一种用于GIS设备的组合力平衡结构的制作方法

本发明涉及gis设备技术领域，具体涉及一种用于gis设备的组合力平衡结构。

背景技术：

随着国民经济和电力工业的迅速发展，电网规模日益庞大，气体绝缘金属封闭型开关设备（简称gis）因其运行受外部环境影响小、不需要经常性检修、占地面积小等优点，近年来在变电站中被广泛采用。gis设备是指将一座变电站中除变压器以外的一次设备，包括母线、断路器、隔离开关、接地开关、电压互感器、电流互感器、避雷器、电缆终端、进出线套管等，经优化设计有机地组合在一起，通过容器密封，容器内部充满sf6气体以作绝缘。在实际应用中，为了消除母线的热涨冷缩对gis设备造成的损害，需要在母线上设置压力平衡伸缩节。

现有的组合平衡伸缩节结构如图1和图2所示，包括上四通筒体300和下四通筒体200，下四通筒体200固定在支撑架100上，用于串内设备导流，上四通筒体300固定在下四通筒体200上，用于由串内向分支母线或者主母线导流，在上四通筒体300的左右两侧分别装有伸缩节400，两个伸缩节400的第一法兰401和第四法兰404用长螺杆405锁死，长螺杆405自由穿过第二法兰402和第三法兰403，整体实现一个波纹管压缩时，另一个波纹管拉伸，从而吸收母线的热胀冷缩。

其中，上述支撑架100是由多个h型钢组焊成框架结构，支撑架100的底部固定有底板101，下筒体底部法兰201固定在底板101上，实现对下四通筒体200的固定和支撑。下四通筒体200的前法兰202和后法兰203伸出支撑架100，分别用于连接其他的筒体或部件，下筒体顶部法兰204与上筒体底部法兰304固定连接，实现对上四通筒体300的固定和支撑。上筒体顶部法兰303用于安装带电显示装置，左法兰301和右法兰302分别连接伸缩节400，其中左侧的伸缩节为端头伸缩节，右侧的伸缩节为中间伸缩节。

现有组合平衡伸缩节结构中的上下筒体均为四通筒体，每一个筒体均具有四个法兰，结构比较复杂，导致制造成本比较高，尤其是下四通筒体，要专门设置一个底部法兰实现与支撑架的固定，且支撑架上需要固定底板，导致支撑架的结构也比较复杂，增加了制造成本。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种用于gis设备的组合力平衡结构，以解决现有技术中的下筒体为四通筒体、需要专门设置底部法兰与支撑架进行固定而导致下筒体以及支撑架的结构比较复杂、制造成本较高的问题。

为实现上述目的，本发明中的用于gis设备的组合力平衡结构采用如下技术方案：

一种用于gis设备的组合力平衡结构，包括：

支撑架，支撑架包括两个前立柱和两个后立柱，支撑架还包括固定在前立柱、后立柱之间的纵梁和/或分别固定在两个前立柱之间和两个后立柱之间的横梁；

下筒体，固定在支撑架上，下筒体为三通筒体，包括前侧法兰、后侧法兰以及顶部法兰，下筒体的前侧法兰固定连接在两个前立柱上、后侧法兰固定连接在两个后立柱上，和/或下筒体的顶部法兰固定连接在横梁或纵梁上；

