一种架空线路减振装置及防振锤、间隔棒和双摆防舞器的制作方法

1.本发明涉及电网防灾减灾领域，具体涉及一种架空线路减振装置及防振锤、间隔棒和双摆防舞器。


背景技术：

2.架空电力线路因架设在野外，会受气象条件影响，产生振动和舞动，很容易引起相间闪络，造成线路跳闸、停电或烧伤导线等严重事故。其中风致振动是导致架空导线振动的常见原因之一。风致振动的包含微风振动、次档距振荡、舞动等多种类型，目前，风振治理工作的开展主要依靠防振装置，由于风致振动的形式多种多样，防振装置的设计形式也各异。
3.现有技术中，针对不同类型的振动设计了不同减振装置，如间隔棒、防振锤和双摆防舞器等。上述减振装置的生产制作各不相同，不具备通用性，给输电线路设计、管理、运行和维护带来诸多不便。
4.上述传统防振装置大都旨在改变所在位置导线单元的分布刚度、质量或扭转惯量等特性，对导线能量的转化率低。


技术实现要素：

5.针对现有技术的不足，本发明的目的是提供一种更有效的抑制导线振动，且能够与现有技术中防振锤、间隔棒和双摆防舞器等结合使用的减振装置。
6.本发明的目的是采用下述技术方案实现的：
7.本发明提供一种架空线路减振装置，其改进之处在于，所述装置包括：壳体11、弹簧和质量块12，其中，所述质量块12通过弹簧固定于壳体11内部中心轴上，所述壳体11内部填充有阻尼液13。
8.优选的，所述壳体11为圆柱体。
9.优选的，所述壳体11为金属材质。
10.优选的，所述质量块12为球形。
11.优选的，所述弹簧数量至少为2个，且弹簧数量为双数，所述弹簧对称分布于质量块12的周围。
12.优选的，所述弹簧为圆柱弹簧。
13.优选的，所述阻尼液13为防冻阻尼液13。
14.优选的，所述阻尼液13填充量为50％～80％。
15.基于同一发明构思，本发明还提供一种基于架空线路减振装置的防振锤，其改进之处在于，所述防振锤包括夹持件2、吊杆3、连接杆4和至少两个减振装置1，所述夹持件2连接于吊杆3一端，吊杆3另一端垂接于连接杆4中点，所述至少两个减振装置1设置于连接杆4上。
16.基于同一发明构思，本发明还提供一种基于架空线路减振装置的间隔棒，其改进之处在于，所述减振装置1嵌入至间隔棒的支撑框架5的预设开口内。
17.基于同一发明构思，本发明还提供一种基于架空线路减振装置的双摆防舞器，其改进之处在于，所述双摆防舞器的摆锤为所述减振装置1。
18.与最接近的现有技术相比，本发明具有的有益效果：
19.本发明提供的一种架空线路减振装置，包括：壳体11、弹簧和质量块12，所述质量块12通过弹簧固定于壳体11内部中心轴上，所述壳体11内部填充有阻尼液13；利用阻尼液13消耗主振体产生的能量，增强了减振装置1的减振效果，且该减振装置1结构简单，安装方便，能与现有的防振锤、间隔棒和双摆防舞器结合使用，通用性强；其中，本发明的减振装置1中，弹簧和质量块12组成的弹簧-振子结构具有一定的几何非线性作用，在非共振区频率频率下也可以产生较大响应，使主振体转移到减振装置1中的机械能量增加，对导线振动能量的转化率更高，进一步加强了减振效果，更好的保护输电导线和金具，提高了输电线路的稳定性。
附图说明
20.图1是减振装置基本结构图；
21.图2是不同类型减振设计相应曲线图；
22.图3是基于架空线路减振装置的防振锤结构图；
23.图4是另一种基于架空线路减振装置的防振锤结构图；
24.图5是基于架空线路减振装置的间隔棒；
25.图6是基于架空线路减振装置的双摆防舞器；
26.图中，1-减振装置，11-壳体，12-质量块，13-阻尼液，14-第一弹簧，15-第二弹簧，16-第三弹簧，17-第四弹簧，2-夹持件，3-吊杆，4-连接杆，5-支撑框架，6-联板。
具体实施方式
27.下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步的详细说明。
28.为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
29.实施例1
30.本发明提供了一种架空线路减振装置，如图1所示，所述装置包括：壳体11、弹簧和质量块12，其中，所述质量块12通过弹簧固定于壳体11内部中心轴上，所述壳体11内部填充有阻尼液13。
