一种耗能的可变阻尼间隔棒

1.本发明属于输电线路防灾减灾领域，涉及一种耗能的可变阻尼间隔棒。


背景技术：

2.输电线在大风等恶劣天气条件下会产生较大的舞动现象，同时，输电线的覆冰脱落将会导致输电线跳跃，使输电线间隙减小，当其空气间隙减小到一定程度时会引起相间闪络。大风、脱冰引起输电线跳跃、振动会给导线及输电线路系统带来严重的灾害，对人民的日常生活产生重大威胁，带来巨大的经济损失。
3.间隔棒是指安装在分裂导线上，固定各分裂导线间的间距，以防止导线互相鞭击、抑制微风振动和次档距振荡的金具。对间隔棒的主要要求是线夹须有足够的握力，且在长期运行中不允许松动，整体强度须能耐受线路短路时各分裂导线的向心力和在长期振动下的疲劳。现有的阻尼式间隔棒是在间隔棒活动关节处利用橡胶作阻尼材料来消耗导线的振动能量，但在户外恶劣的环境中，橡胶极容易老化，长期看成本较高，此外，现有的阻尼式间隔棒减振效果不佳，且对输电线脱冰跳跃高度没有明显的控制效果。


技术实现要素：

4.本发明的目的在于克服上述现有技术的缺点，提供一种耗能的可变阻尼间隔棒，可以减小输电线脱冰跳跃高度，且有良好减振效果。
5.为达到上述目的，本发明采用以下技术方案予以实现：
6.一种耗能的可变阻尼间隔棒，包括固定框体、质量块、多个导线夹持组件和多个液压装置；
7.多个导线夹持组件均布固定在固定框体外部，呈放射状排布，固定框体与导线夹持组件前端连接，质量块位于固定框体中心位置，质量块与固定框架体内壁之间均布有多个液压装置，导线夹持组件和液压装置处于同一平面；
8.液压装置包括液压缸和活塞，液压缸内密封有阻尼液，液压缸前端与固定框架体内壁连接，活塞前端位于液压缸内，活塞前端上设置有通孔，活塞后端从液压缸后端伸出与质量块连接。
9.优选的，相邻两个液压装置之间设置有阻尼弹簧，阻尼弹簧两端分别连接质量块与固定框架体内壁。
10.优选的，固定框体数量为两个，导线夹持组件前端位于两个固定框体之间，固定框体和导线夹持组件前端均设置有通孔，导线夹持组件前端与两个固定框体采用连接螺栓贯穿通孔连接。
11.进一步，液压装置两端均设置有第一连接座，其中一个固定框体与液压装置连接处设置有固定块，液压装置前端的第一连接座嵌套在固定块上，液压装置前端位于两个固定框体之间，质量块与液压装置连接处设置有第二连接座，第二连接座与液压装置后端的第一连接座采用销钉铰接。
12.进一步，固定框体的通孔旁设置有扭转限位孔，扭转限位孔为椭圆形，扭转限位孔内设置有销轴，销轴与导线夹持组件前端固定。
13.优选的，导线夹持组件包括套管、螺杆和夹持头；套管前端与固定框体连接，套管后端设置有轴向的螺纹内孔，螺杆前端与螺纹内孔螺纹连接，螺杆后端与夹持头连接。
14.进一步，夹持头采用卡箍。
15.进一步，夹持头内设置有防滑垫。
16.优选的，固定框体、导线夹持组件和液压装置均采用铝锂合金和钛铝合金制成。
17.与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
18.本发明通过利用质量块的惯性，使与质量块和固定框体连接的液压装置进行伸缩，在输电线由于微风或脱冰等原因振动时，通过液压装置的运动来消耗系统的能量，利用质量块的惯性可以减小导线在不同方向上的振动，利用液压装置能够将输电线的机械能转化为液压装置的动能，并且通过调整活塞前端的通孔，用于调节阻尼大小，从而充分消耗输电线的机械能，减小输电线的脱冰跳跃高度，保护输电线和附属金具，并且液压装置的阻尼性能要优于其他阻尼部件。
19.进一步，液压装置和阻尼弹簧一起进行复合耗能，提高了间隔棒整体的耗能性能。
20.进一步，通过椭圆形孔，能够将限制导线夹持组件的极限扭转，防止连续转动导致螺栓松动。
附图说明
21.图1为本发明的间隔棒的结构示意图；
22.图2为本发明的固定框体剖面图；
23.图3为本发明的图1中a处的局部放大图；
24.图4为本发明的导线夹持组件的结构示意图；
25.图5为本发明的复合耗能组件的结构示意图。
26.其中：1-固定框体；2-套管；3-固定块；4-连接螺栓；5-导线夹持组件；6-螺杆；7-夹持头；8-第一线夹单元；9-第二线夹单元；10-液压装置；11-液压缸；12-活塞；13-阻尼弹簧；14-第一连接座；15-第二连接座；16-质量块；17-扭转限位孔；18-防滑垫。
具体实施方式
27.下面结合附图对本发明做进一步详细描述：
28.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，所描述的实施例仅仅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他实施例，都属于本发明保护的范围。
29.需要说明的是，下面描述中使用的词语“前”、“后”、“左”、“右”、“上”和“下”指的是附图中的方向，词语“内”和“外”分别指的是朝向或远离特定部件几何中心的方向。
