专利名称：万向球形钢支座的制作方法
技术领域：
本实用新型属于高压输电大型电力设备平台(电力电容器组)的支承系统领域， 特别涉及一种万向球形钢支座。
背景技术：
目前，很多已有项目的串联补偿装置(简称串补装置，属于高压输电大型电力设 备的一种)，在支柱的顶端和底部都采用了铰轴支座或双向铰轴支座。如图1所示，普通铰 轴支座包括由铰轴10相连接的支座下摆1和支座上摆2，由于结构原因普通铰轴支座只 能实现在单一平面内转动，在其它方向上则是被限制的。还有一些公司在运行的串补装置 中采用双向铰轴支座，就是两层铰轴的交叉叠加，这样的支座仅仅释放了空间XY立面及空 间ZY立面内的弯矩，但其他方向的还是被限制的状态。我们知道，自然界的客观条件是灵 活多变的，比如风或地震作用，当它们作用在我们的设备上时，方向和大小都是不均勻变化 的，使用铰轴支座的串补装置在复杂的受力状态情况下，瓷制支柱绝缘子就会承受一部分 弯矩、扭矩，而支柱绝缘子本身抗弯和抗扭的能力较弱，为了承受该部分弯矩扭矩，就要采 用强度更高的支柱绝缘子，这样的设备结构不仅相对不经济，并且力的传导途径不简洁，基 础的桩基也要承受一定的弯矩。对于整个电力设备平台来说，外部自然条件对结构的作用影响是随机变化的，尤 其是平台上部的电气一次设备不能够完全对称布置，在有些工况下整体结构还会有扭转倾 向，当对结构建立有限元模型进行三维分析计算的时候，每个连接节点的处理也是至关重 要的，支柱两端节点在计算模型里定义为铰接，而实际结构上采用本实用新型所述的万向 球形钢支座结构进行连接，使得计算模型和真实结构受力更加接近，并且当结构承受自然 界的各个方向的外力作用(最典型的就是风和地震作用)的时候，该节点均可在各个方向 自由转动释放弯矩，成为理想的铰接节点，这样就可以把结构水平各向外力均合理的分解 为斜拉构件的拉力，而支柱只承受压力，降低了对脆性材料支柱的抗弯抗扭要求，达到了整 体串补结构合理受力、优化设计的目地。
实用新型内容为克服现有技术的缺陷，本实用新型的目的在于提供一种安全性高、结构简单灵 活、方便操作的万向球形钢支座。为此，本实用新型提出了一种万向球形钢支座，包括支座下摆和支座上摆，所述支 座下摆包括一圆盘I，所述圆盘I的中心处设有一球头；所述支座上摆包括一圆盘II，所述 圆盘II的中心处设有一球窝，所述球头与球窝触接实现支座下摆及支座上摆相紧压。其中，所述圆盘I上设有一缩窄加高的凸台I，所述球头设在凸台I的中心处；所 述圆盘II上设有一缩窄加高的凸台II，所述球窝设在凸台II的中心处。其中，所述圆盘I和圆盘II上设有安装孔。其中，所述支座下摆和支座上摆采用合金钢结构，其外表面设有一镀锌层。[0009]本实用新型的有益效果在于1)本实用新型的支座采用万向球形结构，使得各接触点可在各个方向自由转动释 放弯矩，成为理想的铰接节点，将结构水平各向外力均合理的分解为斜拉构件的拉力，而支 柱只承受压力，降低了对脆性材料支柱的抗弯抗扭要求，进一步确保超高压、特高压大型电 力设备(电力电容器组平台)支承系统的安全性，更加适应越来越恶劣的自然条件，为整个 串补设备优化了结构，降低了成本；2)本实用新型的万向球形钢支座采用了机械性能良好的合金钢材料，强度和屈服 限都比较高，热处理性能良好，处理后表面硬度大，耐磨性好；3)本实用新型的万向球形钢支座的外表面设有一镀锌层，除了具有防锈防腐蚀的 特性外，更延长了支座的使用寿命，降低了成本。