上筒体，固定在下筒体上，上筒体包括左侧法兰、右侧法兰以及底部法兰，上筒体的底部法兰与下筒体的顶部法兰固定连接；

左侧伸缩节，与所述左侧法兰固定连接，左侧伸缩节包括左右两端的第一法兰和第二法兰、以及固定在第一法兰和第二法兰之间的左侧波纹管；

右侧伸缩节，与所述右侧法兰固定连接，右侧伸缩节包括左右两端的第三法兰和第四法兰、以及固定在第三法兰和第四法兰之间的右侧波纹管；

其中，第一法兰和第二法兰之间、第三法兰和第四法兰之间分别连接有短螺杆，第一法兰和第四法兰之间连接有长螺杆，长螺杆贯穿第二法兰和第三法兰。

上述技术方案的有益效果在于：左侧伸缩节、右侧伸缩节与上筒体之间的连接以及短螺杆和长螺杆的设置，实现了一个波纹管压缩时，另一个波纹管拉伸，从而吸收母线的热胀冷缩，实现组合力平衡结构的基础功能；本发明中的下筒体为三通筒体，包括前侧法兰、后侧法兰以及顶部法兰，相对现有技术来说省去了底部法兰，因此结构相对简单，制造成本低；下筒体通过前侧法兰以及后侧法兰分别与支撑架的两个前立柱和两个后立柱固定连接，和/或下筒体通过顶部法兰与支撑架的横梁或纵梁固定连接，从而可以实现下筒体与支撑架之间的固定连接，且相对现有技术来说省去了支撑架上的底板，因此支撑架的结构得到简化，可以降低制造成本。

进一步的，为了方便前侧法兰与两个前立柱之间的连接以及后侧法兰与两个后立柱之间的连接，前立柱具有朝前的前侧面，两个前立柱之间的间距小于所述前侧法兰的外径，前侧法兰的后侧端面与前立柱的前侧面贴合并通过螺栓固定，前侧法兰上设置螺栓安装孔；后立柱具有朝后的后侧面，两个后立柱之间的间距小于所述后侧法兰的外径，后侧法兰的前侧端面与后立柱的后侧面贴合并通过螺栓固定，后侧法兰上也设置有螺栓安装孔。

进一步的，为了方便螺栓安装孔的布置，前侧法兰和后侧法兰上分别设置有用于与其他筒体或部件进行连接的连接孔，前侧法兰和后侧法兰上的连接孔均有多个且圆周均布设置，前侧法兰和后侧法兰上的螺栓安装孔均有多个且每一个螺栓安装孔均位于相邻的两个连接孔之间。

进一步的，为了方便前立柱和后立柱的制造，降低制造成本，前立柱和后立柱均采用角钢制成，前立柱的前侧面以及后立柱的后侧面分别由角钢的一侧平面形成。

进一步的，为了方便上侧法兰与横梁或纵梁之间的连接，横梁或纵梁具有朝上的上侧面，两个横梁之间的间距小于所述顶部法兰的外径或者两个纵梁之间的间距小于所述顶部法兰的外径，顶部法兰的下侧端面与横梁或纵梁的上侧面贴合并通过螺栓固定，顶部法兰上设置螺栓安装孔。

进一步的，为了方便螺栓安装孔的布置，顶部法兰上设置有用于与上筒体的底部法兰固定连接的连接孔，顶部法兰上的连接孔有多个且圆周均布设置，顶部法兰上的螺栓安装孔有多个且每一个螺栓安装孔均位于相邻的两个连接孔之间。

进一步的，为了分散应力，提高下筒体的使用性能，下筒体的底壁向外鼓起呈鼓形。

进一步的，为了节省成本，同时分散应力，提高伸缩节的使用性能，左侧伸缩节和右侧伸缩节中的其中一个为端头伸缩节、另一个为中间伸缩节，端头伸缩节的长度小于中间伸缩节的长度，端头伸缩节包括封板，封板为向外鼓起的球面板。

进一步的，为了方便对端头伸缩节的移动进行支撑，支撑架的顶部固定有长度沿左右方向延伸的导轨，导轨具有槽口朝向端头伸缩节设置的u形槽，u形槽包括下槽壁，端头伸缩节上固定连接有支撑滑板，支撑滑板与u形槽的下槽壁滑动支撑配合。

进一步的，为了简化上筒体的结构，降低制造成本，同时分散应力，提高上筒体的使用性能，上筒体为三通筒体，上筒体的顶壁向外鼓起呈鼓形。

附图说明

图1为现有的组合平衡伸缩节结构的主视图；

图2为现有的组合平衡伸缩节结构的立体图；

图中：100-支撑架；101-底板；200-下四通筒体；201-下筒体底部法兰；202-前法兰；203-后法兰；204-下筒体顶部法兰；300-上四通筒体；301-左法兰；302-右法兰；303-上筒体顶部法兰；304-上筒体底部法兰；400-伸缩节；401-第一法兰；402-第二法兰；403-第三法兰；404-第四法兰；405-长螺杆；

