CN122000801A - 一种多方向调节可滑动支撑结构及支撑方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种多方向调节可滑动支撑结构及支撑方法，包括自上而下依次连接的上部抱箍连接部分、中部滑动限位部分和下部支柱部分；中部滑动限位部分包括固定板、固定板支撑、滑块、不锈钢平板、以及限位块；多个限位块围合形成限位空间，固定板容纳于限位空间内，固定板在限位空间内沿水平方向进行自适应滑动；下部支柱部分包括支撑、全丝双头螺杆和支撑平板，通过调节双头全丝螺杆上的螺母实现整个结构高度的调节与固定。本发明可以减弱环境、地基沉降、安装误差对组合电器影响，提高产品质量，可以有效降低漏气隐患，满足组合电器长时间安全可靠运行的要求。

Description

一种多方向调节可滑动支撑结构及支撑方法

技术领域

本发明涉及电气设备技术领域，尤其涉及一种多方向调节可滑动支撑结构及支撑方法。

背景技术

气体绝缘金属封闭组合电器（GIS）是一种将断路器、隔离开关、接地开关、母线、互感器等多种高压电器元件集成并密封在接地的金属壳体内，并充以一定压力的气体作为绝缘介质所组成的成套开关设备，具有输电容量大、占地少、维护简单、寿命长等优点，每一个装配组合电器称为一个间隔。

在传统的GIS设备安装中，间隔母线筒与母线筒之间，以及母线筒支架与安装支架之间，通常采用螺栓进行刚性连接。如果GIS间隔间距较长，母线筒受外界温度变化而产生的热胀冷缩变形量会很大，产生的巨大应力将会造成母线筒挤压变形，影响设备的可靠运行，容易引起设备故障。所以在间隔母线筒与母线筒之间支撑。原支撑只能在安装过程中使用双头全丝螺杆进行上下调节，根据设计调节高度，固定后无法自行调节，不能随产品因热胀冷缩、地基沉降变形而左右、前后、上下变化，长时间后反而影响母线筒壳体，造成漏气隐患。

综上所述，现有技术存在的不足在于：现有的调节功能仅限于安装阶段的初始高度校准，一旦安装完成并通过螺母锁紧固定，支撑结构即形成一个刚性连接体。在设备后续的长期运行过程中，当母线筒因热胀冷缩、地基不均匀沉降、设备振动等因素产生变形应力时，现有的刚性支撑无法随之自适应地变形或滑动，从而失去了补偿能力，长期累积的变形应力，容易造成母线筒挤压变形，存在漏气隐患。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本发明提供了一种多方向调节可滑动支撑结构及支撑方法，本发明可以减弱环境、地基沉降、安装误差对组合电器影响，提高产品质量，可以有效降低漏气隐患，满足组合电器长时间安全可靠运行的要求。

为了实现上述目的，本发明采用如下的技术方案：

第一方面，本发明提供了一种多方向调节可滑动支撑结构，包括：

自上而下依次连接的上部抱箍连接部分、中部滑动限位部分和下部支柱部分；

所述上部抱箍连接部分用于环抱并连接GIS母线筒；

所述中部滑动限位部分包括固定板、固定在固定板上部的固定板支撑、安装在固定板底部的滑块、与滑块接触的不锈钢平板、以及设置于不锈钢平板上的限位块；多个限位块围合形成限位空间，固定板容纳于限位空间内，固定板在限位空间内沿水平方向进行自适应滑动，限位块用于在滑动超出预定范围时对固定板进行限位阻挡；

所述下部支柱部分包括支撑、全丝双头螺杆和支撑平板，通过调节双头全丝螺杆上的螺母实现整个结构高度的调节与固定。

作为进一步的技术方案，所述上部抱箍连接部分包括弧形扁钢抱箍、弧形支撑以及支撑板，其中弧形扁钢抱箍与支撑板连接。

作为进一步的技术方案，所述弧形扁钢抱箍的内侧设有橡胶板，用于防止划伤母线筒；所述支撑板上设有螺纹孔，所述弧形扁钢抱箍通过全丝螺杆和螺纹孔与支撑板连接。

作为进一步的技术方案，所述弧形支撑的上部用于承托GIS母线筒，其下部与中部滑动限位部分的固定板支撑连接。

作为进一步的技术方案，所述固定板的底部开设有梯形槽，且所述梯形槽的尺寸略小于滑块尺寸，用于保证滑块与固定板为过盈配合，牢固卡住滑块，防止滑块脱出。

作为进一步的技术方案，所述限位块设置为两个，且限位块设有空腔，两个所述限位块相对布置在所述不锈钢平板的两侧，两个限位块的空腔相对并共同构成限位空间。

作为进一步的技术方案，所述限位块、不锈钢平板和支撑平板自上而下层叠设置，并且限位块、不锈钢平板和支撑平板上开设有通孔，利用全丝双头螺杆穿过通孔并配合第一螺母、第一弹簧垫圈、第一平垫对限位块、不锈钢平板和支撑平板进行紧固。

