本發(fā)明涉及變壓器隔振領(lǐng)域，尤其是涉及一種用于變壓器的組合式隔振裝置。

背景技術(shù)：

變壓器振動頻率主要以100Hz及其倍頻為主，相對于傳統(tǒng)減振器頻率而言屬于高頻振動。干式變壓器一般都放置于地下室內(nèi)，產(chǎn)生的振動對鄰近的房間以及樓層有著一定的影響。傳統(tǒng)的降噪方法僅從隔音、隔聲方面去降低變壓器噪聲，這種途徑只能降低通過空氣傳播的變壓器噪聲，對于結(jié)構(gòu)傳播的噪聲毫無辦法。事實(shí)上，室內(nèi)變壓器所產(chǎn)生的結(jié)構(gòu)微振動對于結(jié)構(gòu)本身影響很小，而結(jié)構(gòu)振動所誘發(fā)噪聲對居民正常生活有較大影響。因此，變壓器隔振問題研究顯得尤為必要。

現(xiàn)有單層隔振裝置低頻域隔振比較有效，為提高隔振器的隔振效率，國外從上世紀(jì)70年代起開始使用雙層隔振，理論上雙層隔振系統(tǒng)能使傳遞率降低到-24dB/oct，比單層隔振效率的兩倍，整體上降低變壓器向基礎(chǔ)的振動傳遞。雙層隔振就是在一次隔振的基礎(chǔ)上再加一層彈簧和阻尼進(jìn)行二次隔振，這種隔振方式雖然效率高，但是仍然僅僅局限于低頻率的隔振，如何擴(kuò)大隔振頻率的寬度，可以同時(shí)實(shí)現(xiàn)低頻和高頻的隔振，是一個(gè)亟待解決的問題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是針對上述問題提供一種用于變壓器的組合式隔振裝置。

本發(fā)明的目的可以通過以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)：

一種用于變壓器的組合式隔振裝置，包括彈簧隔振器和橡膠隔振器，所述彈簧隔振器位于橡膠隔振器的上層，與變壓器的機(jī)座臺架連接，所述橡膠隔振器位于地面上，所述彈簧隔振器包括至少2個(gè)彈簧隔振元件，所述橡膠隔振器包括至少2個(gè)橡膠隔振元件，所述彈簧隔振元件和橡膠隔振元件的數(shù)量相同，彈簧隔振元件和橡膠隔振元件的垂向軸在同一鉛垂線上。

所述彈簧隔振元件包括彈簧、上隔板和下隔板，所述彈簧位于上隔板和下隔板之間，所述上隔板與變壓器的機(jī)座臺架連接，所述下隔板與橡膠隔振元件連接。

所述彈簧包括圓柱螺旋鋼絲彈簧。

所述彈簧的固有頻率不小于變壓器振動的干擾頻率的2倍。

所述橡膠隔振元件包括橡膠隔震墊和至少2組圓凸臺組件，所述圓凸臺組件均勻分布于橡膠隔震墊的上下兩側(cè)，分別與彈簧隔振元件和地面連接。

所述圓凸臺組件包括第一圓凸臺、第二圓凸臺、第三圓凸臺和第四圓凸臺，所述第一圓凸臺、第二圓凸臺、第三圓凸臺和第四圓凸臺的圓心構(gòu)成1cm×1cm的正方形。

所述第一圓凸臺的直徑為5mm，高度為3.5mm，所述第二圓凸臺的直徑為5.9mm，高度為2.8mm，所述第三圓凸臺的直徑為6.9mm，高度為2.2mm，所述第四圓凸臺的直徑為7.7mm，高度為1.1mm。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下有益效果：

(1)通過將彈簧隔振器和橡膠隔振器進(jìn)行組合，在保證了隔離高頻振動的同時(shí)，又可以隔離一定的低頻成分，隔振頻率范圍廣，實(shí)用性能強(qiáng)。

(2)彈簧隔振元件和橡膠隔振元件的垂向軸設(shè)置在同一鉛垂線上，保證了組合式隔振裝置不會發(fā)生其他方向上的耦合振動，保證了隔振裝置的穩(wěn)定性。

(3)彈簧的上下兩側(cè)設(shè)置了上隔板和下隔板，對彈簧起到了保護(hù)作用，增強(qiáng)了彈簧隔振器的安全性和穩(wěn)定性，保證了組合式隔振裝置的安全穩(wěn)定。

(4)彈簧選用圓柱螺旋鋼絲彈簧，與其他的彈簧相比，具有彈性好、載荷范圍大、低頻隔振性能好以及固有頻率低等優(yōu)點(diǎn)，與橡膠隔振器的配合效果好，增強(qiáng)了組合式隔振裝置在低頻的隔振性能。

(5)彈簧的固有頻率不小于干擾頻率的2倍，防止了彈簧隔振器發(fā)生共振，保證了組合式隔振裝置的隔振性能。

(6)橡膠隔振元件的上下兩側(cè)分別設(shè)有多組圓凸臺組件，在橡膠隔振元件受壓時(shí)，橡膠隔震墊的中間部分因受荷載而變成彎曲波形，通過圓凸臺和彎曲波形來傳遞振動能量，可以更好地分散并吸收任意方向的振動。

(7)圓凸臺組件包含四個(gè)直徑和高度均不同的圓凸臺，使得承壓面積隨著荷載的增大而加大，因此可以根據(jù)不同的載荷靈活應(yīng)用，將圓凸臺組件進(jìn)一步分割，使用靈活性強(qiáng)，也可將圓凸臺組件串聯(lián)使用，可以進(jìn)一步降低振動頻率，增強(qiáng)隔振效果。

