【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于电气设备振动控制，特别涉及一种适用于高地震烈度区支柱类电气设备的三维减隔震支座。
技术介绍
1、支柱类电气设备例如电流互感器、电压互感器是换流站中的重要电气设备，多采用具备良好绝缘特性的瓷质材料制作支撑结构，但瓷质材料属于脆性材料，安全储能空间小，地震作用下，支柱类电气设备的高重心特性使支柱根部应力超过破坏应力，导致支柱开裂与设备倾覆。
2、我国地震多发，地震是电力系统设计中的重要荷载之一。为避免此类事故的发生，结构设计师多通过加大支柱截面尺寸来提高设备安全性能，但此举又使得结构造价急剧提高。因此，亟需设计适合支柱类电气设备的减隔震装置，耗散传递给上部结构的地震能量，降低震中上部结构的响应与支柱的最大应力，且兼顾经济性与电气设备的安全性。
技术实现思路
1、本专利技术目的是提供一种适用于高地震烈度区支柱类电气设备三维减隔震支座，以降低地震中减隔震支座上部结构的响应，进而降低减隔震支座上部支柱类电气设备倾覆的风险。
2、为实现以上目的，本专利技术技术方案为：
3、一种用于支柱类电气设备的三维减隔震支座，包括叠层橡胶隔震结构，竖向减振结构位于叠层橡胶隔震结构上，半封闭的限位结构罩在竖向减振结构的外围，竖向减振结构侧面从半封闭的限位结构侧面的缺口处伸出，限位结构的底面位于叠层橡胶隔震结构上表面，连接装置竖直设置，连接装置的顶端位于限位结构的顶面上；连接装置的底端依次穿过限位结构的顶面、竖向减振结构直至叠层橡胶隔震结构；连接装置连接限位结构
4、进一步的是，所述叠层橡胶结构包括支座下连接板，叠层橡胶结构下连接板位于支座下连接板上表面的中部，叠层橡胶结构下连接板面积小于支座下连接板的面积，支座下连接板上叠层橡胶结构下连接板未覆盖的部位设置多个第一螺栓孔，多个第一螺栓孔在支座下连接板上沿周向间隔设置；叠层橡胶位于叠层橡胶结构下连接板的上表面上，叠层橡胶结构上连接板位于叠层橡胶的上表面上，叠层橡胶结构上连接板上设置有多个第二螺栓孔；竖向减振结构放置在叠层橡胶结构上连接板上。
5、进一步的是，所述竖向减振结构包括竖向减振结构下连接板，竖向减振结构上连接板位于竖向减振结构下连接板的上方；竖向减振结构下连接板、竖向减振结构上连接板之间设置多个传力杆，每个传力杆包括上传力连杆及下传力连杆；上传力连杆的上端与竖向减振结构上连接板铰接连接，上传力连杆的下端与下传力连杆的上端铰接连接；下传力连杆的下端与竖向减振结构下连接板铰接连接；下传力连杆与上传力连杆之间呈一定角度，所述角度在45°至135°之间。
6、进一步的是，所述多个传力杆中每两个传力杆相对设置，每两个相对设置的传力杆之间连接一个弹性元件，所述的弹性元件为高性能弹簧，两个高性能弹簧在空间上相互垂直，其中一个高性能弹簧位于另外一个高性能弹簧的上方；每个传力杆的中部是铰接轴；上传力连杆的下端及下传力连杆的上端均穿过一个铰接轴，实现上传力连杆的下端与铰接轴的铰接连接及下传力连杆的上端与铰接轴的铰接连接；高性能弹簧一端套在一个铰接轴的中部，高性能弹簧的另一端套在相对设置的另外一个铰接轴的中部；相对设置的两个铰接轴所处的高度相同，相邻的两个铰接轴中，其中一个铰接轴所处的高度高于另外一个铰接轴的高度。
7、进一步的是，所述竖向减振结构下连接板上均匀间隔设置有多个第三螺栓孔；竖向减振结构上连接板设置有均匀间隔设置有多个过孔，第三螺栓孔与过孔的数量相等，并且每个第三螺栓孔与一个过孔的位置相对应；竖向减振结构上连接板的中部设置有一个或者多个第四螺栓孔，多个过孔环绕在第四螺栓孔的外围；每个第三螺栓孔或过孔与一个第二螺栓孔相对应。