图3为本发明中用于gis设备的组合力平衡结构的主视图；

图4为图3中a处的放大图；

图5为本发明中用于gis设备的组合力平衡结构的侧视图；

图6为图5中b处的放大图。

图中：1-支撑架；11-前立柱；12-后立柱；13-顶部纵梁；14-顶部横梁；15-底部纵梁；16-底部横梁；2-下筒体；21-前侧法兰；22-后侧法兰；23-顶部法兰；24-螺栓安装孔；25-连接孔；3-上筒体；31-左侧法兰；32-右侧法兰；33-底部法兰；4-左侧伸缩节；41-第一法兰；42-第二法兰；43-左侧短螺杆；44-左侧波纹管；5-右侧伸缩节；51-第三法兰；52-第四法兰；53-右侧短螺杆；54-右侧波纹管；55-封板；6-长螺杆；7-支撑滑板；71-支撑板；72-连接板；73-上耐滑板；8-导轨；81-下耐滑板；9-盆式绝缘子。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明，即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。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的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。

需要说明的是，术语“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。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

以下结合实施例对本发明的特征和性能作进一步的详细描述。

本发明中用于gis设备的组合力平衡结构的一个实施例如图3和图5所示，包括支撑架1、下筒体2、上筒体3、左侧伸缩节4、右侧伸缩节5。

其中，支撑架1包括两个前立柱11和两个后立柱12，前立柱11和后立柱12均采用角钢制成。支撑架1还包括位于底部的分别固定在两个后立柱12之间、以及两个前立柱11之间的底部横梁16，支撑架1还包括位于底部的分别固定在前立柱11和后立柱12之间的底部纵梁15，底部横梁16和底部纵梁15均采用角钢制成，且均位于前立柱11和后立柱12的内侧。支撑架1还包括位于顶部的分别固定在前立柱11和后立柱12之间的顶部纵梁13，顶部纵梁13也采用角钢制成，位于前立柱11和后立柱12的内侧。支撑架1还包括位于顶部的分别固定在两个后立柱12之间、以及两个前立柱11之间的顶部横梁14，顶部横梁14也采用角钢制成，位于前立柱11和后立柱12的外侧，如图6所示。

结合图3、图5以及图6所示，下筒体2为三通筒体，下筒体2的底壁向外鼓起呈鼓形，下筒体2包括前侧法兰21、后侧法兰22以及顶部法兰23，前侧法兰21固定连接在两个前立柱11上、后侧法兰22固定连接在两个后立柱12上、顶部法兰23固定连接在两个顶部纵梁13上。上筒体3也为三通筒体，上筒体3的顶壁向外鼓起呈鼓形，上筒体3包括左侧法兰31、右侧法兰32以及底部法兰33。

具体的，由于前后立柱均为角钢，因此后立柱12具有朝后的后侧面，该后侧面由角钢的一侧平面形成。如图3所示，两个后立柱12之间的间距小于后侧法兰22的外径，如图5和图6所示，后侧法兰22位于两个后立柱12的后侧，后侧法兰22的前侧端面与后立柱12的后侧面贴合并通过螺栓固定，为此在后侧法兰22上设置有螺栓安装孔24。后侧法兰22上还设置有用于与其他筒体进行连接的连接孔25，后侧法兰22上的连接孔25有多个且圆周均布设置，后侧法兰22上的螺栓安装孔24共有六个，左右各有三个，每一个螺栓安装孔24均位于相邻的两个连接孔25之间。

同样的，前立柱11具有朝前的前侧面，该前侧面由角钢的一侧平面形成。两个前立柱11之间的间距小于前侧法兰21的外径，如图5所示，前侧法兰21位于两个前立柱11的前侧，前侧法兰21的后侧端面与两个前立柱11的前侧面贴合并通过螺栓固定，因此在前侧法兰21上也设置有螺栓安装孔（图中未示出）。同时，前侧法兰21上还设置有用于与盆式绝缘子9进行连接的连接孔（图中未示出），前侧法兰21上的连接孔有多个且圆周均布设置，前侧法兰21上的螺栓安装孔也共有六个，左右各有三个，每一个螺栓安装孔均位于相邻的两个连接孔之间。

