本發(fā)明涉及一種支撐裝置，具體地說是一種工業(yè)設(shè)備組合式隔震支座。

背景技術(shù)：

在大型工業(yè)設(shè)備中，以電力變壓器為例，變壓器-套管體系在高壓、超高壓和特高壓交、直流輸變電工程中起變換變壓、換流、逆變等重要作用，是重要的變電站設(shè)備。2008年汶川地震，2010年墨西哥地震，2010年智利地震，2010年海地地震，2010—2011年新西蘭地震，2011年日本東北地震及其引發(fā)的海嘯，2013蘆山地震和2014年魯?shù)榈卣鸬鹊卣鹬凶儔浩鞯茸冸娬驹O(shè)備出現(xiàn)了多種類型的震害。在這些地震中，電力變壓器的主要震害模式有：1)變壓器基礎(chǔ)錨固破壞：基礎(chǔ)不均勻沉降，整體傾覆、移位、跳轉(zhuǎn)，螺栓或焊接錨固破壞；2)變壓器陶瓷套管破壞：陶瓷部件破碎，套管法蘭斷裂，套管各部件間滑移，橡膠墊圈擠出，油紙電容式套管漏油；3)變壓器漏油：變壓器油箱、油枕漏油，起火甚至爆炸；4)變壓器與相鄰設(shè)備牽拉破壞：瓷套管頂端的母線拉斷陶瓷套管、陶瓷支柱設(shè)備或連接接頭。因此，對大型變壓器設(shè)備進(jìn)行地震防護(hù)，提高大型變壓器的地震安全性，對確保輸變電工程安全運(yùn)行具有重要意義。

針對變壓器地震易損性問題，一些研究者對變壓器提出了多種基礎(chǔ)隔震防護(hù)措施。中國專利(授權(quán)公開號cn105322454a)提出了一種分離式隔震系統(tǒng)，采用此隔震系統(tǒng)，可以對變電站整體進(jìn)行隔震。中國專利(授權(quán)公告號cn202339791u)使用組合橡膠支座對變壓器進(jìn)行基礎(chǔ)隔震來實(shí)現(xiàn)地震防護(hù)。中國專利(授權(quán)公告號cn201984929u)提出在變壓器本體底部設(shè)置隔震元件和消能元件對變壓器實(shí)施抗震保護(hù)。中國專利(授權(quán)公告號cn204257330u)通過在500kv變壓器底座和基礎(chǔ)之間安裝隔震裝置—橡膠支座來實(shí)現(xiàn)對變壓器地震防護(hù)。綜上，上述專利中都采用橡膠隔震支座對變壓器進(jìn)行基礎(chǔ)隔震，橡膠隔震支座尺寸與隔震變壓器的質(zhì)量密切相關(guān)，變壓器的質(zhì)量一般較建筑結(jié)構(gòu)很小，要達(dá)到理想的隔震效果，橡膠支座的尺寸和剛度都較小，穩(wěn)定性差。隔震的變壓器在罕遇地震作用下，隔震支座的位移很大，隔震支座可能失去穩(wěn)定性造成變壓器整體傾覆的嚴(yán)重震害。

目前的橡膠隔震支座是針對特定建筑結(jié)構(gòu)或橋梁進(jìn)行單獨(dú)設(shè)計，但很少有適合變壓器這類特種工業(yè)設(shè)備的類型及構(gòu)造的多樣性，因此有必要提出一種成本低，能批量生產(chǎn)，可以針對不同的結(jié)構(gòu)形式可以進(jìn)行組裝，而且還可以限制在罕遇地震下位移的隔震系統(tǒng)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

針對現(xiàn)有技術(shù)中組合式隔震支座設(shè)計單一、穩(wěn)定性差等不足，本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種連接方式簡單、現(xiàn)場組裝方便并可以起到很好抗震效果的工業(yè)設(shè)備組合式隔震支座。

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是：

本發(fā)明一種工業(yè)設(shè)備組合式隔震支座，包括上端板、限位棒、鋼板單元、下端板以及橡膠隔震單元，其中，上端板、鋼板單元以及下端板均為板式結(jié)構(gòu)，鋼板單元平行設(shè)于上端板和下端板之間，限位棒一端依次插入中間疊層鋼板的限位孔和下端板的螺孔，并固定于下端板上；橡膠隔震單元設(shè)于中間疊層鋼板與上下端板之間。

