本實(shí)用新型涉及線纜防振技術(shù)領(lǐng)域,尤其涉及一種防振錘。
背景技術(shù):
微風(fēng)振動(dòng)對(duì)架空線纜尤其是大跨度高壓輸電導(dǎo)線的安全性和壽命影響很大,對(duì)微風(fēng)激勵(lì)下架空線纜的振動(dòng)控制可以延長(zhǎng)線纜的壽命,并且可以防止斷線和倒塔事故的發(fā)生。
現(xiàn)有技術(shù)中廣泛采用鋼絞線防振錘來對(duì)架空線纜的振動(dòng)進(jìn)行控制,鋼絞線防振錘包括用于與架空線纜連接的連接件,所述連接件上固定有鋼絞線,所述鋼絞線上固定有錘頭,當(dāng)線纜振動(dòng)使得連接件振動(dòng)時(shí),在所述錘頭慣性力的作用下,所述鋼絞線可發(fā)生彎曲變形,從而使鋼絲之間摩擦生熱,即可將連接件和線纜的機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能,進(jìn)而使線纜的機(jī)械能減小、振幅減小,最終達(dá)到控制振動(dòng)的目的。
但由于鋼絞線在彎曲變形時(shí)鋼絲之間的相對(duì)位移量較小,因此鋼絲之間摩擦產(chǎn)生的熱量相應(yīng)較少,造成防振錘將線纜的機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能的能力相應(yīng)較弱,即阻尼較小,導(dǎo)致對(duì)線纜的振動(dòng)控制效果不好;另外,由于鋼絞線密度高、易氧化、抗腐蝕能力差,因此導(dǎo)致防振錘的壽命較短、質(zhì)量較大。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本實(shí)用新型的實(shí)施例提供一種防振錘,可解決現(xiàn)有防振錘對(duì)線纜的振動(dòng)控制效果不好以及壽命較短、質(zhì)量較大的問題。
為達(dá)到上述目的,本實(shí)用新型的實(shí)施例采用如下技術(shù)方案:
本實(shí)用新型實(shí)施例提供了一種防振錘,包括連接件,所述連接件用于與架空線纜連接,所述連接件上固定有彈性件,所述彈性件上固定有錘頭,當(dāng)所述連接件振動(dòng)時(shí),在所述錘頭慣性力的作用下,所述彈性件可發(fā)生彎曲變形,所述彈性件由金屬橡膠材料制作。
進(jìn)一步的,所述連接件上沿第一方向設(shè)有第一安裝孔,所述架空線纜可設(shè)置于所述第一安裝孔內(nèi),所述彈性件為桿狀,且沿所述第一方向設(shè)置。
進(jìn)一步的,所述連接件與所述彈性件的中部連接,所述彈性件的兩端分別固定有所述錘頭,且兩個(gè)所述錘頭的質(zhì)量相等。
進(jìn)一步的,所述錘頭上設(shè)有第二安裝孔,所述彈性件的端部配合穿設(shè)于所述第二安裝孔內(nèi)。
進(jìn)一步的,所述連接件包括線夾和連接板,所述線夾固定于所述連接板的一端,所述彈性件固定于所述連接板的另一端,所述第一安裝孔設(shè)置于所述線夾上,所述連接板的厚度為1~2mm。
進(jìn)一步的,所述線夾與所述連接板一體成型。
進(jìn)一步的,所述連接件由絕緣材料制作。
進(jìn)一步的,所述絕緣材料為復(fù)合材料。
進(jìn)一步的,所述彈性件的截面為圓形。
進(jìn)一步的,所述錘頭的材料為結(jié)構(gòu)鋼。
本實(shí)用新型實(shí)施例提供的防振錘,由于所述彈性件由金屬橡膠材料制作,因此在所述彈性件發(fā)生彎曲變形時(shí),彈性件內(nèi)部互相纏繞的金屬絲之間的相對(duì)位移量較大,使得摩擦產(chǎn)生的熱量較多,從而使防振錘將線纜的機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能的能力增強(qiáng),即阻尼增大,進(jìn)而提高了對(duì)線纜振動(dòng)的控制效果;另外,金屬橡膠材料具有低密度、耐腐蝕、抗氧化的優(yōu)點(diǎn),從而延長(zhǎng)了防振錘的壽命、減小了防振錘的質(zhì)量。
附圖說明
圖1為本實(shí)用新型實(shí)施例防振錘的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖2為圖1的側(cè)視圖;
圖3為本實(shí)用新型實(shí)施例防振錘的力學(xué)模型圖。
具體實(shí)施方式
