一种相间间隔棒防振防舞弹簧阻尼装置的制作方法

本发明涉及一种相间间隔棒防振防舞弹簧阻尼装置，属于电力系统架空输电线路设计、运行、检修领域。

背景技术：

防舞相间间隔棒能有效遏制线路覆冰舞动，自2010年以来，防舞相间间隔棒已经在全国架空输电线路中得到了广泛的应用，防舞相间间隔棒使用过程中存在有易脱落、磨断导线和使导线断股的问题，已成为电网安全运行的隐患。

2016年3月，国家电网公司运检[2016]413号文中第5.2条明文规定：“应避免在“三跨”跨越档内安装相间间隔棒”（“三跨”即跨铁路、高速路和重要输电通道）。公开文献指出：相间间隔棒最早是加拿大人将相间导线相互隔离的长棒形绝缘子，其两端配置固定式夹具，是目前防线路不同步舞动导致相间短路十分有效的工具，但其两端夹具约束导线扭转导致次档距导线覆冰不均，加剧次档距导线振荡舞动，导线张力增加导致微风振动加剧，强烈舞动易使相间间隔棒两端产生电腐蚀。目前，现有的各种防舞相间间隔棒中，除了橡胶阻尼外，没有明显的安全可靠的耗能阻尼装置，研发新型高效阻尼装置势在必行。

目前，已有“一种相间间隔棒弹簧阻尼装置（ZL201520520764.3）”和“一种相间间隔棒双弹簧阻尼装置（ZL201520612248.3）”两项专利在线路覆冰舞动过程中可以起到明显的耗能作用，但在微风振动方面因弹簧形变很小而作用甚微，甚至不起作用。

导线覆冰舞动和微风振动所产生的效果截然相反，导线覆冰舞动是大幅度、低频率的，舞动幅度小至2～3米，大至4～6米，而导线的微风振动是小幅度、高频率的，振动幅度仅为导线直径或导线直径的1倍或2倍，因此，防振和防舞的理论计算模型是截然不同的，同一个弹簧阻尼装置，因其弹性系数、形变量差异很大，无法既能起到防舞效果又能起到防振效果，该技术难题至今无法攻克。

技术实现要素：

本发明克服了上述现有技术存在的不足之处，提供一种既能防舞又能防振的弹簧阻尼装置。

本发明是通过以下技术方案来实现的：

一种相间间隔棒防振防舞弹簧阻尼装置，包括设有上连接件及下连接件的外筒体1、轴杆3、活塞2，其中，轴杆3部分插设于外筒体1内且能沿外筒体1高度方向上下移动，活塞2安装于轴杆3的顶部且位于外筒体1内，活塞2将外筒体1间隔成上、下两个空间，即上空间4、下空间5，其特殊之处在于上空间4、下空间5内分别设有上防振防舞机构、下防振防舞机构；

所述外筒体1的顶部封闭、底部筒口处安装有底座14，底座14上开设有用于穿过轴杆3的通孔，外筒体1的内顶面中心部位设有一圆柱形凸起16；

所述外筒体1的下表面环绕通孔位置处安装有用于确保轴杆3在轴线方向位移的圆筒体12；

所述上防振防舞机构、下防振防舞机构均包括防振弹簧6、防舞弹簧7，防舞弹簧7的弹簧圈直径大于防振弹簧6的弹簧圈直径；

所述上防振防舞机构的防舞弹簧7底部固定于活塞2的上表面上、顶部与外筒体1顶部之间预留防振弹簧形变空间，上防振防舞机构的防振弹簧6的底部固定于活塞2的上表面，防振弹簧6的顶部套设于外筒体1的凸起16上；

所述下防振防舞机构的防舞弹簧7、防振弹簧6均套设于轴杆3外部，其中，防舞弹簧7的底部固定于底座14的上表面上、顶部与活塞2之间预留防振弹簧形变空间，下防振防舞机构的防振弹簧6套在轴杆3外壁，防振弹簧6的上下两端分别与活塞2、底座14相接触但不固定；

所述活塞2上开设有若干排气孔13，从而便于活塞2反复运动时封闭套筒的排气与进气；

所述上连接件包括固定于外筒体1顶部的两个相间隔的槽型扁脚8，两个槽型扁脚8的相同位置处均开设有上连接孔9；

所述下连接件包括与轴杆3为一体结构的扁脚10，扁脚10上开设有下连接孔11；

所述外筒体1的底部筒口处设有内螺纹，底座14的外壁上设有与内螺纹配合使用的外螺纹；

所述外筒体1的底部筒口处设有用于防止底座14脱落的紧固螺栓15；

所述防振防舞弹簧阻尼装置采用防锈工艺进行处理。

本发明的相间间隔棒防振防舞弹簧阻尼装置具有以下有益效果：

1、防振弹簧一个套在圆柱轴杆上、位于活塞的下方，另一个设置于外筒体顶部与活塞上表面之间，防振弹簧的弹簧圈直径小于防舞弹簧弹簧圈直径，工作过程中不会相互磨损；

2、两个防舞弹簧的结构高度应不影响两个防振弹簧在微风振动过程中独立工作，也就是说，两个防振弹簧比两个防舞弹簧长出微风振动形变量的一半及以上，以便在导线微风振动过程中，只有防振弹簧在工作，减少导线振幅，消耗振动能量，避免紧固螺栓、螺母松脱和导线断股、断线；

