用于电力设备的平衡支撑装置的制作方法

本发明涉及电气电力设备技术领域，更具体地说，本发明涉及一种用于电力设备的平衡支撑装置。

背景技术：

电气电力设备是发电厂、变电站以及工业生产车间中非常重要且常见的机器，这些设备一旦出现问题，将会影响电厂、电站或是车间的正常运转，带来难以估量的损失。而机器的自振或是其他震源是导致设备出现问题的原因之一。

为了防止振动过度造成的问题，现有技术通常是在电气电力设备的下方设置多个减振器，利用减振器的协同作用发挥减振效果。由于各个减振器的抗压应变能力不同以及抗压耐久度不同，电气电力设备通常会往一个方向倾斜，久而久之，电气电力设备的重量会压在倾斜一方减振器下面，导致减振器失常甚至失去效用。

这些减振器通常使用机械弹簧做成，然而机械弹簧容易出现机械疲劳，且减振的效果不均衡，依然出现倾斜情况。

因此设计一种用于电力设备的平衡支撑装置，防止电力设备因振动产生的失衡成为一个亟需解决的问题。

技术实现要素：

本发明的一个目的是解决至少上述缺陷，并提供至少后面将说明的优点。

为了实现根据本发明的这些目的和其它优点，本发明提供一种用于电力设备的平衡支撑装置，其中，包括：竖向平衡模块，其支撑在所述电力设备的下方，所述竖向平衡模块包括具有一定凹陷深度的托盘、设置在所述托盘内的第一支撑板和第二支撑板，所述第一支撑板、第二支撑板以及托盘底部相对平行设置，且所述第一支撑板的侧边与所述托盘的内壁弹性连接并封闭，所述第二支撑板的侧边与所述托盘的内壁固定连接并封闭，以使第一和第二支撑板之间形成第一缓冲层，第二支撑板与托盘底部之间形成第二缓冲层；其中，所述第一缓冲层和第二缓冲层均被均匀分隔成至少四个独立的空腔，所述第一缓冲层的四个空腔与第二缓冲层的四个空腔一一对应且均在所述第二支撑板上设置有通孔上下连通，所述空腔内均充满缓冲液，所述通孔上均配合安装有液压泵。

横向平衡模块，其包括至少四根竖直设置的立柱，所述立柱为圆柱结构，所述立柱均匀分布所述电力设备的各个方位，且所述立柱的下端与所述托盘固定，在每个所述立柱上分别设置有横向减振机构顶住所述电力设备。

控制模块，其包括液压感应器和控制器，所述液压感应器分别设置所述四个空腔中以检测液压，所述控制器分别与所述液压感应器、液压泵电连接；所述控制器根据所述液压感应器的液压选择性启动所述液压泵将所述第一缓冲层和第二缓冲层空腔中的缓冲液互通。

支撑部，其设置在所述托盘的底部。

传统的减振平衡装置只对竖直方向即y轴方向进行减振，不能有效的消除电力电气设备的横向振动，因此本发明将振动分割成横向和竖向两个方向，同时针对性的设置横向和竖向平衡装置，能够有效的防止电气电力设备因振动而失去平衡。

优选的是，所述的用于电力设备的平衡支撑装置中，所述横向平衡模块还包括由侧板围成的侧壁，所述侧板固定在两个相邻的立柱之间，中间形成用于容纳所述电力设备的腔体。侧板有助于保护内部的电力设备。

优选的是，所述的用于电力设备的平衡支撑装置中，所述侧壁为内外两侧板组成的双层结构，两侧板之间被分隔形成多个空间单元，每个空间单元封闭互不连通，所述空间单元内部均充满缓冲液具有容纳缓冲液或是缓冲质。通过设置空间单元，同时在空间单元中冲入缓冲质，能够有效地对振动阻断削弱，消震效果更佳。同时空间单元的厚度与侧板的厚度保持上述比例能够使得箱体的重量分别更加平衡，有助于均匀的削弱振动。空间单元的设置有助于缓冲液更加均匀分布，不会因为重力的作用而过分集中，不会导致上轻下重，利于振动的消除。

优选的是，所述的用于电力设备的平衡支撑装置中，所述空间单元中设置蜂窝结构的夹层，所述夹层所述侧板相对固定上，且夹层上的蜂窝孔非垂直或非平行对应所述侧板。蜂窝结构的夹层可以有效增加阻尼，特别是当蜂窝中充满缓冲液时，更能提高减振，消除共振的效果，且蜂窝孔与侧板存在一定的角度，震动经过蜂窝壁再传递到侧板，增加阻尼效果。