31.所述弹簧一端与壳体11内部相连，一端与所述质量块12相连，质量块12位于壳体11内部的中心轴。具体地，所述质量块12通过弹簧连接于壳体11内部的中心位置。所述壳体11内部和弹簧之间、弹簧和质量块12之间均采用连接扣连接。
32.作为本发明实施例1的一种优选实施方式，所述壳体11为圆柱体。
33.本领域技术人员可以理解的是，所述壳体11还可以为长方体等其他的形状。
34.作为本发明实施例1的一种优选实施方式，所述壳体11为金属材质。
35.具体的，所述壳体11为防腐蚀金属材质。
36.作为本发明实施例1的一种优选实施方式，所述质量块12为球形。
37.作为本发明实施例1的一种优选实施方式，所述弹簧数量至少为2个，且弹簧数量为双数，所述弹簧对称分布于质量块12的周围。
38.如图1所示，所述第一弹簧14、第一弹簧15的长度和劲度系数相等；第三弹簧16、第四弹簧17的长度和劲度系数相等；所述弹簧设置为第一弹簧14、第一弹簧15、第三弹簧16和第四弹簧17，所述第一弹簧14和第一弹簧15设置在所述壳体11的轴心线上，所述第三弹簧16和第四弹簧17所在的直线与轴心线垂直。
39.作为本发明实施例1的一种优选实施方式，所述弹簧为圆柱弹簧。
40.具体的，所述圆柱弹簧为高强度合金材质。
41.作为本发明实施例1的一种优选实施方式，所述阻尼液13为防冻阻尼液13。
42.作为本发明实施例1的一种优选实施方式，所述阻尼液13填充量为50％～80％。
43.本发明实施例1提供的减振装置具有如下效果：
44.如图2所示，架空线路的导线振动时，由于减振装置结构具有一定的几何非线性作用，对比现有技术中的线性弹簧，减振装置在非共振区频率下的响应亦可得到一定程度的提升，在较大频率范围内产生振幅，从而提升减振效果。
45.所述弹簧围绕质量块12分布，所述弹簧数量至少为2个，且弹簧数量为双数，所述弹簧对称分布于质量块12的周围。
46.这样的设置方式使得减振装置吸收导线能量振动时，减振装置内的质量块12方向受到多个弹簧的引导，使得力能够分配到各个弹簧上，这种分布方式与仅沿轴向分布弹簧的减振装置比较，能够起到吸收更多能量的作用，更好的抑制导线振动。实施例采用的为双数弹簧对称分布于质量块12的周围，这种对称分布的方式，对能量转化的效果更好。
47.质量块12为球形时，其质量分布更加均匀，与质量块12相连的各弹簧更能够接近于平均分配质量块所受的力。
48.所述减振装置的壳体11能够保护内部弹簧和质量块12、防止阻尼液13泄漏。壳体11的形状为圆柱体，结构简单，便于生产加工；因减振装置需要在露天环境下工作，壳体11采用防腐蚀的金属材质能够有效抵御雨雪的侵蚀，延长减振装置使用寿命。
49.为了更好抑制导线振动，引入含有非线性刚度、粘弹性阻尼特征的动力减振技术。
50.在导线受风振动过程中，弹簧和质量块12产生响应进行振幅较大的运动，并击打壳体11内的阻尼液13，使得弹簧振子的机械能转化为阻尼液13的内能，进一步消耗了导线振动的能量，起到更好抑制导线振动的作用。阻尼液13采用能够在零下30摄氏度到零上70度都能保持液体状态的防冻阻尼液13。
51.在质量块12运动时，阻尼液13受到质量块12击打在壳体内运动，且随着质量块12的击打产生热量，考虑到阻尼液13需要运动的空间及受热膨胀的空间，所述阻尼液13填充量为50％～80％，其中，以50％为最优。
52.减振装置结构简单，安装方便，且能与现有的防振锤、间隔棒和双摆防舞器等结合使用，具有通用性，且该装置在将能量转化并消耗的同时，还具有可以改善导线自身阻尼，提高分裂导线防风抗振能力。
53.实施例2
54.一种基于架空线路减振装置的防振锤，所述防振锤包括夹持件2、吊杆3、连接杆4
和至少两个减振装置，所述夹持件2连接于吊杆3一端，吊杆3另一端垂接于连接杆4中点，所述至少两个减振装置设置于连接杆4上。
55.如图3所示，所述夹持件2用于夹持在导线上，所述连接杆4两端的减振装置的质量块12和连接杆4处于同一高度。所述连接杆4两端减振装置的第一弹簧14和第一弹簧15与水平面平行，第三弹簧16和第四弹簧17与水平面垂直。
