一种可调节式输电塔钢管构件风振控制装置的制作方法

1.本发明属于输电线路抗风设计领域，具体涉及一种可调节式输电塔钢管构件风振控制装置。


背景技术：

2.本部分的陈述仅仅是提供了与本发明相关的背景技术信息，不必然构成在先技术。
3.输电塔是架空输电线路的支撑结构，是电网的重要组成部分。钢管塔主要采用圆截面钢管构件，构件间由法兰、螺栓或焊接等形式进行连接。由于钢管构件横截面刚度大、受力特性较好，传力清晰，外形美观等优点，在不同电压等级的输电线路中得到了很好的应用，尤其是在特高压输电塔、大跨越输电塔、城市电网杆塔中应用较多。但是，钢管塔的圆截面构件在较低风速下易发生卡门涡街引起的横风向振动。当旋涡脱落的主导频率与圆截面构件固有频率比较接近时，会发生涡激共振。圆截面构件经过长期的振动，易引发焊缝、节点、构件等部位的疲劳破坏，严重情况下，甚至会引发倒塔事故。
4.为避免或减弱这种风险，传统措施是在发生风振的构件上加装若干个钢制固定扰流装置，改变构件的气动外形，抑制构件的振动。但是，传统方式存在以下缺点或不足：
5.不同构件的起振风速不同，固定扰流装置对构件气动外形的影响较为固定且相对有限，不能灵活改变构件气动外形，从而导致适用范围有限，对部分构件抑振效果不理想；
6.扰流装置加装数量较多(一般为5～8套)且为钢制，不仅安装过程复杂，还会让杆件增加较大的附加荷载，引起杆件受力的变化，这对已建成的输电塔存在较大的安全隐患。


技术实现要素：

7.本发明为了解决上述问题，提出了一种可调节式输电塔钢管构件风振控制装置，本发明采用可转动的扰流板，通过控制扰流板的角度来改变构件的气动外形，进而达到抑制杆件风振的目的。
8.根据一些实施例，本发明采用如下技术方案：
9.一种可调节式输电塔钢管构件风振控制装置，所述风振控制装置套在钢管构件外，包括两个套环，在两个套环之间沿钢管构件轴向方向上设有两个扰流板；
10.所述套环包括两个半圆形套环，所述两个半圆形套环通过套环连接螺栓连接，每个半圆形套环外周面上设有转轴支座，所述转轴支座包括底座和两个盖板，所述底座设置在半圆形套环上，所述底座与盖板通过销轴连接，其中，底座与盖板所形成的空间用于安装扰流板；
11.在应用时，两个盖板开启，根据钢管构件振动强弱程度调整扰流板的迎风角度，调整后通过盖板连接螺栓将两个盖板锁紧。
12.更进一步地，所述内表面上与盖板内侧均设有支座橡胶垫。
13.进一步地，所述扰流板包括扰流板体，所述扰流板体的两端设有转轴。
14.进一步地，所述底座的内表面为半圆环形，其中，所述内表面为与转轴的接触面。
15.更进一步地，所述底座与盖板所形成的空间用于安装转轴。
16.与现有技术相比，本发明的有益效果为：
17.本发明采用可调节式扰流板，扰流板可绕自身中心轴360
°
转动，相比于固定扰流板，该装置对气动外形的调整更灵活、影响范围更大，可显著提高风振控制装置的适用范围，抑制构件风振的效果也更好。
18.本发明仅需安装1套复合材料的扰流装置，装置数量少，安装过程简便，便于操作；且装置重量更轻，构件增加附加荷载小，对已有构件影响小。
附图说明
19.构成本发明的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。
20.图1为可调节式输电塔钢管构件风振控制装置示意图(正视图)；
21.图2为套环结构示意图(俯视图)及局部放大图；
22.图3为套环结构示意图(正视图)；
23.图4为扰流板结构示意图(透视图)；
24.图中，1-钢管构件，2-套环，3-扰流板，4-半圆形套环，5-套环橡胶垫，6-转轴支座，7-套环连接螺栓，8-套环连接螺栓孔，9-底座，10-盖板，11-销轴，12-盖板连接螺栓，13-支座橡胶垫，14-扰流板体，15-转轴。
具体实施方式
25.下面结合附图与实施例对本发明作进一步说明。
26.应该指出，以下详细说明都是示例性的，旨在对本发明提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本发明所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。
27.需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本发明的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。
28.本发明中，术语如“焊接”、“相连”、“连接”等应做广义理解，表示可以是固定连接，也可以是一体地连接或可拆卸连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的相关科研或技术人员，可以根据具体情况确定上述术语在本发明中的具体含义，不能理解为对本发明的限制。
29.如图1所示，本实施例提出的一种可调节式输电塔钢管构件风振控制装置，其包括：两个套环2和两个扰流板3。两个套环2安装在钢管构件1外，两个扰流板3安装在两个套环2之间。本装置为一个，在所述钢管构件1轴向中部设置，扰流板3的长度可取钢管构件1总长度的1/5～1/2。
30.如图2所示，所述套环2包括：两个半圆形套环4、套环橡胶垫5和转轴支座6。转轴支座6焊接在半圆形套环4外面，两个半圆形套环4通过套环连接螺栓7连接形成圆环，套环橡
胶垫5设置于钢管构件1与半圆形套环4之间。
31.如图2、图3所示，所述转轴支座6包括：底座9、两个盖板10、销轴11、盖板连接螺栓12和支座橡胶垫13。底座9与半圆形套环4焊接；两个盖板10分别通过销轴11与底座9连接；两个盖板10可开启、关闭；两个盖板10关闭状态时，通过盖板连接螺栓12锁紧；底座9与盖板10内表面设置支座橡胶垫13。
32.如图4所示，所述扰流板3包括：扰流板体14和转轴15。扰流板体14横切面可为菱形、矩形或椭圆形，材质为复合材料；转轴15横切面为圆形，材质为复合材料。转轴15横切面中心与扰流板体14横切面中心重合。
33.本实施例所述的可调节是通过扰流板体14绕自身中心轴的旋转实现。当所述盖板10处于开启状态时，扰流板体14的迎风角度可通过绕转轴15进行360
°
转动；扰流板体14的迎风角度调整完成后，可通过盖板连接螺栓12将盖板锁紧，此时扰流板体处于锁定状态；所述迎风角度通过钢管构件振动强弱程度确定。
34.本发明的基本技术思想是采用可转动的扰流板，通过控制扰流板的角度来改变构件的气动外形，进而达到抑制杆件风振的目的。例如，扰流板体或转轴横切面采用上述以外的其他形状，转轴支座、套环采用上述以外的其他型式或连接方式，整个装置采用上述以外的其他材料，装置应用于输电塔以外的其他钢管构件，凡此种根据本专利的上述内容，按照本领域的普通技术知识和惯用手段，在不脱离本专利上述基本技术思想前提下，对本专利上述结构做出的其它多种形式的修改、替换或变更，均应落在本专利的保护范围之内。