專利名稱：萬向球形鋼支座的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于高壓輸電大型電力設(shè)備平臺(電力電容器組)的支承系統(tǒng)領(lǐng)域， 特別涉及一種萬向球形鋼支座。
背景技術(shù)：
目前，很多已有項(xiàng)目的串聯(lián)補(bǔ)償裝置(簡稱串補(bǔ)裝置，屬于高壓輸電大型電力設(shè) 備的一種)，在支柱的頂端和底部都采用了鉸軸支座或雙向鉸軸支座。如圖1所示，普通鉸 軸支座包括由鉸軸10相連接的支座下擺1和支座上擺2，由于結(jié)構(gòu)原因普通鉸軸支座只 能實(shí)現(xiàn)在單一平面內(nèi)轉(zhuǎn)動，在其它方向上則是被限制的。還有一些公司在運(yùn)行的串補(bǔ)裝置 中采用雙向鉸軸支座，就是兩層鉸軸的交叉疊加，這樣的支座僅僅釋放了空間XY立面及空 間ZY立面內(nèi)的彎矩，但其他方向的還是被限制的狀態(tài)。我們知道，自然界的客觀條件是靈 活多變的，比如風(fēng)或地震作用，當(dāng)它們作用在我們的設(shè)備上時(shí)，方向和大小都是不均勻變化 的，使用鉸軸支座的串補(bǔ)裝置在復(fù)雜的受力狀態(tài)情況下，瓷制支柱絕緣子就會承受一部分 彎矩、扭矩，而支柱絕緣子本身抗彎和抗扭的能力較弱，為了承受該部分彎矩扭矩，就要采 用強(qiáng)度更高的支柱絕緣子，這樣的設(shè)備結(jié)構(gòu)不僅相對不經(jīng)濟(jì)，并且力的傳導(dǎo)途徑不簡潔，基 礎(chǔ)的樁基也要承受一定的彎矩。對于整個(gè)電力設(shè)備平臺來說，外部自然條件對結(jié)構(gòu)的作用影響是隨機(jī)變化的，尤 其是平臺上部的電氣一次設(shè)備不能夠完全對稱布置，在有些工況下整體結(jié)構(gòu)還會有扭轉(zhuǎn)傾 向，當(dāng)對結(jié)構(gòu)建立有限元模型進(jìn)行三維分析計(jì)算的時(shí)候，每個(gè)連接節(jié)點(diǎn)的處理也是至關(guān)重 要的，支柱兩端節(jié)點(diǎn)在計(jì)算模型里定義為鉸接，而實(shí)際結(jié)構(gòu)上采用本實(shí)用新型所述的萬向 球形鋼支座結(jié)構(gòu)進(jìn)行連接，使得計(jì)算模型和真實(shí)結(jié)構(gòu)受力更加接近，并且當(dāng)結(jié)構(gòu)承受自然 界的各個(gè)方向的外力作用(最典型的就是風(fēng)和地震作用)的時(shí)候，該節(jié)點(diǎn)均可在各個(gè)方向 自由轉(zhuǎn)動釋放彎矩，成為理想的鉸接節(jié)點(diǎn)，這樣就可以把結(jié)構(gòu)水平各向外力均合理的分解 為斜拉構(gòu)件的拉力，而支柱只承受壓力，降低了對脆性材料支柱的抗彎抗扭要求，達(dá)到了整 體串補(bǔ)結(jié)構(gòu)合理受力、優(yōu)化設(shè)計(jì)的目地。

