一种基于空气的快速阻尼泄放器

摘要

一种基于空气的快速阻尼泄放器，该泄放器包括气缸筒、滑杆、螺栓、密封圈、支撑轴承、活塞、阀门；其工作原理：通过导线的动能转化为增加空气的压强和内能，把高压的空气无振荡地泄放掉。阻尼泄放器安装时安装两根导线上，由于导线的来回运动，带动活塞来回运动，导线的动能会不断的改变空气的压强，不同幅度的导线运动会推动阀门出气口活塞运动到不同的位置，依次把孔从小到大露出来，进而把高压的空气不断泄放出去，这样不同幅度的导线运动能量都会快速被泄放掉。该阻尼泄放器结构简单，更换方便，尤其能够快速泄放掉导线运动能量，而不会产生振荡，具有较长的使用寿命和较高的应用价值。

权利要求

1.一种基于空气的快速阻尼泄放器，其特征在于该泄放器包括：气缸筒、滑杆、螺栓、密封圈、支撑轴承、活塞和阀门；螺栓中心开孔，与密封圈和支撑轴承固定在气缸筒两端，一起用于稳定滑杆并使滑杆保持轴向运动，密封圈起密封作用；在泄放器安装时滑杆的一端安装在导线上，另外一端连接活塞；气缸筒的中间和两端位置处有阀门，阀门有进气口和出气口；阀门出气口包括活塞筒、活塞杆、螺栓、支撑轴承、压簧或阻尼气缸；活塞筒的螺栓和支撑轴承用于稳定活塞杆并使活塞杆保持轴向运动，筒上开有间距逐渐增大的孔，孔径也依次逐渐增大；如果采用压簧阻尼调节，选择多段不同弹性系数的压簧，套在螺杆上；如果采用阻尼气缸调节，螺杆两端连接活塞，一端活塞连接阻尼气缸；当两根导线相向运动或不同步的同向运动时，导线会带动滑杆，进而推动气缸筒活塞运动，中间气缸内的空气压强会增大，中间阀门出气口处的活塞被推动，把由动能转化为的高压空气会自动泄放掉，两端气缸内的空气由于压强减小，两端阀门进气口自动被顶开，会进入一部分空气；当两根导线反方向运动时，导线会通过滑杆拉动气缸筒活塞，中间气缸筒内的空气压强减小，中间阀门进气口自动被顶开，会进入一部分空气，这时两端气缸筒内的空气压强增大，两端阀门出气口处的活塞被推动，把由动能转化为的高压空气自动泄放掉，由于导线的来回运动，带动活塞来回运动，导线的动能会不断的改变气缸筒空气的压强，气缸筒内高压的空气不断的自动泄放出去。

2.权利要求1所述的一种基于空气的快速阻尼泄放器，其特征在于为把导线的全部动能泄放掉：由于导线的动能转化会改变气缸内空气的压强和内能，而高压的空气通过活塞筒自动泄放出去，同时也释放掉了一大部分空气内能，又由于活塞的来回运动，气缸内的空气和外界空气来回交换，缸内空气温度会基本保持不变，即转化为空气内能的那一部分动能自然也就自动泄掉了，所以导线所有的动能都自动被泄放掉了。

3.权利要求1所述的一种基于空气的快速阻尼泄放器，其特征在于为阻尼不同幅度的导线运动：由于阀门的出气口采用了弹性或阻尼气缸的活塞筒，并且活塞筒有孔间距和孔径依次增大的孔，不同幅度的导线运动会推动阀门出气口活塞运动到不同的位置，依次把孔从小到大露出来，不同幅度的导线运动能量都会快速自动被泄放掉。

说明书

一种基于空气的快速阻尼泄放器

技术领域

[0001] 本发明属于电网线路运动安全领域，具体涉及一种基于空气的输电导线快速阻尼泄放器。

背景技术

[0002] 输电线路在不同气候条件的影响下，特别是特高压输电线路，会出现不同的运动幅度和频率，总的来说输电导线运动包括水平、垂直和扭动等三自由度运动。但当运动幅值和频率达到一定程度时，使导线弧垂度增大、轴向应力增加，疲劳极限降低，极易造成导线断股；同时会使绝缘子串、横担及杆塔荷载变大，造成绝缘子摆动、横担变形、杆塔倾斜等严重灾害，对电网安全稳定运行构成极大威胁，也直接对国民经济造成损失。

