[发明专利]一种馈能式多重耗能防振锤

说明书

本发明公开了一种馈能式多重耗能防振锤，包括线夹、连接杆以及锤头组件，线夹固定在连接杆中部，所述连接杆两端设置锤头组件，所述的锤头组件包括两个相同的保护筒，所述的保护筒被隔板和质量块分成四个腔体，依次为第一腔体、第二腔体、第三腔体和第四腔体，四个腔体内部设有能量收集单元、“惯容‑阻尼”单元、负刚度单元和半主动控制单元，所述的保护筒内部设有滚珠螺杆，滚珠螺穿过四个腔体；质量块上开有滑道，滑道内部装有永磁铁c、耗能滚球和弹簧，弹簧一端连接在质量块上，一端连接在耗能滚球上，耗能滚球只能沿孔洞滚动，弹簧随耗能滚球的轴向运动而被拉伸或压缩。

技术领域

本发明属于输电线路技术领域，具体涉及一种馈能式多重耗能防振锤，主要应用于控制输电线路的振动响应。

背景技术

高压架空线路杆位高，档距大，当导线受到风荷载作用时，会发生振动。导线周期性振动会发生疲劳破坏，因此在高压架空线路中一般采用防振锤防振。

目前，现有防振锤结构简单，在导线发生振动时，通过质量调谐阻尼器原理来消减导线的振动能量。但导线振动方式复杂，现有的防振锤不能充分满足防振要求，同时质量调谐阻尼器主要是通过悬吊质量锤的钢绞线内部摩擦消耗能量，对能量的消耗效果过弱。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供一种馈能式多重耗能防振锤，旨在减小高压架空线路在风荷载的振动响应，增强耗能减振。为了增强耗能效果，利用永磁体之间同性相斥的特点提供负刚度状态，将磁流变阻尼单元和惯容单元相结合提供正刚度，并结合半主动控制理论，提出一种馈能式多重耗能防振锤。

为实现上述目的，本发明采用下述技术方案：

一种馈能式多重耗能防振锤，其特征在于，包括线夹、连接杆a以及锤头组件，线夹固定在连接杆中部，所述连接杆两端设置锤头组件；所述的锤头组件包括两个相同的保护筒，所述的保护筒被隔板和质量块分成四个腔体，依次为第一腔体、第二腔体、第三腔体和第四腔体，其中一个保护筒的第二腔体与另一保护筒的第三腔体通过交叉设置的连接管连接；在第一腔体内部设有能量收集单元；质量块设置在第二腔体和第三腔体分界处，且在质量块中设有永磁铁c，保护筒的内壁设有多个永磁体b，永磁铁b与质量块中永磁铁c的位置相对应，两磁铁间留有空隙，同时永磁铁c与永磁铁b相邻处磁性相同，在发生相对运动时提供负刚度，所述质量块内设有滑道，在滑道内设有耗能滚球，耗能滚球通过弹簧与质量块水平连接，且耗能滚球通过连接杆与保护筒内壁相连；在第四腔体内设有半主动控制单元，所述的保护筒内部设有滚珠螺杆，滚珠螺杆从上向下依次穿过穿过四个腔体所述的质量块通过螺母与滚珠螺杆配合。作为进一步的技术方案，所述的能量收集单元位于第一腔体，包括转子铁芯、永磁铁a、定子铁芯、线圈 a、整流器和蓄电池；所述的永磁铁a固定在转子铁芯上，转子铁芯固定在滚珠螺杆上，永磁铁a和转子铁芯随滚珠螺杆转动，线圈a缠绕在定子铁芯上，定子铁芯固定在保护筒上。

作为进一步的技术方案，所述的半主动控制单元包括线圈b、保险丝、控制器、磁流变液、蓄电池、加速度传感器、挡板和旋转板，旋转板固定在所述的滚珠螺杆上，通过两块挡板将第四腔体分为左中右三部分，旋转板位于中间部分，且中间部分被磁流变液充满，左右两部分分别放置线圈b、控制器、蓄电池、加速度传感器，所述的蓄电池与能量收集单元的蓄电池为同一块蓄电池。

作为进一步的技术方案，所述隔板中心处留有通过滚珠螺杆的孔洞，滚珠螺杆穿过孔洞，两端伸入保护筒的轴承中，保证滚珠螺杆仅发生转动而不发生移动。

作为进一步的技术方案，所述的质量块为一个圆柱形，在圆柱形质量块内开有多个滑道，每个滑道沿着滑道径向方向设置，多个滑道在圆柱形质量块的圆周方向上均匀布置。

作为进一步的技术方案，在所述滚珠螺杆上下设有限位板，所述质量块在上下两个限位板之间运动。

作为进一步的技术方案，所述的弹簧采用形状记忆合金制作而成。

本发明的工作原理如下：