【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及输电塔减振加固领域，具体涉及一种基于多维自适应振动控制的角钢输电塔无损性能提升装置。
技术介绍
1、输电塔作为电力传输的重要基础设施，其稳定性直接关系到电网的安全运行。在自然灾害的众多威胁中，极端灾害以其突发性和强大的破坏力，对基础设施构成了严峻挑战，尤其是作为电力传输关键节点的输电塔。虽然设计之初考虑多种环境因素，但面对极端自然灾害时，其稳定性和安全性仍然面临着巨大的考验。如当发生地震时，地壳的快速振动和地面位移会对输电塔的基础产生巨大的冲击力，导致输电塔角钢内力骤然增加。同时，地震波传播还会引起输电塔主体结构共振效应，使得塔身各部分承受额外动态载荷，进而引发结构部件损坏。当损坏累积到一定程度时，输电塔可能发生倒塌，中断电力传输，对周边地区电力供应造成严重影响。
2、角钢作为输电塔结构的重要组成部件，对于支撑输电线路荷载，保证电力传输稳定性及安全性发挥重要作用。同时，利用角钢轻质高强的优点，使输电塔可以抵抗高强度风压、冰荷、地震等外部作用。现运行的较大数量输电塔工作使用年限较长，结构构件损耗较大，刚度及承载力下降严重，无法适用于现行标准且无法应对较大外部作用。同时，对于此类使用过程中的输电塔维护或重建难度与成本较大，难以实现较高效率的运维。输电塔的加固受多方面因素制约，对于其加固应避免在原角钢上进行打孔、切割及焊接，防止对原角钢产生损伤以保证原结构安全性。同时，在输电塔加固的过程中，输电塔处于带电工作状态，因此加固装置需要满足简单安装的特性。目前针对输电塔的加固，已经提出了各项技术措施，如在输电塔的关
技术实现思路
1、本专利技术目的是针对现有加固技术的不足，提供了一种基于多维自适应振动控制的角钢输电塔无损性能提升装置，采用l形角钢夹具和新型惯容阻尼进行组合加固；本专利技术可实现在输电塔原塔位无损伤的基础上进行加固，具有稳定性强、适用性广以及施工方便等优点。
2、为实现上述目的，本专利技术采用的技术方案是：
3、一种基于多维自适应振动控制的角钢输电塔无损性能提升装置，包括结构相同的外侧l形角钢夹具与内侧l形角钢夹具，各自包括第一l形角钢和第二l形角钢，所述的第一l形角钢和第二l形角钢上下设置，且竖直惯容阻尼装置相连，且第一l形角钢的翼缘处以及第二l形角钢的翼缘处均各自通过水平惯容阻尼装置相连，所述的竖直惯容阻尼装置和水平惯容阻尼装置各自包括外壳和内壳，所述外壳一端封口、一端敞口，所述内壳两端封口且第一端插入外壳的敞口端；在内壳第一端与外壳内部的第一端板之间设置第一弹簧；内壳第一端设有第一滚珠套筒；丝杠的一端插入在内壳内部，另外一端与第一滚珠套筒配合，且穿过所述弹簧、电磁惯容阻尼器与第三端板相连；所述的第三端板与安装在外壳内部的第四端板形成第二空腔，第二空腔填充液压油，第四端板上表面安装压电发电单元，所述的压电发电单元阻碍电磁惯容阻尼器的旋转；第四端板与活塞板之间形成第三空腔，活塞板与第四阻尼系统相连。
4、作为进一步的技术方案，所述的三个外侧l形角钢夹具和一个内侧l形角钢夹具为一组无损性能提升装置，可沿着被加固角钢的长度方向，设置多组无损性能提升装置。
5、作为进一步的技术方案，三个外侧l形角钢夹具安装在被加固角钢的外侧，内侧l形角钢夹具安装在被加固角钢的内侧，且相邻的两个外侧l形角钢夹具之间以及相邻的外侧l形角钢夹具与内侧l形角钢夹具之间各自通过螺栓连接。
6、作为进一步的技术方案，所述的电磁惯容阻尼器包括第一端板、第二端板、棘齿、转动筒；第一端板、第二端板固定在外壳内，且在第一端板和第二端板的中心安装第二滚珠套筒，通过第二滚珠套筒与丝杠滚动配合，所述转动筒两端与第二滚珠套筒相连，所述第一端板与第二端板间填充粘滞液，所述转动筒10-37的外表面设置有正、反方向的棘齿。
7、作为进一步的技术方案，所述第一端板与第二端板相对的面上各自设置有电磁铁和圆形铝板。
8、作为进一步的技术方案，所述的压电发电单元控制电磁铁的磁力大小。
