專利名稱：向心式摩擦阻尼減震器的制作方法
技術領域：
本實用新型屬于電力工程專業輸變電領域，主要應用于變電站電瓷型支架類設備 的隔震減震措施中。
背景技術：
2008年5月12日以來，以四川汶川映秀為中心的龍門山斷裂帶8級大地震以及隨 后的一系列強余震給當地的國民經濟和基礎設施造成了極為罕見的巨大破壞。電力設施作 為生命線工程之一受災慘重。以四川電網為例，受災情影響四川電網負荷減少約400萬千 瓦，500kV變電站停運1座，220kV變電站停運5座。川西地區江油、金堂、寶珠寺、茂縣水電 群、達州東岳等電廠與系統解列。陜西、甘肅也受災嚴重。對比以往歷次震害對電力設施的 損害情況，電力設施的震害尤其是變電站站內電瓷型支架類設備的震害往往是首當其沖。電瓷型支架類設備包括斷路器、隔離開關、電流互感器、電壓互感器、支柱絕緣子、 避雷器等。在唐山大地震中，斷路器的損壞率最高達到58%，隔離開關的損壞率最高達到 30 %，避雷器的損壞率最高達到66 %。震害的主要原因是1、材料因素。電瓷型支架類設備的絕緣部分均由瓷套管組成，陶瓷是脆性材料，塑 性變形能力很差，抗彎性能很差，地震時瓷套管的根部承受很大的彎矩，使瓷套管強度不足 而斷裂，尤其是在瓷套管與其他材料的連接處，變形不協調加大了瓷套管的斷裂和損壞。因 此，其震害特點大多是瓷套管根部斷裂；2、結構形狀因素。由于電氣絕緣等因素的影響，電瓷型支架類設備不僅又細又長， 而且上部質量較大，簡化成力學模型為一根一端固定，一端自由的長梁。地震時在梁的根部 將產生很大的彎矩，造成瓷套管根部斷裂；3、共振因素。這類設備的固有頻率在I-IOHz范圍內，與地震波的卓越頻率相接 近；同時，這類設備阻尼值較小，其主體材料瓷柱屬脆性材料，儲能能力較小，因此在地震中 極易因類共振影響使設備遭受破壞。目前國內用于電瓷型支架類設備的減震產品主要有橡膠墊和鉛阻尼器。理論分析 和試驗證明，這兩種產品的減震效果不太理想，特別是在水平向和垂直向地震共同作用下， 垂直向減震效果幾乎為零。
實用新型內容本實用新型根據上述情況，提供了一種向心式摩擦阻尼器，以解決現有產品在實 際應用中不理想的問題。本實用新型如附圖1所示本裝置的下部結構由下底座8，下外導向筒7和下內導 向筒4組成，下外導向筒7和下內導向筒4與下底座8螺紋連接。本裝置的核心部件是內 摩擦環5與外摩擦環6，內摩擦環5與外摩擦環6組成的摩擦對放置在本裝置的下部結構 中，并在本裝置的下部結構中灌注黃油或石墨，以對內摩擦環5與外摩擦環6進行潤滑。本
3裝置的上部結構由上底座2，上外導向筒3和上內導向筒1組成，上外導向筒3和上內導向 筒1與上底座2螺紋連接。本裝置的上部結構和下部結構通過上外導向筒3與下外導向筒 7連接而裝配成本裝置的預壓縮狀態。本裝置預壓縮后成為成品可以安裝在電瓷型支架類 設備與支架的連接部位。本實用新型的有益效果在于本實用新型利用內摩擦環和外摩擦環之間的相互作用產生的變形和摩擦力，提供 減震所必需的彈性回復力和阻尼力，安裝在電瓷型支架類設備和支架之間后，從而改變了 整個結構的固有頻率，將原結構的固有頻率與地震的卓越頻率分離開，降低共振的可能性， 有效地降低了傳遞到上部設備上的地震能量，起到保護上部設備的作用；同時，本裝置提供 的阻尼力能很好地控制上部結構在地震時的位移，防止上部結構在地震時位移過大。1、本實用新型的阻尼減震裝置能夠有效地減小傳遞到上部設備上的地震能量，減 震效率達到或超過50 %，提高設備的抗震能力一倍以上；同時，本裝置能有效控制上部結 構地震時的振動幅度；2、本實用新型阻尼減震裝置結構簡單，設計合理，能夠提供足夠的彈簧恢復力和 阻尼力，同時裝置的尺寸較小，適于在較小的空間安裝使用；3、本實用新型阻尼減震裝置采用預壓縮設計，可以在工廠中裝配完成，現場安裝 方便快捷；4、本實用新型阻尼減震裝置廣泛適用于變電站內的電瓷型支架類設備，如避雷 器、隔離開關、斷路器、支柱絕緣子等，也可以適用于其它工業設備的隔震減震措施中。