作为进一步的技术方案，所述全丝双头螺杆下端配合第二螺母、第二弹簧垫圈、第二平垫与所述下部支柱部分的支撑进行紧固。

作为进一步的技术方案，支撑平板下方的第一螺母与支撑上方的第二螺母之间预留有第一调节空间，且全丝双头螺杆最下端的第二螺母下方预留有第二调节空间。

第二方面，本发明提供了一种多方向调节可滑动支撑方法，基于第一方面提供的一种多方向调节可滑动支撑结构，支撑方法包括：

将上部抱箍连接部分环抱并固定在GIS母线筒上，通过调节下部支柱部分的双头全丝螺杆上的第二螺母，实现整个支撑结构高度的调节与锁定，完成刚性定位安装；当GIS母线筒产生变形时，通过上部抱箍连接部分传递至中部滑动限位部分的固定板，驱动固定板在由限位块围合形成的限位空间内沿水平方向自适应滑动，并带动固定板底部的滑块在不锈钢平板上滑动。

本发明一个或多个技术方案具有以下有益效果：

本发明通过中部滑动限位部分（包括固定板、滑块、不锈钢平板、限位块和限位空间）的设计，使支撑结构在水平面内（前后、左右方向）具有预设的自由度。当GIS母线筒因热胀冷缩产生水平变形时，该变形力可推动上部抱箍连接部分及与之相连的固定板，使固定板在限位空间内滑动，并通过滑块与不锈钢平板之间的低摩擦滑动副释放应力。有效补偿了水平方向的变形，避免了变形应力在母线筒壳体与刚性支撑连接点处积累，从而显著降低了因热应力导致母线筒挤压变形和漏气的风险。

本发明限位块围合形成的限位空间，在允许固定板自适应滑动的同时，也精确限制了其滑动范围。当滑动量超出安全预定范围（如因变形过大或意外位移）时，限位块可及时阻挡固定板，防止其滑出支撑面。这确保了在补偿变形过程中，支撑结构不会失去对母线筒的支撑作用，保证了设备在各种工况下的结构稳定性和运行安全性。

附图说明

构成本发明的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。

图1为本发明多方向调节可滑动支撑结构的整体结构图；

图2为本发明中部滑动限位部分结构示意图；

图3为本发明下部支柱部分结构示意图；

图4为本发明固定板左右滑动示意图；

图5为本发明固定板前后滑动示意图；

图6为本发明整体结构上下调节示意图；

图7为本发明调节空间示意图；

图8为本发明支撑平板示意图；

图9为本发明限位块、不锈钢平板和支撑平板的安装示意图；

图10为本发明滑块安装至固定板后示意图；

图11为本发明限位块、不锈钢平板和支撑平板安装后示意图；

其中，1为下部支柱部分，2为中部滑动限位部分，3为上部抱箍连接部分；

1-1为支撑，1-2为全丝双头螺杆，1-3为支撑平板，2-1为固定板，2-2为限位块，2-3为滑块，2-4为固定板支撑，2-5为不锈钢平板，2-6为第一调节空间，2-7为第二调节空间，2-8为紧固组件。

具体实施方式

应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本发明提供进一步的说明。除非另有指明，本发明使用的所有技术和科学术语具有与本发明所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。

实施例一

本实施例中提供了一种多方向调节可滑动支撑结构，如图1所示，支撑结构整体包括三个主要功能模块，分别为：

自上而下依次连接的上部抱箍连接部分3、中部滑动限位部分2和下部支柱部分1；本实施例的支撑结构用于支撑气体绝缘金属封闭组合电器（GIS）的母线筒，既能实现安装时的精准调节，又能在设备运行时自适应补偿母线筒因温度变化、地基沉降产生的多方向变形。

在本实施例中，上部抱箍连接部分3用于环抱并连接GIS母线筒，其包括弧形扁钢抱箍、弧形支撑以及支撑板。

其中弧形扁钢抱箍由厚3mm、宽50mm的扁钢弯制而成，并焊接有全丝螺杆。弧形扁钢抱的内侧表面附有橡胶板，用于防止在环抱母线筒时划伤壳体表面，且扁钢自身具有一定的柔性，可以更好地贴合母线筒的弧形轮廓。