9、作为进一步的技术方案，所述第三空腔内部填充有可压缩气体。
10、作为进一步的技术方案，所述的第四阻尼系统包括第二弹簧、套筒、回流罐、粘滞液、压缩螺旋缓冲管、回流螺旋缓冲管、储液罐；所述第二弹簧上端与所述活塞板下表面固定，下端与回流罐罐体上表面固定；所述活塞板活塞杆插入套筒，活塞杆可在所述套筒内壁密封滑移；套筒固定在回流罐内；压缩螺旋缓冲管套装在回流螺旋缓冲管内部；压缩螺旋缓冲管上端联通的套筒，压缩螺旋缓冲管下端连接储液罐；回流螺旋缓冲管上端联通的回流罐，下端联通储液罐；
11、作为进一步的技术方案，所述压缩螺旋缓冲管和回流螺旋缓冲管管体内部设置多个阻尼网。
12、作为进一步的技术方案，在内壳内部还设置有橡胶阻尼球，所述内壳两端内壁设置橡胶阻尼垫。
13、具体的，本专利技术的工作原理如下：
14、将该装置安装在输电塔角钢上，使用外侧l形角钢夹具、内侧l形角钢夹具与螺栓连接，使该装置与角钢形成一个整体。当受到外部荷载作用时，外侧l形角钢夹具、内侧l形角钢夹具通过绑定角钢抑制其变形。角钢变形趋势传递给外侧l形角钢夹具、内侧l形角钢夹具，外侧l形角钢夹具、内侧l形角钢夹具将变形趋势传递给连接在耳板上的竖直惯容阻尼装置和水平惯容阻尼装置。
15、所述竖直惯容阻尼装置、水平惯容阻尼装置受到挤压或拉伸变形，其中外壳与内壳产生相对轴向位移，内壳挤压丝杆，由于丝杆与第一滚珠套筒限制内壳轴向位移，从而将部分丝杆的轴向位移转化为丝杆绕轴心自转。同时内壳与外壳间的相对位移，会使弹簧产生弹力，作为装置响应外部作用的第一阻尼系统。同时，在外部作用耗散后，所述弹簧可将装置恢复至初始未变形阶段。当角钢变形到一定程度时，所述丝杆转动，通过电磁惯容阻尼器的第二滚珠套筒，使电磁惯容阻尼器开始工作；电磁阻尼器开始绕丝杆中心转动，电磁阻尼器上棘齿在粘滞液的阻尼作用下，对能量进行耗散与吸收。所述电磁阻尼器在粘滞液中转动产生阻尼作为此装置响应外部作用的第二阻尼系统。
16、随着角钢变形继续增大，丝杆进一步推进，位于丝杆下端的第三端板随丝杆的推进与第四端板产生相对运动，第二腔室中的液压油压力产生变化，进而使位于第四端板上表面的压电发电单元产生电流。压电发电单元与压力传感器相连，电能提取储存单元、普通开关、电阻、电磁继电器与电流感应器形成闭合回路，将压力转化为电阻发热，热量散失。同时，电路中应用空心电感、励磁线圈、吸附开关，使产生的电流流经电磁惯容阻尼装置两端的电磁铁，随着压力增强，压电发电单元的压力提高，压力传感器使电能提取与储存单元工作效率增强，从而电流数值升高，当电流达到一定的阈值，电磁继电器工作，闭合吸附开关，向励磁线圈通电，电磁铁磁性升高。所述电磁铁产生磁感线，磁感线穿过电磁惯容阻尼器两端本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.基于多维自适应振动控制的角钢输电塔无损性能提升装置，其特征在于，包括结构相同的外侧L形角钢夹具与内侧L形角钢夹具，各自包括第一L形角钢和第二L形角钢，所述的第一L形角钢和第二L形角钢上下设置，且竖直惯容阻尼装置相连，且第一L形角钢的翼缘处以及第二L形角钢的翼缘处均各自通过水平惯容阻尼装置相连，所述的竖直惯容阻尼装置和水平惯容阻尼装置各自包括外壳和内壳，所述外壳一端封口、一端敞口，所述内壳两端封口且第一端插入外壳的敞口端；在内壳第一端与外壳内部的第一端板之间设置第一弹簧；内壳第一端设有第一滚珠套筒；丝杠的一端插入在内壳内部，另外一端与第一滚珠套筒配合，且穿过所述弹簧、电磁惯容阻尼器与第三端板相连；所述的第三端板与安装在外壳内部的第四端板形成第二空腔，第二空腔填充液压油，第四端板上表面安装压电发电单元，所述的压电发电单元阻碍电磁惯容阻尼器的旋转；第四端板与活塞板之间形成第三空腔，活塞板与第四阻尼系统相连。
2.如权利要求1所述的基于多维自适应振动控制的角钢输电塔无损性能提升装置，其特征在于，所述的三个外侧L形角钢夹具和一个内侧L形角钢夹具为一组无损性能提升装置，可沿着
