一种吸能装置和悬索式跨越架的制作方法

1.本发明涉及输电线路施工装备的技术领域，具体涉及一种吸能装置和悬索式跨越架。


背景技术：

2.在特高压线路交叉跨越线路施工过程中，大跨越距离、大高度差和地形复杂等情况十分普遍，而悬索式跨越架具有结构形式简单、安装便捷、运输方便、对地形无特殊要求、造价低、施工成本低等优点，特别适用于复杂地形条件下的交叉跨越施工。随着我国特高压工程建设的迅速发展，大截面导线相继投入使用，在事故工况下导线的冲击载荷也显著增大。针对大截面导线，传统的悬索式跨越架的抗冲击性能显著不足，现有技术无法满足大截面导线抗冲击性能的要求。


技术实现要素：

3.为解决传统的悬索式跨越架的抗冲击性能显著不足的问题，本发明提供了一种吸能装置，用于安装在跨越架的斜拉承载索上，所述吸能装置包括吸能单元和反向力架；
4.所述反向力架具有可伸缩空间；
5.所述吸能单元弹性设置于所述可伸缩空间内；
6.所述吸能单元为弹性吸能结构，沿所述反向力架的伸缩方向布置；
7.所述吸能单元的两端分别与所述反向力架的两端连接；
8.当所述反向力架伸长时，所述吸能组件被压缩，当所述反向力架缩短时，所述吸能组件伸长；
9.所述弹性吸能结构包括通过弹性形变吸能和/或释放能量的结构；
10.当所述斜拉承载索承受的冲击载荷超过所述吸能单元的弹性形变力时，所述吸能单元通过弹性形变吸收或者释放能量进而降低所述斜拉承载索承受的冲击载荷作用。
11.优选的，所述吸能单元包括：第一吸能组件和第二吸能组件；
12.所述第一吸能组件和所述第二吸能组件沿所述反向力架伸缩方向的端部均固定连接于所述反向力架上。
13.优选的，所述第一吸能组件包括至少一个压力弹簧；
14.所述压力弹簧的两端均固定于所述反向力架上；
15.所述压力弹簧均沿所述反向力架的伸缩方向布置。
16.优选的，所述压力弹簧设置为多个；
17.多个所述压力弹簧以所述反向力架的轴线为中心线呈等角度均布，且形成环形结构。
18.优选的，所述第二吸能组件包括至少一个弹性体；
19.所述弹性体设置于所述反向力架的内部，且所述弹性体的轴线与所述反向力架的轴线重合。
20.优选的，所述反向立架包括第一反向力架组件和第二反向力架组件；
21.所述第一反向力架组件和所述第二反向力架组件滑动连接，形成所述可伸缩空间；
22.所述第一吸能组件和所述第二吸能组件设置于所述可伸缩空间内，且随所述第一反向力架组件和所述第二反向力架组件的滑动而伸缩运动。
23.优选的，所述第一反向力架组件包括第一端部压板、后拉板和多个支架杆；
24.所述第二反向力架组件包括第二端部压板、前拉板和多个拉杆；
25.所述前拉板、所述第一端部压板、所述第二端部压板和所述后拉板依次平行设置；
26.所述多个支架杆依次穿设于所述第一端部压板和所述第二端部压板后与所述后拉板固定连接；
27.所述多个拉杆依次穿设于所述第二端部压板和所述第一端部压板后与所述前拉板固定连接；
28.所述第一端部压板和所述第二端部压板沿所述支架杆的轴线方向相对滑动且形成所述可伸缩空间；
29.所述吸能单元沿所述支架杆的轴线方向布置，且所述吸能单元的两端分别与所述第一端部压板和所述第二端部压板抵接；
30.所述第一吸能组件套设于所述支架杆上。
31.优选的，所述反向立架还包括中间穿杆；
32.所述中间穿杆依次穿过所述第一端部压板、所述弹性体和所述第二端部压板，且分别与所述第一端部压板和所述第二端部压板滑动连接；
33.所述第二吸能组件套设于所述中间穿杆上。
34.优选的，所述反向力架还包括设置于所述第一端部压板和所述第二端部压板之间的中间压板；
35.所述支架杆和所述中间穿杆分别与所述中间压板固定连接；
