一种钢管塔风振控制装置及钢管塔

1.本发明涉及输电塔振动控制技术领域，具体涉及一种钢管塔风振控制装置及钢管塔。


背景技术：

2.这里的陈述仅提供与本发明相关的背景技术，而不必然地构成现有技术。
3.输电塔的安全性和可靠性受到社会的广泛关注。由于地区气象条件的改变、设计标准的提高、极端天气导致部分构件损坏等原因，需要对一些输电塔进行加固。
4.钢管塔某些长细比较大的特别是趋于水平布置的构件在较低风速下容易发生垂直于风向的振动，即所谓的微风振动。微风振动具有高频、小振幅的特点，容易引起钢管构件的疲劳破坏，而且微风振动所产生的噪音对于附近居民的日常生活产生了很大的影响，因此必须对微风振动加以控制。
5.专利cn202706638u提供了一种有效控制微风振动的钢管塔结构，其将钢管塔改为非圆截面构件，但发明人发现，采用此种方式，势必改变钢管塔的加工制作工艺和模具，制作成本高，而且无法对已有的钢管塔进行微风振动控制。
6.专利cn110847674a公开了一种服役钢管塔杆件微风振动耗能抑制装置，专利cn112610061a公开了一种抑制钢管塔杆件微风振动的扰流耗能装置，上述两个装置均能够对微风振动进行控制，但发明人发现，一方面，采用上述两个专利的方式时没有采取降低噪音的措施，对于降噪的效果不好，另一方面，如果上述两个装置在安装位置设计上存在误差，上述专利的装置安装在钢管塔后，钢管塔仍然会存在较为明显的微风振动现象，此时需要将装置拆下重新选择位置进行安装，操作复杂，不方便，耗费时间较长。