實(shí)用新型內(nèi)容為克服現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，本實(shí)用新型的目的在于提供一種安全性高、結(jié)構(gòu)簡單靈 活、方便操作的萬向球形鋼支座。為此，本實(shí)用新型提出了一種萬向球形鋼支座，包括支座下擺和支座上擺，所述支 座下擺包括一圓盤I，所述圓盤I的中心處設(shè)有一球頭；所述支座上擺包括一圓盤II，所述 圓盤II的中心處設(shè)有一球窩，所述球頭與球窩觸接實(shí)現(xiàn)支座下擺及支座上擺相緊壓。其中，所述圓盤I上設(shè)有一縮窄加高的凸臺I，所述球頭設(shè)在凸臺I的中心處；所 述圓盤II上設(shè)有一縮窄加高的凸臺II，所述球窩設(shè)在凸臺II的中心處。其中，所述圓盤I和圓盤II上設(shè)有安裝孔。其中，所述支座下擺和支座上擺采用合金鋼結(jié)構(gòu)，其外表面設(shè)有一鍍鋅層。[0009]本實(shí)用新型的有益效果在于1)本實(shí)用新型的支座采用萬向球形結(jié)構(gòu)，使得各接觸點(diǎn)可在各個(gè)方向自由轉(zhuǎn)動釋 放彎矩，成為理想的鉸接節(jié)點(diǎn)，將結(jié)構(gòu)水平各向外力均合理的分解為斜拉構(gòu)件的拉力，而支 柱只承受壓力，降低了對脆性材料支柱的抗彎抗扭要求，進(jìn)一步確保超高壓、特高壓大型電 力設(shè)備(電力電容器組平臺)支承系統(tǒng)的安全性，更加適應(yīng)越來越惡劣的自然條件，為整個(gè) 串補(bǔ)設(shè)備優(yōu)化了結(jié)構(gòu)，降低了成本；2)本實(shí)用新型的萬向球形鋼支座采用了機(jī)械性能良好的合金鋼材料，強(qiáng)度和屈服 限都比較高，熱處理性能良好，處理后表面硬度大，耐磨性好；3)本實(shí)用新型的萬向球形鋼支座的外表面設(shè)有一鍍鋅層，除了具有防銹防腐蝕的 特性外，更延長了支座的使用壽命，降低了成本。

圖1是現(xiàn)有鉸軸支座的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是支座下擺的正視圖；圖3是圖2的仰視圖；圖4是支座上擺的正視圖；圖5是圖4的仰視圖；圖6是本實(shí)用新型所述萬向球形鋼支座的結(jié)構(gòu)示意圖(即支座上擺與支座下擺相 結(jié)合的示意圖)；其中，1-支座下擺，2-支座上擺，3-圓盤I，4-球頭，5-圓盤II，6-球窩，7-凸臺 I，8-凸臺II，9-安裝孔，10-銷軸。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖對本實(shí)用新型的萬向球形鋼支座做進(jìn)一步詳細(xì)的說明。如圖2、圖3所示，支座下擺1的主體為一圓盤I 3，在圓盤I 3上帶有一縮窄加高 的凸臺I 7，該凸臺I 7的中心處設(shè)有一球頭4，球頭4可以制作成球形或半球形。所述圓 盤I 3的圓周上均勻分布有安裝孔9。如圖4、圖5所示，支座上擺2的主體為一圓盤II 5，在圓盤II 5上帶有一縮窄加 高的凸臺II 8，該凸臺II 8的中心處設(shè)有球窩6，球窩為露出凸臺I 7的球頭4相適應(yīng)的 內(nèi)凹形，所述圓盤II 5的圓周上均勻分布有安裝孔9。所述支座下擺1和支座上擺2均合金鋼材料制成，并采用整體鍛造工藝進(jìn)行加工， 成形后再進(jìn)行機(jī)械加工，以減小球頭和球窩的表面粗糙度，使兩者觸接轉(zhuǎn)動時(shí)的摩擦系數(shù) 降到最低，更便于整個(gè)支座的靈活轉(zhuǎn)動釋放彎矩。所述支座下擺1和支座上擺2的外表面 采用整體熱鍍鋅工藝設(shè)有一鍍鋅層，鍍鋅層的厚度采用相關(guān)國標(biāo)及國際通用鍍鋅標(biāo)準(zhǔn)中的 數(shù)值，鍍鋅層的增設(shè)使得整個(gè)支座的防腐蝕防銹性更強(qiáng)，延長了使用壽命，更適于在室外或 惡劣條件下的應(yīng)用。