8、进一步的是，所述限位结构包括限位壳体及位于限位壳体顶面上的限位垫片；限位壳体为半封闭的柱状体，所述柱状体的顶面为开口，限位垫片位于所述柱状体顶面的中部，限位垫片的面积小于所述柱状体顶面的面积，限位垫片安装在连接金属棒的上端；所述柱状体的底面为开口；限位结构底部开口的直径大于竖向减振结构下连接板的直径并且大于竖向减振结构上连接板的直径，限位结构位于竖向减振结构的外围，限位结构罩住竖向减振结构，限位结构的底部放置在叠层橡胶结构上连接板上，限位结构的底部位于竖向减振结构下连接板的外围。
9、进一步的是，所述柱状体侧面上间隔设置多个长条形的缺口，所述长条形缺口的数量与上传力连杆或者下传力连杆的数量相等，每个上传力连杆及与所述上传力连杆连接的下传力连杆从一个所述的长条形缺口伸出。
10、进一步的是，所述限位垫片上均匀间隔设置有多个第五螺栓孔，每个第五螺栓孔与竖向减振结构上连接板上的一个过孔相对应；限位垫片的中部设置一个或多个通孔，多个第五螺栓孔环绕在通孔的外围；通孔的位置与竖向减振结构上连接板上的第四螺栓孔的位置相对应。
11、进一步的是，所述连接装置包括多根连接金属棒及螺帽，连接装置用于连接叠层橡胶隔震结构、弹簧竖向减振结构及限位结构；每根连接金属棒的底端依次穿过一个第五螺栓孔、与所述第五螺栓孔对应的过孔、与所述第五螺栓孔对应的第三螺栓孔后，每根连接金属棒的底端伸入一个第二螺栓孔内，每根连接金属棒的顶端设置有螺帽，螺帽底面紧贴限位垫片上表面，旋转每根连接金属棒使得竖向减振结构下连接板与叠层橡胶结构上连接板牢固固定，同时使得限位垫片与连接金属棒牢固固定；过孔与连接金属棒活动连接，竖向减振结构上连接板能够沿着连接金属棒上下移动。
12、进一步的是，所述减隔震支座顶端通过螺栓连接支柱类电气设备，减隔震支座底端通过螺栓及第一螺栓孔固定在钢筋混凝土的基础或者钢支架上。
13、本专利技术的有益效果是：
14、1.地震发生时叠层橡胶变形耗散水平向地震能量，通过叠层橡胶结构实现了水平方向包括x向与y向的地震能量耗散，同时叠层橡胶结构变形可耗散竖直方向即z向的地震能量；竖向减振结构通过形变耗能，耗散竖直方向即z向的地震能量；通过叠层橡胶结构与竖向减振结构共同作用延长隔震结构的自振周期，耗散传递到上部电气设备的能量，实现减隔震支座的x、y、z共三个方向的三维减隔震功能。
15、2.本专利技术中，将半封闭的限位结构罩在竖向减振结构的外围，限位结构可限制竖向减震结构水平方向以及竖直方向的位移，以避免由于减隔震支座大幅度的运动导致上部结构即电气设备的倾覆，同时可避免由于减隔震支座大幅度的运动导致减隔震支座的拔离。
16、3.本专利技术中，每两个相对设置的传力杆之间设置一个高性能弹簧，多个高性能弹簧在空间上相互垂直，高性能弹簧只有在地震基本烈度值超过预设值时才会发生变形；当无地震或者地震基本烈度值未超过预设值时时，高性能弹簧状态保持不变则减隔震支座可保持一个稳定的状态；当发生地震且地震基本烈度值超过预设值时，高性能本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种用于支柱类电气设备的三维减隔震支座，包括叠层橡胶隔震结构(1)，其特征在于：竖向减振结构(2)位于叠层橡胶隔震结构(1)上，半封闭的限位结构(3)罩在竖向减振结构(2)的外围，竖向减振结构(2)侧面从半封闭的限位结构(3)侧面的缺口处伸出，限位结构(3)的底面位于叠层橡胶隔震结构(1)上表面，连接装置(4)竖直设置，连接装置(4)的顶端位于限位结构(3)的顶面上；连接装置(4)的底端依次穿过限位结构(3)的顶面、竖向减振结构(2)直至叠层橡胶隔震结构(1)；连接装置(4)连接限位结构(3)、竖向减振结构(2)及叠层橡胶隔震结构(1)，竖向减振结构(2)的内侧设有多个弹性元件，竖向减振结构(2)的上部能够在限位结构(3)内沿着连接装置(4)上下移动。