优选的是，所述的用于电力设备的平衡支撑装置中，所述缓冲液包含以下重量组分的原料：

沥青20～25、乳胶20～25、废弃植物油20～25、废弃机油40～50、增稠剂5～6、乳化剂5～6以及剑麻纤维20～25；

其中，所述废弃机油使用前进行过滤；所述剑麻纤维的长度为0.5～1毫米，将所述剑麻纤维打散后，与上述其他原料一同搅拌均匀得到的胶状物即为所述缓冲液。缓冲液的运动粘度介于油和胶之间，粘性适中，减振效果好，同时具有优良的弹性恢复能力。混合均匀后，剑麻纤维能够形成缓冲液的构架，提高缓冲液的韧性和粘性，阻尼效果更佳，同时支撑效果也可以。

优选的是，所述的用于电力设备的平衡支撑装置中，所述横向减振机构包括：套筒，其一端封闭，另一端开口；支撑柱，其从所述开口滑动配合至所述套筒，所述套筒与支撑柱之间的缝隙通过润滑油封闭，使得套筒内部形成密闭的压缩腔，所述支撑柱的中心设置有通道贯通支撑柱的两个端面，且所述通道内设置有单向阀以使气体单向进入所述压缩腔内；支撑块，其固定在所述套筒封闭的一端用于顶住所述电力设备；以及固定块，其一面设置在所述立柱上，另一面与所述支撑柱固接，且所述支撑柱上还套设有一弹簧，所述弹簧一端顶住固定块一端，一端顶住所述套筒以弹性回复所述套筒。

套筒与支撑柱组合形成气筒结构，加上弹簧的弹力，使得横向平衡模块能够保持机电设备的稳定性，当机电设备发生震动，特别是横向的震动时，压缩腔以及弹簧的弹性恢复力能够有效缓解震动，且压缩腔以及弹簧的形变恢复具有延时性，能够有效避免共振，同时保持平衡。

优选的是，所述的用于电力设备的平衡支撑装置中，所述立柱上设置有竖直的轨道，所述固定块配合设置在所述轨道上以调节所述横向减振机构与所述电力设备的相对高度。以适应不同高度的机电设备。

优选的是，所述的用于电力设备的平衡支撑装置中，所述横向减振机构还包括振动转化单元，所述振动转化单元的两面分别以可拆卸的方式与所述立柱以及所述套筒固定；所述振动转化单元包括：矩形块，其一面与所述电力设备可拆卸固定，另一面设置有凹槽，所述凹槽具有两个内槽角和槽口，所述槽口的上下两侧对应固定有限位块，所述限位块向内伸延以缩小所述槽口；弹力板，其两端分别顶入两个内槽角，中部弹性弯曲凸出所述槽口；其中，所述套筒可拆卸的顶在所述弹力板凸出的中部；其中，所述内槽角为圆弧形的非直角结构，所述弹力板的两端均呈与所述内槽角弧度相匹配的弯曲形状，以在所述弹力板受压时，将横向压力转化为竖向压力。当弹力片的中部振动受压时，两端会翘起，弯曲形状的两端能够将水平方向的压力化解成竖直方向的推力，有助于振动的转化和消除。由于弹力板的作用，套筒能够将机电设备顶的更紧，更稳固，弹力板的弹性又有助于震动的消除。

优选的是，所述的用于电力设备的平衡支撑装置中，所述弹力板中部与所述套筒接触的部位设置有曲折的纹理，同时套筒上对应的位置也设置曲折的纹理，两者配合以增强配合强度。

优选的是，所述的用于电力设备的平衡支撑装置中，所述弹力板由至少两块弓形弹力片叠加形成，所述弹力片形状相匹配以使片与片之间紧密贴合。弹力片的叠加能够增强弹性，同时弹力片之间的间隙也有助于震动的消除。

优选的是，所述的用于电力设备的平衡支撑装置中，所述弹力片的两端具有缺口，所述弹力片叠加后形成缺口槽，所述弹力片插入内槽角后，所述缺口槽与内槽角之间形成一个密闭空间，所述密闭空间填充缓冲胶体。填充缓冲液能够有效避免弹力片与凹槽摩擦破损，同时密闭的空间避免缓冲液的泄露，而长时间发挥效用。

优选的是，所述的用于电力设备的平衡支撑装置中，所述第一缓冲层中的空腔由隔板分隔形成，所述隔板设置为可弹性弯曲或可弹性伸缩结构，以弹性支撑所述第一支撑板；所述电气设备设置在所述第一支撑板上；所述第二缓冲层中的空腔由硬板分隔形成，所述硬板刚性支撑所述第二支撑板。电力设备固定在第一支撑板上，第一支撑板下方的空间层内充满缓冲液形成缓冲层有效消除支撑板垂直方向即y轴方向的震动。

