一种用于室外电气设备减震的悬挂摆装置的制作方法

本实用新型属于土木工程、电气设备工程技术领域，具体涉及一种用于室外电气设备减震的悬挂摆装置。

背景技术：

随着社会的工业化和现代化，电力成为人类生活中不可或缺的重要能源。我国抗震设防烈度在6度以上的地区几乎遍及全国各个省和自治区，而强烈的地震则会造成电力系统的巨大破坏，从而引发停水停电、火灾、通信中断、生产停滞、救援受阻等灾害。为了减少或者防止电气设备在地震中被破坏，除了提高电气设备结构的抗震性能，已有学者提出采用叠层橡胶支座隔震。它由天然橡胶薄层与薄钢板分层交替叠合，经高温硫化黏结而成，具有非常大的竖向刚度和较小的水平刚度，地震作用下能够增加结构系统的柔性，提高结构的自振周期。然而，研究表明，部分电气设备属于高柔构件，本身周期较大，造成采用橡胶支座后隔震效果不甚明显；并且在地震作用较大时，高柔的电气设备易产生较大的倾覆弯矩，易于发生倾覆破坏；另外，普通叠层橡胶支座竖向抗拉性能不足，也限制了其适用范围。

综上所述，开发一种能够减小电气设备结构所受的地震作用，具有较好耗能能力的结构形式，具有重要的理论意义和实际应用价值。

技术实现要素：

为解决现有技术的不足，本实用新型的目的在于提供一种用于室外电气设备减震的悬挂摆装置，此结构能够实现较好的耗能能力，同时能隔离大部分地震能量。

为了实现上述目标，本实用新型采用如下的技术方案：

一种用于室外电气设备减震的悬挂摆装置，包括上下贯通的矩形槽体、底板、吊杆和阻尼器；所述矩形槽体顶部和底部左、右两边分别设有向内延伸的延伸段，所述吊杆设有若干个，所述吊杆一端对称固定于矩形槽体顶部两边延伸段下表面，所述吊杆另一端分别对称固定于底板上，通过吊杆使所述底板悬挂于所述矩形槽体内部，所述底板上固定有电气设备，将电气设备的底座固定于所述底板上，所述电气设备上设有向上弯曲的弧形槽，所述阻尼器放置于弧形槽内。

优选的，还包括减震弹簧；所述减震弹簧固定于底部设有通孔的凹槽内，所述减震弹簧一端穿过通孔与吊杆一端相连接，所述凹槽顶部两边设有向外延伸的延伸板，所述延伸板上设有安装孔，通过安装孔将减震弹簧固定于所述矩形槽体顶部下表面。

进一步优选的，所述减震弹簧为复合弹簧，所述复合弹簧为金属螺旋弹簧和橡胶复合阻尼块为一体的弹性体。

优选的，所述吊杆采用柔性钢索，所述柔性钢索一端为球形铰结构，与减震弹簧相连接，所述柔性钢索另一端铰接于底板上。

进一步优选的，所述柔性钢索摆长为2.5～5.0m，所述柔性钢索设有防水罩。

优选的，所述电气设备为太阳能发电站，所述太阳能发电站底座向外设有环形延伸部，所述延伸部设有固定孔，通过固定孔固定于所述底板上。

进一步优选的，所述底板采用钢筋混凝土材料。

优选的，所述阻尼器为钟摆式阻尼器。

本实用新型的有益之处在于：本实用新型的一种用于室外电气设备减震的悬挂摆装置，悬挂摆装置通过柔性钢索将电气设备悬挂起来，使水平地震作用下大部分地震能量传递不到上部电气设备上，设备产生较小的惯性力，从而起到隔离水平地震的作用；钟摆式阻尼器作为悬挂摆的耗能和吸能装置，衰减传向电气设备的加速度并防止悬挂摆产生过大的位移，使悬挂摆在短时间内停摆；复合弹簧承受竖向载荷和大变形量，减小竖向的地震作用，防止柔性钢索在竖向地震作用时被拉断。

附图说明

图1为本实用新型的一种用于室外电气设备减震的悬挂摆装置的结构示意图；

图2为本实用新型的底板与钢索连接示意图；

图3为本实用新型的钟摆式阻尼器受力示意图；

图4为本实用新型减震弹簧的结构示意图。

附图中标记的含义如下：1、太阳能发电站，101、环形延伸部，1010、固定孔，2、钟摆式阻尼器，3、柔性钢索，4、复合弹簧，401、金属螺旋弹簧， 402、橡胶复合阻尼块，5、矩形槽体，6、底板，601、通孔，7、球形铰，8、延伸板，801、安装孔。

