本发明涉及一种减震装置，具体讲涉及一种用于变电站中支柱类电气设备的摩擦阻尼减震装置。
背景技术：
由于能源基地与用电负荷分布不均，大量变电(换流)站需建设于地震烈度高的抗震不利地区。变电(换流)站内的关键设备为支柱类电气设备(避雷器、互感器等)，此类设备为保证绝缘性能通常采用瓷质材料，然而电气间隙要求设备结构细而高，因此设备的设计与制造难以兼顾抗震性能，造成支柱类设备地震损坏严重。
然而现有的减震装置在结构设计和材质选择两方面均存在不足，减震效果仅由摩擦耗能实现，难以保证电气设备的安全性与抗震性能的稳定性，不能满足地震高烈度区电气设备的要求。
技术实现要素：
针对现有技术的不足，本发明提供一种用于电气设备的摩擦阻尼减震装置。
本发明提供的技术方案如下：
一种用于电气设备的摩擦阻尼减震装置，所述电气设备为支柱类电气设备，所述减震装置位于电气设备和设备支架间，述装置包括筒体、与所述筒体同轴心设置的传动轴、对称同轴心设置的上下摩擦组件和位于所述筒体内壁一侧的同轴向连杆；
所述上下摩擦组件由锥面贴合的内环和外环组成。
进一步的，上下的所述内环间设有轴向的阻尼器。
进一步的，所述上下摩擦组件的外端分别设有连接所述传动轴与连杆的径向挡板和传动连板。
进一步的，所述筒体设有凹式上下端盖，所述上下端盖凹处分别设有供所述挡板和传动连板上下移动的槽。
进一步的，所述上端盖和所述挡板上设有供所述传动轴穿过的同轴心通孔。
进一步的，所述内环为单锥面环，所述外环至少由两个分段环组成。
进一步的，每一个所述分段环上设有一个供所述连杆穿过的轴向通孔。
进一步的，所述上下摩擦组件间设有与所述传动轴同轴心的弹性组件。
进一步的，所述外环和所述弹性组件之间设有垫圈。
进一步的，所述连杆包括按质量百分比的下述组分:c0.65％、al0.85％、si0.45％、mo0.25％、v0.18％、ti0.15％、b0.002％、re0.25％、mg0.25％,余量为fe和杂质。
与最接近的现有技术比，本发明提供的技术方案具有以下有益效果：
1)本发明提供的减震装置结构紧凑，减震机制清晰，通过摩擦组件、阻尼器和弹性组件间的相互配合达到摩擦和阻尼双重耗能效果，进一步提高了减震装置的减震性能，且本发明提供的连杆耐磨性能优异，强度高，能够有效延长使用寿命，大大提高减震装置的可靠性。
2)本发明提供的减震装置在电气设备正常工作时设置有触发力，保证设备不会误动作；在地震发生时通过往复摩擦和阻尼机制耗散传入电气设备的地震能量，且设备摆动幅度越大摩擦力越大，减震效率越高；在震后通过自恢复机制可使设备复位。
附图说明
图1本发明提供的减震装置a-a剖视图；
图2本发明提供的减震装置俯视图；
图3本发明提供的减震装置安装示意图；
图4本发明提供的减震装置下摩擦组件正视图；
图5本发明提供的减震装置下摩擦组件底视图；
图6本发明提供的减震装置传动连杆正视图；
图7本发明提供的减震装置传动连杆底视图；
图8本发明提供的减震装置传动连板俯视图；
图9本发明提供的减震装置上端盖底视图；
图10本发明提供的减震装置下端盖俯视图；
0内挡圈；1下端盖；2筒体；3上端盖；4传动轴；5内环；6外环；7阻尼器；8弹性组件；9传动连板；10挡板；11连杆；12垫圈；13减震装置；14支架；15支撑机构；16电气设备。
具体实施方式
下面结合附图对本发明提供的技术方案作清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分，而不是全部。
