一种换流阀支撑装置及换流阀阀塔的制作方法

1.本实用新型涉及换流阀阀塔的技术领域，尤其涉及一种换流阀支撑装置及换流阀阀塔。


背景技术：

2.海上风力发电具有不占用土地资源、风速高、发电稳定、噪声污染小、靠近负荷中心等优势，且距离海岸线越远，风速越大，发电量也越大。发展深海海域风力发电，可避免风电场大量集中在近海建设对海洋环境、城市规划和交通航道的影响，促进海上风电与其他产业的协调发展。目前海上风力发电正呈现从近海走向深海的趋势。海上柔性直流输电系统的核心设备为换流阀，换流阀的结构安全直接关系到海上柔性直流输电系统安全可靠运行。海上风浪大，换流阀运输和运行环境十分恶劣，对换流阀的抗振动设计提出了更高要求。
3.目前国内海上柔直换流阀均采用支撑式阀塔结构，换流阀通过支撑绝缘子进行支撑，支撑绝缘子之间通过斜拉绝缘子组成交错网状结构，如申请公布号为cn107800272a的中国发明专利申请公开了一种支撑式换流阀阀塔，该阀塔包括换流阀组件和用于支撑换流阀组件的至少两个竖向设置的支撑绝缘子，支撑绝缘子顶部固定用于支撑换流阀组件的固定台，在支撑绝缘子之间设置了支撑斜拉绝缘子(即斜拉绝缘子)，为了方便调整斜拉绝缘子的拉紧力，在斜拉绝缘子一端连接调节杆(即花篮螺栓)，调节杆包括调节本体与连接段，调节本体与连接段螺纹配合，通过调整调节本体连接段旋入连接头的长度实现控制斜拉绝缘子的拉紧程度。
4.这种阀塔结构斜拉绝缘子通过拉紧支撑绝缘子，以达到加强阀塔稳定性的目的。但是这种斜拉绝缘子的斜拉式的结构存在以下弊端：在阀塔受外力晃动时，交叉布置的斜拉绝缘子与晃动中阀塔倾斜方向相同时受拉紧力，与晃动中阀塔倾斜方向相反时斜拉绝缘子呈受压松弛状态，从而使得斜拉绝缘子在阀塔晃动过程中时而受拉时而受压，长期受力不稳定会导致斜拉绝缘子容易损坏，最终使斜拉绝缘子失去作用。


技术实现要素：

5.本实用新型的目的在于提供一种换流阀支撑装置，主要解决现有技术中换流阀支撑装置的斜拉绝缘子时而受拉时而受压从而导致容易失效的技术问题；本实用新型还提供一种换流阀阀塔，以解决现上述技术问题。
6.为实现上述目的，本实用新型的换流阀支撑装置采用如下技术方案：
7.一种换流阀支撑装置，包括支撑绝缘子、设置在支撑绝缘子之间交叉布置的斜拉绝缘子，所述斜拉绝缘子和支撑绝缘子之间设置有缓冲机构，缓冲机构包括使用时呈预变形状态的弹性件，弹性件的预变形量满足斜拉绝缘子可继续受拉或者具有一定的反向回程量，以使斜拉绝缘子保持持续受拉状态。
8.上述技术方案的有益效果在于：通过在斜拉绝缘子和支撑绝缘子之间设置有用于
改变斜拉绝缘子的受压受力状态的缓冲机构，通过缓冲机构内的弹性件预变形，满足斜拉绝缘子可继续受拉或者有受压趋势时具有一定的反向回程量，以使斜拉绝缘子继续保持持续受拉状态，简化了斜拉绝缘子的受力工况，解决了现有斜拉绝缘子时而受拉时而受压从而导致容易失效的技术问题。
9.作为进一步优化的技术方案，所述缓冲机构包括壳体和设置于壳体内的拉紧轴，所述拉紧轴具有穿出壳体的穿出段，所述弹性件位于壳体内，弹性件套设在拉紧轴的外部且弹性件顶装在拉紧轴和壳体之间，或者弹性件两端分别与拉紧轴端部和壳体内壁固定连接，以使拉紧轴可在壳体内往复运动。
10.上述技术方案的有益效果在于：通过在壳体内设置拉紧轴，并将弹性件与拉紧轴配合以使弹性件提供预紧力，从而保证斜拉绝缘子一直处于受拉状态，壳体可以对弹性件起到防护作用，延长弹性件的使用寿命。
11.作为进一步优化的技术方案，所述的弹性件顶装在所述的拉紧轴和所述的壳体之间，拉紧轴的端部设置有端板，弹性件两端用于分别压紧壳体内壁与端板。
12.上述技术方案的有益效果在于：在拉紧轴上设置端板，端板结构简洁且容易加工生产，同时端板可以避免弹性件脱离拉紧轴，从而保证缓冲机构工作状态的稳定性。
13.作为进一步优化的技术方案，所述弹性件为碟簧，所述碟簧套设在拉紧轴上。
14.上述技术方案的有益效果在于：此处选用碟簧，是因为碟簧具有良好的缓冲及吸震能力，可以有效保证斜拉绝缘子的受力稳定性，且碟簧体积小，载荷大，组合使用方便从而方便缓冲机构的生产组装。