[0003] 现有的导线运动阻尼器各有优缺点：双摆阻尼器适用于分裂导线，安装方便，防振效果较好；相间间隔棒可应用于220kV及以下电压等级的输电线路，或更髙电压等级的紧凑型线路，存在老化、放电、弯曲等问题，大振幅防振效果较好；扰流阻尼器主要用于覆冰较薄的地区，单导线上应用多于分裂导线，这种防振装置质轻、易于安装，存在老化、劣化的问题；偏心重锤适用于分裂导线，注意对微风振动的影响，防振效果较好；失谐摆在单导线上应用有效，在分裂导线上的应用有待研究；压重阻尼器取材方便，能抑制微风振动，自由度大，容易产生扰动；线夹回转式间隔棒防振效果良好，对线路不会产生负面影响，线夹回转式间隔棒比普通间隔棒造价髙。由于导线运动问题的复杂性，所以现有常用的运动阻尼装置都有其设计上的针对性和使用上的局限性，但现有的阻尼器都有一个共性的缺点，导线的运动能量并不能完全快速释放掉，有一部分会重新回到导线身上，产生相互的干扰运动，甚至加速了对输电线路的损坏。

[0004] 尽管电网运动包括各种复杂的运动(幅度和频率都会发生变化)，对电网有损害的主要就是电网运动的幅度和频率，就某个具体的地区来说，导线运动存在主要的幅值和频率，所以需要阻尼掉这些运动能量，为此设计一种基于空气的可阻尼不同运动幅度的快速阻尼泄放器，不会产生振荡，平稳性好。

发明内容

[0005] 本发明的目的在于设计一种基于空气的阻尼器，快速平稳的泄放导线的运动能量，而不会产生振荡。

[0006] 基于空气的快速阻尼泄放器的工作原理：通过导线的动能转化为增加空气的压强和内能，把高压的空气无振荡地泄放掉，即泄放掉的能量不会再返回到导线上，能量泄放曲线为负斜率很大的单调曲线，而不是振荡的泄放曲线。

[0007] 一种基于空气的快速阻尼泄放器，该泄放器包括气缸筒、滑杆、螺栓、密封圈、支撑轴承、活塞和阀门。

[0008] 螺栓中心开孔，与密封圈和支撑轴承固定在气缸筒两端，一起用于稳定滑杆并使保持轴向运动，密封圈起密封作用。

[0009] 阻尼泄放器安装时，滑杆的一端安装在导线上，另一端连接活塞。

[0010] 两个活塞把气缸筒分为三部分，筒壁要有一定的厚度，能够承受多个的大气压强。

[0011] 三个阀门分别在气缸筒的中间和两端，阀门有进气口和出气口。

[0012] 阀门进气口采用滑动柱，滑动柱两头有挡片，内部一侧挡片和阀门壁之间有密封圈，当内部空气压强大时就会堵住阀门进气口，而内部压强小时外界空气会自动进入阀门。

[0013] 阀门出气口包括活塞筒，活塞杆、活塞、支撑轴承、压簧或阻尼气缸。

[0014] 活塞筒的支撑轴承用于稳定活塞杆和保持活塞杆轴向运动。

[0015] 活塞筒上开有间距逐渐增大的孔，孔径也依次逐渐增大。

[0016] 如果采用压簧阻尼调节，选择多段不同弹性系数的压簧，套在活塞杆上；如果采用阻尼气缸调节，活塞杆两端连接活塞，一端连接阀门出气口，一端活塞连接阻尼气缸。

[0017] 当气缸筒内部压强低于大气压强时，外界的空气会自动通过阀门进气口进入气缸筒内，而当气缸筒内部压强大时，将会自动通过阀门出气口把气缸筒内的高压空气泄放出去。

