专利名称：用于改变结构抗震阻尼比的弹簧的制作方法
技术领域：
本实用新型属于电力系统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，具体涉及一种用于改变结构抗震阻尼比的弹簧。
背景技术：
在电力系统中，交流输电串联补偿装置设备结构及故障电流限制器等大型电力设 备平台结构中，由于主要设备是由一定数量的高压电容器组以及金属氧化物限压器等体积 较大重量较大的电器设备组成，这些重达几十吨的设备运行的承载结构是一个绝缘平台， 该户外平台不仅要求能承受设备重力荷载及对地绝缘，并且由于承载的是重要电力设施， 因此还需要能够抵抗恶劣自然条件(如大风、覆冰、积雪、地震作用等)确保串补设备安全 运行，因此，整个设备结构的安全性尤显重要。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，为此一般的结构通常需采用有效的抗侧力构件系统 来承受各个方向的水平荷载，即分布在承载主设备的大平台下方的各个垂直于水平面的立 面内的斜拉构件。为了有效承载设备结构的各种水平侧力，目前，立面内的斜拉构件通常采用主材 质为玻璃钢圆形截面杆件，同时外部覆合成橡胶材料的伞裙组合而成的复合绝缘子，并且 由于这种方案结构简单而被广泛使用。但是，由于结构的地震反应特性同场地特性等自然 条件还有密切关系，场地的地面运动特性又同震源机制、地震力当量、震源距离远近等有关 系，结构的重要性、设备电气功能实现对结构的侧向变形大小有所限制，从而对结构选型综 合限制和要求。结构选型同时又受结构材料及施工条件制约，因此，这是一个综合的技术经 济问题，应周密加以考虑。
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效果佳、结构简单、成本 低廉的用于改变结构抗震阻尼比的弹簧。为此，本实用新型提出了一种用于改变结构抗震阻尼比的弹簧，包括钢轴套、内 轴、碟簧、法兰盘及拉耳，所述轴套的两端设有第一端板和第二端板，所述内轴的一端设有 第一拉耳、其另一端设有端板，所述内轴的外部套设有碟簧，所述碟簧的外部套设有轴套， 所述碟簧的两端分别与轴套的第一端板和内轴的端板相触接，所述内轴的第一拉耳从第一 端板上的通孔穿出，所述法兰盘与轴套的第二端板通过连接件紧固，所述法兰盘上设有第 二拉耳。其中，所述碟簧由碟形弹簧片串联而成。其中，所述通孔处设有一垫圈。其中，所述连接件采用连接螺栓。本实用新型的有益效果在于在地震作用下，本实用新型的抗震阻尼弹簧通过改变自身结构刚度从而改变结构自震周期，有效的降低了水平地震力影响系数，从而达到降 低了地震作用对结构的破坏影响。
图1是本实用新型弹簧的主视图；图2是本实用新型弹簧的左视图；图3是本实用新型弹簧的右视图；图4是本实用新型弹簧的俯视图；图5是本实用新型弹簧的内部结构示意图；图6是内轴的结构示意图；图7是单个碟形弹簧片的结构示意图；图8是碟簧的弹性特征曲线图；其中，1-钢轴套，11-第一端板，12-第二端板，13-通孔，14-垫圈，2-内轴，21-第一拉耳，22-端板，3-碟簧，4-法兰盘，41-第二拉耳，5-连接件。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型的弹簧做进一步详细的说明。如图1-6所示，本实用新型所述弹簧包括钢轴套1、内轴2、碟簧3、法兰盘4、连接 件5和拉耳等。所述钢轴套1的两端设有第一端板11和第二端板12，所述内轴2的一端设 有第一拉耳21、其另一端设有端板22，所述内轴2的外部套设有碟簧3，所述碟簧3的外部 套设有钢轴套1，所述碟簧3的两端分别与轴套的第一端板11和内轴2的端板22相触接， 所述内轴的第一拉耳21从第一端板11上的通孔13穿出，为了增强密封性，在通孔13处设 置一垫圈14，所述法兰盘4与钢轴套的第二端板12通过连接件5紧固，所述法兰盘4上设 有第二拉耳41。