支撑板上设有螺纹孔，弧形扁钢抱箍通过焊接的全丝螺杆旋入该螺纹孔，实现与支撑板的连接。弧形支撑的上部用于承托GIS母线筒壳体，其下部与中部滑动限位部分2的固定板支撑2-4连接，从而使整个支撑结构的顶部与母线筒壳体相连。

如图2所示，中部滑动限位部分2是实现水平方向自适应滑动的核心部件。其包括固定板2-1、固定在固定板上部的固定板支撑2-4、安装在固定板底部的滑块2-3、与滑块接触的不锈钢平板2-5以及设置于不锈钢平板上的限位块2-2。

其中，固定板2-1的底部开设有两处梯形槽，梯形槽的尺寸略小于滑块2-3的尺寸，以确保滑块2-3与固定板2-1之间为过盈配合，从而牢固卡住滑块2-3，防止其脱出。滑块2-3采用聚四氟乙烯与0.15%二硫化钼的复合材料制成，具有良好的可塑性和润滑性。不锈钢平板2-5具有高光洁度的表面。滑块2-3安装于固定板2-1的梯形槽后，与不锈钢平板2-5的上表面接触。

限位块2-2是关键的安全限位部件。本实施例中，限位块2-2设置为两个。每个限位块2-2采用Q235钢材制作，尺寸为长320mm，宽115mm，高55mm。其一侧钻有两个直径为22mm的通孔，另一侧加工出长300mm，宽55mm，高30mm的空腔。两个限位块2-2相对布置，并设置于不锈钢平板2-5的左右两侧上方，其空腔相对，共同构成一个内部尺寸为长415mm，宽300mm，高30mm的限位空间。

本实施例中，固定板2-1的底板尺寸为长375mm，宽260mm，高20mm，其尺寸小于限位空间，因此在固定板2-1与限位空间的壁面之间，在长、宽方向上各留有20mm，高度方向留有10mm的可自由滑动空间，限位块用于在滑动超出预定范围时对固定板进行限位阻挡。

如图3所示，下部支柱部分1是结构的基础承载与高度调节单元。其包括支撑1-1、全丝双头螺杆1-2和支撑平板1-3。

支撑1-1为Q235钢材制成的支柱，支撑平板1-3同样采用Q235钢材制作，其尺寸为长535mm，宽320mm，高20mm，四角各钻有直径为24mm的通孔。全丝双头螺杆1-2为M20×260规格。

在本实施例中，限位块2-2、不锈钢平板2-3和支撑平板1-3-1自上而下层叠设置，由于限位块、不锈钢平板和支撑平板上开设有通孔，利用全丝双头螺杆1-2依次穿过三者对应位置的通孔，然后利用紧固组件2-8（第一螺母、第一弹簧垫圈、第一平垫）在限位块2-2上方进行紧固。

全丝双头螺杆1-2的中间同样安装一个第一螺母及第一平垫，以托起支撑（即支撑平板下方安装有第一螺母及第一平垫），再依次向上叠放不锈钢平板、限位块，最后用第一螺母、第一弹簧垫圈、第一平垫紧固，以防止长期运行中因振动导致螺杆松动。

全丝双头螺杆下端配合第二螺母、第二弹簧垫圈、第二平垫与所述下部支柱部分的支撑进行紧固。并且支撑平板下方的第一螺母与支撑上方的第二螺母之间，预留有第一调节空间（即40mm的调节空间）。同时，在全丝双头螺杆2-1最下端的第二螺母下方，还预留有第二调节空间（即20mm的调节空间）。这两个调节空间使得安装和运行过程中，可以通过松开相应螺母，利用该空间重新调节支撑高度，之后再重新紧固，以补偿垂直方向的变化。

实施例二

本实施例中提供了一种多方向调节可滑动支撑方法，基于实施例一中提供的一种多方向调节可滑动支撑结构，具体方法为：

在安装定位阶段，首先将上部抱箍连接部分3的弧形扁钢抱箍环抱在GIS母线筒的预定支撑位置。接着，调节下部支柱部分1的全丝双头螺杆上的螺母。具体为：

如图7所示，松开支撑平板下方的第一螺母与支撑上方的第二螺母，利用两者之间预留的第一调节空间（40mm空间）来调整整个支撑结构的高度，使其达到设计标高；同时，亦可配合调节全丝双头螺杆2-1最下端的第二螺母下方预留的第二调节空间（20mm空间），以满足实际安装高度的精细需求。调整到位后，将所有相关螺母锁紧，完成支撑结构的刚性定位安装，使其牢固支撑于母线筒下方。

