本發(fā)明屬于電力工程技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種用于變電站電氣設(shè)備的疊層式金屬橡膠隔震支座。

背景技術(shù)：

現(xiàn)有的高壓電氣設(shè)備減震裝置，結(jié)構(gòu)復雜，減震效果不佳，難以達到人們預期的效果。隔震減震技術(shù)是一項比較成熟的技術(shù)，具有減震機理明確，減震效果明顯，不僅適用于普通建筑結(jié)構(gòu)的減震，還適用于設(shè)備、儀器的隔震減震。目前隔震技術(shù)在重要工業(yè)設(shè)備防震的應(yīng)用上已經(jīng)有不少成果，如美國加州通過在電氣設(shè)備的底部和地基基礎(chǔ)之間加裝減震器來減小設(shè)備的地震響應(yīng)。國內(nèi)外歷次地震震害數(shù)據(jù)的統(tǒng)計結(jié)果表明，電力系統(tǒng)的地震易損性較高，尤其是變電站站內(nèi)電瓷型支架類設(shè)備的震害損壞率極高，高壓電氣設(shè)備損壞是引起高壓電網(wǎng)系統(tǒng)破壞的重要原因之一。

電力系統(tǒng)是由發(fā)電、輸電、配電等環(huán)節(jié)組成的。工程抗震主要考慮發(fā)電廠、輸電線路、變電站的抗震性能。輸電線路自身的抗震性能很好，不易損壞。發(fā)電廠和變電站的高電壓設(shè)備成為受震害影響較大的部分，其中電瓷型高壓電氣設(shè)備的損壞率非常高，是變電站功能失效的主要因素。在唐山地震中，斷路器的損壞率最高達到了58％，隔離開關(guān)的損壞率最高達到30％；避雷器最高達到了66％。這類設(shè)備的絕緣部分均由瓷套管組成，其震害特點大多是因為瓷套管根部斷裂。震害的主要原因是：

(1)材料因素。因為這種瓷套管所采用的材料主要是瓷，這種材料是脆性材料，抗彎性能很差，加上電力設(shè)備的形狀結(jié)構(gòu)比較特殊，又細又長，而且上部質(zhì)量較大，地震時瓷套管的根部承受較大的彎矩，強度不足，產(chǎn)生不協(xié)調(diào)的變形使瓷套管發(fā)生脆性斷裂。

(2)共振因素。這類電氣設(shè)備的固有頻率一般在1-10hz范圍內(nèi)，與地震波的頻率相近，設(shè)備容易發(fā)生共振。而且這一類的設(shè)備阻尼比較小，一旦接近共振頻率，動力放大系數(shù)就很大，損壞更加嚴重。

由于高壓電氣設(shè)備作為電力系統(tǒng)重要的組成部分，其安全運行對于國民經(jīng)濟的發(fā)展至關(guān)重要。傳統(tǒng)的抗震措施采用加粗設(shè)備結(jié)構(gòu)斷面，采用高強硅瓷等加強結(jié)構(gòu)、提高結(jié)構(gòu)剛度等方法來抵抗地震，而隔震和減震技術(shù)可以將這種被動的保護措施變?yōu)橹鲃?。隔震技術(shù)的本質(zhì)作用是使引起結(jié)構(gòu)破壞的地震地面運動與結(jié)構(gòu)部件隔離開來，中斷地震能量的傳播途徑，減少上部結(jié)構(gòu)的地震反應(yīng)，是一種主動的地震保護措施。而減震設(shè)計的基本原理是在結(jié)構(gòu)底部放置消能裝置，通過減震消能裝置的相對速度和相對變形提供附加粘滯阻尼，用來耗損結(jié)構(gòu)的地震能量，到達預期抗震要求。隔振減震使設(shè)備結(jié)構(gòu)的地震反應(yīng)大大減小，整個結(jié)構(gòu)處于彈性工作狀態(tài)。

目前使用的減震隔震材料，主要是用的橡膠墊和鉛阻尼器等，效果不佳。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的就是為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷而提供一種用于變電站電氣設(shè)備的疊層式金屬橡膠隔震支座。

本發(fā)明的目的可以通過以下技術(shù)方案來實現(xiàn)：

一種用于變電站電氣設(shè)備的疊層式金屬橡膠隔震支座，包括支座本體以及由內(nèi)到外依次設(shè)置在支座本體上下兩端的連接座和座板，所述的支座本體包括多層交錯疊置的金屬橡膠層和鋼板層，支座本體兩端均為鋼板層，支座本體外套設(shè)有套筒，座板與連接座之間以及連接座與套設(shè)有套筒的支座本體之間均通過沉槽約束連接。

作為優(yōu)選的實施方式，所述的支座本體兩端的鋼板層與連接座之間還通過連接銷約束連接。

作為優(yōu)選的實施方式，所述的連接座的外側(cè)端面設(shè)有截面為圓形的凸出部，內(nèi)側(cè)端面設(shè)有截面為圓形的沉槽，所述的座板的內(nèi)側(cè)端面設(shè)有與連接座的凸出部相匹配的沉槽，所述的套筒呈圓筒狀，連接座的沉槽的內(nèi)徑與套筒的外徑相匹配。

