实用新型利用内摩擦环和外摩擦环之间的相互作用产生的变形和摩擦力，提供减震所必需的弹性回复力和阻尼力，安装在电瓷型支架类设备和支架之间后，从而改变了整个结构的固有频率，将原结构的固有频率与地震的卓越频率分离开，降低共振的可能性，有效地降低了传递到上部设备上的地震能量，起到保护上部设备的作用；同时，本装置提供的阻尼力能很好地控制上部结构在地震时的位移，防止上部结构在地震时位移过大。

1、本实用新型的阻尼减震装置能够有效地减小传递到上部设备上的地震能量，减震效率达到或超过50％，提高设备的抗震能力一倍以上；同时，本装置能有效控制上部结构地震时的振动幅度；

2、本实用新型阻尼减震装置结构简单，设计合理，能够提供足够的弹簧恢复力和阻尼力，同时装置的尺寸较小，适于在较小的空间安装使用；

3、本实用新型阻尼减震装置采用预压缩设计，可以在工厂中装配完成，现场安装方便快捷；

4、本实用新型阻尼减震装置广泛适用于变电站内的电瓷型支架类设备，如：避雷器、隔离开关、断路器、支柱绝缘子等，也可以适用于其它工业设备的隔震减震措施中。

附图说明

图1为本实用新型的向心式摩擦阻尼减震装置的结构示意图，图中：1-上内导向筒；2-上底座；3-上外导向筒；4-下内导向筒；5-内摩擦环；6-外摩擦环；7-下外导向筒；8-下底座；

图2和图3为本实用新型的向心式摩擦阻尼减震装置的使用状态图，以避雷器为例，其它支架类设备类似。图中：1-避雷器；2-连接螺母；3-向心式摩擦阻尼减震器；4-连接板；5-向心式摩擦阻尼减震器；6-支架；7-连接螺栓