一种可调节竖向刚度的滑动摩擦摆隔震支座的制作方法
本发明涉及电力设备抗震，具体涉及一种可调节竖向刚度的滑动摩擦摆隔震支座。
背景技术：
1、随着特高压直流输电技术的不断发展，直流输电在远距离输电工程中发挥了重要作用。我国的特高压变电站大多建在一次能源丰富的西南地区，这些地区往往地震频发，增加了相关电力设备的破坏风险。变压器是变电站中最昂贵、最复杂、且最关键的电气设备，尤其是其变压器的套管和升高座在地震作用下会产生显著的地震响应，易损性极高。
2、针对变压器的地震易损性问题，现提出了多种基础隔震防护措施。其中，滑动摩擦摆隔震支座经实验证明具有良好的减隔震效果，该技术能够显著提高变压器等电力设备在地震中的抗震能力，降低其在地震中的损坏风险，从而保护设备的完整性和功能性，变压器在地震中的稳定性和安全性得到了显著提升，确保了电力系统的可靠运行。
3、将滑动摩擦摆隔震支座应用于工程实际已有现成的技术，但仍存在一些实际应用中不可忽视的问题。例如申请号：201610857733.6的发明专利公开的“底面整体滑动摩擦摆式隔震层”是现有技术中的典型代表，其虽具有很高的隔震效率，但是因为地震作用会导致摩擦摆上部压力发生变化，摩擦摆上部压力发生变化，其力学性能也会发生相应改变，上部压力过小就会导致滑动摩擦摆的隔震效率受到很大的影响，甚至会出现隔震失效的问题。而在加装摩擦摆隔震支座之前，变压器整块底板与基础直接连接，加装摩擦摆之后，设备仅与摩擦摆上滑盘连接，基础仅与摩擦摆下滑盘连接，上下滑盘之间仅靠滑块传力，没有强连接作用。同时在有地震作用的情况下，会产生除了变压器自身重量以外的地震竖向分量，带来的竖向冲击变的更大，地震作用较大时可能会发生部分滑动摩擦摆支座的滑块与上连接板之间脱开的情况。并且传统的滑动摩擦摆的水平耗能滞回性能由上部压力、滑面曲率半径、摩擦面的摩擦系数组成，由于三向地震作用的时变性以及滑动摩擦摆的布置位置不同，在地震作用过程中不同位置的摩擦摆上部压力发生变化，导致其力学性能也会发生相应改变，甚至可能会发生部分滑动摩擦摆支座的滑块与上连接板之间脱开、上部压力短时间消失失去耗能能力，此时力学模型完全发生改变，可能会产生不可预估的大变形。
4、由于目前滑动摩擦摆刚应用于实际工程中，并未出现由于地震作用下隔震失效的问题，但西南地区地震频发，一旦隔震支座的隔震效果减弱、失效，地震作用下就有可能会造成变压器的损坏，电网停运，甚至发生大规模停电等问题，会造成极大的经济损失。
技术实现思路
1、本发明的目的在于提供一种可调节竖向刚度的滑动摩擦摆隔震支座，解决现有的滑动摩擦摆无法有效应对地震导致自身上部压力变化，致使隔震效率降低，甚至隔震失效的问题。
2、本发明通过下述技术方案实现：
3、一种可调节竖向刚度的滑动摩擦摆隔震支座，包括：基盘，所述基盘用于与隔震基础固定连接，所述基盘的顶部开有摩擦摆槽；中心滑块，所述中心滑块滑动设于所述摩擦摆槽内，所述中心滑块的底面与所述摩擦摆槽的槽面匹配；滑盘，所述滑盘与所述基盘平行设置，所述滑盘用于与欲隔震装置固定连接，所述滑盘的底部开有滑槽，所述中心滑块的顶面与所述滑槽滑动配合；多根记忆拉索，所述记忆拉索垂直于所述基盘及所述滑盘，所述记忆拉索的两端分别与所述基盘及所述滑盘连接且拉紧；采集机构，所述采集机构用于采集所述滑盘位移量及所述中心滑块的位移量和应变量；调整机构，所述调整机构用于调整所述记忆拉索的轴向紧度。
4、可选地，全部所述记忆拉索围绕所述中心滑块呈环状均匀分布。
5、可选地，所述调整机构包括多根连接杆及多个调整电机；任意两根相邻设置的所述记忆拉索均对应一根所述连接杆，所述连接杆的两端分别与对应的两根所述记忆拉索固定连接；所述调整电机与外部环境固定连接，所述调整电机与所述连接杆一一对应，并与对应的所述连接杆传动连接，以对所述连接杆提供扭矩，以调整对应的所述记忆拉索的紧度。
6、可选地，所述连接杆与对应的两根所述记忆拉索均垂直设置。
7、可选地，所述连接杆与对应的所述记忆拉索的连接处位于对应的所述记忆拉索的中点。
8、可选地，所述采集机构包括若干个位移计和若干个位移应变计；所述位移计设于所述滑盘的底部；所述位移应变计设于所述中心滑块的侧壁。
9、可选地，所述基盘和所述滑盘的侧壁向外延伸形成环沿，所述记忆拉索的两端分别与两个环沿连接。