技术实现要素：

7.本发明的目的是为克服现有技术的不足，提供了一种钢管塔风振控制装置，降噪效果好，且降低了对设计安装位置的要求，如果安装位置存在误差，方便后期的调整以达到最好的减振效果。
8.为实现上述目的，本发明采用如下技术方案
9.第一方面，本发明的实施例提供了一种钢管塔风振控制装置，包括第一构件和第二构件，第一构件和第二构件的一端铰接，另一端可拆卸连接以形成与钢管塔匹配的环状结构，第一构件和第二构件的内侧面均设置有减震垫，第一构件和/或第二构件的外侧面设有液体箱，液体箱具有加液口和排液口以实现液体箱内部液体质量的调节。
10.可选的，第一构件和第二构件的一端铰接，另一端设置有相配合的固定板，第一构件和第二构件的固定板上设有相匹配的固定孔，两个固定板通过固定孔和固定件可拆卸固定。
11.第二方面，本发明的实施例提供了一种钢管塔风振控制装置，包括第一构件和第二构件，第一构件和第二构件的同侧端部可拆卸连接以形成与钢管塔匹配的环状结构，第
一构件和第二构件的内侧面均设置有减震垫，第一构件和/或第二构件的外侧面设有液体箱，液体箱具有加液口和排液口以实现液体箱内部液体量的调节。
12.可选的，第一构件和第二构件的两个端部均设置有固定板，固定板上设置有固定孔，第一构件和第二构件同侧的固定板通过固定孔和固定件可拆卸固定连接。
13.可选的，第一构件和第二构件均采用半圆环状结构，相应的，减震垫也采用半圆环状结构。
14.可选的，液体箱采用与第一构件和第二构件相匹配的圆弧型箱体结构。
15.可选的，减震垫采用橡胶垫。
16.可选的，加液口和排液口处均设置有封堵塞。
17.可选的，所述液体箱的箱壁采用钢材质制成。
18.第三方面，本发明的实施例提供了一种钢管塔，设置有第一方面或第二方面所述的钢管塔风振控制装置，液体箱内具有设定量的液体。
19.本发明的有益效果：
20.1.本发明的钢管塔风振控制装置，具有液体箱，液体箱具有加液口和排液口，当整个控制装置由于安装位置误差无法达到较好的风振控制效果时，能够通过加液口和排液口调节液体箱内液体的重量，从而改变钢管塔的质量分布和振动特性，进而达到最佳的风振控制效果，与现有的需要将风振控制装置拆下重新选择位置安装相比，调节时间短，操作方便快捷，降低了对控制装置安装位置的设计要求。
21.2.本发明的钢管塔风振控制装置，通过设置液体箱，起到了消音的作用，降低了因为微风振动产生的噪音，降低了对附近居民日常生活产生的影响。
22.3.本发明的钢管塔风振控制装置，第一构件和第二构件的设置方式，使得整个控制装置能够直接安装于已经施工好的钢管塔上，无需对钢管塔进行改动或者将钢管塔拆除后安装，安装方便快捷。
23.4.本发明的钢管塔风振控制装置，液体箱内的液体也能够起到减震作用，与减震垫形成了双重减震，对振动的控制效果好。
附图说明
24.构成本技术的一部分的说明书附图用来提供对本技术的进一步理解，本技术的示意性实施例及其说明用于解释本技术，并不构成对本技术的限定。
25.图1为本发明实施例1整体结构侧视图；
26.图2为本发明实施例1整体结构主视图一；
27.图3为本发明实施例1整体结构主视图二；
28.图4为本发明实施例1第一构件和第二构件打开状态示意图；
29.图5为本发明实施例2整体结构侧视图；
30.图6为本发明实施例2整体结构主视图；
31.图7为本发明实施例3安装实施例1或实施例2的风振控制装置示意图；
32.其中，1.钢管塔，2.第一构件，3.第二构件，4.合页，5.固定螺栓，6.固定螺母，7.橡胶垫，8.液体箱。
具体实施方式
33.实施例1
34.本实施例提供了一种钢管塔风振控制装置，如图1-图3所示，用于安装在既有的钢管塔1上，包括第一构件2和第二构件3，第一构件2和第二构件3均采用钢材质制成，第一构件2和第二构件3的一端通过合页4铰接，另一端可拆卸连接以使得第一构件2和第二构件3形成与钢管塔相匹配的环状结构。
35.本实施例中，钢管塔1截面为圆形，因此第一构件2和第二构件3均为半圆环状结构，第一构件2和第二构件3能够组合成为与钢管塔1相匹配的圆环状结构。
36.具体的，第一构件2和第二构件3的一端通过合页4铰接，另一端均设置有固定板，第一构件2和第二构件3的固定板上设置有相匹配的固定孔，第一构件2和第二构件3的固定板贴合后，将第一构件和第二构件的固定板通过固定件固定连接。
37.本实施例中，固定件采用固定螺栓5，固定螺栓5的杆部通过固定孔穿过两个固定板，固定螺栓5杆部穿出固定板的部分螺纹连接有固定螺母6，通过固定螺母6和固定螺栓5的头部将两个固定板压紧固定，进而实现了第一构件2和第二构件3端部的可拆卸固定连接。
38.第一构件2和第二构件3的内弧面均固定有减震垫，减震垫用于与钢管塔的外周面接触，起到减震的作用。