3、在导线覆冰舞动、弹簧阻尼装置受拉过程中，活塞下移，下防振防舞机构的防振弹簧压缩至下防振防舞机构的防舞弹簧位置时，防振弹簧将与防舞弹簧共同受压并消耗舞动的能量；在导线覆冰舞动、弹簧阻尼装置受压过程中，活塞同时带动上防振防舞机构的防舞弹簧上移至上防振防舞机构的顶部位置时，防舞弹簧受压并消耗舞动的能量，此过程中，上防振防舞机构的防振弹簧始终处于弹性受压状态；通过上下两个防舞弹簧和防振弹簧弹性变形的完美组合，自动达到新的平衡。

4、在导线微风振动或覆冰舞动过程中，防振弹簧和防舞弹簧的固有频率不应在导线微风振动或覆冰舞动的频率范围内，避免发生共振。

本发明的相间间隔棒防振防舞弹簧阻尼装置，可彻底解决突出的防舞相间间隔棒因紧固螺栓微风振动防松而脱落和导线断股、磨断等现象，达到全寿命周期设计理念，抵御各种恶劣工况，确保电网更加安全可靠运行，因此，具有广泛的推广价值。

附图说明

图1：本发明一种相间间隔棒防振防舞弹簧阻尼装置的结构示意图；

图2：本发明外筒体及上连接件、下连接件、轴杆、活塞、底座相互配合的结构示意图；

图3：本发明上防振防舞机构、下防振防舞机构、轴杆、活塞相互配合的结构示意图；

图4：本发明轴杆与活塞的结构示意图；

图5：本发明底座的结构示意图。

图中：1、外筒体；2、活塞；3、轴杆；4、上空间；5、下空间；6、防振弹簧；7、防舞弹簧；8、槽型扁脚；9、上连接孔；10、扁脚；11、下连接孔；12、圆筒体；13、排气孔；14、底座；15、紧固螺栓；16、凸起。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，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。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有创造性劳动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。

实施例1：参考图1-5。本实施例的一种相间间隔棒防振防舞弹簧阻尼装置，包括外筒体1、活塞2、轴杆3、上空间4、下空间5、防振弹簧6、防舞弹簧7、槽型扁脚8、上连接孔9、扁脚10、下连接孔11、圆筒体12、排气孔13、底座14、紧固螺栓15、凸起16。上述所有构件均做防锈蚀处理。

安装连接关系：外筒体1的顶部封闭、底部筒口处安装有底座14，

底座14上开设有用于穿过轴杆3的通孔，外筒体1的上下两端分别安装有上连接件及下连接件，上连接件包括固定于外筒体1顶部的两个相间隔的槽型扁脚8，两个槽型扁脚8的相同位置处均开设有上连接孔9；下连接件包括与轴杆3为一体结构的扁脚10，扁脚10上开设有下连接孔11；外筒体1的底部筒口处设有内螺纹，底座6的外壁上设有与内螺纹配合使用的外螺纹；外筒体1的底部筒口处设有用于防止底座6脱落的紧固螺栓15，外筒体1的下表面环绕通孔位置处安装有用于确保轴杆3在轴线方向位移的圆筒体12，其中，轴杆3部分插设于外筒体1内且能沿外筒体1高度方向上下移动，活塞2安装于轴杆3的顶部且位于外筒体1内，活塞2上开设有若干排气孔13，从而便于活塞2反复运动时封闭套筒的排气与进气，活塞2将外筒体1间隔成上、下两个空间，即上空间4、下空间5，上空间4、下空间5内分别设有上防振防舞机构、下防振防舞机构。

本发明的核心在于上防振防舞机构、下防振防舞机构，两个防振防舞机构均包括防振弹簧6、防舞弹簧7，防舞弹簧7的弹簧圈直径大于防振弹簧6的弹簧圈直径。

具体为：上防振防舞机构包括外筒体1的内顶面中心部位圆柱形凸起16、防振弹簧6、防舞弹簧7，其中，防舞弹簧7底部固定于活塞2的上表面上、顶部与外筒体1顶部之间预留防舞弹簧形变空间，防振弹簧6的顶部套设于外筒体1的凸起16上，底部固定于活塞2的上表面上；

下防振防舞机构包括套设于轴杆3外部的防振弹簧6、防舞弹簧7，防振弹簧6套在轴杆3外壁；防舞弹簧7底部固定于底座14的上表面上、顶部与活塞2之间预留防舞弹簧形变空间，防振弹簧6的上下两端分别与活塞2、底座14相接触但不固定。

工作原理：使用时，将本装置的上连接件安装于相间间隔棒中的复合绝缘子端部金具上，将本装置的下连接件安装于相间间隔棒中的调整板上。在导线微风振动过程中，活塞2上、下高频率移动，上、下防振弹簧6随之交替受压，消耗导线微风振动能量，避免导线断股、断线和紧固螺栓松动以及相间间隔棒从导线上掉落。在导线覆冰舞动、弹簧阻尼装置受拉过程中，活塞2下移，下防振防舞机构的防振弹簧6压缩至防舞弹簧7位置时，防振弹簧6将与防舞弹簧7共同受压并消耗舞动的能量；在导线覆冰舞动、弹簧阻尼装置受压过程中，活塞2同时带动上防振防舞机构的防舞弹簧7上移至上防振防舞机构的顶部位置时，防舞弹簧7受压并消耗舞动的能量，此过程中，上防振防舞机构的防振弹簧6始终处于弹性受压状态；通过上下两个防舞弹簧7和防振弹簧6弹性变形的完美组合，自动达到新的平衡。在导线微风振动或覆冰舞动过程中，防振弹簧6和防舞弹簧7的固有频率不应在导线微风振动或覆冰舞动的频率范围内，避免发生共振。

本发明结构构思巧妙，简单有效，在双弹簧阻尼装置结构的基础上，在活塞式轴杆上、活塞与底座之间增设防振弹簧，在微风振动过程中起到耗能阻尼功能，达到全寿命周期设计。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。