一种应用于锅炉-钢结构的新型摩擦耗能导向装置

本技术涉及锅炉配件，具体涉及一种应用于锅炉-钢结构的新型摩擦耗能导向装置。

背景技术：

1、作为生命线工程的重要组成部分，电力资源有着举足轻重的地位，而煤电在电力资源中所占比例巨大，因此针对煤电的发电设备“锅炉-钢结构”进行抗震研究，是十分必要的。锅炉-钢结构是一种特殊的悬吊式结构，主要由炉体和支撑结构两部分组成。现有研究发现，联接炉体和支撑结构的导向限位装置，显著影响整体结构的抗震效果。

2、目前广泛采用的导向限位装置往往形式简单，效果欠佳，其中以截断钢梁最具代表性。这种导向限位装置在弹性阶段为线性弹簧，能够通过塑性变形消耗地震传导的能量，但是存在以下缺点：①炉体振动不仅仅由于地震引起，风荷载也会使得炉体出现小幅振动(相较于地震)，线性弹簧使得炉体在小幅振动时，也会对支撑体系产生较大荷载；②通过塑性变形消耗能量使其不具有可重复使用性，而在一次地震中，炉体会往复摆动，意味着导向限位装置失效后，炉体与支撑结构之间不再具有任何缓冲装置，剧烈的撞击会使得支撑结构迅速破坏，造成安全隐患。

技术实现思路

1、为解决上述问题，本实用新型提供了一种应用于锅炉-钢结构的新型摩擦耗能导向装置，能够显著减小炉体小幅振动时对支撑结构的荷载，还极大地减小了导向装置发生塑性变形的概率，增加了其耗能能力，提升了锅炉安全性。

2、为达到上述目的，本实用新型采用的具体技术方案如下：

3、一种应用于锅炉-钢结构的新型摩擦耗能导向装置，安装于炉体和支撑结构之间，包括与所述炉体固定连接的第一连接部以及一端与所述第一连接部滑动连接、另一端与所述支撑结构固定连接的第二连接部；当炉体发生振动时，所述第一连接部能于第二连接部在水平方向上发生滑动(通过两端限位来控制滑动限度)，所述第一连接部和第二连接部的滑动接触面中至少一个为粗糙面。

4、本实用新型导向装置由第一连接部和第二连接部构成，利用第一连接部和第二连接部的相对运动达到抗震目的。具体的，不同于传统导向装置以塑性形变消耗能量来抗震，本实用新型一方面通过第一连接部在第二连接部的滑动提供力的缓冲释放渠道，另一方面通过两者之间的滑动摩擦将动能转化为热能，达到耗能目的。由此，本实用新型不仅可以在炉体产生小幅振动时，减小炉体传导给支撑结构的力，还可以通过摩擦有效的吸收能量，从而改善整体结构振动。在上述过程中，本实用新型以第一连接部和第二连接部的相对移动结合摩擦耗能来进行抗震，只有当第一连接部达到限位端部无法进一步滑动，才会发生塑性形变，以此耗能；因此，相对于传统导向装置，本实用新型在耗能水平和使用寿命方面具有显著优势。

5、优选的，所述第一连接部包括相对设置的内夹板和外夹板，所述外夹板的表面开设有水平方向的滑槽；所述第二连接部包括夹设于所述内夹板和外夹板之间的内胆板以及设置在所述内胆板外表面的穿出所述滑槽且外端部与所述支撑结构固定连接的外伸件，所述外伸件的宽度小于所述滑槽以使外夹板和外伸件能发生相对移动；所述第一连接部通过依次穿过所述外夹板和内夹板的若干螺栓与所述炉体固定连接。

6、在该结构中，滑槽起到导向限位作用，其长度用于限制内胆板的行程，具体长度可随实际工程需求而定，当炉体发生振动时，第一连接部在滑槽与外伸件配合下沿水平方向滑动，内胆板与内夹板、外夹板之间发生摩擦耗能，达到抗震目的。此外，第一连接部中的螺栓不仅起到连接炉体的作用，通过调节其拧紧程度还能改变内胆板与内夹板、外夹板之间的摩擦力。