30.除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“和/或”包括一个或多个相
关的所列项目的任意的和所有的组合。
31.如图1所示，为本发明所述的耗能的可变阻尼间隔棒，包括固定框体1、套管2、固定块3、连接螺栓4、扭转限位孔17、导线夹持组件5、质量块16和复合耗能组件。
32.固定框体1为圆环状，固定框体1数量为两个，多个导线夹持组件5均布固定在固定框体1外部，呈放射状排布，如图2所示，导线夹持组件5前端位于两个固定框体1之间，如图3所示，固定框体1和导线夹持组件5前端均设置有通孔，导线夹持组件5前端与两个固定框体1采用连接螺栓4贯穿通孔连接。
33.如图3所示，固定框体1的通孔旁设置有扭转限位孔17，扭转限位孔17位于通孔朝向固定框体1圆心的一侧，扭转限位孔17为椭圆形，扭转限位孔17内设置有销轴，销轴与导线夹持组件5前端固定。
34.质量块16位于固定框体1中心位置，质量块16与固定框体1内壁之间均布有多个复合耗能组件，导线夹持组件5和复合耗能组件处于同一平面。质量块16的材质为密度较大的刚性材质，所述质量块16的质量、密度、大小根据减振要求来设定。
35.如图4所示，导线夹持组件5包括套管2、螺杆6和夹持头7；套管2前端与固定框体1连接，套管2后端设置有轴向的螺纹内孔，螺杆6前端与螺纹内孔螺纹连接，螺杆6后端与夹持头7连接，夹持头7内设置有防滑垫18。导线夹持组件5和固定框体1通过套管2以连接螺栓4连接。
36.夹持头7采用卡箍，卡箍包括第一线夹单元8和第二线夹单元9，第一线夹单元8与螺杆6后端固定连接；第二线夹单元9一端铰接于第一线夹单元8上；第一线夹单元8上设有螺栓孔，第二线夹单元9的另一端设有螺栓孔，第一线夹单元8和第二线夹单元9通过螺栓固定连接。
37.如图5所示，复合耗能组件包括液压装置10和阻尼弹簧13；液压装置10包括液压缸11和活塞12，液压缸11内密封有阻尼液，液压缸11前端与固定框架体内壁连接，活塞12前端位于液压缸11内，活塞12前端上设置有通孔，活塞12后端从液压缸11后端伸出与质量块16连接，活塞12采用t型结构。复合耗能组件数量可根据减振要求调整；活塞12通孔直径可变，用于调节阻尼大小。阻尼弹簧13的质量、大小、弹性模量根据减振需求确定。
38.液压装置10和阻尼弹簧13两端均设置有第一连接座14，液压装置10和阻尼弹簧13底部安装在同一第一连接座14上，如图2所示，其中一个固定框体1与液压装置10和阻尼弹簧13连接处设置有固定块3，液压装置10和阻尼弹簧13前端的第一连接座14嵌套在固定块3上，第一连接座14内径大于固定块3，方便活动，液压装置10和阻尼弹簧13前端位于两个固定框体1之间，质量块16与液压装置10和阻尼弹簧13连接处设置有第二连接座15，第二连接座15与液压装置10和阻尼弹簧13后端的第一连接座14采用销钉铰接，方便活动。
39.除所述质量块16为密度较大材料外，固定框体1、导线夹持组件5和液压装置10在安全条件下均采用轻质材料制作，如铝锂合金和钛铝合金。
40.具体使用时，固定框体1、质量块16和复合耗能组件通过第一连接座14和第二连接座15连接，安装时，先将套管2均布固定在固定框体1外部，呈放射状排布，再将导线夹持组件5通过螺杆6固定在固定框体1上，安装导线时，可通过螺杆6调节合适的安装距离，将导线置于第一线夹单元8和第二线夹单元9之间，然后闭合通过螺栓固定第一线夹单元8和第二线夹单元9的活动端。当发生有害振动时，利用质量块16的惯性，使复合耗能组件中的阻尼
弹簧13发生形变，使液压装置10的活塞12开始上下运动，活塞12开始上下运动，同时液压缸11内阻尼液通过活塞12上的通孔上下流动耗能，在输电线由于微风或脱冰等原因振动时，通过阻尼弹簧13的变形和阻尼液的运动来消耗系统的能量，利用质量块16的惯性可以减小导线在不同方向上的振动，利用阻尼弹簧13和液压装置10能够将输电线的机械能转化为弹簧的弹性势能和阻尼腔的动能，从而充分消耗输电线的机械能，减小输电线的脱冰跳跃高度，保护输电线和附属金具。
41.需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。
42.应该理解，以上描述是为了进行图示说明而不是为了进行限制。通过阅读上述描述，在所提供的示例之外的许多实施例和许多应用对本领域技术人员来说都将是显而易见的。因此，本教导的范围不应该参照上述描述来确定，而是应该参照前述权利要求以及这些权利要求所拥有的等价物的全部范围来确定。出于全面之目的，所有文章和参考包括专利申请和公告的公开都通过参考结合在本文中。在前述权利要求中省略这里公开的主题的任何方面并不是为了放弃该主体内容，也不应该认为申请人没有将该主题考虑为所公开的发明主题的一部分。