在运行自适应阶段，当GIS母线筒在运行中因环境温度变化（热胀冷缩）或地基不均匀沉降而产生变形时，该方法能自动进行补偿：

如图4和5所示，水平方向（前后、左右）变形补偿：变形力通过上部抱箍连接部分3传递至固定板支撑和固定板，变形力驱动固定板，使其在由两个限位块围合形成的长415mm、宽300mm、高30mm的限位空间内，沿水平方向自适应滑动。滑动过程中，固定板底部的滑块在不锈钢平板的光滑表面上滑动，低摩擦力确保了滑动的顺畅，从而有效释放了因变形产生的水平方向应力。

当滑动量达到限位空间边界（即预留的20mm滑动空间用尽）时，限位块将对固定板进行阻挡干涉，防止其滑出支撑面而失去支撑作用，确保支撑的安全性。

如图6所示，垂直方向（上下）变形补偿：当母线筒因地基沉降等产生垂直方向的变化时，可进行维护性调节。操作人员松开下部支柱部分1的相关螺母（即涉及第一调节空间和第二调节空间的螺母），根据实际沉降量，利用预留的调节空间重新调整支撑结构的高度，调整完毕后再次锁紧螺母，即可补偿垂直方向的变形。

对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种多方向调节可滑动支撑结构，其特征在于，包括：

自上而下依次连接的上部抱箍连接部分、中部滑动限位部分和下部支柱部分；

所述上部抱箍连接部分用于环抱并连接GIS母线筒；

所述中部滑动限位部分包括固定板、固定在固定板上部的固定板支撑、安装在固定板底部的滑块、与滑块接触的不锈钢平板、以及设置于不锈钢平板上的限位块；多个限位块围合形成限位空间，固定板容纳于限位空间内，固定板在限位空间内沿水平方向进行自适应滑动，限位块用于在滑动超出预定范围时对固定板进行限位阻挡；

所述下部支柱部分包括支撑、全丝双头螺杆和支撑平板，通过调节双头全丝螺杆上的螺母实现整个结构高度的调节与固定。

2.如权利要求1所述的一种多方向调节可滑动支撑结构，其特征在于，所述上部抱箍连接部分包括弧形扁钢抱箍、弧形支撑以及支撑板，其中弧形扁钢抱箍与支撑板连接。

3.如权利要求2所述的一种多方向调节可滑动支撑结构，其特征在于，所述弧形扁钢抱箍的内侧设有橡胶板，用于防止划伤母线筒；所述支撑板上设有螺纹孔，所述弧形扁钢抱箍通过全丝螺杆和螺纹孔与支撑板连接。

4.如权利要求2所述的一种多方向调节可滑动支撑结构，其特征在于，所述弧形支撑的上部用于承托GIS母线筒，其下部与中部滑动限位部分的固定板支撑连接。

5.如权利要求1所述的一种多方向调节可滑动支撑结构，其特征在于，所述固定板的底部开设有梯形槽，且所述梯形槽的尺寸略小于滑块尺寸，用于保证滑块与固定板为过盈配合，牢固卡住滑块，防止滑块脱出。

6.如权利要求1所述的一种多方向调节可滑动支撑结构，其特征在于，所述限位块设置为两个，且限位块设有空腔，两个所述限位块相对布置在所述不锈钢平板的两侧，两个限位块的空腔相对并共同构成限位空间。

7.如权利要求1所述的一种多方向调节可滑动支撑结构，其特征在于，所述限位块、不锈钢平板和支撑平板自上而下层叠设置，并且限位块、不锈钢平板和支撑平板上开设有通孔，利用全丝双头螺杆穿过通孔并配合第一螺母、第一弹簧垫圈、第一平垫对限位块、不锈钢平板和支撑平板进行紧固。

8.如权利要求1所述的一种多方向调节可滑动支撑结构，其特征在于，所述全丝双头螺杆下端配合第二螺母、第二弹簧垫圈、第二平垫与所述下部支柱部分的支撑进行紧固。

9.如权利要求8所述的一种多方向调节可滑动支撑结构，其特征在于，支撑平板下方的第一螺母与支撑上方的第二螺母之间预留有第一调节空间，且全丝双头螺杆最下端的第二螺母下方预留有第二调节空间。

10.一种多方向调节可滑动支撑方法，基于权利要求1-9任一项所述的一种多方向调节可滑动支撑结构，其特征在于，包括：

将上部抱箍连接部分环抱并固定在GIS母线筒上，通过调节下部支柱部分的双头全丝螺杆上的第二螺母，实现整个支撑结构高度的调节与锁定，完成刚性定位安装；当GIS母线筒产生变形时，通过上部抱箍连接部分传递至中部滑动限位部分的固定板，驱动固定板在由限位块围合形成的限位空间内沿水平方向自适应滑动，并带动固定板底部的滑块在不锈钢平板上滑动。