如圖6所示，使用時(shí)，采用預(yù)埋螺栓穿過圓盤I 3上的安裝孔9將支座下擺1固接 在需要安裝串補(bǔ)裝置的目標(biāo)物(例如安裝在微型樁或其他領(lǐng)域)上，再通過螺栓穿過圓盤 II 5上的安裝孔9與支柱構(gòu)件(例如支柱絕緣子)固接，支座下擺1和支座上擺2通過球頭4和球窩6靠壓緊接觸承壓，接觸表面大約半個(gè)球面，足夠的接觸區(qū)使得與支座上擺連接 的支柱構(gòu)件垂直荷載作用時(shí)球頭4與球窩6不會發(fā)生移位，能夠使該本實(shí)用新型的支座結(jié) 構(gòu)達(dá)到穩(wěn)定受載。 最后應(yīng)當(dāng)說明的是以上實(shí)施例僅用以說明本實(shí)用新型的技術(shù)方案而非對其限 制，盡管參照上述實(shí)施例對本實(shí)用新型進(jìn)行了詳細(xì)的說明，所屬領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng) 理解依然可以對本實(shí)用新型的具體實(shí)施方式
進(jìn)行修改或者等同替換，而未脫離本實(shí)用新 型精神和范圍的任何修改或者等同替換，其均應(yīng)涵蓋在本實(shí)用新型的權(quán)利要求范圍當(dāng)中。
權(quán)利要求一種萬向球形鋼支座，該支座包括支座下擺(1)和支座上擺(2)，其特征在于所述支座下擺(1)包括一圓盤I(3)，所述圓盤I(3)的中心處設(shè)有一球頭(4)；所述支座上擺(2)包括一圓盤II(5)，所述圓盤II(5)的中心處設(shè)有一球窩(6)，所述球頭(4)與球窩(6)觸接實(shí)現(xiàn)支座下擺(1)及支座上擺(2)相緊壓并能靈活轉(zhuǎn)動。
2.如權(quán)利要求1所述的萬向球形鋼支座，其特征在于所述圓盤I(3)上設(shè)有一縮窄加 高的凸臺I (7)，所述球頭(4)設(shè)在凸臺1(7)的中心處；所述圓盤II (5)上設(shè)有一縮窄加高 的凸臺II (8)，所述球窩(6)設(shè)在凸臺11(8)的中心處。
3.如權(quán)利要求2所述的萬向球形鋼支座，其特征在于所述圓盤I(3)和圓盤II (5)上 設(shè)有安裝孔(9)。
4.如權(quán)利要求所述1-3任一所述的萬向球形鋼支座，其特征在于所述支座下擺(1) 和支座上擺(2)采用合金鋼結(jié)構(gòu)，其外表面設(shè)有一鍍鋅層。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種萬向球形鋼支座，該支座包括支座下擺和支座上擺，所述支座下擺包括一圓盤I，所述圓盤I的中心處設(shè)有一球頭；所述支座上擺包括一圓盤II，所述圓盤II的中心處設(shè)有一球窩，所述球頭與球窩觸接實(shí)現(xiàn)支座下擺及支座上擺相緊壓。本實(shí)用新型所述萬向球形鋼支座進(jìn)一步確保超高壓、特高壓串補(bǔ)設(shè)備支承系統(tǒng)的安全性，更加適應(yīng)越來越惡劣的自然條件，為整個(gè)串補(bǔ)設(shè)備優(yōu)化了結(jié)構(gòu)，降低了成本。
文檔編號E04B1/36GK201649293SQ20102012510
公開日2010年11月24日 申請日期2010年3月8日 優(yōu)先權(quán)日2010年3月8日
發(fā)明者武守遠(yuǎn), 石澤京, 趙波, 邱煒 申請人:中電普瑞科技有限公司;中國電力科學(xué)研究院