[0018] 阻尼泄放器安装在两个导线上，由于现实的导线运动不可能完全同步运动，这时阻尼泄放器自动就会起作用。

[0019] 当两根导线相向运动或不同步的同向运动时，导线会带动滑杆，进而推动气缸筒活塞运动，中间气缸内的空气压强会增大，中间阀门出气口处的活塞被推动，把由动能转化为高压的空气自动泄放掉，而两端气缸筒内的空气压强减小，两端阀门的进气口自动被顶开，会进入一部分空气。

[0020] 当两根导线反方向运动时，导线会通过滑杆拉动气缸筒活塞，中间气缸筒内的空气压强减小，中间阀门的进气口自动被顶开，会进入一部分空气，这时两端气缸筒内的空气压强增大，两端阀门出气口处的活塞被推动，把由动能转化为高压的空气自动泄放掉。

[0021] 由于导线的来回运动，带动活塞来回运动，导线的动能会不断的改变气缸筒内的空气压强，进而通过阀门出气口把高压的空气不断的自动泄放出去。

[0022] 当空气压强增加的时候，空气内能会增加，而当空气压强减小的时候，空气内能会减少，又由于气缸筒内的空气和外界空气来回交换，缸内空气温度会基本保持不变，即转化为空气内能的那一部分动能自然也就自动泄掉了。

[0023] 由于导线的动能转化会改变气缸内空气的压强和内能，而高压的空气通过活塞筒自动泄放出去，同时也释放掉了一大部分空气内能，又由于活塞的来回运动，气缸内的空气和外界空气来回交换，缸内空气温度会基本保持不变，即转化为空气内能的那一部分动能自然也就自动泄掉了，所以导线的全部动能都被自动泄放掉了。

[0024] 为把不同幅度的导线运动能量都泄放掉，阀门的出气口采用了弹性或阻尼气缸的活塞筒，并且活塞筒有孔间距和孔径依次增大的孔，会把不同幅度的导线运动能量快速泄放掉。

[0025] 当导线运动幅度大时，高压的空气推动活塞筒活塞运动，会把所有的孔都露出来，当小幅度运动时，会把第一个孔或和第二个孔一起露出来，也可能是前面的几个孔，这与小幅度的大小有关系，当中幅度运动时，会把前面的一部分孔露出来，即不同幅度的导线运动会推动阀门出气口活塞运动到不同的位置，依次把孔从小到大露出来，这样不同幅度的导线运动能量都会快速泄放掉。

[0026] 该阻尼泄放器结构简单，更换方便，尤其能够快速泄放掉导线运动能量，而不会产生振荡，具有较长的使用寿命和较高的应用价值。

附图说明

[0027] 图1是本发明的基于空气的阻尼泄放器结构；

[0028] 图2是本发明阀门进气口；

[0029] 图3是本发明弹性阻尼调节的阀门出气口；

[0030] 图4是本发明气缸阻尼调节的阀门出气口。

具体实施方式

[0031] 一种基于空气的快速阻尼泄放器工作原理：通过导线的动能转化为增加空气的压强和内能，进而把高压的空气泄放掉，以下结合附图说明本发明的具体实施。

[0032] 如图1所示的一种基于空气的快速阻尼泄放器，该泄放器包括气缸筒、两个滑杆、两个螺栓、两个密封圈、两个支撑轴承、两个活塞和三个阀门。

[0033] 为防止泄放器本身带来运动能量干扰，气缸筒、滑杆、螺栓和活塞等部件采用耐磨轻质材料。

[0034] 螺栓中心有孔，与密封圈、支撑轴承固定在气缸筒两端，一起用于稳定滑杆并使滑杆保持轴向运动，密封圈起密封作用。

[0035] 随着时间的推移，密封圈可能不能严格起密封作用，但没有关系，类似于阀门出气口。

[0036] 在阻尼泄放器实际安装的时候，两个滑杆一端安装在导线上，在气缸筒内的一端连接活塞。

[0037] 两个活塞把气缸筒分为三部分，气缸筒壁要有一定的厚度，能够承受多个大气压强。

[0038] 三个阀门分别在气缸筒的中间和两端位置，有进气口和出气口。

[0039] 阀门进气口如图2所示，采用滑动柱，滑动柱两头有挡片，内部一侧挡片和阀门壁之间有密封圈，当内部空气压强大时就会堵住阀门进气口，而内部压强小时外界空气会自动进入阀门。