圖1為本實用新型的向心式摩擦阻尼減震裝置的結構示意圖，圖中1_上內導向 筒；2-上底座；3-上外導向筒；4-下內導向筒；5-內摩擦環；6-外摩擦環；7-下外導向筒； 8-下底座；圖2和圖3為本實用新型的向心式摩擦阻尼減震裝置的使用狀態圖，以避雷器為 例，其它支架類設備類似。圖中1_避雷器；2-連接螺母；3-向心式摩擦阻尼減震器；4-連 接板；5-向心式摩擦阻尼減震器；6-支架；7-連接螺栓
具體實施方式
以下結合附圖對本實用新型進一步詳細說明。本實用新型的向心式摩擦阻尼減震裝置的核心部件是內摩擦環5和外摩擦環6。 如圖1所示，下底座8、下外導向筒7及下內導向筒4組成了本實用新型的下部結構，內摩擦 環5和外摩擦環6組成的摩擦對放置在其中；上底座2、上內導向筒1及上外導向筒3組成 了本實用新型的上部結構；本實用新型的上部結構和下部結構通過上外導向筒3和下外導 向筒7連接后整個摩擦阻尼減震裝置組成整體。圖2和圖3為本實用新型的向心式摩擦阻尼減震裝置的使用狀態圖，以避雷器為 例，其它支架類設備類似。如圖2和圖3所示，使用狀態圖中的核心部件為本實用新型的向 心式摩擦阻尼減震器3，在地震來臨時，本實用新型的向心式摩擦阻尼減震器3將利用自己 的緩沖和阻尼作用，有效地降低上部結構避雷器1的地震反應，從而起到保護的作用。上部
4結構避雷器1通過螺栓與連接板4連接固定；在連接板4的上面和下面放置有向心式摩擦 阻尼減震器3和向心式摩擦阻尼減震器5，連接板4、向心式摩擦阻尼減震器3及向心式摩 擦阻尼減震器5通過螺栓7和螺母2與支架6連接在一起，向心式摩擦阻尼減震器3和向 心式摩擦阻尼減震器5就處于工作使用狀態。
權利要求一種向心式摩擦阻尼減震器，使用于電力工程專業輸變電領域變電站電瓷型支架類設備的抗地震保護中，其特征是本裝置的下部結構由下底座(8)，下外導向筒(7)和下內導向筒()組成，下外導向筒(7)和下內導向筒(4)與下底座(8)螺紋連接；本裝置的核心部件是內摩擦環(5)與外摩擦環(6)，內摩擦環(5)與外摩擦環(6)組成的摩擦對放置在本裝置的下部結構中，并在本裝置的下部結構中灌注黃油或石墨，以對內摩擦環(5)與外摩擦環(6)進行潤滑；本裝置的上部結構由上底座(2)，上外導向筒(3)和上內導向筒(1)組成，上外導向筒(3)和上內導向筒(1)與上底座(2)螺紋連接；本裝置的上部結構和下部結構通過上外導向筒(3)與下外導向筒(7)連接而裝配成本裝置。
2.如權利要求1所述的向心式摩擦阻尼減震器，其特征是下外導向筒(7)、下內導向 筒(4)、上外導向筒(3)、上內導向筒(1)均為圓筒狀，一端有連接螺紋。
3.如權利要求1所述的向心式摩擦阻尼減震器，其特征是下底座(8)、上底座(2)均 為圓柱狀，端部有連接螺紋。
4.如權利要求1所述的向心式摩擦阻尼減震器，其特征是內摩擦環(5)為內圓環面為 一定斜度的圓環。
5.如權利要求1所述的向心式摩擦阻尼減震器，其特征是外摩擦環(6)為內圓環面為 一定斜度的圓環。
6.如權利要求1所述的向心式摩擦阻尼減震器，其特征是內摩擦環(5)與外摩擦環 (6)組成的摩擦對，放置在下部結構中，中間灌注黃油或石墨。
7.如權利要求1所述的向心式摩擦阻尼減震器，其特征是外導向筒(7)下端具有向 內的凸環，上外導向筒(3)上端帶有向外的凸環，通過這兩個凸環的接觸把整個裝置裝配完 成。
專利摘要本實用新型的向心式摩擦阻尼減震器屬于電力工程專業輸變電領域，主要應用于變電站電瓷型支架類設備的抗地震保護措施中。由于變電站內電瓷型支架類設備本身材料、結構及荷載的特殊性，電瓷型支架類設備在地震中極易遭受破壞，從而造成極大的直接損失和間接損失。現有的隔震減震產品在結構尺寸、阻尼特性、回復力等參數上尚不能達到所需的要求，故在使用中隔震減震效果不理想。本實用新型帶有內摩擦環和外摩擦環，利用內外摩擦環的變形和摩擦，提供隔震減震所需的剛度和阻尼，從而改變整個結構的固有頻率和阻尼比，減小了上部設備的地震反應，達到隔震減震的目的，提高了上部設備的抗震能力。本實用新型結構簡單，設計合理，是一種理想的電瓷型支架類設備的隔震減震裝置。
文檔編號H02B1/54GK201656298SQ201020180870
公開日2010年11月24日 申請日期2010年4月29日 優先權日2010年4月29日
發明者王菁 申請人:王菁