[发明专利]一种碰撞耗能间隔棒

说明书

技术领域

本发明涉及电力设备、输电线路减振技术领域，具体是指一种碰撞耗能间隔棒。

背景技术

随着我国对电量需求的增加，输电线路的档距、导线的分裂数等均呈增加趋势。输电线路在风荷载作用下的振动非常严重，根据导线振动频率的高低和振幅的大小，其大致可分为微风振动(高频率低振幅)、次档距振荡(中频率中振幅)和舞动(低频率高振幅)3种。输电线路振动可能造成断线、疲劳断股等危害，极大地威胁着输电线路的安全运行。为了减少导线振动给输电线路带来的危害，必须采取有效措施对其进行抑制。目前我国主要通过安装阻尼间隔棒、失谐摆等装置来实现其抑制导线振动的目的，但其减振效果有限。因此研发一种设计合理、减振效果明显的间隔棒，将有利于输电线路的安全运行，减少维护成本。

发明内容

本发明的目的是提供一种碰撞耗能间隔棒，该间隔棒在提供普通间隔棒功能的同时，兼具减小输电线路振动的作用。

本发明上述目的通过如下技术方案来实现：一种碰撞耗能间隔棒，其特征在于：该间隔棒由质量球、弹簧、金属空心球、金属圆管、间隔棒框架、线夹及粘弹材料层组成，所述金属空心球为空心球体结构，四周与金属圆管相连处开口，且与金属圆管接头处做光滑处理以防止弹簧卡住；质量球、粘弹材料层均位于所述金属空心球内，其中，质量球位于金属空心球的中心位置，呈悬吊状态，悬吊点位于金属空心球的正中心；粘弹材料层通过胶黏剂贴附式设置在金属空心球的内壁上，从而起到吸收能量、耗能减振的作用；弹簧位于金属圆管及金属空心球内，处于金属圆管的中心轴线上，弹簧的一端固定连接在间隔棒框架上，另一端与质量球连接；金属圆管的一端与金属空心球连接，另一端与间隔棒框架固定连接。本发明中，所述粘弹材料层的材质优选为橡胶，所述质量球、弹簧、金属空心球、金属圆管、间隔棒框架及线夹的材质优选为钢材。

本发明的碰撞耗能间隔棒通过质量球的摆动和碰撞过程来减小所在输电线路的振动反应，解决输电线路振动幅度或频率过大问题。与现有技术相比，本发明的特点是：外部环境荷载较小时，依靠质量球摆动实现减振作用；当外部环境荷载较大时，质量球摆动幅度增大，与金属空心球内壁的粘弹性材料发生碰撞，粘弹性材料在碰撞过程中将吸收部分能量，实现耗能的作用。由于质量球可在空间任意方向发生摆动，且与金属空心球内壁粘弹性材料均可发生碰撞，因此，此种碰撞耗能间隔棒具有多维减振特性，且设计合理、制作简单，它将会广泛的应用于电力设备、输电线路减振技术领域。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本发明做进一步详细说明。

图1是本发明碰撞耗能间隔棒的正面图；

图2是图1的A—A剖面图；

图中：1是质量球；2是弹簧；3是金属空心球；4是金属圆管；5是间隔棒框架；6是线夹；7是粘弹材料层。

具体实施方式

如图1、图2所示的一种碰撞耗能间隔棒，该间隔棒由质量球1、弹簧2、金属空心球3、金属圆管4、间隔棒框架5、线夹6及粘弹材料层7组成。

金属空心球3为空心球体结构，四周与金属圆管4相连处开口，且与金属圆管4接头处做光滑处理以防止弹簧2卡住。质量球1、粘弹材料层7均位于金属空心球3内：质量球1在金属空心球3内呈悬吊状态，悬吊点位于金属空心球3的正中心；粘弹材料层7贴附式设置在金属空心球3的内壁上，从而起到吸收能量、耗能减振的作用。金属圆管4的另一端与间隔棒框架5固定连接。弹簧2位于金属圆管4及金属空心球3内，弹簧2的一端固定连接在间隔棒框架5上，弹簧2的另一端与质量球1连接。粘弹材料层7的材质优选为橡胶，所述质量球1、弹簧2、金属空心球3、金属圆管4、间隔棒框架5及线夹6的材质优选为钢材。

本实施例中的碰撞耗能间隔棒利用悬吊质量球1在外部荷载作用下发生摆动和碰撞等行为实现输电线路减振作用，具有设计合理、简单、经济、易于实施等优点。使用过程中，将碰撞耗能间隔棒安装在分裂导线上，当导线在地震动或风荷载作用下产生振动时将带动质量球1摆动，质量球1振动产生的惯性力反作用于输电线路本身，与输电线路自身运动方向相反，产生了减振作用，当外部荷载增加时，质量球1摆动幅度加大，将与在金属空心球3内壁布置的粘弹性材料发生碰撞，碰撞过程中粘弹性材料将吸收部分能量，间隔棒此阶段起到耗能作用。因此，当外部环境荷载较小时间隔棒起到减振作用，而当外部环境荷载较大时，间隔棒同时起到减振和耗能作用。因输电线路上几乎随时都在承受风荷载，而地震罕见发生，所以该碰撞耗能间隔棒在输电线路抗风问题上的应用更重要。