15.作为进一步优化的技术方案，所述壳体上可拆卸的安装有与拉紧轴的端部止挡配合以使弹性件处于预变形状态的止挡件。
16.上述技术方案的有益效果在于：在安装缓冲机构时使用止挡件将碟簧预先压紧，从而使得拉紧轴伸出更多，进而方便安装缓冲机构。
17.作为进一步优化的技术方案，所述止挡件为开口销，所述开口销沿垂直拉紧轴轴线方向穿设在壳体上。
18.上述技术方案的有益效果在于：开口销结构简单，且安装完成后容易拉出壳体。
19.作为进一步优化的技术方案，所述壳体包括筒体和固定板，筒体的一端设置有封板，另外一端具有开口，固定板固定在筒体的开口一端，所述拉紧轴从封板穿出，所述拉紧轴的穿出段末端与固定板上分别设置有连接结构。
20.上述技术方案的有益效果在于：壳体的此种设计结构简单稳定且易于加工制造。
21.作为进一步优化的技术方案，所述连接结构为挂孔。
22.上述技术方案的有益效果在于：挂孔结构简单连接稳定且易于加工。
23.作为进一步优化的技术方案，换流阀支撑装置还包括花篮螺栓，所述花篮螺栓连接在缓冲机构与支撑绝缘子之间或连接在斜拉绝缘子与缓冲机构之间。
24.上述技术方案的有益效果在于：花篮螺栓可以在安装斜拉绝缘子时进一步调整斜拉绝缘子受张紧力的状态，还可以在使用后期及时调整斜拉缘子的承受拉力的状态。
25.本实用新型还提供一种换流阀阀塔，包括换流阀组件，所述换流阀组件下方设置有用于支撑换流阀组件的换流阀支撑装置，所述换流阀支撑装置包括支撑绝缘子、设置在支撑绝缘子之间交叉布置的斜拉绝缘子，所述斜拉绝缘子和支撑绝缘子之间设置有缓冲机
构，缓冲机构包括使用时呈预变形状态的弹性件，弹性件的预变形量满足斜拉绝缘子可继续受拉或者具有一定的反向回程量，以使斜拉绝缘子保持持续受拉状态。
26.上述技术方案的有益效果在于：通过在斜拉绝缘子和支撑绝缘子之间设置有用于改变斜拉绝缘子的受压受力状态的缓冲机构，通过缓冲机构内的弹性件预变形，满足斜拉绝缘子可继续受拉或者有受压趋势时具有一定的反向回程量，以使斜拉绝缘子继续保持持续受拉状态，简化了斜拉绝缘子的受力工况，解决了现有斜拉绝缘子时而受拉时而受压从而导致容易失效的技术问题。
27.作为进一步优化的技术方案，所述缓冲机构包括壳体和设置于壳体内的拉紧轴，所述拉紧轴具有穿出壳体的穿出段，所述弹性件位于壳体内，弹性件套设在拉紧轴的外部且弹性件顶装在拉紧轴和壳体之间，或者弹性件两端分别与拉紧轴端部和壳体内壁固定连接，以使拉紧轴可在壳体内往复运动。
28.上述技术方案的有益效果在于：通过在壳体内设置拉紧轴，并将弹性件与拉紧轴配合以使弹性件提供预紧力，从而保证斜拉绝缘子一直处于受拉状态，壳体可以对弹性件起到防护作用，延长弹性件的使用寿命。
29.作为进一步优化的技术方案，所述的弹性件顶装在所述的拉紧轴和所述的壳体之间，拉紧轴的端部设置有端板，弹性件两端用于分别压紧壳体内壁与端板。
30.上述技术方案的有益效果在于：在拉紧轴上设置端板，端板结构简洁且容易加工生产，同时端板可以避免弹性件脱离拉紧轴，从而保证缓冲机构工作状态的稳定性。
31.作为进一步优化的技术方案，所述弹性件为碟簧，所述碟簧套设在拉紧轴上。
32.上述技术方案的有益效果在于：此处选用碟簧，是因为碟簧具有良好的缓冲及吸震能力，可以有效保证斜拉绝缘子的受力稳定性，且碟簧体积小，载荷大，组合使用方便从而方便缓冲机构的生产组装。
33.作为进一步优化的技术方案，所述壳体上可拆卸的安装有与拉紧轴的端部止挡配合以使弹性件处于预变形状态的止挡件。
34.上述技术方案的有益效果在于：在安装缓冲机构时使用止挡件将碟簧预先压紧，从而使得拉紧轴伸出更多，进而方便安装缓冲机构。
35.作为进一步优化的技术方案，所述止挡件为开口销，所述开口销沿垂直拉紧轴轴线方向穿设在壳体上。
36.上述技术方案的有益效果在于：开口销结构简单，且安装完成后容易拉出壳体。