下面將結(jié)合本實(shí)用新型實(shí)施例中的附圖,對(duì)本實(shí)用新型實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述,顯然,所描述的實(shí)施例僅僅是本實(shí)用新型一部分實(shí)施例,而不是全部的實(shí)施例。基于本實(shí)用新型中的實(shí)施例,本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例,都屬于本實(shí)用新型保護(hù)的范圍。
在本實(shí)用新型的描述中,需要理解的是,術(shù)語(yǔ)“中心”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“豎直”、“水平”、“頂”、“底”、“內(nèi)”、“外”等指示的方位或位置關(guān)系為基于附圖所示的方位或位置關(guān)系,僅是為了便于描述本實(shí)用新型和簡(jiǎn)化描述,而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構(gòu)造和操作,因此不能理解為對(duì)本實(shí)用新型的限制。
術(shù)語(yǔ)“第一”、“第二”僅用于描述目的,而不能理解為指示或暗示相對(duì)重要性或者隱含指明所指示的技術(shù)特征的數(shù)量。由此,限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隱含地包括一個(gè)或者更多個(gè)該特征。
在本實(shí)用新型的描述中,需要說明的是,除非另有明確的規(guī)定和限定,術(shù)語(yǔ)“安裝”、“相連”、“連接”應(yīng)做廣義理解,例如,可以是固定連接,也可以是可拆卸連接,或一體地連接;可以是直接相連,也可以通過中間媒介間接相連,可以是兩個(gè)元件內(nèi)部的連通。對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言,可以具體情況理解上述術(shù)語(yǔ)在本實(shí)用新型中的具體含義。
本實(shí)用新型實(shí)施例提供了一種防振錘,參照?qǐng)D1和圖2,包括連接件1,連接件1用于與架空線纜連接,連接件1上固定有彈性件2,彈性件2上固定有錘頭3,當(dāng)連接件1振動(dòng)時(shí),在錘頭3慣性力的作用下,彈性件2可發(fā)生彎曲變形,彈性件2由金屬橡膠材料制作。
本實(shí)用新型實(shí)施例提供的防振錘,由于彈性件2由金屬橡膠材料制作,因此在彈性件2發(fā)生彎曲變形時(shí),彈性件2內(nèi)部互相纏繞的金屬絲之間的相對(duì)位移量較大,使得摩擦產(chǎn)生的熱量較多,從而使防振錘將線纜的機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能的能力增強(qiáng),進(jìn)而提高了對(duì)線纜振動(dòng)的控制效果;另外,金屬橡膠材料具有低密度、耐腐蝕、抗氧化的優(yōu)點(diǎn),從而延長(zhǎng)了防振錘的壽命、減小了防振錘的質(zhì)量,同時(shí)也能適應(yīng)沿海地區(qū)等惡劣的化學(xué)環(huán)境,適用范圍更廣。
需要說明的是,彈性件2由金屬橡膠材料制作使得彈性件2的剛度較小,從而使防振錘具有較低的自振頻率,因此與風(fēng)吹過線纜上產(chǎn)生的卡門渦街漩渦脫落頻率相差較大,從而避免了與線纜產(chǎn)生共振;另外,彈性件2由金屬橡膠材料制作還增大了彈性件2的強(qiáng)度,從而避免了彈性件2斷裂,進(jìn)而延長(zhǎng)了彈性件2的壽命。
參照?qǐng)D1,連接件1上沿第一方向設(shè)有第一安裝孔4,所述架空線纜可設(shè)置于第一安裝孔4內(nèi),彈性件2為桿狀,且沿所述第一方向設(shè)置,由此即可在彈性件2所受彎矩一致的情況下縮短彈性件2的長(zhǎng)度,從而在彈性件2變形量一致的情況下節(jié)省了彈性件2材料,進(jìn)而減小了防振錘的成本。
為了進(jìn)一步延長(zhǎng)線纜的壽命,本實(shí)施例中連接件1與彈性件2的中部連接,彈性件2的兩端分別固定有錘頭3,且兩個(gè)錘頭3的質(zhì)量相等,由此使得防振錘整體為對(duì)稱結(jié)構(gòu),從而避免了穿入第一安裝孔4的線纜發(fā)生彎折,進(jìn)而避免了線纜與第一安裝孔4的邊沿摩擦造成的斷線問題,也就進(jìn)一步延長(zhǎng)了線纜的壽命。