39.本实施例中，减震垫采用柔性材料制成，优选的，减震垫采用橡胶垫7。
40.由于钢管塔1截面为圆形，因此橡胶垫7采用与钢管塔1相匹配的半圆环状结构，橡胶垫7的内径小于钢管塔1的外径，使得橡胶垫7与钢管塔1接触后，在第一构件2和第二构件3的挤压作用下能够产生一定的变形。
41.第一构件2和/或第二构件3的外弧面固定有液体箱8，本实施例中，第一构件2和第二构件3的外弧面均固定有液体箱8，且两个液体箱8相对于第一构件2和第二构件3构成的圆环结构的中心对称设置。
42.液体箱8采用钢材质制成，能够起到提高钢管塔承载能力的效果，液体箱8焊接固定在第一构件2和第二构件3的外弧面上。
43.本实施例中，液体箱8采用与第一构件2和第二构件3相匹配的弧形箱体结构。
44.液体箱8上设置有加液口和排液口，液体箱8上的加液口和排液口根据液体箱的安装位置进行设置，加液口的高度高于排液口的高度。
45.加入液体箱8内的液体为水或者具有设定粘度的液体，通过液体箱8内的液体，一方面能够起到消音降噪的作用，避免微风振动所产生的噪音对附近居民生活产生的影响，同时液体箱8内的液体还能够起到减震作用，与橡胶垫7配合形成双重减振，振动控制效果好。
46.液体箱8的加液口和排液口处均设置有封堵塞，用于对加液口和排液口进行封堵，封堵塞采用锥形结构，由橡胶材质制成，或者，封堵塞采用刚性材料制成，与加液口或排液口处螺纹连接，本领域技术人员可根据实际需要进行设置。
47.本实施例的风振控制装置的使用方法为：
48.根据待加固和减振的钢管塔设计所述的钢管塔风振控制装置各个部件的尺寸，然后根据设计的尺寸加工好风振控制装置。
49.预先设计钢管塔风振控制装置在钢管塔的安装位置。
50.在设计的安装位置处安装所述的钢管塔风振控制装置，具体安装方法为拆卸下固定螺栓5和固定螺母6，预先在液体箱8内加满水，如图4所示，将第一构件2和第二构件3打开，然后将第一构件2和第二构件3套在设计的安装位置的钢管塔1外周，然后关闭第一构件2和第二构件3，利用固定螺栓5和固定螺母6将第一构件2和第二构件3端部固定，第一构件2和第二构件3将橡胶垫7挤压在钢管塔1的外周面。
51.带所有的设计位置安装好所述的钢管塔风振控制装置后，观察微风振动的控制效果，如果控制效果不好，打开液体箱8排液口处的封堵塞，然后排出水，调节液体箱8的重量，直至达到最佳的微风振动控制效果。
52.在原有的钢管塔中加入了本实施例的钢管塔风振控制装置，可以显著改善其稳定性，提高其承载能力。该装置可以增加钢管塔的局部的横截面积，调整钢管塔质量和刚度分布，避免类共振现象的发生。外部的第一构件2、第二构件3和液体箱8可以对原钢管塔总体的受压稳定起到控制作用，显著提高其在压力作用下的承载能力。且液体箱8中设置有加液口和排液口，可通过调节液体箱的液体量使钢管塔的质量分布更加合理，进而达到最佳的微风振动控制效果，与现有的需要将风振控制装置拆下重新选择位置安装相比，调节时间短，操作方便快捷，降低了对控制装置安装位置的设计要求。
53.另外，本实施例的风振控制装置，能够直接安装于已经施工好的钢管塔上，无需对钢管塔进行改动或者将钢管塔拆除后安装，安装方便快捷。
54.实施例2
55.本实施例提供了一种钢管塔风振控制装置，如图5-图6所示，包括第一构件和第二构件，第一构件和第二构件能够拼接构成与钢管塔相匹配的环状结构，与实施例1区别在于，本实施例中，第一构件和第二构件的两个端部均设置有固定板，固定板上设置有相匹配的固定孔。
56.第一构件和第二构件固定时，同侧的固定板通过固定孔和固定件固定连接，固定件采用固定螺栓和固定螺母，同侧的固定板的固定方式与实施例1中固定板的固定方式相同，在此不进行重复叙述。
57.实施例2的其他结构与实施例1相同，在此不进行重复叙述。
58.使用时，直接将第一构件和第二构件套在钢管塔设计安装位置的外周，并利用固定螺栓和固定螺母固定，使得橡胶垫压紧钢管塔。
59.使用时的其他步骤与实施例1的使用方法相同，在此不进行重复叙述。
60.实施例3
61.本实施例提供了一种钢管塔，如图7所示，钢管塔的设定的构件上设置有至少一个实施例1或实施例2所述的钢管塔风振控制装置，其液体箱内具有设定量的液体，液体采用水或其他具有设定粘度的液体，设定量使得液体能够达到最佳的微风振动控制效果，能够通过加液口和排液口调节液体质量获得。
62.钢管塔的其他结构采用现有结构即可，在此不进行详细叙述。
63.上述虽然结合附图对本发明的具体实施方式进行了描述，但并非对本发明保护范围的限制，所属领域技术人员应该明白，在本发明的技术方案的基础上，本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本发明的保护范围以内。