所述连接件5以采用连接螺栓为佳。在使用时，本实用新型的弹簧通过内轴上第一拉耳21和法兰盘4上的第二拉耳41 分别与设备基础的连接件以及抗侧力系统的斜拉杆件相连接，内轴2穿过碟簧3的中心圆 孔，钢轴套1包覆住碟簧3的外侧，并将钢轴套1的第二端板12与法兰盘4通过高强度连 接螺栓固定，内轴的端板22与法兰盘的内侧相接触。在地震作用工况下，抗震阻尼弹簧连 接的斜拉杆件承受地震作用引起的轴向拉力时，弹簧两端拉紧，此时第一拉耳21和第二拉 耳41的受力方向相反，第一拉耳21拉动内轴向左运动，内轴的端板22对碟簧3施压，使其 产生一定的形变，改变了拉杆长度和整体结构的刚度，使得结构在按第一振型完成一次自 由震动得时间延长，减小了结构的阻尼比。尤其是对于小震、震源较近的地震以及相对坚硬 的场地上的地震，这类地震灾害高频丰富，而我们的阻尼弹簧刚好是可以通过弹性形变耗 散高频的地震能量，减轻高频地震波对设备结构杆件的冲击性水平荷载，从而保证了结构 的安全承载和设备在地震工况下的供电可靠性。[0028]本实用新型所述弹簧的内部采用了碟簧3，碟簧是由中心带孔的碟形弹簧片串联 而成，如图7所示，碟簧是一种中空的用意承受轴向荷载的锥形弹簧，其可以根据自身承受 的静态荷载或者动态荷载种类划分为几类，碟簧具有小变形而较高的承载力，和其他类型 的弹簧相比更节省空间，并且通过不同参数的碟形弹簧片搭配组合而成的碟簧结构灵活多 变，可获得较理想的特性曲线。根据碟形弹簧压平时变形量％与厚度t之比，得到如图8所 示不同的特性曲线，其中Ronge for DIN springs代表弹性范围特征曲线，横坐标代表碟簧 高厚比，纵坐标代表应力比。正因为碟簧具有很广范围的非线性特性，所以常应用于重型机 械(如压力机)和大炮，飞机等武器中，作为强力缓冲和减振弹簧，用作汽车和拖拉机离合 器及安全阀的压紧弹簧，以及用作机动器械的储能元件。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。
权利要求一种用于改变结构抗震阻尼比的弹簧，其特征在于该弹簧包括钢轴套(1)、内轴(2)、碟簧(3)、法兰盘(4)及拉耳，所述钢轴套(1)的两端设有第一端板(11)和第二端板(12)，所述内轴(2)的一端设有第一拉耳(21)、其另一端设有端板(22)，所述内轴(2)的外部套设有碟簧(3)，所述碟簧(3)的外部套设有钢轴套(1)，所述碟簧(3)的两端分别与轴套的第一端板(11)和内轴(2)的端板(22)相触接，所述内轴的第一拉耳(21)从第一端板(11)上的通孔(13)穿出，所述法兰盘(4)与钢轴套的第二端板(12)通过连接件(5)紧固，所述法兰盘(4)上设有第二拉耳(41)。
2.根据权利要求1所述的弹簧，其特征在于所述碟簧(3)由碟形弹簧片串联而成。
3.根据权利要求1或2所述的弹簧，其特征在于所述通孔(13)处设有一垫圈。
4.根据权利要求1或2所述的弹簧，其特征在于所述连接件(5)采用连接螺栓。
专利摘要本实用新型涉及一种用于改变结构抗震阻尼比的弹簧，其包括钢轴套、内轴、碟簧、法兰盘及拉耳，钢轴套的两端设有第一端板和第二端板，内轴的一端设有第一拉耳、其另一端设有端板，内轴的外部套设有碟簧，碟簧的外部套设有钢轴套，碟簧的两端分别与轴套的第一端板和内轴的端板相触接，内轴的第一拉耳从第一端板上的通孔穿出，法兰盘与钢轴套的第二端板通过连接件紧固，法兰盘上设有第二拉耳。在地震作用下，本实用新型的抗震阻尼弹簧通过改变自身结构刚度从而改变结构自震周期，有效的降低了水平地震力影响系数，从而达到降低了地震作用对结构的破坏影响。
文档编号E02D27/44GK201649113SQ20102012510
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