[0040] 阀门出气口如图3和图4所示，包括活塞筒，活塞杆、支撑轴承、压簧或阻尼气缸。

[0041] 活塞筒的支撑轴承用于稳定活塞杆并使活塞杆保持轴向运动。

[0042] 活塞筒壁上开有间距逐渐增大的孔，孔径也依次逐渐增大。

[0043] 如果采用压簧阻尼调节，即图3所示，选择多段不同弹性系数的压簧，套在活塞杆上；如果采用阻尼气缸调节，即图4所示，活塞杆两端连接活塞，一端连接阀门出气口，一端活塞连接阻尼气缸。

[0044] 当气缸筒内部压强低于大气压强时，外界的空气会自动通过阀门进气口进入气缸筒内，而气缸筒内空气压强大时，将会通过阀门出气口把气缸内的高压空气自动泄放出去。

[0045] 阻尼泄放器安装在两个导线上，由于现实的导线运动不可能完全同步运动，这时阻尼泄放器就会自动起作用。

[0046] 当两根导线相向运动或不同步的同向运动时，导线会带动滑杆，进而推动气缸筒活塞运动，中间气缸筒内的空气压强会增大，中间阀门出气口处的活塞筒活塞被推动，进而把由动能转化为的高压空气自动泄放掉，而两端气缸筒内的空气压强减小，两端阀门进气口自动被顶开，会进入一部分空气。

[0047] 当两根导线反方向运动时，导线会通过滑杆拉动气缸筒活塞，中间气缸筒内的空气压强减小，中间阀门进气口自动被顶开，会进入一部分空气，而这时两端气缸筒内的空气压强增大，两端阀门出气口处的活塞被推动，进而把由动能转化为的高压空气自动泄放掉。

[0048] 由于导线的来回运动，带动活塞来回运动，导线的动能会不断的改变气缸筒内的空气压强，进而把高压的空气不断的自动泄放出去。

[0049] 当气缸筒内空气压强增加的时候，空气内能会增加，而当空气压强减小的时候，空气内能会减少，又由于缸内空气和外界空气来回交换，缸内空气温度会基本保持不变，即转化为空气内能的那一部分动能自然也就自动泄放掉了。

[0050] 由于导线动能的转化会改变气缸筒内空气的压强和内能，而高压的空气通过活塞筒自动泄放出去，同时也释放掉了一大部分空气内能，又由于气缸筒活塞的来回运动，气缸筒内的空气和外界空气来回交换，缸内空气温度会基本保持不变，即转化为空气内能的那一部分动能自然也就自动泄掉了，所以导线的全部动能都自动被泄放掉了。

[0051] 为把不同幅度的导线运动能量都自动泄放掉，阀门出气口采用了压簧或阻尼气缸的活塞筒，并且活塞筒上有孔间距和孔径逐渐增大的孔，会把不同幅度的导线运动能量快速自动泄放掉。

[0052] 当导线运动幅度大时，高压的空气推动活塞筒活塞运动，会把所有的孔都露出来；当小幅度运动时，把第一个孔或和第二个孔露出来，也可能是前面的几个孔，这与小幅度的大小有关系；当中幅度运动时，会把前面的一部分孔露出来，即不同幅度的导线运动会推动阀门出气口活塞运动到不同的位置，依次把孔从小到大露出来，这样不同幅度的导线运动能量都会快速自动泄放掉。

[0053] 该阻尼泄放器结构简单，更换方便，尤其能够快速泄放掉导线运动能量，而不会产生振荡，具有较长的使用寿命和较高的应用价值。

[0054] 最后说明的是以上实施案例仅用于说明本发明的技术方案而非限制，可以对本发明进行修改或更换，而不脱离本技术方案的范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。