上述實(shí)施例中,錘頭3可與彈性件2的端部焊接,從而將錘頭3固定于彈性件2的端部,也可以在錘頭3上設(shè)置第二安裝孔5,然后將彈性件2的端部配合穿設(shè)于第二安裝孔5內(nèi),從而將錘頭3固定于彈性件2的端部;由于焊接會(huì)導(dǎo)致應(yīng)力集中,因此本實(shí)施例優(yōu)選在錘頭3上設(shè)置第二安裝孔5,且彈性件2的端部配合穿設(shè)于第二安裝孔5內(nèi),以避免應(yīng)力集中現(xiàn)象;此外,優(yōu)選這樣設(shè)置也可避免在彈性件2與錘頭3之間留出空隙,從而避免了積水積雪導(dǎo)致的錘頭3質(zhì)量減輕的問題。
具體的,參照?qǐng)D1和圖2,連接件1包括線夾11和連接板12,線夾11固定于連接板12的一端,彈性件2固定于連接板12的另一端,第一安裝孔4設(shè)置于線夾11上,由此即可通過連接板12將彈性件2和線夾11隔離開來,從而避免彈性件2形變時(shí)錘頭3與線纜發(fā)生干涉,連接板12的厚度優(yōu)選為1~2mm,從而在保證連接板12結(jié)構(gòu)強(qiáng)度的基礎(chǔ)上減小了連接板12的厚度,進(jìn)而減小了防振錘的質(zhì)量。
從力學(xué)角度考察本實(shí)用新型實(shí)施例提供的防振錘,由于線夾11通過連接板12與彈性件2固定連接,線夾11兩側(cè)基本上互不影響,因此可以連接點(diǎn)為界把防振錘劃分成兩個(gè)子系統(tǒng),每個(gè)子系統(tǒng)單獨(dú)考慮。對(duì)該體系可作進(jìn)一步簡(jiǎn)化:錘頭3按剛性考慮,即只計(jì)其質(zhì)量與慣量,而不計(jì)其彈性;彈性件2只計(jì)其彈性,不計(jì)其慣性。
圖3為防振錘的力學(xué)模型圖,其中Y(t)為線纜對(duì)防振錘的激勵(lì),m為錘頭3的質(zhì)量,l為彈性件2從線夾11出口至錘頭3的長(zhǎng)度。在Y(t)的激勵(lì)下,錘頭3將會(huì)上下振動(dòng),而彈性件2則在交變彎矩的作用下反復(fù)彎曲,在振動(dòng)過程中,彈性件2的結(jié)構(gòu)阻尼會(huì)持續(xù)地吸收振動(dòng)能量,使得線纜的振幅減小,從而達(dá)到振動(dòng)控制的目的。
優(yōu)選的,線夾11與連接板12一體成型,由此可免去線夾11與連接板12之間的安裝連接問題,從而在一定程度上減少了裝配帶來的應(yīng)力集中現(xiàn)象。
連接件1優(yōu)選由絕緣材料制作,由此可避免在線纜附近產(chǎn)生渦流,從而避免了線纜輸電損耗增大的問題。
所述絕緣材料可以為陶瓷,也可以為復(fù)合材料,由于陶瓷較脆,隨著使用時(shí)間的增長(zhǎng),陶瓷中的裂紋會(huì)逐漸增大,最終斷裂,導(dǎo)致防振錘的使用壽命較短,另外,陶瓷的質(zhì)量較大,也會(huì)導(dǎo)致防振錘的質(zhì)量加重,因此本實(shí)施例中優(yōu)選所述絕緣材料為復(fù)合材料,一方面可延長(zhǎng)防振錘的使用壽命,另一方面可減小防振錘的重量。
參照?qǐng)D2,彈性件2的截面優(yōu)選為圓形,即彈性件2為圓柱形桿,相比其他形狀,圓柱形桿的端部在振動(dòng)時(shí)的偏轉(zhuǎn)量較小,從而使彈性件2的彎曲變形量更穩(wěn)定,進(jìn)而使防振錘對(duì)線纜的振動(dòng)控制效果更穩(wěn)定。
錘頭3的材料優(yōu)選為結(jié)構(gòu)鋼,相比其他同等價(jià)位的材料,結(jié)構(gòu)鋼的密度較高,從而可增大錘頭3的質(zhì)量,進(jìn)而在連接件1振動(dòng)時(shí)可增大彈性件2的彎曲變形量,也就增強(qiáng)了對(duì)線纜的振動(dòng)控制能力;另外,結(jié)構(gòu)鋼不易生銹,從而可避免錘頭3的質(zhì)量減輕,進(jìn)而避免了對(duì)線纜的振動(dòng)控制能力降低的問題。
綜上所述,本實(shí)用新型實(shí)施例提供的防振錘具有良好的機(jī)械性能和抗化學(xué)腐蝕性能,在維護(hù)和保養(yǎng)上成本極低,幾乎不需要任何后期維護(hù)。
以上所述,僅為本實(shí)用新型的具體實(shí)施方式,但本實(shí)用新型的保護(hù)范圍并不局限于此,任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本實(shí)用新型揭露的技術(shù)范圍內(nèi),可輕易想到變化或替換,都應(yīng)涵蓋在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。因此,本實(shí)用新型的保護(hù)范圍應(yīng)以所述權(quán)利要求的保護(hù)范圍為準(zhǔn)。