36.所述第一吸能组件和所述第二吸能组件分别设置为两组；
37.其中一组所述第一吸能组件和所述第二吸能组件设置于所述中间压板和所述第一端部压板之间，且所述第一吸能组件和所述第二吸能组件一端与所述中间压板固定，另一端与所述第一端部压板固定；
38.另一组所述第一吸能组件和所述第二吸能组件设置于所述中间压板和所述第二端部压板之间，且所述第一吸能组件和所述第二吸能组件一端与所述中间压板固定，另一端与所述第二端部压板固定。
39.优选的，所述反向力架的两端设置有吊环。
40.基于同一发明构思，本技术还提供了一种悬索式跨越架，包括：横拉承载索、多段斜拉承载索、输电铁塔和吸能装置；
41.所述横拉承载索两端分别固定连接在相邻的所述输电铁塔的顶端；
42.所述吸能装置通过反向力架连接相邻的所述斜拉承载索，构成斜拉索；
43.所述输电铁塔的底端固定于地面上，且所述输电铁塔顶端通过所述斜拉索与地面固定。
44.优选的，构成所述斜拉索的所述吸能装置至少为一个，所述斜拉承载索至少为两
个。
45.优选的，所述输电铁塔顶端设有横梁；
46.所述斜拉承载索和横拉承载索均固定于所述横梁上。
47.优选的，还包括绝缘网；
48.所述绝缘网铺设于所述横拉承载索上。
49.与现有技术相比，本发明的有益效果为：
50.本发明提供了一种吸能装置，用于安装在跨越架的斜拉承载索上，所述吸能装置包括吸能单元和反向力架；所述反向力架具有可伸缩空间；所述吸能单元弹性设置于所述可伸缩空间内；所述吸能单元为弹性吸能结构，沿所述反向力架的伸缩方向布置；所述吸能单元的两端分别与所述反向力架的两端连接；当所述反向力架伸长时，所述吸能组件被压缩，当所述反向力架缩短时，所述吸能组件伸长；所述弹性吸能结构包括通过弹性形变吸能和/或释放能量的结构；当所述斜拉承载索承受的冲击载荷超过所述吸能单元的弹性形变力时，所述吸能单元通过弹性形变吸收或者释放能量进而降低所述斜拉承载索承受的冲击载荷作用。本发明提供的吸能装置通过将具有弹性吸能结构的吸能单元安装于可伸缩的反向力架内，并通过反向力架安装于斜拉承载索上，进而在反向力架受到斜拉承载索传递的冲击能量时，吸能单元能够重复压缩吸能，加快了吸能装置的响应速度，减少斜拉承载索的振荡次数，可大幅降低斜拉承载索承受导线冲击载荷作用而受到的峰值张力，保证了跨越施工的安全性。
附图说明
51.图1为本发明的组合吸能装置的整体结构示意图；
52.图2为图1的剖视结构示意图；
53.图3为本发明的一个吸能装置和两个斜拉承载索的悬索式跨越架的整体结构示意图；
54.图4为本发明的多个吸能装置和多个斜拉承载索间隔设置的悬索式跨越架的整体结构示意图；
55.图5为本发明的多个吸能装置依次连接和两个斜拉承载索的悬索式跨越架的整体结构示意图；
56.图6为本发明的多个吸能组件和多个斜拉承载索间隔设置的悬索式跨越架的整体结构示意图。
57.其中，1、弹性体；2、中间压板；3、第一端部压板；4、第二端部压板；5、中间穿杆；6、压力弹簧；7、支架杆；8、螺母；9、前拉板；10、后拉板；11、拉杆；12、吊环；13、斜拉承载索；14、输电铁塔；15、横梁；16、横拉承载索；17、绝缘网。
具体实施方式
58.本发明公开了一种吸能装置，该装置通过将具有弹性吸能结构的吸能单元安装于可伸缩的反向力架内，从而通过反向力架安装于斜拉承载索上，进而在反向力架受到斜拉承载索传递的冲击能量时，吸能单元能够重复压缩吸能，加快了吸能装置的响应速度，减少斜拉承载索的振荡次数，可大幅降低斜拉承载索承受导线冲击载荷作用而受到的峰值张
力，保证了跨越施工的安全性。
59.实施例1：