37.作为进一步优化的技术方案，所述壳体包括筒体和固定板，筒体的一端设置有封板，另外一端具有开口，固定板固定在筒体的开口一端，所述拉紧轴从封板穿出，所述拉紧轴的穿出段末端与固定板上分别设置有连接结构。
38.上述技术方案的有益效果在于：壳体的此种设计结构简单稳定且易于加工制造。
39.作为进一步优化的技术方案，所述连接结构为挂孔。
40.上述技术方案的有益效果在于：挂孔结构简单连接稳定且易于加工。
41.作为进一步优化的技术方案，换流阀支撑装置还包括花篮螺栓，所述花篮螺栓连接在缓冲机构与支撑绝缘子之间或连接在斜拉绝缘子与缓冲机构之间。
42.上述技术方案的有益效果在于：花篮螺栓可以在安装斜拉绝缘子时进一步调整斜拉绝缘子受张紧力的状态，还可以在使用后期及时调整斜拉缘子的承受拉力的状态。
附图说明
43.图1是本实用新型换流阀阀塔的整体结构示意图；
44.图2是图1中缓冲机构的整体结构示意图；
45.图3是图2所示的缓冲机构的a-a向剖视图；
46.图中：1、支撑绝缘子；2、斜拉绝缘子；3、缓冲机构；31、壳体；32、拉紧轴；33、碟簧；34、端板；35、开口销；36、挂孔；4、换流阀组件；5、花篮螺栓。
具体实施方式
47.为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明了，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型，即所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
48.因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
49.需要说明的是，可能出现的术语如“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何实际的关系或者顺序。而且，术语如“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个
……”
等限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
50.以下结合实施例对本实用新型的特征和性能作进一步地详细描述。
51.本实用新型的换流阀阀塔的实施例1：
52.如图1所示，换流阀阀塔包括换流阀组件4，换流阀组件4下方设置有用于支撑换流阀组件4的换流阀支撑装置，换流阀支撑装置包括支撑绝缘子1、设置在支撑绝缘子1之间交叉布置的斜拉绝缘子2，在斜拉绝缘子2和支撑绝缘子1之间设置有缓冲机构3，缓冲机构3可以安装在斜拉绝缘子2底端，在其他实施例中，缓冲机构3还可以安装在斜拉绝缘子的顶端，缓冲机构3包括使用时呈预变形状态的弹性件，弹性件的预变形量满足斜拉绝缘子可继续受拉或者具有一定的反向回程量，以使斜拉绝缘子保持持续受拉状态，具体的，缓冲机构3在安装时使弹性件为预变形状态，预变形的程度以满足斜拉绝缘子2在现有技术中受压的最大程度下压力与预紧力相抵消，从而使得换流阀支撑装置在受外力晃动时，所有的斜拉绝缘子2均始终处于受拉状态，持续对支撑绝缘子1进行张拉，从而保证换流阀支撑装置的稳定性，进而保证换流阀阀塔的稳定性。
53.如图2及图3所示，缓冲机构3包括壳体31，壳体31包括筒体和固定板，筒体的一端设置有封板，另外一端具有开口，固定板固定在筒体的开口一端，在壳体31内设置有拉紧轴32，拉紧轴32具有穿出壳体31的穿出段，具体地，拉紧轴32从封板穿出，拉紧轴32的穿出段
末端与固定板上分别设置用于安装缓冲机构的连接结构，在本实施例中，连接结构为挂孔36，通过使用连接钩或连接环扣穿过挂孔36将缓冲机构与斜拉绝缘子2和支撑绝缘子1固定连接，同时，将弹性件套设在拉紧轴32的外部且弹性件用于顶装在拉紧轴32和壳体31之间，以使拉紧轴32可在壳体31内往复运动，弹性件选用碟簧33，具体装配关系为，碟簧33套设在拉紧轴32处于壳体31内的部分，碟簧33一端压紧壳体31内侧壁，另一端限制在拉紧轴32末端，以使弹性件顶装在拉紧轴32与壳体31之间，从而拉紧轴32可在壳体31内往复运动。
