專利名稱：一種輸電鐵塔的桿件的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及輸電線路鐵塔，具體是一種輸電鐵塔的桿件。
背景技術(shù)：
輸電線路鐵塔簡(jiǎn)稱電力鐵塔，按其形狀一般分為酒杯型、貓頭型、上字型、干字型 和桶型五種，按用途分為耐張塔、直線塔、轉(zhuǎn)角塔、換位塔(更換導(dǎo)線相位位置塔)、終端塔 和跨越塔等，它們的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是各種塔型均屬空間桁架結(jié)構(gòu)，并依據(jù)主材截面形狀不同分 為角鋼塔或鋼管塔。其中，角鋼塔構(gòu)件主要由單根或多根等邊角鋼組成；鋼管塔構(gòu)件由鋼管 與平板法蘭通過(guò)勁板焊接而成。材料一般使用Q235(A3F)和Q345(16Mn)兩種，構(gòu)件間連接 采用粗制螺栓，靠螺栓承受剪力連接。整個(gè)塔由角鋼(鋼管)、連接鋼板、法蘭、螺栓組成。 采用角鋼組合構(gòu)件或平面法蘭與勁板焊接構(gòu)件組成的輸電鐵塔主要存在下述問(wèn)題1)采用角鋼組合構(gòu)件的鐵塔風(fēng)壓大，存在構(gòu)件偏心受力，耗鋼量和基礎(chǔ)受力較大。2)隨著國(guó)內(nèi)輸電線路電壓等級(jí)的提高和輸電線路走廊的緊張，建設(shè)高電壓等級(jí)的 同塔雙回或同塔多回輸電線路，成為必然趨勢(shì)，角鋼塔將不能適應(yīng)形勢(shì)發(fā)展需要。3)國(guó)內(nèi)特高壓輸電線路工程一般線路直線塔主材內(nèi)力在4000kN 8500kN之間， 轉(zhuǎn)角塔主材內(nèi)力達(dá)8000kN 15000kN，而目前國(guó)內(nèi)生產(chǎn)的最大斷面角鋼為L(zhǎng)200X24，單角 鋼已不能滿足承載要求，即使采用Q420高強(qiáng)鋼，也須采用雙拼或四拼角鋼結(jié)構(gòu)。這種結(jié)構(gòu)， 在設(shè)計(jì)方面，由于角鋼間受力分配不均勻，造成鐵塔鋼耗指標(biāo)偏高；在鐵塔加工方面，雙拼 或多拼角鋼加工難度大；在施工方面，由于構(gòu)造的原因，螺栓的通過(guò)厚度和通過(guò)層數(shù)增加， 給輸電線路鐵塔的施工帶來(lái)較大難度。4)采用平面法蘭與勁板焊接連接的鋼管塔焊接工作量大，焊接殘余應(yīng)力大，構(gòu)件 整體變形不易控制，加工效率低，外形觀感差。5)傳統(tǒng)鋼管塔主材與斜材、橫擔(dān)等部位的連接大多采用相貫焊接結(jié)構(gòu)，不僅坡口 加工困難，而且在相貫連接的跟部，由于結(jié)構(gòu)原因，很難焊透，造成結(jié)構(gòu)安全隱患。因此，隨著我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，對(duì)我國(guó)電網(wǎng)建設(shè)提出了更高的要求。原有的 輸電鐵塔構(gòu)件已不能滿足輸電技術(shù)要求，發(fā)展新的輸電鐵塔構(gòu)件成為必然趨勢(shì)。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型克服了現(xiàn)有技術(shù)中的不足，提供了一種輸電鐵塔的鋼管桿件。本實(shí)用新型的技術(shù)方案是一種輸電鐵塔的桿件，其特征在于，包括一直縫埋弧焊管和一帶頸平焊法蘭，所述 直縫埋弧焊管和帶頸平焊法蘭通過(guò)兩條環(huán)向角焊縫連接。所述直縫埋弧焊管橫截面的外徑范圍為426mm 1422mm。所述直縫埋弧焊管的管壁厚度范圍為8mm 44mm。