2.根据权利要求1所述的一种用于支柱类电气设备的三维减隔震支座，其特征在于：所述叠层橡胶结构(1)包括支座下连接板(1.1)，叠层橡胶结构下连接板(1.2)位于支座下连接板(1.1)上表面的中部，叠层橡胶结构下连接板(1.2)面积小于支座下连接板(1.1)的面积，支座下连接板(1.1)上叠层橡胶结构下连接板(1.2
3.根据权利要求1所述的一种用于支柱类电气设备的三维减隔震支座，其特征在于：所述竖向减振结构(2)包括竖向减振结构下连接板(2.1)，竖向减振结构上连接板(2.4)位于竖向减振结构下连接板(2.1)的上方；竖向减振结构下连接板(2.1)、竖向减振结构上连接板(2.4)之间设置多个传力杆，每个传力杆包括上传力连杆(2.8)及下传力连杆(2.2)；上传力连杆(2.8)的上端与竖向减振结构上连接板(2.4)铰接连接，上传力连杆(2.8)的下端与下传力连杆(2.2)的上端铰接连接；下传力连杆(2.2)的下端与竖向减振结构下连接板(2.1)铰接连接；下传力连杆(2.2)与上传力连杆(2.8)之间呈一定角度，所述角度在45°至135°之间。
4.根据权利要求3所述的一种用于支柱类电气设备的三维减隔震支座，其特征在于：所述多个传力杆中每两个传力杆相对设置，每两个相对设置的传力杆之间连接一个弹性元件，所述的弹性元件为高性能弹簧(2.3)，两个高性能弹簧(2.3)在空间上相互垂直，其中一个高性能弹簧(2.3)位于另外一个高性能弹簧的上方；每个传力杆的中部是铰接轴(2.9)；上传力连杆(2.8)的下端及下传力连杆(2.2)的上端均穿过一个铰接轴(2.9)，实现上传力连杆(2.8)的下端与铰接轴(2.9)的铰接连接及下传力连杆(2.2)的上端与铰接轴(2.9)的铰接连接；高性能弹簧(2.3)一端套在一个铰接轴(2.9)的中部，高性能弹簧(2.3)的另一端套在相对设置的另外一个铰接轴(2.9)的中部；相对设置的两个铰接轴(2.9)所处的高度相同，相邻的两个铰接轴(2.9)中，其中一个铰接轴(2.9)所处的高度高于另外一个铰接轴(2.9)的高度。
5.根据权利要求3所述的一种用于支柱类电气设备的三维减隔震支座，其特征在于：所述竖向减振结构下连接板(2.1)上均匀间隔设置有多个第三螺栓孔(2.5)；竖向减振结构上连接板(2.4)上设置有均匀间隔设置有多个过孔(2.6)，第三螺栓孔(2.5)与过孔(2.6)的数量相等，并且每个第三螺栓孔(2.5)与一个过孔(2.6)的位置相对应；竖向减振结构上连接板(2.4)的中部设置有一个或者多个第四螺栓孔(2.7)，多个过孔(2.6)环绕在第四螺栓孔(2.7)的外围；每个第三螺栓孔(2.5)或过孔(2.6)与一个第二螺栓孔(1.41)相对应。
6.根据权利要求1所述的一种用于支柱类电气设备的三维减隔震支座，其特征在于：所述限位结构(3)包括限位壳体(3.1)及位于限位壳体(3.1)顶面上的限位垫片(3.2)；限位壳体(3.1)为半封闭的柱状体，所述柱状体的顶面为开口，限位垫片(3.2)位于所述柱状体顶面的中部，限位垫片(3.2)的面积小于所述柱状体顶面的面积，限位垫片(3.2)安装在连接金属棒(4.1)的上端；所述柱状体的底面为开口；限位结构(3)底部开口的直径大于竖向减振结构下连接板(2.1)的直径并且大于竖向减振结构上连接板(2.4)的直径，限位结构(3)位于竖向减振结构(2)的外围，限位结构(3)罩住竖向减振结构(2)，限位...