结合图3和图6所示，由于顶部纵梁13为角钢，因此顶部纵梁13具有朝上的上侧面，该上侧面由角钢的一侧平面形成。两个顶部纵梁13之间的间距小于顶部法兰23的外径，顶部法兰23位于两个顶部纵梁13的上侧，顶部法兰23的下侧端面与顶部纵梁13的上侧面贴合并通过螺栓固定，因此在顶部法兰23上设置有螺栓安装孔（图中未示出）。同样的，顶部法兰23上设置有用于与上筒体3的底部法兰33固定连接的连接孔（图中未示出），顶部法兰23上的连接孔有多个且圆周均布设置，顶部法兰23上的螺栓安装孔有多个且每一个螺栓安装孔均位于相邻的两个连接孔之间。

如图3所示，上筒体3的底部法兰33与下筒体2的顶部法兰23固定连接，实现对上筒体3的固定和支撑。左侧伸缩节4与上筒体3的左侧法兰31固定连接，中间夹设有一个盆式绝缘子，左侧伸缩节4包括左右两端的第一法兰41和第二法兰42、以及固定在第一法兰41和第二法兰42之间的左侧波纹管44，第一法兰41和第二法兰42之间连接有左侧短螺杆43。右侧伸缩节5与上筒体3的右侧法兰32固定连接，右侧伸缩节5包括左右两端的第三法兰51和第四法兰52、以及固定在第三法兰51和第四法兰52之间的右侧波纹管54，第三法兰51和第四法兰52之间连接有右侧短螺杆53。第一法兰41和第四法兰52之间连接有长螺杆6，长螺杆6自由贯穿第二法兰42和第三法兰51，整体实现一个波纹管压缩时，另一个波纹管拉伸，伸缩节变形产生的弹力能平衡气压力，且吸收筒体的热涨冷缩变形。

在本实施例中，左侧伸缩节4为中间伸缩节，右侧伸缩节5为端头伸缩节，也即右侧伸缩节5不再连接其他部件，右侧伸缩节5包括右端的封板55，封板55为向外鼓起的球面板，这样可以分散应力，提高使用性能。

为了方便制造，节省制造成本，右侧伸缩节5的长度小于左侧伸缩节4的长度，由于右侧伸缩节5为端头伸缩节，实际应用发现不需要太长，因此将其设置的短一些。同时，为了进一步降低制造成本，左侧伸缩节4和右侧伸缩节5两端的法兰以及封板55均采用碳钢材质，中间的波纹管仍采用不锈钢。两个伸缩节均取消了接管，减少了焊缝，因此在减少焊接工作量的同时，还减少了漏气的风险点。同时封板55直接焊接固定，结构简单，避免螺栓连接时还需要配置密封圈、螺栓等标准件，降低了材料成本，简化了装配过程。另外，下筒体2和上筒体3均由铸铝铸造而成，相比原结构中的焊接四通筒体，结构更加简单，成本更低。

另外，结合图3、图4、图5以及图6所示，顶部横梁14上固定有长度沿左右方向延伸的导轨8，顶部横梁14的一条直角边与前立柱11或后立柱12固定连接、另一条直角边向外延伸，导轨8固定在向外延伸的这一条直角边上，位于顶部横梁14的上方。导轨8采用u形槽钢制成，具有槽口朝向端头伸缩节设置的u形槽，u形槽包括下槽壁，下槽壁上固定有下耐滑板81。

端头伸缩节上固定连接有支撑滑板，支撑滑板与下槽壁上的下耐滑板81滑动支撑配合，具体的，如图4和图6所示，支撑滑板包括固定在第四法兰52上的支撑板71、固定在支撑板71底部的连接板72，连接板72采用角钢，其一条直角边与支撑板71固定连接、另一条直角边的底面上固定有上耐滑板73，上耐滑板73与下耐滑板81支撑接触并滑动配合，可以对端头伸缩节的移动进行支撑。