10、可选地，所述摩擦摆槽为弧面槽。
11、可选地，所述摩擦摆槽为球面槽。
12、可选地，所述中心滑块呈圆柱状，所述中心滑块的底面为与所述摩擦摆槽匹配的弧面，所述中心滑块的顶面为平面。
13、本发明与现有技术相比，具有如下的优点和有益效果：
14、本发明提供的一种可调节竖向刚度的滑动摩擦摆隔震支座，通过设置基盘、中心滑块及滑盘，实现滑动摩擦摆隔震的基础结构，其中基盘与隔震基础固定连接，始终不动，而滑盘与欲隔震装置固定连接，当欲隔震装置收到地震影响而晃动或摆动时，其带动滑盘一同移动，而后通过滑盘带动中心滑块在摩擦摆槽内滑动并持续摩擦，从而利用摩擦的方式逐渐消解地震带来的动能；在此基础上，通过设置采集机构，对滑盘的滑动位移量进行采集，并对中心滑块的位移量及应变量进行采集，以量化地震对滑盘的状态带来的影响；在此基础上，通过设置记忆拉索，对滑盘和基盘进行相对固定，利用记忆拉索的记忆特性，使滑盘和基盘能够维持相对固定，并使两者能够实现复位，利用记忆拉索的弹性，使记忆拉索不会完全影响滑盘与基盘的相对滑动，仅会对滑盘施加一定的阻力，使其具备基础性能的同时，能够保证整个装置的结构性能；在此基础上，通过设置调整机构，利用其调整记忆拉索的轴向紧度，从而调整滑盘的滑动阻力，结合采集机构得到的数据，对具体的地震情况进行数据分析，结合数据确定调整机构所需调整的程度，从而进行适应性调整，有效应对地震造成的上部压力变化；通过上述各特征的相互配合，使该可调节竖向刚度的滑动摩擦摆隔震支座能够有效解决现有的滑动摩擦摆无法有效应对地震导致自身上部压力变化，致使隔震效率降低，甚至隔震失效的问题。
技术特征：
1.一种可调节竖向刚度的滑动摩擦摆隔震支座，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的可调节竖向刚度的滑动摩擦摆隔震支座，其特征在于，全部所述记忆拉索(40)围绕所述中心滑块(20)呈环状均匀分布。
3.根据权利要求2所述的可调节竖向刚度的滑动摩擦摆隔震支座，其特征在于，所述调整机构包括多根连接杆(50)及多个调整电机(51)；
4.根据权利要求3所述的可调节竖向刚度的滑动摩擦摆隔震支座，其特征在于，所述连接杆(50)与对应的两根所述记忆拉索(40)均垂直设置。
5.根据权利要求4所述的可调节竖向刚度的滑动摩擦摆隔震支座，其特征在于，所述连接杆(50)与对应的所述记忆拉索(40)的连接处位于对应的所述记忆拉索(40)的中点。
6.根据权利要求1所述的可调节竖向刚度的滑动摩擦摆隔震支座，其特征在于，所述采集机构包括若干个位移计(60)和若干个位移应变计(61)；
7.根据权利要求1所述的可调节竖向刚度的滑动摩擦摆隔震支座，其特征在于，所述基盘(10)和所述滑盘(30)的侧壁向外延伸形成环沿(12)，所述记忆拉索(40)的两端分别与两个环沿(12)连接。
8.根据权利要求1所述的可调节竖向刚度的滑动摩擦摆隔震支座，其特征在于，所述摩擦摆槽(11)为弧面槽。
9.根据权利要求8所述的可调节竖向刚度的滑动摩擦摆隔震支座，其特征在于，所述摩擦摆槽(11)为球面槽。
10.根据权利要求1所述的可调节竖向刚度的滑动摩擦摆隔震支座，其特征在于，所述中心滑块(20)呈圆柱状，所述中心滑块(20)的底面为与所述摩擦摆槽(11)匹配的弧面，所述中心滑块(20)的顶面为平面。
技术总结
本发明公开了一种可调节竖向刚度的滑动摩擦摆隔震支座及双曲面支柱，包括基盘、中心滑块、滑盘、多根记忆拉索、采集机构及调整机构，基盘用于与隔震基础固定连接，基盘的顶部开有摩擦摆槽；中心滑块滑动设于摩擦摆槽内，中心滑块的底面与摩擦摆槽的槽面匹配；滑盘用于与欲隔震装置固定连接，滑盘的底部开有滑槽，中心滑块的顶面与滑槽滑动配合；记忆拉索垂直于基盘及滑盘，记忆拉索的两端分别与基盘及滑盘连接且拉紧；采集机构用于采集滑盘位移量及中心滑块的位移量和应变量；调整机构用于调整记忆拉索的轴向紧度。其能够有效解决现有的滑动摩擦摆无法有效应对地震导致自身上部压力变化，致使隔震效率降低，甚至隔震失效的问题。
技术研发人员：廖学静,刘凡,吴晓晖,薛志航,张宗喜,李旭旭,谢强,谢靖
受保护的技术使用者：国网四川省电力公司电力科学研究院
技术研发日：
技术公布日：2024/12/5