技术特征：
1.一种耗能的可变阻尼间隔棒，其特征在于，包括固定框体(1)、质量块(16)、多个导线夹持组件(5)和多个液压装置(10)；多个导线夹持组件(5)均布固定在固定框体(1)外部，呈放射状排布，固定框体(1)与导线夹持组件(5)前端连接，质量块(16)位于固定框体(1)中心位置，质量块(16)与固定框架体内壁之间均布有多个液压装置(10)，导线夹持组件(5)和液压装置(10)处于同一平面；液压装置(10)包括液压缸(11)和活塞(12)，液压缸(11)内密封有阻尼液，液压缸(11)前端与固定框架体内壁连接，活塞(12)前端位于液压缸(11)内，活塞(12)前端上设置有通孔，活塞(12)后端从液压缸(11)后端伸出与质量块(16)连接。2.根据权利要求1所述的耗能的可变阻尼间隔棒，其特征在于，相邻两个液压装置(10)之间设置有阻尼弹簧(13)，阻尼弹簧(13)两端分别连接质量块(16)与固定框架体内壁。3.根据权利要求1所述的耗能的可变阻尼间隔棒，其特征在于，固定框体(1)数量为两个，导线夹持组件(5)前端位于两个固定框体(1)之间，固定框体(1)和导线夹持组件(5)前端均设置有通孔，导线夹持组件(5)前端与两个固定框体(1)采用连接螺栓(4)贯穿通孔连接。4.根据权利要求3所述的耗能的可变阻尼间隔棒，其特征在于，液压装置(10)两端均设置有第一连接座(14)，其中一个固定框体(1)与液压装置(10)连接处设置有固定块(3)，液压装置(10)前端的第一连接座(14)嵌套在固定块(3)上，液压装置(10)前端位于两个固定框体(1)之间，质量块(16)与液压装置(10)连接处设置有第二连接座(15)，第二连接座(15)与液压装置(10)后端的第一连接座(14)采用销钉铰接。5.根据权利要求3所述的耗能的可变阻尼间隔棒，其特征在于，固定框体(1)的通孔旁设置有扭转限位孔(17)，扭转限位孔(17)为椭圆形，扭转限位孔(17)内设置有销轴，销轴与导线夹持组件(5)前端固定。6.根据权利要求1所述的耗能的可变阻尼间隔棒，其特征在于，导线夹持组件(5)包括套管(2)、螺杆(6)和夹持头(7)；套管(2)前端与固定框体(1)连接，套管(2)后端设置有轴向的螺纹内孔，螺杆(6)前端与螺纹内孔螺纹连接，螺杆(6)后端与夹持头(7)连接。7.根据权利要求6所述的耗能的可变阻尼间隔棒，其特征在于，夹持头(7)采用卡箍。8.根据权利要求6所述的耗能的可变阻尼间隔棒，其特征在于，夹持头(7)内设置有防滑垫(18)。9.根据权利要求1所述的耗能的可变阻尼间隔棒，其特征在于，固定框体(1)、导线夹持组件(5)和液压装置(10)均采用铝锂合金和钛铝合金制成。

技术总结
本发明公开了一种耗能的可变阻尼间隔棒，包括固定框体、质量块、多个导线夹持组件和多个液压装置；多个导线夹持组件均布固定在固定框体外部，呈放射状排布，固定框体与导线夹持组件前端连接，质量块位于固定框体中心位置，质量块与固定框架体内壁之间均布有多个液压装置，导线夹持组件和液压装置处于同一平面；液压装置包括液压缸和活塞，液压缸内密封有阻尼液，液压缸前端与固定框架体内壁连接，活塞前端位于液压缸内，活塞前端上设置有通孔，活塞后端从液压缸后端伸出与质量块连接。可以减小输电线脱冰跳跃高度，且有良好减振效果。且有良好减振效果。且有良好减振效果。


技术研发人员：江岳 张宇卓 周文武 谭浩文 李小亭 张宁刚 孙清
受保护的技术使用者：西安交通大学
技术研发日：2021.12.08
技术公布日：2022/3/8