采用角钢制造导轨8，降低了成本，同时整个支撑架1也全部由角钢制成，节省了制造成本以及整体重量。

本发明中左侧伸缩节、右侧伸缩节与上筒体之间的连接以及短螺杆和长螺杆的设置，实现了一个波纹管压缩时，另一个波纹管拉伸，从而吸收母线的热胀冷缩，实现组合力平衡结构的基础功能。

本发明将下筒体改为三通筒体，包括前侧法兰、后侧法兰以及顶部法兰，相对现有技术来说省去了底部法兰，因此结构相对简单，制造成本低；并且十分巧妙的利用支撑架的前后立柱以及顶部纵梁实现下筒体与支撑架之间的固定连接，相对现有技术来说省去了支撑架上的底板，因此支撑架的结构得到简化，可以降低制造成本。

另外，本发明将上筒体也改为三通筒体，省去了顶部法兰，结构得到简化，制造成本降低，而原有的带电显示装置可以安装在其他的合适位置。

在用于gis设备的组合力平衡结构的其他实施例中，上筒体可以仍然为四通筒体。

在用于gis设备的组合力平衡结构的其他实施例中，导轨也可以采用h型钢，支撑滑板可以是一个支撑板加一个耐滑板。

在用于gis设备的组合力平衡结构的其他实施例中，支撑架顶部可以不固定导轨，此时也不设置支撑滑板。

在用于gis设备的组合力平衡结构的其他实施例中，可以左侧伸缩节为端头伸缩节，右侧伸缩节为中间伸缩节。

在用于gis设备的组合力平衡结构的其他实施例中，端头伸缩节和中间伸缩节的长度可以是一样的。

在用于gis设备的组合力平衡结构的其他实施例中，端头伸缩节的封板也可以是平板。

在用于gis设备的组合力平衡结构的其他实施例中，左侧伸缩节和右侧伸缩节可以都是中间伸缩节。

在用于gis设备的组合力平衡结构的其他实施例中，下筒体的底壁可以不是鼓形，而是正常的柱形。

在用于gis设备的组合力平衡结构的其他实施例中，顶部法兰上的螺栓安装孔可以不是位于相邻的两个连接孔之间，而是设置有多个螺栓安装孔的区域不再设置连接孔。

在用于gis设备的组合力平衡结构的其他实施例中，顶部法兰也可以是与顶部横梁连接。

在用于gis设备的组合力平衡结构的其他实施例中，顶部法兰与顶部横梁或顶部纵梁之间也可以是焊接固定。

在用于gis设备的组合力平衡结构的其他实施例中，前立柱和后立柱也可以采用h型钢或者矩形型钢。

在用于gis设备的组合力平衡结构的其他实施例中，前侧法兰和后侧法兰上的螺栓安装孔可以不是位于相邻的两个连接孔之间，而是设置有多个螺栓安装孔的区域不再设置连接孔。

在用于gis设备的组合力平衡结构的其他实施例中，前侧法兰与前立柱之间也可以是焊接固定，后侧法兰与后立柱之间也可以是焊接固定。

在用于gis设备的组合力平衡结构的其他实施例中，可以不设置底部横梁和底部纵梁，四个立柱的底端可以固定在一个底板上。

在用于gis设备的组合力平衡结构的其他实施例中，也可以将顶部法兰同时与顶部纵梁和顶部横梁固定连接。

在用于gis设备的组合力平衡结构的其他实施例中，在不设置导轨的情况下，可以只设置顶部的横梁或者只设置顶部的纵梁。

在用于gis设备的组合力平衡结构的其他实施例中，可以仅将前侧法兰与前立柱连接，后侧法兰与后立柱连接，实现下筒体与支撑架之间的固定，或者仅将顶部法兰与顶部的纵梁或者横梁连接，实现下筒体与支撑架之间的固定。

以上所述，仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，本发明的专利保护范围以权利要求书为准，凡是运用本发明的说明书及附图内容所作的等同结构变化，同理均应包含在本发明的保护范围内。