56.所述连接杆4采用钢绞线，所述夹持件2通过吊杆3与钢绞线中点处垂接。钢绞线两端安装减振装置，所属减振装置与钢绞线焊接连接。
57.现有技术中，防振锤的锤头为金属锤头，因防振锤质量较轻时，达不到消振效果，但质量较重时，易造成导线的疲劳或在安装位置形成新的波节点。本发明实施例2提供的防振锤通过用减振装置取代普通金属锤头，在起到改变导线自身阻尼的作用同时，可以减轻重量，延缓导线疲劳，更好的保护架空线路的导线及金具。
58.实施例3
59.本实施例与上述实施例2的区别在于：所述连接杆4设置为多个减振装置水平连接，其中，所述减振装置中的质量块12半径从边缘到中心逐渐增加。
60.如图4所示：所述多个减振装置连接构成连接杆4，吊杆3垂接于多个减振装置的中部。
61.本发明实施例3提供的防振锤通过多个减振装置的使用，且减振装置的共振频率不相同，能够扩大防振锤减振的频率区间。所述质量块12半径从边缘到中心逐渐增加，多个防振锤的振心集中到中间，使防振锤结构更加稳定，适应导线高强度振动。
62.实施例4
63.一种基于架空线路减振装置的间隔棒，所述减振装置嵌入至间隔棒的支撑框架5的预设开口内。
64.如图5所示，所述间隔棒的支撑框架5为多边形，所述支撑框架5的每一边都预设有可以容纳减振装置的开口，所示减振装置连接于开口中。
65.本发明实施例4提供的间隔棒，通过将减振装置安装在间隔棒的支撑框架5开口内，可以增加间隔棒的阻尼，使间隔棒能够更好的吸收振动能量，抑制微风振动，有效防止因间隔棒的振动对导线造成损坏。
66.实施例5
67.一种基于架空线路减振装置的双摆防舞器，所述双摆防舞器的摆锤为所述减振装置。
68.如图6所示：所述双摆防舞器包括间隔棒、联板6和减振装置，联板6为倒v字型，上端的一个端点与间隔棒连接，下端与多个相连的减振装置连接。
69.本发明实施例5提供的双摆防舞器，用减振装置替换普通金属摆锤，以此增加双摆防舞器的阻尼，抑制导线振动。
70.综上所述，本发明提供的一种架空线路减振装置，包括：壳体、弹簧和质量块，所述质量块通过弹簧固定于壳体内部中心轴上，所述壳体内部填充有阻尼液；利用阻尼液消耗主振体产生的能量，增强了减振装置的减振效果，且该减振装置结构简单，安装方便，能与现有的防振锤、间隔棒和双摆防舞器结合使用，通用性强；
71.其中，本发明的减振装置中，弹簧和质量块组成的弹簧-振子结构具有一定的几何
非线性作用，在非共振区频率频率下也可以产生较大响应，使主振体转移到减振装置中的机械能量增加，对导线振动能量的转化率更高，进一步加强了减振效果，更好的保护输电导线和金具，提高了输电线路的稳定性。
72.本领域内的技术人员应明白，本技术的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本技术可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本技术可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、cd-rom、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。
73.本技术是参照根据本技术实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
74.这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。
75.这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。
76.最后应当说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其限制，尽管参照上述实施例对本发明进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本发明的具体实施方式进行修改或者等同替换，而未脱离本发明精神和范围的任何修改或者等同替换，其均应涵盖在本发明的权利要求保护范围之内。