60.本技术提供了一种吸能装置，设置于跨越架上的斜拉承载索13上，如图1所示。吸能装置包括吸能单元和反向力架；反向力架具有可伸缩空间；吸能单元弹性设置于可伸缩空间内；吸能单元为弹性吸能结构，沿反向力架的伸缩方向布置；吸能单元的两端分别与反向力架的两端连接；当反向力架伸长时，吸能组件被压缩，当反向力架缩短时，吸能组件伸长；弹性吸能结构包括通过弹性形变吸能和/或释放能量的结构；当斜拉承载索13承受的冲击载荷超过吸能单元的弹性形变力时，吸能单元通过弹性形变吸收或者释放能量进而降低斜拉承载索13承受的冲击载荷作用。
61.本实施例中的吸能单元的弹性形变力为吸能单元开始产生弹性形变时的张力阈值，当斜拉承载索13受到的冲击载荷超过弹性形变的张力阈值时，吸能单元开始产生弹性形变。
62.如图1和图2所示，反向立架包括第一反向力架组件和第二反向力架组件；第一反向力架组件和第二反向力架组件滑动连接，形成可伸缩空间。
63.第一反向力架组件包括第一端部压板3、后拉板10和多个支架杆7；第二反向力架组件包括第二端部压板4、前拉板9和多个拉杆11；前拉板9、第一端部压板3、第二端部压板4和后拉板10依次平行设置，且前拉板9、第一端部压板3、第二端部压板4和后拉板10上均开设有多个孔；支架杆7与拉杆11平行设置；支架杆7依次穿过第一端部压板3、第二端部压板4和后拉板10上的孔，且支架杆7的两端均螺纹连接有螺栓，支架杆7通过螺栓将第一端部压板3和后拉板10紧固连接，第二端部压板4可在支架杆7上滑动；拉杆11依次穿过第二端部压板4、第一端部压板3和前拉板9上的孔，且拉杆11两端均螺纹连接有螺栓，拉杆11通过螺栓将第二端部压板4和前拉板9紧固连接，第一端部压板3可在拉杆11上滑动。
64.第一端部压板3和第二端部压板4之间形成可伸缩空间，其伸缩最长距离为位于第一端部压板3和后拉板10之间的支架杆7和位于第二端部压板4和前拉板9之间的拉杆11的长度总和再扣除第一端部压板3和第二端部压板4的厚度总和之后的长度，伸缩最短距离为位于第一端部压板3和后拉板10之间的支架杆7和位于第二端部压板4和前拉板9之间的拉杆11二者中较短杆的长度扣除第一端部压板3和第二端部压板4的厚度。
65.吸能单元沿支架杆7的轴线方向布置，且吸能单元的两端分别与第一端部压板3和第二端部压板4抵接，设置于可伸缩空间内。吸能单元包括第一吸能组件和第二吸能组件，第一吸能组件和第二吸能组件设置于可伸缩空间内，且随第一反向力架组件和第二反向力架组件的滑动而伸缩运动。第一吸能组件和第二吸能组件均沿可伸缩空间的伸缩方向布置；第一吸能组件和第二吸能组件的伸缩方向均与反向力架的伸缩方向一致；第一吸能组件和第二吸能组件分别基于反向力架的伸缩进行伸缩，从而进行吸能或者放能。本实施例中第一吸能组件和第二吸能组件的材质不同。第一吸能组件包括至少一个压力弹簧6；压力弹簧6套设于支架杆7上，且压力弹簧6的两端分别与第一端部压板3和第二端部压板4抵接；本实施例中支架杆7设置为多个，多个支架杆7以反向力架的轴线为中心线呈等角度均布，且形成环形结构。支架杆7的数量由压力弹簧6的数量确定，压力弹簧6的数量由实际施工过程中斜拉承载索13传递的拉力确定。本实施例中，压力弹簧6选用拉伸弹簧。压力弹簧6不仅可以吸取反向力架受到斜拉承载索传递的冲击能量，还有助于实现第二吸能组件的快速复
位，重复压缩吸能，减少斜拉承载索13震荡次数。
66.第二吸能组件包括至少一个弹性体1；弹性体1设置于可伸缩空间的内部，即多个支架杆7形成的环形结构内。弹性体1的具体材质不做限制，能实现弹性体1的功能即可，本实施例中弹性体1选用橡胶材料。反向力架受到斜拉承载索传递的冲击能量以后，弹性体1进行变形吸能，降低斜拉承载索承受导线冲击载荷作用而受到的峰值张力，保证了跨越施工的安全性。