7、优选的，所述内夹板和外夹板的相对面为所述的粗糙面，以增加摩擦耗能。粗糙面可通过多种方式设置，如磨砂、刻画花纹等。

8、优选的，所述支撑结构为具有若干立柱的架体结构，所述外伸件包括两个将所述立柱夹装于其间的悬臂，具体夹装固定方式可以是铆接、钉接、螺栓连接等。

9、优选的，所述悬臂垂直于所述内胆板的外表面设置，以便于拆装。

10、优选的，所述螺栓至少对称分布有两个。

11、优选的，所述内夹板的内表面轮廓与所述炉体的外表面契合，以提高导向装置连接和组装稳定性。

12、本实用新型具有以下有益效果：

13、本实用新型以第一连接部和第二连接部的相对移动结合摩擦耗能来进行抗震，能够显著减小炉体小幅振动时对支撑结构的荷载，还极大地减小了导向装置发生塑性变形的概率，增加了其耗能能力和使用寿命，提升锅炉安全性，与现有的导向装置相比，优势显著。此外，本实用新型结构简单，拆装便利，易于推广应用。

技术特征：

1.一种应用于锅炉-钢结构的新型摩擦耗能导向装置，其特征在于：安装于炉体(3)和支撑结构(4)之间，包括与所述炉体(3)固定连接的第一连接部(1)以及一端与所述第一连接部(1)滑动连接、另一端与所述支撑结构(4)固定连接的第二连接部(2)；当炉体(3)发生振动时，所述第一连接部(1)能于第二连接部(2)在水平方向上发生滑动，所述第一连接部(1)和第二连接部(2)的滑动接触面中至少一个为粗糙面。

2.根据权利要求1所述的应用于锅炉-钢结构的新型摩擦耗能导向装置，其特征在于：所述第一连接部(1)包括相对设置的内夹板(11)和外夹板(12)，所述外夹板(12)的表面开设有水平方向的滑槽(121)；所述第二连接部(2)包括夹设于所述内夹板(11)和外夹板(12)之间的内胆板(21)以及设置在所述内胆板(21)外表面的穿出所述滑槽(121)且外端部与所述支撑结构(4)固定连接的外伸件(22)，所述外伸件(22)的宽度小于所述滑槽(121)；所述第一连接部(1)通过依次穿过所述外夹板(12)和内夹板(11)的若干螺栓(13)与所述炉体(3)固定连接。

3.根据权利要求2所述的应用于锅炉-钢结构的新型摩擦耗能导向装置，其特征在于：所述内夹板(11)和外夹板(12)的相对面为所述的粗糙面。

4.根据权利要求2所述的应用于锅炉-钢结构的新型摩擦耗能导向装置，其特征在于：所述支撑结构(4)为具有若干立柱的架体结构，所述外伸件(22)包括两个将所述立柱夹装于其间的悬臂(221)。

5.根据权利要求4所述的应用于锅炉-钢结构的新型摩擦耗能导向装置，其特征在于：所述悬臂(221)垂直于所述内胆板(21)的外表面设置。

6.根据权利要求2所述的应用于锅炉-钢结构的新型摩擦耗能导向装置，其特征在于：所述螺栓(13)至少对称分布有两个。

7.根据权利要求2或6所述的应用于锅炉-钢结构的新型摩擦耗能导向装置，其特征在于：所述内夹板(11)的内表面轮廓与所述炉体(3)的外表面契合。

技术总结本技术属于锅炉配件技术领域，具体公开了一种应用于锅炉‑钢结构的新型摩擦耗能导向装置。所述导向装置安装于炉体和支撑结构之间，包括与所述炉体固定连接的第一连接部以及一端与所述第一连接部滑动连接、另一端与所述支撑结构固定连接的第二连接部；当炉体发生振动时，所述第一连接部能于第二连接部在水平方向上发生滑动，所述第一连接部和第二连接部的滑动接触面中至少一个为粗糙面。本技术能够显著减小炉体小幅振动时对支撑结构的荷载，还极大地减小了导向装置发生塑性变形的概率，增加了其耗能能力，提升了锅炉安全性。技术研发人员：蒋雨衡,赵金城,段立平受保护的技术使用者：上海交通大学技术研发日：20230802技术公布日：2024/1/5