鋼板單元由多個鋼板依次疊加而成，每兩層鋼板之間安裝有橡膠隔震單元，每塊鋼板上均設(shè)有四組螺栓孔用來固定橡膠隔震單元；中間部分設(shè)有限位孔。

所述下端板端面總體為正方形，各邊向外側(cè)對稱分布四個下端板錨栓孔；正方形四角以中心為對稱點(diǎn)分布四組螺栓孔；下端板的中心位置設(shè)有用于固定限位棒的螺孔。

上端板端面總體為正方形，各邊向外側(cè)對稱分布四個上端板錨栓孔；正方形四角以中心為對稱點(diǎn)分布四組螺栓孔。

限位棒的外邊緣與中間疊層鋼板上的限位孔孔壁之間設(shè)有間隙，限位棒的頂端與上端板之間有空隙。

限位棒截面由下向上逐漸變小。

本發(fā)明具有以下有益效果及優(yōu)點(diǎn)：

1.本發(fā)明具有結(jié)構(gòu)尺寸可調(diào)，適用范圍廣，制造工藝簡單、成本低，具有運(yùn)輸方便和應(yīng)用靈活的優(yōu)點(diǎn)，適合工廠標(biāo)準(zhǔn)化大批量生產(chǎn)和現(xiàn)場按需選配安裝，可適用多種類型的工業(yè)設(shè)備如電力變壓器、換流變壓器、電抗器以及所有大型電力設(shè)備及非電力設(shè)備等的抗震，尤其是一些負(fù)載小、現(xiàn)場調(diào)試頻繁的變電站設(shè)備的抗震、減震及隔震。

2.本發(fā)明安裝在工業(yè)設(shè)備基礎(chǔ)與工業(yè)設(shè)備支架之間，以此來隔離工業(yè)設(shè)備與基礎(chǔ)之間的連接方式，地震中可限位的組裝式橡膠隔震支座阻斷地震向工業(yè)設(shè)備傳遞，減小工業(yè)設(shè)備受到的地震作用，限位棒的設(shè)置，可以將工業(yè)設(shè)備產(chǎn)生的位移限制在可控范圍內(nèi)。

3.本發(fā)明采用組裝方式，不需要對每個工業(yè)設(shè)備進(jìn)行具體分析，再去定制隔震支座，有利于推廣應(yīng)用。

附圖說明

圖1為本發(fā)明工業(yè)設(shè)備組合式隔震支座的下端板平面圖；

圖2為本發(fā)明工業(yè)設(shè)備組合式隔震支座的疊層鋼板平面圖；

圖3為本發(fā)明工業(yè)設(shè)備組合式隔震支座的上端板平面圖；

圖4(a)為本發(fā)明中固定限位棒的結(jié)構(gòu)圖示；

圖4(b)為本發(fā)明去掉上端板的組合橡膠隔震支座結(jié)構(gòu)圖示；

圖4(c)為本發(fā)明整體結(jié)構(gòu)圖示；

圖5(a)為安裝在基礎(chǔ)與變壓器之間的工業(yè)設(shè)備組合式隔震支座；

圖5(b)為安裝在組合橡膠隔震支座的變壓器結(jié)構(gòu)圖示。

其中，1為上端板，2為限位棒，3為鋼板單元，4為下端板，5為橡膠隔震單元，6為螺栓孔，7為限位孔，8為上端板錨栓孔，9為下端板上的螺孔，10為組裝式橡膠隔震支座，11為變壓器箱體支架，12為變壓器基礎(chǔ)，13為變壓器，14為下端板錨栓孔。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合說明書附圖對本發(fā)明作進(jìn)一步闡述。

本發(fā)明一種工業(yè)設(shè)備組合式隔震支座，包括上端板1、限位棒2、鋼板單元3、下端板4以及橡膠隔震單元5，其中，上端板1、鋼板單元3以及下端板4均為板式結(jié)構(gòu)，鋼板單元3平行設(shè)于上端板1和下端板4之間，限位棒2一端依次插入鋼板單元3的限位孔和下端板4的螺孔，并固定于下端板4上；橡膠隔震單元5設(shè)于中間疊層鋼板與上下端板之間。

如圖1所示，下端板4端面總體為正方形，各邊向外側(cè)對稱分布的四個下端板錨栓孔14；正方形四角以中心為對稱點(diǎn)分布四組螺栓孔6，用來和基礎(chǔ)錨固；下端板1的中心位置為一用于固定限位棒2的螺孔9，用來固定限位棒2，該螺孔9面積與限位棒2底部截面大小一致，如圖4(a)所示。