【技术特征摘要】
1.一种用于支柱类电气设备的三维减隔震支座，包括叠层橡胶隔震结构(1)，其特征在于：竖向减振结构(2)位于叠层橡胶隔震结构(1)上，半封闭的限位结构(3)罩在竖向减振结构(2)的外围，竖向减振结构(2)侧面从半封闭的限位结构(3)侧面的缺口处伸出，限位结构(3)的底面位于叠层橡胶隔震结构(1)上表面，连接装置(4)竖直设置，连接装置(4)的顶端位于限位结构(3)的顶面上；连接装置(4)的底端依次穿过限位结构(3)的顶面、竖向减振结构(2)直至叠层橡胶隔震结构(1)；连接装置(4)连接限位结构(3)、竖向减振结构(2)及叠层橡胶隔震结构(1)，竖向减振结构(2)的内侧设有多个弹性元件，竖向减振结构(2)的上部能够在限位结构(3)内沿着连接装置(4)上下移动。
2.根据权利要求1所述的一种用于支柱类电气设备的三维减隔震支座，其特征在于：所述叠层橡胶结构(1)包括支座下连接板(1.1)，叠层橡胶结构下连接板(1.2)位于支座下连接板(1.1)上表面的中部，叠层橡胶结构下连接板(1.2)面积小于支座下连接板(1.1)的面积，支座下连接板(1.1)上叠层橡胶结构下连接板(1.2)未覆盖的部位设置多个第一螺栓孔(1.11)，多个第一螺栓孔(1.11)在支座下连接板(1.1)上沿周向间隔设置；叠层橡胶(1.3)位于叠层橡胶结构下连接板(1.2)的上表面上，叠层橡胶结构上连接板(1.4)位于叠层橡胶(1.3)的上表面上，叠层橡胶结构上连接板(1.4)上设置有多个第二螺栓孔(1.41)；竖向减振结构(2)放置在叠层橡胶结构上连接板(1.4)上。
3.根据权利要求1所述的一种用于支柱类电气设备的三维减隔震支座，其特征在于：所述竖向减振结构(2)包括竖向减振结构下连接板(2.1)，竖向减振结构上连接板(2.4)位于竖向减振结构下连接板(2.1)的上方；竖向减振结构下连接板(2.1)、竖向减振结构上连接板(2.4)之间设置多个传力杆，每个传力杆包括上传力连杆(2.8)及下传力连杆(2.2)；上传力连杆(2.8)的上端与竖向减振结构上连接板(2.4)铰接连接，上传力连杆(2.8)的下端与下传力连杆(2.2)的上端铰接连接；下传力连杆(2.2)的下端与竖向减振结构下连接板(2.1)铰接连接；下传力连杆(2.2)与上传力连杆(2.8)之间呈一定角度，所述角度在45°至135°之间。
4.根据权利要求3所述的一种用于支柱类电气设备的三维减隔震支座，其特征在于：所述多个传力杆中每两个传力杆相对设置，每两个相对设置的传力杆之间连接一个弹性元件，所述的弹性元件为高性能弹簧(2.3)，两个高性能弹簧(2.3)在空间上相互垂直，其中一个高性能弹簧(2.3)位于另外一个高性能弹簧的上方；每个传力杆的中部是铰接轴(2.9)；上传力连杆(2.8)的下端及下传力连杆(2.2)的上端均穿过一个铰接轴(2.9)，实现上传力连杆(2.8)的下端与铰接轴(2.9)的铰接连接及下传力连杆(2.2)的上端与铰接轴(2.9)的铰接连接；高性能弹簧(2.3)一端套在一个铰接轴(2.9)的中部，高性能弹簧(2.3)的另一端套在相对设置的另外一个铰接轴(2.9)的中部；相对设置的两个铰接轴(2.9)所处的高度相同，相邻的两个铰接轴(2.9)中，其中一个铰接轴(2.9)所处的高度高于另外一个铰接轴(2.9)的高度。
5.根据权利要求3所述的一种用于支柱类电气设备的三维减隔震支座，其特征在于：所述竖向减振结构下连接板(2.1)上均匀间隔设置有多...
【专利技术属性】
技术研发人员：陈寅，张凯，姜文，严勇，翟伟，刘炎，杜荣武，
申请(专利权)人：湖北省电力规划设计研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：
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