附圖說明

圖1為組合式隔振裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為組合式隔振裝置的隔振效果圖；

其中，1為彈簧隔振元件，2為橡膠隔振元件，3為變壓器機(jī)座臺架。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說明。本實(shí)施例以本發(fā)明技術(shù)方案為前提進(jìn)行實(shí)施，給出了詳細(xì)的實(shí)施方式和具體的操作過程，但本發(fā)明的保護(hù)范圍不限于下述的實(shí)施例。

如圖1所示為本實(shí)施例中提供的用于變壓器的組合式隔振裝置，包括彈簧隔振器和橡膠隔振器，彈簧隔振器位于橡膠隔振器的上層，與變壓器機(jī)座臺架3連接，橡膠隔振器位于地面上，彈簧隔振器包括至少2個(gè)彈簧隔振元件1，橡膠隔振器包括至少2個(gè)橡膠隔振元件2，彈簧隔振元件1和橡膠隔振元件2的數(shù)量相同，彈簧隔振元件1和橡膠隔振元件2的垂向軸在同一鉛垂線上。

彈簧隔振元件1包括彈簧、上隔板和下隔板，所述彈簧位于上隔板和下隔板之間，上隔板與變壓器的機(jī)座臺架連接，下隔板與橡膠隔振元件2連接。彈簧包括圓柱螺旋鋼絲彈簧。彈簧的固有頻率不小于變壓器振動的干擾頻率的2倍。橡膠隔振元件2包括橡膠隔震墊和至少2組圓凸臺組件，圓凸臺組件均勻分布于橡膠隔震墊的上下兩側(cè)，分別與彈簧隔振元件1和地面連接。圓凸臺組件包括第一圓凸臺、第二圓凸臺、第三圓凸臺和第四圓凸臺，第一圓凸臺、第二圓凸臺、第三圓凸臺和第四圓凸臺的圓心構(gòu)成1cm×1cm的正方形。

本實(shí)施例中，在按照上述方式確定了組合隔振裝置的概況后，分別對于彈簧隔振器和橡膠隔振器進(jìn)行具體選型，其過程如下：

1)上層彈簧隔振器選型

首先確定系統(tǒng)的固有頻率f_n，擾動頻率f與系統(tǒng)固有頻率f_n之比Z的最佳選擇范圍為：Z＝2～10，隔振系數(shù)T_A＝0.25～0.01。按選頻隔振原理，以擾動頻率中占主要份量的最低頻率進(jìn)行隔振設(shè)計(jì)，變壓器振動以電源頻率50Hz的倍頻100、200、300Hz進(jìn)行振動，按隔振原理，以擾動頻率中占主要份量的最低頻率進(jìn)行隔振設(shè)計(jì)，這里以最低頻率100Hz進(jìn)行隔振設(shè)計(jì)。

選擇Z＝7.1，則f_n＝14Hz。

計(jì)算每個(gè)彈簧的剛度K_zi上層擬采用16個(gè)隔振器。

所需的剛度K_zi＝m'(2πf_n)²＝160×(2×3.14×14)²＝1374243.7(N/m)

經(jīng)計(jì)算后，得出合適的圓柱螺旋彈黃，其具體技術(shù)參數(shù)見下表：

表1彈簧技術(shù)特性

圓柱螺旋鋼彈簧的固有頻率為：

彈簧的固有頻率必須避開干擾頻率，否則可能發(fā)生共振，并滿足彈簧的固有頻率不小于干擾頻率的2倍。彈簧的顫振固有頻率356Hz，大于變壓器的干擾頻率100Hz的2倍，滿足要求。

單層隔振系統(tǒng)自振頻率為：

與所要求的固有頻率14Hz接近，符合要求。

2)下層橡膠隔振器選型

隔震墊為多點(diǎn)式橡膠隔震墊，其上下兩面都有四種不同直徑和不同高度的圓凸臺，兩面交叉排列，中間以11mm為基板。四種凸臺尺寸為：直徑5mm，高3.5mm；直徑5.9mm，高2.8mm；直徑6.9mm，高2.2mm；直徑7.7mm，高1.8mm。每組四個(gè)凸臺，中心組成1cm×1cm的正方形，標(biāo)準(zhǔn)塊尺寸為240mm×460mm。

當(dāng)凸臺受壓時(shí)，隔振墊中間部分因受荷載而變成彎曲波形，通過交叉凸臺和中間彎曲波形來傳遞振動能量，較好地分散并吸收任意方向的振動，更好的發(fā)揮橡膠的彈性。在水平力作用下，圓凸臺起制動的作用，可防止機(jī)器的滑動。這種隔振墊靠四個(gè)交叉的圓凸臺來承受荷載，使承壓面積隨著荷載的增大而加大，因此可根據(jù)不同的載荷要求靈活應(yīng)用，將其分割成4組、2組、單組，在同一規(guī)格上，如載荷不同也能得到相近的固有頻率，即具有等頻性，也可串聯(lián)使用，能進(jìn)一步降低頻率。橡膠隔震墊的技術(shù)數(shù)據(jù)入下表：

表2橡膠隔振墊技術(shù)數(shù)據(jù)

本實(shí)施例中，選取的隔震墊的面積為：32cm²，長邊取7cm，短邊取5cm。

按照上述選型后構(gòu)成的組合式隔振裝置的各鎮(zhèn)效果如圖2所示，從圖中看出，組合式隔振裝置各個(gè)頻率隔振的效果都比較好，通頻帶隔振率不到0.2％，與理論計(jì)算值0.167％相差不大。