所述帶頸平焊法蘭的錐形頸脖高度范圍為30mm 110mm。所述帶頸平焊法蘭上設(shè)有若干螺母。[0016]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型的有益效果是本實(shí)用新型具有耗鋼量少、強(qiáng)度高、性能穩(wěn)定、規(guī)格靈活、風(fēng)壓小、承載力高、外形 美觀的特點(diǎn)，可以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化焊接，特別適合于制造輸電鐵塔。與背景技術(shù)所述的輸電鐵塔 相比，具有以下優(yōu)點(diǎn)1)在同樣材質(zhì)的情況下，本實(shí)用新型可以減少鋼材用量，經(jīng)計(jì)算，同材質(zhì)的雙回路鋼管塔比組合斷面角鋼塔本體重量降低約10% -20% ；與平板法蘭加勁板連接結(jié)構(gòu)的鋼管 塔相比，焊接工作量減少約80%。2)本實(shí)用新型傳力清晰，從而增加了桿件的整體承載力。3)由于本實(shí)用新型迎風(fēng)面積小，可以有效降低輸電鐵塔的風(fēng)荷載，從而減少輸電 鐵塔的自重。4)本實(shí)用新型將角鋼塔螺栓連接節(jié)點(diǎn)結(jié)構(gòu)，改為鋼管與法蘭焊接結(jié)構(gòu)，可以實(shí)現(xiàn) 生產(chǎn)線制造，減少鐵塔加工難度；5)本實(shí)用新型可加工材質(zhì)為Q345、Q420、Q460等材質(zhì)的帶頸對(duì)焊法蘭，與同材質(zhì) 鋼管配套使用，滿足輸電鐵塔用部件的性能要求。6)本實(shí)用新型直縫埋弧焊管與帶頸平焊法蘭通過(guò)兩條環(huán)向角焊縫連接。(該焊縫 可實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化焊接，焊縫質(zhì)量好，效率高)，與組合角鋼塔相比簡(jiǎn)化了結(jié)構(gòu)構(gòu)造；與傳統(tǒng)的 平板法蘭加勁板連接結(jié)構(gòu)相比，減少了焊縫數(shù)量，降低復(fù)雜焊接殘余應(yīng)力對(duì)桿件的影響，因 可以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化焊接，極大地提高了生產(chǎn)效率。

圖1本實(shí)用新型輸電鐵塔桿件的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2本實(shí)用新型直縫埋弧焊管的橫截面示意圖；圖3本實(shí)用新型帶頸平焊法蘭的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式
對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)描述參考圖1，本實(shí)用新型包括一直縫埋弧焊管3和一帶頸平焊法蘭1，直縫埋弧焊管 3和帶頸平焊法蘭1通過(guò)兩條環(huán)向角焊縫2連接。本實(shí)用新型直縫埋弧焊管3用熱軋鋼板制成。鋼板采用普碳鋼(Q235)、低合金高 強(qiáng)度結(jié)構(gòu)鋼(Q345、Q420、Q460)等。如圖2所示，其有一條縱向焊縫4，焊縫采用埋弧焊方 法焊接而成。即先預(yù)焊后內(nèi)外精焊的工藝，不易出現(xiàn)錯(cuò)邊、焊偏和未焊透等缺陷，焊接過(guò)程