为解决现有的减震装置在结构设计和材质选择两方面存在的不足，本发明提供一种用于电气设备的摩擦阻尼减震装置，本发明所述“电气设备”为变电(换流)站中避雷器、互感器等支柱类电气设备。
如图1-2所示，本发明提供的减震装置包括筒体2、与筒体2同轴心设置的传动轴4、对称同轴心设置的上下摩擦组件和位于筒体2内壁一侧的同轴向连杆11；如图6-7所示为包括传动轴4，轴向连杆11的传动连杆示意图；上下摩擦组件由锥面贴合的内环5和外环6组成，下摩擦组件正视图、底视图如图4-5所示。上下的所述内环间设有轴向的阻尼器7。上摩擦组件的外端设有连接传动轴4与连杆11的径向挡板10，下摩擦组件的外端设有连接传动轴4与连杆11的径向传动连板9，其底视图如图8所示。筒体2设有凹式上端盖3和下端盖1，如图9所示，上端盖3凹处设有供挡板10上下移动的槽，如图10所示，下端盖1凹处设有传动连板9上下移动的槽。上端盖3和挡板10设有供传动轴4穿过的同轴心通孔。内环5为单锥面环，外环6至少由两个分段环组成。每一个所述分段环上设有一个供连杆11穿过的轴向通孔。上下摩擦组件间设有与传动轴4同轴心的弹性组件8。外环6和弹性组件8之间设有垫圈。
连杆11包括按质量百分比的下述组分:c0.65％、al0.85％、si0.45％、mo0.25％、v0.18％、ti0.15％、b0.002％、re0.25％、mg0.25％,余量为fe和杂质。
弹性组件8优选为圆柱螺旋压缩弹簧、矩形截面圆柱螺旋压缩弹簧、蝶形弹簧等，设计时根据出力大小和尺寸选用。上、下两组摩擦组件之间安装阻尼器7，两内环5与阻尼器7可通过螺纹连接，连杆11底部有螺纹与传动连板9通过螺母连接。摩擦组件由外环6和内环5组成，内环5为完整的外锥面圆环，外环6至少由两个分段环组成，每个分段环上有1个竖向通孔，外环6和内环5的内、外锥面贴合构成摩擦组件，连杆11穿过上下两端的外环6，连杆11与通孔之间存在一定间隙。每根连杆11底部有螺纹，通过螺母与传动连板9联接，挡板10、连杆11和传动连板9共同压紧摩擦组件和弹性组件8，上端盖3和下端盖1的外挡圈通过螺钉与筒体2连接，上端盖3和下端盖1的内挡圈0设有和分段环数目相同的槽，可容纳挡板10和传动连板9上下活动。
如图3所示，安装电气设备减震装置13时，在电气设备16及其支架14之间焊接或用螺栓固定一支撑机构15于支架顶板中心位置，将电气设备16浮放于支撑机构15上，支撑机构15优选圆柱体。减震装置13安装于电气设备16及其支架14之间，布置于支撑机构15外围，减震装置13数量宜与电气设备16底法兰的安装孔数量一致，减震装置13螺栓杆直径宜与电气设备16底法兰开孔匹配。减震装置13器身穿过支架14顶板开孔。各减震装置13顶部螺栓穿过电气设备16底法兰孔，通过上下两组螺母固定于电气设备16底法兰，螺母宜选配弹垫或采用双螺母以防松。
电气设备16不选用减震装置进行常规安装时，电气设备16直接落于支架14顶板上，通过螺栓螺母连接，而选用本减震装置后，只需将支架14顶板开孔直径扩至减震装置13器身尺寸，不改变原有安装布置形式，仅在电气设备16及其支架14之间增设本减震装置13和支撑机构15即可。