图1是现有铰轴支座的结构示意图；图2是支座下摆的正视图；图3是图2的仰视图；图4是支座上摆的正视图；图5是图4的仰视图；图6是本实用新型所述万向球形钢支座的结构示意图(即支座上摆与支座下摆相 结合的示意图)；其中，1-支座下摆，2-支座上摆，3-圆盘I，4-球头，5-圆盘II，6-球窝，7-凸台 I，8-凸台II，9-安装孔，10-销轴。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型的万向球形钢支座做进一步详细的说明。如图2、图3所示，支座下摆1的主体为一圆盘I 3，在圆盘I 3上带有一缩窄加高 的凸台I 7，该凸台I 7的中心处设有一球头4，球头4可以制作成球形或半球形。所述圆 盘I 3的圆周上均勻分布有安装孔9。如图4、图5所示，支座上摆2的主体为一圆盘II 5，在圆盘II 5上带有一缩窄加 高的凸台II 8，该凸台II 8的中心处设有球窝6，球窝为露出凸台I 7的球头4相适应的 内凹形，所述圆盘II 5的圆周上均勻分布有安装孔9。所述支座下摆1和支座上摆2均合金钢材料制成，并采用整体锻造工艺进行加工， 成形后再进行机械加工，以减小球头和球窝的表面粗糙度，使两者触接转动时的摩擦系数 降到最低，更便于整个支座的灵活转动释放弯矩。所述支座下摆1和支座上摆2的外表面 采用整体热镀锌工艺设有一镀锌层，镀锌层的厚度采用相关国标及国际通用镀锌标准中的 数值，镀锌层的增设使得整个支座的防腐蚀防锈性更强，延长了使用寿命，更适于在室外或 恶劣条件下的应用。如图6所示，使用时，采用预埋螺栓穿过圆盘I 3上的安装孔9将支座下摆1固接 在需要安装串补装置的目标物(例如安装在微型桩或其他领域)上，再通过螺栓穿过圆盘 II 5上的安装孔9与支柱构件(例如支柱绝缘子)固接，支座下摆1和支座上摆2通过球头4和球窝6靠压紧接触承压，接触表面大约半个球面，足够的接触区使得与支座上摆连接 的支柱构件垂直荷载作用时球头4与球窝6不会发生移位，能够使该本实用新型的支座结 构达到稳定受载。 最后应当说明的是以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非对其限 制，尽管参照上述实施例对本实用新型进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当 理解依然可以对本实用新型的具体实施方式
进行修改或者等同替换，而未脱离本实用新 型精神和范围的任何修改或者等同替换，其均应涵盖在本实用新型的权利要求范围当中。
权利要求一种万向球形钢支座，该支座包括支座下摆(1)和支座上摆(2)，其特征在于所述支座下摆(1)包括一圆盘I(3)，所述圆盘I(3)的中心处设有一球头(4)；所述支座上摆(2)包括一圆盘II(5)，所述圆盘II(5)的中心处设有一球窝(6)，所述球头(4)与球窝(6)触接实现支座下摆(1)及支座上摆(2)相紧压并能灵活转动。
2.如权利要求1所述的万向球形钢支座，其特征在于所述圆盘I(3)上设有一缩窄加 高的凸台I (7)，所述球头(4)设在凸台1(7)的中心处；所述圆盘II (5)上设有一缩窄加高 的凸台II (8)，所述球窝(6)设在凸台11(8)的中心处。
3.如权利要求2所述的万向球形钢支座，其特征在于所述圆盘I(3)和圆盘II (5)上 设有安装孔(9)。
4.如权利要求所述1-3任一所述的万向球形钢支座，其特征在于所述支座下摆(1) 和支座上摆(2)采用合金钢结构，其外表面设有一镀锌层。
专利摘要本实用新型涉及一种万向球形钢支座，该支座包括支座下摆和支座上摆，所述支座下摆包括一圆盘I，所述圆盘I的中心处设有一球头；所述支座上摆包括一圆盘II，所述圆盘II的中心处设有一球窝，所述球头与球窝触接实现支座下摆及支座上摆相紧压。本实用新型所述万向球形钢支座进一步确保超高压、特高压串补设备支承系统的安全性，更加适应越来越恶劣的自然条件，为整个串补设备优化了结构，降低了成本。
文档编号E04B1/36GK201649293SQ20102012510
公开日2010年11月24日 申请日期2010年3月8日 优先权日2010年3月8日
发明者武守远, 石泽京, 赵波, 邱炜 申请人:中电普瑞科技有限公司;中国电力科学研究院