穩(wěn)定，焊縫質(zhì)量高。本實(shí)用新型采用J-C-O或U-O-E多次步進(jìn)成型方法成型，成型過(guò)程中鋼板變形均 勻，殘余應(yīng)力小，表面不易產(chǎn)生刮傷。本實(shí)用新型采用在線打磨焊縫余高、全長(zhǎng)機(jī)械擴(kuò)徑工藝，全過(guò)程采用計(jì)算機(jī)控制， 可以有效地控制焊管的幾何尺寸精度，并通過(guò)機(jī)械擴(kuò)徑改善了焊管的應(yīng)力分布，使得本實(shí) 用新型的橢圓度、彎曲度、外徑允許偏差、長(zhǎng)度偏差等滿足輸電鐵塔的特殊要求。本實(shí)用新型生產(chǎn)速度快，質(zhì)量高，成型應(yīng)力分布均勻，管體形狀規(guī)則，產(chǎn)品規(guī)格范 圍大，變換規(guī)格快而簡(jiǎn)單。[0033]本實(shí)用新型加工的直縫埋弧焊管最小外徑為Φ 426mm，最大外徑為Φ 1422mm，是輸電鐵塔專用的焊管。參考圖3，本實(shí)用新型采用Q345、Q420、Q460等材質(zhì)的帶頸平焊法蘭1，與同材質(zhì)直 縫埋弧焊管配套使用。帶頸平焊法蘭的頸脖呈錐形，可代替平面板法蘭環(huán)向加勁板，有效保 證了法蘭盤的剛度。直縫埋弧焊管3插入帶頸平焊法蘭1中，通過(guò)兩條環(huán)向角焊縫進(jìn)行連接，該焊縫可 以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化焊接，提高生產(chǎn)效率，使塔體桿件簡(jiǎn)潔、美觀。帶頸平焊法蘭上設(shè)有若干螺母5，帶頸平焊法蘭之間通過(guò)螺栓進(jìn)行連接。以上通過(guò)詳細(xì)實(shí)施例描述了本實(shí)用新型，本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，在不脫離 本實(shí)用新型實(shí)質(zhì)的范圍內(nèi)，可以對(duì)本實(shí)用新型做一定的變形或修改；其制備方法也不限于 實(shí)施例中所公開的內(nèi)容。
權(quán)利要求一種輸電鐵塔的桿件，其特征在于，包括一直縫埋弧焊管和一帶頸平焊法蘭，所述直縫埋弧焊管和帶頸平焊法蘭通過(guò)兩條環(huán)向角焊縫連接。
2.如權(quán)利要求1所述的輸電鐵塔桿件，其特征在于，所述直縫埋弧焊管橫截面的外徑 范圍為426mm 1422mm。
3.如權(quán)利要求1或2所述的輸電鐵塔桿件，其特征在于，所述直縫埋弧焊管的管壁厚度 范圍為8mm 44mm。
4.如權(quán)利要求3所述的輸電鐵塔桿件，其特征在于，所述帶頸平焊法蘭的錐形頸脖高 度范圍為30mm 110mm。
5.如權(quán)利要求1所述的輸電鐵塔桿件，其特征在于，所述帶頸平焊法蘭上設(shè)有若干螺母。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種輸電鐵塔的桿件，屬于輸電線路鐵塔的制造領(lǐng)域。該輸電鐵塔的桿件包括一直縫埋弧焊管和一帶頸平焊法蘭，所述直縫埋弧焊管和帶頸平焊法蘭通過(guò)兩條環(huán)向角焊縫連接。本實(shí)用新型與現(xiàn)有的角鋼輸電鐵塔相比，具有耗鋼量少、強(qiáng)度高、性能穩(wěn)定、風(fēng)壓小和承載力高的特點(diǎn)。與現(xiàn)有的平板法蘭加勁板連接的鋼管塔構(gòu)件相比，利用直縫埋弧焊管與帶頸平焊法蘭連接，簡(jiǎn)化了桿件結(jié)構(gòu)，通過(guò)自動(dòng)化焊接，極大地提高了生產(chǎn)效率。
文檔編號(hào)E04H12/10GK201574612SQ20092027812
公開日2010年9月8日 申請(qǐng)日期2009年12月16日 優(yōu)先權(quán)日2009年12月16日
發(fā)明者常建偉, 張東英, 張磊, 徐德錄, 王慧 申請(qǐng)人:中國(guó)電力科學(xué)研究院