作為優(yōu)選的實施方式，所述的連接座呈圓盤狀法蘭結(jié)構(gòu)，與座板通過沉槽連接并通過穿設(shè)在連接座和座板上的螺栓加固。

作為優(yōu)選的實施方式，該隔震支座通過穿設(shè)在連接座和座板上的螺栓與被連接物體連接。

作為優(yōu)選的實施方式，所述的套筒與支座本體硫化連接。

作為優(yōu)選的實施方式，所述的套筒為金屬橡膠套筒。

本發(fā)明中的金屬橡膠是一種高阻尼非線性減震材料。它的原材料是金屬絲，既具有所選金屬固有的特性，又具有像橡膠一樣的彈性。金屬橡膠的可靠性和阻尼以及減震特性良好。當遭遇嚴重的地震災(zāi)害或其他強烈的振動沖擊時，有效的隔震減震措施能使高壓電氣設(shè)備和部件與可能引起破壞的地震地面運動或支座運動分離開，隔斷地震能量的傳播途徑，盡量減少傳遞到高壓電氣設(shè)備的地震能量，從而提高設(shè)備的抗震性，保證正常運行。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明能取代傳統(tǒng)的鉛芯橡膠制品，承受上部結(jié)構(gòu)(上部被連接物體)的重量，并且在豎向荷載作用下不會有過大變形，能延長結(jié)構(gòu)的振動周期，減小上部結(jié)構(gòu)的加速度反應(yīng)，使水平方向具有充分的柔韌性，能使振動衰減，限制結(jié)構(gòu)的位移，并具有必要的阻尼?？沟椭芷谛阅堋⒛途眯院?。與其他隔震體系相比，受地基不均勻沉降的影響并不十分明顯，且構(gòu)造簡單、安裝方便。

附圖說明

圖1為本發(fā)明的剖面示意圖；

圖2為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為本發(fā)明與被連接物連接時的剖面示意圖。

圖中，1為上座板，2為上連接座，3為上連接銷，4為支座本體，5為套筒，6為下連接銷，7為下連接座，8為下座板，9為鋼板層，10為金屬橡膠層，11為上部結(jié)構(gòu)，12為下部結(jié)構(gòu)。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖和具體實施例對本發(fā)明進行詳細說明。

實施例1

一種用于變電站電氣設(shè)備的疊層式金屬橡膠隔震支座，如圖1～3所示，包括支座本體4以及由內(nèi)到外依次設(shè)置在支座本體上下兩端的連接座和座板，支座本體4包括多層交錯疊置的金屬橡膠層10和鋼板層9，支座本體4兩端均為鋼板層9，支座本體4外套設(shè)有套筒5，座板與連接座之間以及連接座與套設(shè)有套筒5的支座本體4之間均通過沉槽約束連接。本實施例中，支座本體兩端的鋼板層與連接座之間還通過連接銷約束連接。

連接座的外側(cè)端面設(shè)有截面為圓形的凸出部，內(nèi)側(cè)端面設(shè)有截面為圓形的沉槽，座板的內(nèi)側(cè)端面設(shè)有與連接座的凸出部相匹配的沉槽，套筒5呈圓筒狀，連接座的沉槽的內(nèi)徑與套筒5的外徑相匹配。套筒5為金屬橡膠套筒，套筒5與支座本體4硫化連接。連接座呈法蘭型結(jié)構(gòu)，與座板通過沉槽連接并通過穿設(shè)在連接座和座板上的螺栓加固。該隔震支座通過穿設(shè)在連接座和座板上的螺栓與被連接物體連接。

具體地：

該隔震支座包括從上到下依次設(shè)置的上座板1、上連接座2、支座本體4、下連接座7和下座板8，上座板1和下座板8均呈圓盤狀，上座板1的下端面以及下座板8的上端面設(shè)有圓柱形沉槽，上連接座2和下連接座4均呈圓盤狀法蘭結(jié)構(gòu)，上連接座2的上端面和下連接座7的下端面設(shè)有圓柱形凸出部，上連接座2的下端面和下連接座7的上端面設(shè)有圓柱形沉槽，上座板1的沉槽與上連接座2的凸出部緊扣并用螺栓在法蘭盤加固，套筒5呈圓筒狀，上端與上連接座2通過沉槽連接，支座本體4呈圓柱型，支座本體4上端的鋼板層9與上連接座2用四個上連接銷3連接，支座本體4下端的鋼板層9與下連接座7用四個下連接銷6連接。套筒5下端與下連接座7通過沉槽連接，下座板8具有下連接座7與下座板8通過沉槽連接并用螺栓加固。該隔震支座的上端通過穿設(shè)在上連接座2和上座板1上的螺栓與上部結(jié)構(gòu)11連接，下端通過穿設(shè)在下連接座7和下座板8上的螺栓與下部結(jié)構(gòu)12連接，如圖3所示。

本實施例的隔震支座能取代傳統(tǒng)的鉛芯橡膠制品，能夠承受上部結(jié)構(gòu)(上部被連接物體)的重量，并且在豎向荷載作用下不會有過大變形，能延長結(jié)構(gòu)的振動周期，減小上部結(jié)構(gòu)的加速度反應(yīng)，使水平方向具有充分的柔韌性，能使振動衰減，限制結(jié)構(gòu)的位移，并具有必要的阻尼?？沟椭芷谛阅?、耐久性好。與其他隔震體系相比，受地基不均勻沉降的影響并不十分明顯，且構(gòu)造簡單、安裝方便。