如圖2所示，鋼板單元3由多個鋼板依次疊加而成(本實(shí)施例采用2層鋼板)，相鄰鋼板3之間安裝有橡膠隔震單元5，每塊鋼板3上均有有四組螺栓孔用來固定高阻尼的橡膠隔震單元5；每塊鋼板3的中間位置設(shè)有限位孔7，以容納隔震支座在多遇地震下的水平位移。

如圖3所示，本實(shí)施例中，上端板1端面總體為正方形，各邊向外側(cè)對稱分布的四個上端板錨栓孔8；正方形四角以中心為對稱點(diǎn)分布四組螺栓孔，用來固定高阻尼的橡膠隔震單元5；橡膠隔震單元5位于該螺栓孔6處；上端板1與下端板4的區(qū)別在于中間無安裝限位棒2的螺孔。

如圖4(a)～4(c)所示，下端板4中間位置固定限位棒2，限位棒2的外邊緣與中間疊層鋼板上的限位孔7孔壁之間有一定距離，而且限位棒2的頂端與上端板1之間有空隙，以容納由于結(jié)構(gòu)或設(shè)備自重造成橡膠支座豎向變形。

本發(fā)明的上端板1和下端板4也可以是圓形、橢圓形、規(guī)則或不規(guī)則多邊形等板式結(jié)構(gòu)，可按現(xiàn)場需要加工。

中間疊層鋼板上的限位孔7孔壁與限位棒2外邊緣的間隙大小可以根據(jù)隔震層在多遇地震作用下的最大水平位移取值，并不超過設(shè)備在地震中所能承受的最大位移。

由于中間疊層鋼板上限位孔7與限位棒2之間存在間隙，在多遇地震作用下，隔震層水平位移小于該間隙時，限位棒2不起作用，此時隔震層的水平剛度較小，隔震結(jié)構(gòu)自振周期較大，上部結(jié)構(gòu)可得較好的減震效果。在罕遇地震作用下，隔震層水平位移大于孔壁與限位棒2之間的間隙時，限位棒2與中間疊層鋼板接觸，限位棒2受力彎曲，成為懸臂彎曲結(jié)構(gòu)，提供水平阻尼力，限制隔震支座繼續(xù)發(fā)生水平位移。

如圖5(a)～(b)所示，本發(fā)明以電力變壓器為例，裝置在使用時，下端板4與變壓器基礎(chǔ)12錨固連接，上端板1與變壓器箱體支架11錨固，多個支撐點(diǎn)均安裝本發(fā)明裝置。

橡膠隔震單元5可以進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化批量生產(chǎn)，不需特別定制，成本較低。中間疊層鋼板以及上、下端板的形狀可以根據(jù)變壓器的尺寸及結(jié)構(gòu)選用不同的形狀和標(biāo)準(zhǔn)，限位棒的高度也是根據(jù)需要選用。

本發(fā)明中，每兩層鋼板之間安裝若干個橡膠隔震單元5，排列方式為中心對稱，通過螺栓固定；鋼板中部開有圓孔，即限位孔7，限位孔7半徑減去限位棒2在與該層鋼板對應(yīng)高度的半徑，則為隔震支座最大可以發(fā)生的側(cè)移；限位棒2截面由下向上逐漸變小，并與開孔之間有適度的間隙，限位棒2的直徑和取材主要取決于結(jié)構(gòu)或設(shè)備在罕遇地震作用下所受的底部剪力大小。

設(shè)每個橡膠隔震單元的水平剪切剛度為k,且其滿足穩(wěn)定性等要求，設(shè)組裝置式隔震支座每層安裝n個橡膠隔震單元，m層疊加在一起，則組裝置式隔震支座的水平剪切剛度為k＝nk/m。安裝在工業(yè)設(shè)備下部的每個可限位的組裝式橡膠隔震支座承受的工業(yè)設(shè)備質(zhì)量為m,工業(yè)設(shè)備隔震設(shè)計時，可通過選擇每個橡膠隔震單元的水平剪切剛度k，每層的隔震單元n和層數(shù)m來改變整個隔震系統(tǒng)的水平剛度，最優(yōu)化選擇隔震參數(shù)。

在隔震設(shè)計時，根據(jù)工業(yè)設(shè)備如變壓器套管可承受的加速度和套管頂部的冗余長度，選擇整體隔震層的剛度k和隔震支座可容許的最大位移。

本發(fā)明安裝在工業(yè)設(shè)備基礎(chǔ)與工業(yè)設(shè)備支架之間，以此來隔離工業(yè)設(shè)備與基礎(chǔ)之間的連接方式，地震中可限位的組裝式橡膠隔震支座阻斷地震向工業(yè)設(shè)備傳遞，減小工業(yè)設(shè)備受到的地震作用。