67.本实施例选用多个支架杆7的两端分别与第一端部压板3和后拉板10固定连接；多个拉杆11的两端分别与第二端部压板4和前拉板9固定连接；支架杆7穿过第二端部压板4，且第二端部压板4在支架杆7上沿支架杆7的轴线方向滑动连接；拉杆11穿设于第一端部压板3，且第一端部压板3在拉杆11上沿拉杆11的轴线方向滑动；吸能单元沿拉杆11的轴线方向布置，且吸能单元的两端分别与第一端部压板3和第二端部压板4抵接。压力弹簧6的个数与支架杆7的个数相等；压力弹簧6套设于支架杆7上。支架杆7穿出第一端部压板3和后拉板10的两端均螺纹连接有螺母8，通过调节螺母8调节装配预紧力，由于压力弹簧6一直处于被压缩状态，支架杆7两端的螺母8一直与第一端部压板3和后拉板10抵接。拉杆11穿出第二端部压板4和前拉板9的两端均螺纹连接有螺母8，通过调节螺母8调节装配预紧力，由于压力弹簧6一直处于被压缩状态，拉杆11两端的螺母8一直与第二端部压板4和前拉板9抵接。
68.当前拉板9和后拉板10均承受拉力时，前拉板9和后拉板10沿支架杆7的轴线方向相互远离，第一端部压板3和第二端部压板4沿支架杆7的轴线方向相互靠近，压力弹簧6和弹性体1受到第一端部压板3和第二端部压板4提供的压力；当前拉板9和后拉板10不承受拉力时，基于压力弹簧6和弹性体1提供的弹力，第一端部压板3和第二端部压板4沿支架杆7的轴线方向相互远离，前拉板9和后拉板10沿支架杆7的轴线方向相互靠近。
69.反向立架还包括中间穿杆5，如图1和图2所示；中间穿杆5依次穿过第一端部压板3、弹性体1和第二端部压板4，且分别与第一端部压板3和第二端部压板4滑动连接；第二吸能组件套设于中间穿杆5上。中间穿杆5穿出第一端部压板3和第二端部压板4的两端均螺纹连接有螺母8，通过调节螺母8调节装配预紧力，由于压力弹簧6和弹性体1一直处于被压缩状态，压力弹簧6和弹性体1一直被挤压于第一端部压板3和第二端部压板4之间，中间穿杆5两端的螺母8一直与第一端部压板3和第二端部压板4抵接。
70.反向力架还包括设置于第一端部压板3和第二端部压板4之间的中间压板2，如图1和图2所示；支架杆7和中间穿杆5分别与中间压板2固定连接；压力弹簧6和弹性体1分别设置为两组；其中一组压力弹簧6和弹性体1设置于中间压板2和第一端部压板3之间，且压力弹簧6和弹性体1一端与中间压板2固定，另一端与第一端部压板3固定；另一组压力弹簧6和弹性体1设置于中间压板2和第二端部压板4之间，且压力弹簧6和弹性体1一端与中间压板2固定，另一端与第二端部压板4固定。弹性体1串接在中间穿杆5上，通过第一端部压板3、中间压板2和第二端部压板4压缩装配在一起，压力弹簧6串接在四根支架杆7上，通过第一端部压板3、中间压板2和第二端部压板4压缩装配在一起，两者共同组成吸能单元，中间穿杆5分别穿多第一端部压板3和第二端部压板4的端部螺纹连接有螺母8，可以通过旋拧螺母8调节装配预紧力。
71.反向力架的两端设置有吊环12，如图1和图2所示。反向力架通过拉环与斜拉承载索13或者另一个反向力架的拉环连接，传递拉力。
72.本实施例选用两个斜拉承载索13和一个吸能装置，其中，斜拉承载索13的材质选用纤维绳索。将吸能装置通过反向力架两端的吊环12与两根承载索连接，当出现事故工况时，斜拉承载索13的张力增大，而张力增大的过程是一个随时间变化的过程，当斜拉承载索13的张力小于吸能装置的预紧力时，此时吸能装置相当于一个刚性连接杆件，不会发生变形和摩擦吸能；当斜拉承载索13张力达到预紧力时，两个斜拉承载索13分别作用于两个吊环12上，吸能装置的反向力架发生相对运动，第一端部压板3、中间压板2和第二端部压板4压缩弹性体1和压力弹簧6发生变形。当压缩过程结束后，压力弹簧6能够将弹性体1快速复位，整个过程有助于弹性体1不断回弹，重复压缩吸能，可减少斜拉承载索13震荡次数。