3.如权利要求2所述的一种基于多维自适应振动控制的角钢输电塔无损性能提升装置，其特征在于，三个外侧L形角钢夹具安装在被加固角钢的外侧，内侧L形角钢夹具安装在被加固角钢的内侧，且相邻的两个外侧L形角钢夹具之间以及相邻的外侧L形角钢夹具与内侧L形角钢夹具之间各自通过螺栓连接。
4.如权利要求2所述的一种基于多维自适应振动控制的角钢输电塔无损性能提升装置，其特征在于，所述的电磁惯容阻尼器包括第一端板、第二端板、棘齿、转动筒；第一端板、第二端板固定在外壳内，且在第一端板和第二端板的中心安装第二滚珠套筒，通过第二滚珠套筒与丝杠滚动配合，所述转动筒两端与第二滚珠套筒相连，所述第一端板与第二端板间填充粘滞液，所述转动筒的外表面设置有正、反方向的棘齿。
5.如权利要求4所述的一种基于多维自适应振动控制的角钢输电塔无损性能提升装置，其特征在于，所述第一端板与第二端板相对的面上各自设置有电磁铁和圆形铝板。
6.如权利要求5所述的一种基于多维自适应振动控制的角钢输电塔无损性能提升装置，其特征在于，所述的压电发电单元控制电磁铁的磁力大小。
7.如权利要求1所述的一种基于多维自适应振动控制的角钢输电塔无损性能提升装置，其特征在于，所述第三空腔内部填充有可压缩气体。
8.如权利要求1所述的一种基于多维自适应振动控制的角钢输电塔无损性能提升装置，其特征在于，所述的第四阻尼系统包括第二弹簧、套筒、回流罐、粘滞液、压缩螺旋缓冲管、回流螺旋缓冲管、储液罐；所述第二弹簧上端与所述活塞板下表面固定，下端与回流罐罐体上表面固定；所述活塞板活塞杆插入套筒，活塞杆可在所述套筒内壁密封滑移；套筒固定在回流罐内；压缩螺旋缓冲管套装在回流螺旋缓冲管内部；压缩螺旋缓冲管上端联通的套筒，压缩螺旋缓冲管下端连接储液罐；回流螺旋缓冲管上端联通的回流罐，下端联通储液罐。
9.如权利要求8所述的一种基于多维自适应振动控制的角钢输电塔无损性能提升装置，其特征在于，所述压缩螺旋缓冲管和回流螺旋缓冲管管体内部设置多个阻尼网。
10.如权利要求1所述的一种基于多维自适应振动控制的角钢输电塔无损性能提升装置，其特征在于，在内壳内部还设置有橡胶阻尼球，所述内壳两端内壁设置橡胶阻尼垫。
...【技术特征摘要】
1.基于多维自适应振动控制的角钢输电塔无损性能提升装置，其特征在于，包括结构相同的外侧l形角钢夹具与内侧l形角钢夹具，各自包括第一l形角钢和第二l形角钢，所述的第一l形角钢和第二l形角钢上下设置，且竖直惯容阻尼装置相连，且第一l形角钢的翼缘处以及第二l形角钢的翼缘处均各自通过水平惯容阻尼装置相连，所述的竖直惯容阻尼装置和水平惯容阻尼装置各自包括外壳和内壳，所述外壳一端封口、一端敞口，所述内壳两端封口且第一端插入外壳的敞口端；在内壳第一端与外壳内部的第一端板之间设置第一弹簧；内壳第一端设有第一滚珠套筒；丝杠的一端插入在内壳内部，另外一端与第一滚珠套筒配合，且穿过所述弹簧、电磁惯容阻尼器与第三端板相连；所述的第三端板与安装在外壳内部的第四端板形成第二空腔，第二空腔填充液压油，第四端板上表面安装压电发电单元，所述的压电发电单元阻碍电磁惯容阻尼器的旋转；第四端板与活塞板之间形成第三空腔，活塞板与第四阻尼系统相连。
2.如权利要求1所述的基于多维自适应振动控制的角钢输电塔无损性能提升装置，其特征在于，所述的三个外侧l形角钢夹具和一个内侧l形角钢夹具为一组无损性能提升装置，可沿着被加固角钢的长度方向，设置多组无损性能提升装置。
3.如权利要求2所述的一种基于多维自适应振动控制的角钢输电塔无损性能提升装置，其特征在于，三个外侧l形角钢夹具安装在被加固角钢的外侧，内侧l形角钢夹具安装在被加固角钢的内侧，且相邻的两个外侧l形角钢夹具之间以及相邻的外侧l形角钢夹具与内侧l形角钢夹具之间各自通过螺栓连接。
4.如权利要求2所述的一种基于多维自适应振动控制的角钢输电塔无损性能提升装置，其特征在于，所述的电磁惯容阻尼器包括第一端板、第二端板、棘齿、转动筒；...
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