优选的是，所述的用于电力设备的平衡支撑装置中，每个所述空腔中至少设置有一限位柱，这里的空腔是指第一缓冲层中的空腔，所述限位柱下端固定在所述第二支撑板上，所述第一支撑板的下面设置有与所述限位柱匹配的圆筒，所述限位柱套入所述圆筒中以限制所述第一支撑板的倾斜度。

优选的是，所述的用于电力设备的平衡支撑装置中，所述液压感应器包括分别位于所述第一缓冲层四个空腔中的第一、第二、第三和第四液压感应器，所述液压泵也包括与所述通孔对应的第一、第二、第三和第四液压泵；所述液压泵用于将第二缓冲层空腔中的缓冲液泵入第一缓冲层对应的空腔，所述通孔设置有单向阀防止逆流；所述控制器被配置为：预设所述液压泵单次点火后持续运转的时间t；预设最大液压差f；分别读取所述液压感应器的液压并进行比对；当任意两个液压感应器的液压差大于f时，单次点火与较小液压对应的液压泵；重复上两个步骤，直至任意两个所述液压感应器的液压差小于于f。当电力设备因振动倾斜时，其中一个空腔的缓冲液必定因为受压而压力增大，这些压力直接被液压传感器感应到，控制器控制相应的液压泵往受压空腔中泵入缓冲液提高液压，使得倾斜的电力设备回正。

优选的是，所述的用于电力设备的平衡支撑装置中，所述横向减振机构还包括气泵，所述气泵通过气管与所述通道连通，以向所述压缩腔充入气体；所述控制模块还包括振动传感器，所述振动传感器设置在所述电力设备的侧壁，以检测所述电力设备水平振动幅度大小；所述气泵和振动传感器均与所述控制器电连接，所述控制器被配置为：预设水平振幅极限a；持续接受所述振动传感器的振幅信号；当振幅大于所述振幅极限a时，启动所述气泵充气；当振幅小于所述振幅极限a时，停止所述气泵。电力设备一般是立式，具有相当的高度，重心也高，横向的振动对电力设备的影响很大，为了控制电力设备的横向振动使其保持在安全范围内，气泵能够有效减振的同时，将横向振动转化更加容易控制的上下振动，竖向平衡模块再进一步消除振动。

本发明至少包括以下有益效果：首先，本发明在电力设备的侧部设置了横向平衡模块，为电力设备提供平衡，同时能够将横向振动转化为竖向振动，进而更加有效地对振动消除。解决了传统技术只注重竖直方向的减振而导致的减振效果不佳的问题。

其次，本发明在利用缓冲液充当弹性回复介质，不仅能够有效增加阻尼，削弱甚至阻断震动，还能保持适当的弹性和支撑力，并且缓冲液质地均匀，比弹簧更能保持平衡。

再次，本发明的缓冲液使用廉价原料配制而成，成本低，粘性好，阻尼大，弹性恢复能力好，能够有效的削弱震动。

最后，本发明的平衡控制模块能够根据电力设备的倾斜状态以及振动幅度自动调整竖向和横向平衡模块的压力，以保证电力设备的平衡，高效省力。

本发明的其它优点、目标和特征将部分通过下面的说明体现，部分还将通过对本发明的研究和实践而为本领域的技术人员所理解。

附图说明

图1为本发明所述用于电力设备的平衡支撑装置的结构示意图；

图2为本发明所述竖向平衡模块的俯视图；

图3为本发明所述横向减振机构的结构示意图；

图4为本发明所述振动转化单元的结构示意图；

图5为本发明所述的弹力板的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。

如图1～5所示，一种用于电力设备的平衡支撑装置，包括：竖向平衡模块1，其支撑在所述电力设备3的下方，所述竖向平衡模块1包括具有一定凹陷深度的托盘、设置在所述托盘内的第一支撑板和第二支撑板，第一支撑板的上方用于固定电力设备3，托盘的凹陷深度主要是根据第一缓冲层6和第二缓冲层7的厚度设定，目的是容纳第一和第二缓冲层，即托盘的深度大于或是等于所述第一和第二缓冲层的总厚度；所述第一支撑板、第二支撑板以及托盘底部相对平行设置，且所述第一支撑板的侧边与所述托盘的内壁弹性连接并封闭，弹性连接即通过弹簧或是弹性材料将支撑板和内壁连接，使得支撑板具有相对内壁上下振动的空间，以发挥缓冲液减振效果，可以使用弹力胶封闭。所述第二支撑板的侧边与所述托盘的内壁固定连接并封闭，可以进行焊接封闭，以使第一和第二支撑板之间形成第一缓冲,6，第二支撑板与托盘底部之间形成第二缓冲层7；其中，所述第一缓冲层和第二缓冲层均被均匀分隔成至少四个独立的空腔9，空腔9的形状根据托盘的形状而定，可以是扇形、方形或是三角形，所述第一缓冲层6的四个空腔9与第二缓冲层7的四个空腔9一一对应且均在所述第二支撑板上设置有通孔10上下连通，所述空腔内均充满缓冲液，所述通孔10上均配合安装有液压泵，液压泵可以上下互抽。