54.为了避免碟簧33脱离拉紧轴32，以将碟簧33限定在拉紧轴32处于壳体31的部分，拉紧轴32的端部设置有端板34，碟簧33两端可分别压紧壳体31内壁与端板34，在其他实施例中，也可以在压紧轴上设置挡块或挡杆。
55.为了使缓冲机构3安装时给斜拉绝缘子2提供预紧力，且为了方便安装，壳体31上可拆卸的安装有与拉紧轴32的端部止挡配合以使碟簧33处于预变形状态的止挡件。
56.在本实施例中，止挡件选用为开口销35，开口销沿垂直拉紧轴32轴线方向穿设在壳体31上。
57.为了便于在安装斜拉绝缘子2及在使用后期调整斜拉绝缘子2的受力状态，换流阀支撑装置还包括花篮螺栓5，花篮螺栓5连接在缓冲机构3与支撑绝缘子1之间，在其他实施例中，花篮螺栓5还可以连接在斜拉绝缘子2与缓冲机构3之间。
58.具体使用时：首先拉动拉紧轴32使碟簧33受压变形到一定程度，在壳体31上插入开口销35，使碟簧33处于挤压变形状态，将缓冲机构3串入斜拉绝缘子2与花篮螺栓5之间，同时保证碟簧33在拿掉开口销35后支撑绝缘子1没有晃动时不会回弹，此时通过缓冲机构3给斜拉绝缘子2整体设置了预紧力，后续在阀塔受外力晃动时，斜拉绝缘子2有受压趋势时受压的碟簧33通过恢复形变抵消斜拉绝缘子2的松弛力，从而使得斜拉绝缘子2始终处于手拉状态，进而保证流阀支撑装置的稳定性。
59.在换流阀阀塔的其他实施例中：本实施例与实施例1的不同之处在于实施例1中在斜拉绝缘子底端安装有花篮螺栓，在本实施例中，可以不设置花篮螺栓，通过将缓冲机构的碟簧挤压预变形后安装在斜拉绝缘子与支撑绝缘子之间。
60.在换流阀阀塔的其他实施例中：本实施例与实施例1的不同之处在于实施例1中连接结构为挂孔，在本实施例中，连接结构为挂钩，或者环扣。
61.在换流阀阀塔的其他实施例中：本实施例与实施例1的不同之处在于实施例1中壳体为筒体结构，拉紧轴与壳体同轴设置，在本实施例中，壳体可以为多边形形状。两段筒体螺纹连接
62.在换流阀阀塔的其他实施例中：本实施例与实施例1的不同之处在于实施例1中预紧件为开口销，开口销穿设在壳体上并可压紧拉紧轴，在本实施例中，预紧件为螺栓，螺栓设置在与拉紧轴相对的另一端壳体上并与壳体螺纹配合，通过旋动螺栓，将螺栓一端顶动拉紧轴以实现压缩碟簧的目的，同样可以实现碟簧预紧的目的。
63.在换流阀阀塔的其他实施例中：本实施例与实施例1的不同之处在于实施例1中壳体上设置止挡件，在本实施例中，不设置止挡件，则在安装缓冲机构时需要操作拉动拉紧轴压缩碟簧，保证提供预紧力。
64.在换流阀阀塔的其他实施例中：本实施例与实施例1的不同之处在于实施例1中弹性件为蝶簧，蝶簧套设在拉紧轴上，在本实施例中，弹性件为普通圆柱形螺旋弹簧。
65.在换流阀阀塔的其他实施例中：本实施例与实施例上个的不同之处在于在上个实施例中，圆柱形螺旋弹簧套设在拉紧轴上，在本实施例中，圆柱形螺旋弹簧一端与处于壳体内的拉紧轴末端固定连接，另一端与壳体固定连接，使用时圆柱形螺旋弹簧处于受拉伸状态给斜拉绝缘子提供预紧力。
66.在换流阀阀塔的其他实施例中：本实施例与实施例1的不同之处在于实施例1中拉紧轴的端部设置有端板，在本实施例中，也可以在拉紧轴的端部设置止挡销钉，销钉沿垂直拉紧轴轴线方向与拉紧轴固定连接。
67.在换流阀阀塔的其他实施例中：本实施例与实施例1的不同之处在于实施例1中缓冲机构包括壳体，壳体内设置有拉紧轴，拉紧轴一端穿入壳体且与壳体滑动连接，拉紧轴上设置碟簧，在本实施例中，缓冲机构直接为圆柱形螺旋弹簧，将圆柱形螺旋弹簧以受拉伸状态连接在斜拉绝缘子和支撑绝缘子之间，也能提供预紧力，解决本发明的技术问题。
68.本实用新型中换流阀支撑装置的实施例为：换流阀支撑装置的具体结构与上述换流阀阀塔实施例中的换流阀支撑装置相同，在此不再重述。
69.以上仅为本实用新型的较佳实施例，并不用以限制本实用新型，本实用新型的专利保护范围以权利要求书为准，凡是运用本实用新型的说明书及附图内容所作的等同结构变化，同理均应包含在本实用新型的保护范围内。