73.本技术提供的吸能装置，可在不提高纤维绳索规格的前提下，提高悬索式跨越架斜拉承载索13的抗冲击性能，提高了悬索式跨越架的安全性，降低施工人员的作业量，节约资源，降低工程成本，且可以在悬索式跨越架拆除后重复使用。
74.实施例2：
75.本发明还提供了一种悬索式跨越架，如图3所示，一种悬索式跨越架，包括：横拉承载索16、多段斜拉承载索13、输电铁塔14和吸能装置；横拉承载索16两端分别固定连接在相邻的输电铁塔14的顶端；吸能装置通过反向力架连接相邻的斜拉承载索13，构成斜拉索；输电铁塔14的底端固定于地面上，且输电铁塔14顶端通过斜拉索与地面固定。本实施例中选用在地面上浇筑的混凝土基础，斜拉索固定连接在混凝土基础上。
76.输电铁塔14顶端设有横梁15；斜拉承载索13和横拉承载索16均固定于横梁15上。本实施例选用横梁15为杆状金属结构，与输电铁塔14焊接固定。斜拉承载索13和横拉承载索16与横梁15的连接方式包括但不限于焊接、套接。
77.悬索式跨越架还包括绝缘网17，横拉承载索16设置为两个，绝缘网17铺设于两个横拉承载索16中部，两个输电铁塔14分别设置于被跨越物的两侧，牵引绳通过牵引板连接导线，且牵引绳、牵引板、导线和绝缘网17均位于被跨越物的上方。构成斜拉索的吸能装置至少为一个，斜拉承载索13至少为两个。本实施例选用一个吸能装置，此时斜拉承载索13为两个，每个输电铁塔14的顶部均连接有多个斜拉索，每个斜拉索的一端均与输电铁塔14的顶端固定后，另一端沿输电铁塔14的周侧均匀固定于地面上。本实施例选用每个输电铁塔14连接两个斜拉索，且两组吸能单元和斜拉承载索13的端部固定在地面的不同位置，增加输电铁塔14的稳定性。
78.其具体实施方法：将吸能装置串接在两个斜拉承载索13之间，当出现事故工况时，斜拉承载索13的张力增大，而张力增大的过程是一个随时间变化的过程，当斜拉承载索13的张力小于吸能装置的张力阈值时，此时吸能装置相当于一个刚性连接杆件，不会发生变形或摩擦吸能；当斜拉承载索13张力达到张力阈值时，斜拉承载索13分别作用于两个连接吊环12上，吸能装置的前拉板9和后拉板10发生相对运动，第一端部压板3和第二端部压板4压缩压力弹簧6和弹性体1变形，进行吸能，减少斜拉承载索13的振荡次数，可大幅降低斜拉承载索13承受导线冲击载荷作用而受到的峰值张力，保证了跨越施工的安全性。
79.实施例3：
80.构成斜拉索的吸能装置不仅可以设置为一个，还可以设置为多个。
81.当构成斜拉索的吸能装置为多个时，每个吸能装置分别通过相邻的斜拉承载索13连接，如图4所示，斜拉承载索13的个数比吸能装置的个数多一个，吸能装置与斜拉承载索
13间隔设置，且相邻的吸能装置与斜拉承载索13连接。位于两端的斜拉承载索13分别与横梁15和地面固定连接。
82.实施例4：
83.构成斜拉索的吸能装置和斜拉承载索13不仅可以间隔设置，多个吸能装置还可以依次连接。
84.多个吸能装置依次连接，构成一个吸能组件，如图5所示，本实施例中斜拉承载索13设置为两个，分别与吸能组件的两端连接。
85.实施例5：
86.构成斜拉索的多个吸能装置不仅可以依次连接，还可以至少两个吸能装置连接，构成多个吸能组件；
87.本实施例中斜拉承载索13的个数比吸能组件的个数多一个，如图6所示。吸能组件与斜拉承载索13间隔设置，且相邻的吸能组件与斜拉承载索13连接。以上仅为本发明的实施例而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均包含在申请待批的本发明的权利要求范围之内。