横向平衡模块，其包括至少四根竖直设置的立柱4，所述立柱为圆柱结构，所述立柱4均匀分布所述电力设备3的各个方位，且所述立柱4的下端与所述托盘固定，立柱可以固定在托盘的四个角也可以固定在托盘的侧边上，在每个所述立柱上分别设置有横向减振机构2顶住所述电力设备3。

控制模块，其包括液压感应器和控制器，所述液压感应器分别设置所述四个空腔9中以检测液压，所述控制器分别与所述液压感应器、液压泵电连接；所述控制器根据所述液压感应器的液压选择性启动所述液压泵将所述第一缓冲层6和第二缓冲层7空腔中的缓冲液互通。

支撑部5，其设置在所述托盘的底部，支撑部5可以是轮子也可以是螺栓。

进一步，所述横向平衡模块还包括由侧板围成的侧壁，所述侧板固定在两个相邻的立柱4之间，侧板的两边分别于立柱4焊接或是弹性连接，侧板中间围成用于容纳所述电力设备的腔体。

进一步，所述侧壁为内外两侧板组成的双层结构，两侧板之间被分隔形成多个空间单元，每个空间单元封闭互不连通，所述空间单元内部均充满缓冲液具有容纳缓冲液或是缓冲质。每个空腔可以设置用于充入缓冲液的阀门。

优选的是，所述的用于电力设备的平衡支撑装置中，所述空间单元中设置蜂窝结构的夹层，所述夹层所述侧板相对固定上，且夹层上的蜂窝孔非垂直或非平行对应所述侧板。倾斜的角度在10～80°最佳。

优选的是，所述的用于电力设备的平衡支撑装置中，所述缓冲液包含以下重量组分的原料：沥青20～25、乳胶20～25、废弃植物油20～25、废弃机油40～50、增稠剂5～6、乳化剂5～6以及剑麻纤维20～25；其中，所述废弃机油使用前进行过滤；所述剑麻纤维的长度为0.5～1毫米，将所述剑麻纤维打散后，与上述其他原料一同搅拌均匀得到的胶状物即为所述缓冲液。

进一步，如图3所示，所述横向减振机构2包括：套筒11，其一端封闭，另一端开口；支撑柱12，其从所述开口滑动配合至所述套筒11，所述套筒11与支撑柱12之间的缝隙通过润滑油封闭，使得套筒内部形成密闭的压缩腔，所述支撑柱12的中心设置有通道15贯通支撑柱的两个端面，且所述通道15内设置有单向阀以使气体单向进入所述压缩腔内；支撑块，其固定在所述套筒封闭的一端用于顶住所述电力设备；以及固定块13，其一面设置在所述立柱4上，另一面与所述支撑柱12固接，且所述支撑柱上还套设有一弹簧14，所述弹簧14一端顶住固定块13一端，一端顶住所述套筒11以弹性回复所述套筒。

进一步，所述立柱4上设置有竖直的轨道，所述固定块13配合设置在所述轨道上以调节所述横向减振机构2与所述电力设备的相对高度。以适应不同高度的机电设备。

进一步，如图4，所述横向减振机,2还包括振动转化单元，所述振动转化单元的两面分别以可拆卸的方式与所述立柱4以及所述套筒11固定；所述振动转化单元包括：矩形块16，其一面与所述电力设备3可拆卸固定，另一面设置有凹槽17，所述凹槽具有两个内槽角18和槽口，所述槽口的上下两侧对应固定有限位块19，所述限位块19向内伸延以缩小所述槽口；弹力板20，其两端分别顶入两个内槽角18，中部弹性弯曲凸出所述槽口；其中，所述套筒11可拆卸的顶在所述弹力板20凸出的中部；其中，所述内槽角18为圆弧形的非直角结构，所述弹力板20的两端均呈与所述内槽角18弧度相匹配的弯曲形状，以在所述弹力板20受压时，将横向压力转化为竖向压力。当弹力板的中部振动受压时，两端会翘起，弯曲形状的两端能够将水平方向的压力化解成竖直方向的推力，有助于振动的转化和消除。由于弹力板的作用，套筒能够将机电设备顶的更紧，更稳固，弹力板的弹性又有助于震动的消除。