减震装置的工作原理如下：初始状态时弹性组件8被压缩，存在预紧力的弹性组件8挤压摩擦组件中的外环6，通过外环6与内环5的接触锥面使外环6与筒体2的内壁产生压力。电气设备16在正常工作状态或受到较小外力(如风荷载或开合闸操作力)时，外力无法克服外环6与各摩擦面的静摩擦力和弹性组件的预紧力，此时减震装置13不动作。当可能损坏设备的地震发生时，电气设备16在地震作用下摆动，电气设备16底法兰以支撑机构15为支点，带动两侧减震装置13上下往复动作，此时外力克服外环6与摩擦面的静摩擦力及弹性组件8的弹力，减震装置13被触发开始工作。连杆11向下动作时，带动上端的摩擦组件向下运动，弹性组件8进一步被压缩，此时上端摩擦组件与筒体2的内壁之间摩擦力进一步增大，而下端摩擦组件被下端盖1内挡圈0阻挡故而无动作。摩擦组件向下的同时，带动阻尼器7进行耗能。连杆11向上动作时，带动下端的摩擦组件向上运动，弹性组件8压缩幅度逐渐增大，此时下端摩擦组件与筒体2的内壁之间摩擦力随之增大，而上端摩擦组件被下端盖3内挡圈0阻挡故而无动作，摩擦组件向上的同时，带动阻尼器7进行耗能。内环5与上端盖3的间隙距离及传动连板9与下端盖1之间的间隙距离即为减震装置13的上、下行程。地震停止后，在弹性组件8的回复力作用下，摩擦组件及阻尼器7被推回原位。因此设计时应保证弹性回复力大于摩擦力。电气设备16正常工作时，减震装置起到联接固定设备的作用。地震发生时，减震装置13被触发，通过摩擦和阻尼两种减震机制，降低传入上部电气设备16的地震能量。减震装置13的动作幅度越大，弹性组件8的压缩量越大，各外环6接触面间的压力越大，摩擦减震效果也越强。地震停止后，弹性组件8的回复力克服摩擦力将摩擦组件推回初始位置。
以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其限制，尽管参照上述实施例对本发明进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员依然可以对本发明的具体实施方式进行修改或者等同替换，而这些未脱离本发明精神和范围的任何修改或者等同替换，其均在申请待批的本发明的权利要求保护范围之内。
1.一种用于电气设备的摩擦阻尼减震装置，所述电气设备为支柱类电气设备，所述减震装置位于电气设备和设备支架间，其特征在于，所述装置包括筒体、与所述筒体同轴心设置的传动轴、对称同轴心设置的上下摩擦组件和位于所述筒体内壁一侧的同轴向连杆；
所述上下摩擦组件由锥面贴合的内环和外环组成。
2.如权利要求1所述的一种用于电气设备的摩擦阻尼减震装置，其特征在于，上下的所述内环间设有轴向的阻尼器。
3.如权利要求1所述的一种用于电气设备的摩擦阻尼减震装置，其特征在于，所述上下摩擦组件的外端分别设有连接所述传动轴与连杆的径向挡板和传动连板。
4.如权利要求3所述的一种用于电气设备的摩擦阻尼减震装置，其特征在于，所述筒体设有凹式上下端盖，所述上下端盖凹处分别设有供所述挡板和传动连板上下移动的槽。
5.如权利要求4所述的一种用于电气设备的摩擦阻尼减震装置，其特征在于，所述上端盖和所述挡板上设有供所述传动轴穿过的同轴心通孔。
6.如权利要求1所述的一种用于电气设备的摩擦阻尼减震装置，其特征在于，所述内环为单锥面环，所述外环至少由两个分段环组成。
7.如权利要求6所述的一种用于电气设备的摩擦阻尼减震装置，其特征在于，每一个所述分段环上设有一个供所述连杆穿过的轴向通孔。
8.如权利要求1所述的一种用于电气设备的摩擦阻尼减震装置，其特征在于，所述上下摩擦组件间设有与所述传动轴同轴心的弹性组件。
9.如权利要求8所述的一种用于电气设备的摩擦阻尼减震装置，其特征在于，所述外环和所述弹性组件之间设有垫圈。
10.如权利要求1所述的一种用于电气设备的摩擦阻尼减震装置，其特征在于，所述连杆包括按质量百分比的下述组分:c0.65％、al0.85％、si0.45％、mo0.25％、v0.18％、ti0.15％、b0.002％、re0.25％、mg0.25％,余量为fe和杂质。
技术总结