具体实施方式

以下结合附图和具体实施例对本实用新型作具体的介绍。

如图1-4所示，一种用于室外电气设备减震的悬挂摆装置，包括上下贯通的矩形槽体5、底板6、吊杆和阻尼器；所述矩形槽体5采用高强钢材制成，其顶部和底部左、右两边分别设有向内延伸的延伸段，所述吊杆设有四个，所述吊杆一端对称固定于矩形槽体5顶部两边延伸段下表面，所述吊杆另一端通过通孔601分别对称固定于底板6上，通过吊杆使所述底板6悬挂于所述矩形槽体5 内部，所述底板6上固定有电气设备，将电气设备的底座固定于所述底板6上，所述电气设备上设有向上弯曲的弧形槽，所述阻尼器放置于弧形槽内。

还包括减震弹簧；所述减震弹簧固定于底部设有通孔的凹槽内，所述减震弹簧一端穿过通孔601与吊杆一端相连接，所述凹槽顶部两边设有向外延伸的延伸板8，所述延伸板8上设有安装孔801，通过安装孔801将减震弹簧固定于所述矩形槽体顶部下表面。

所述减震弹簧为复合弹簧4是由金属螺旋弹簧401和橡胶复合阻尼块402 为一体的弹性体，既有金属螺旋弹簧401储存变形能的优点，也有橡胶弹簧自生热、回弹性好、机械性能稳定、使用寿命长和成本低等的优点。此外，上述减震弹簧可承受竖向载荷和大变形量，从而减小竖向的地震作用，防止柔性钢索3在竖向地震作用下被拉断。上述复合弹簧4配合钟摆式阻尼器2使用。

所述吊杆采用柔性钢索3，所述柔性钢索3一端为球形铰7结构，与减震弹簧相连接，方便电气设备在地震作用下自由摆动，所述柔性钢索3另一端铰接于底板6各角上。

所述柔性钢索3摆长为2.5～5.0m，根据相关资料和有限元分析知：摆长大于3m时，峰值加速度反应会归于平缓，摆长小于5m时，峰值位移反应变化趋于平缓，又考虑减震系数β的影响，摆长适宜范围为2.5～5.0m，且 (T：悬挂摆周期；l:摆长；g：重力加速度)摆长越大，结构的自振周期越大，综合经济，摆长取2.5m；所述柔性钢索3设有防水罩，保护柔性钢索3不被周遭环境侵蚀，此外，四根柔性钢索3共同构成悬挂摆结构。

所述电气设备为太阳能发电站1，所述太阳能发电站1底座向外设有环形延伸部101，所述延伸部设有固定孔1010，通过固定孔1010固定于所述底板上。

所述底板6采用钢筋混凝土材料。

所述钟摆式阻尼器2，也称风阻尼器，所述钟摆式阻尼器2由向上弯曲的弧形槽和阻尼器组成，所述向上弯曲的弧形槽与太阳能发电站1良好的连接在一起，所述阻尼器放置于弧形槽内。为了防止钟摆式阻尼器2造成太阳能发电站1 的偏心载荷，分别在太阳能发电站1的四周对称布置且成90度排列。所述钟摆式阻尼器2可以很好的应对强风条件下的顺风向振动和横风向振动外，也可以对地震引起的地震波起到良好的吸收作用。在水平地震作用下，可以保证钟摆的振动与建筑主体的振动保证90°时差，有效的降低建筑主体的振动幅度，减小振动对建筑的伤害。

另外，根据相关文献资料结合图2得弧形槽的半径(其中，R：弧形槽半径；r：钟摆直径；g：重力加速度；f：太阳能发电站的自振频率；a—加速度，Ff—滚动摩擦力，FN—支撑力，mball—钟摆质量；α—转动角度)，可根据需要选择合适的弧形槽半径。此外，钟摆式阻尼器2还是水平限位装置，保证电气设备能够快速停止摆动，恢复原位。

本实用新型的有益之处在于：

本实用新型的一种用于室外电气设备减震的悬挂摆装置，悬挂摆装置通过柔性钢索3将电气设备悬挂起来，使水平地震作用下大部分地震能量传递不到上部电气设备上，设备产生较小的惯性力，从而起到隔离水平地震的作用；

钟摆式阻尼器2作为悬挂摆的耗能和吸能装置，衰减传向电气设备的加速度并防止悬挂摆产生过大的位移，使悬挂摆在短时间内停摆；

复合弹簧4承受竖向载荷和大变形量，减小竖向的地震作用，防止柔性钢索3在竖向地震作用时被拉断；

此结构简单、安装简便，维修方便等优点，能应用在电气设备的减震中。

以上显示和描述了本实用新型的基本原理、主要特征和优点。本行业的技术人员应该了解，上述实施例不以任何形式限制本实用新型，凡采用等同替换或等效变换的方式所获得的技术方案，均落在本实用新型的保护范围内。