进一步，所述弹力板20中部与所述套筒11接触的部位设置有曲折的纹理，同时套筒11上对应的位置也设置曲折的纹理，两者配合以增强配合强度。

进一步，如图5所示，所述弹力板20由至少两块弓形弹力片叠加形成，所述弹力片形状相匹配以使片与片之间紧密贴合。弹力片的叠加能够增强弹性，同时弹力片之间的间隙也有助于震动的消除。

进一步，所述弹力片的两端具有缺口，所述弹力片叠加后形成缺口槽，所述弹力片插入内槽角后，所述缺口槽与内槽角之间形成一个密闭空间，所述密闭空间填充缓冲胶体。填充缓冲液能够有效避免弹力片与凹槽摩擦破损，同时密闭的空间避免缓冲液的泄露，而长时间发挥效用。

进一步，如图2所示，所述第一缓冲层中的空腔由隔板8分隔形成，所述隔板8设置为可弹性弯曲或可弹性伸缩结构，以弹性支撑所述第一支撑板，隔板8本身可以是弹性较好的薄钢板塑料板，以保证第一支撑板受压时能够有相对的上下运动空间；所述电气设备设置在所述第一支撑板上；所述第二缓冲层中的空腔由硬板分隔形成，所述硬板刚性支撑所述第二支撑板。电力设备固定在第一支撑板上，第一支撑板下方的空间层内充满缓冲液形成缓冲层有效消除支撑板垂直方向即y轴方向的震动。

进一步，每个所述空腔9中至少设置有一限位柱，这里的空腔为第一缓冲层中的空腔，所述限位柱下端固定在所述第二支撑板上，所述第一支撑板的下面设置有与所述限位柱匹配的圆筒，所述限位柱套入所述圆筒中以限制所述第一支撑板的倾斜度。限位柱与圆筒之间配合的空隙即为第一支撑板的倾斜自由度，该空隙可以填充润滑油以避免刚性接触而磨损。

进一步，所述液压感应器包括分别位于所述第一缓冲层四个空腔9中的第一、第二、第三和第四液压感应器，所述液压泵也包括与所述通孔10对应的第一、第二、第三和第四液压泵；所述液压泵用于将第二缓冲层空腔9中的缓冲液泵入第一缓冲层对应的空腔9，所述通孔10设置有单向阀防止逆流；所述控制器被配置为：预设所述液压泵单次点火后持续运转的时间t，如1秒，由于液压泵的流量恒定，因此设定时间即可设定缓冲液泵入的体积，采用单次点火有助于控制，便于统计泵入缓冲液的体积；预设最大液压差f，当电力设备发生倾斜时，倾斜一方空腔9内的缓冲液受压而增大液压，各个空腔9内的液压不再为平衡状态，液压差可以有效反应电力设备的平衡状态；分别读取所述液压感应器的液压并进行比对；当任意两个液压感应器的液压差大于f时，单次点火与较小液压对应的液压泵；重复上两个步骤，直至任意两个所述液压感应器的液压差小于于f。当电力设备因振动倾斜时，其中一个空腔的缓冲液必定因为受压而压力增大，这些压力直接被液压传感器感应到，控制器控制相应的液压泵往受压空腔中泵入缓冲液提高液压，使得倾斜的电力设备回正。

进一步，所述横向减振机构2还包括气泵，气泵可以固定在侧板上，所述气泵通过气管与所述通道连通，以向所述压缩腔充入气体以增大横向减振机构的推力；所述控制模块还包括振动传感器，所述振动传感器设置在所述电力设备3的侧壁，以检测所述电力设备水平振动幅度大小；所述气泵和振动传感器均与所述控制器电连接，所述控制器被配置为：预设水平振幅极限a；持续接受所述振动传感器的振幅信号；当振幅大于所述振幅极限a时，启动所述气泵充气；当振幅小于所述振幅极限a时，停止所述气泵。电力设备一般是立式，具有相当的高度，重心也高，横向的振动对电力设备的影响很大，为了控制电力设备的横向振动使其保持在安全范围内，气泵能够有效减振的同时，将横向振动转化更加容易控制的上下振动，竖向平衡模块再进一步消除振动。

尽管本发明的实施方案已公开如上，但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用。它完全可以被适用于各种适合本发明的领域。对于熟悉本领域的人员而言，可容易地实现另外的修改。因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本发明并不限于特定的细节和这里示出与描述的图例。