專(zhuān)利名稱(chēng)：一種復(fù)合材料桿塔節(jié)點(diǎn)連接裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于輸電復(fù)合材料桿塔技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及ー種復(fù)合材料桿塔節(jié)點(diǎn)連接裝置。
背景技術(shù)：
目前國(guó)內(nèi)外架空輸電線(xiàn)路中使用較為廣泛的桿塔主要有混凝土桿和鐵桿等幾類(lèi)，我國(guó)IlOkV及以上電壓等級(jí)的輸電線(xiàn)路多采用鐵塔，使用過(guò)程中鐵塔已暴露出很多缺陷和亟待解決的問(wèn)題，如體型笨重，安裝成本高，維修成本大，且雷電、冰雪、大霧和大氣污染都會(huì)對(duì)傳統(tǒng)桿塔的安全輸電造成威脅。復(fù)合材料由于其優(yōu)良的綜合性能，如強(qiáng)度高、重量輕、耐腐蝕、絕緣性好等特點(diǎn)，非 常適合用于桿塔結(jié)構(gòu)，不僅可以克服傳統(tǒng)的輸電桿塔普遍存在的質(zhì)量重、易銹蝕、耐介質(zhì)性差、耐風(fēng)能力差等缺陷，還能有效的利用絕緣性能壓縮線(xiàn)路的走廊寬度。然而，利用金屬法蘭連接的復(fù)合桿塔，不能充分利用復(fù)合材料的絕緣性，大大降低了復(fù)合桿塔的節(jié)約線(xiàn)路走廊效果，同時(shí)金屬材料的出現(xiàn)為桿塔減重和防雷布置都帶來(lái)了不便。例如申請(qǐng)?zhí)枮镃N201120062137. 1，發(fā)明名稱(chēng)為“ー種復(fù)合材料桿塔用法蘭”的專(zhuān)
利，即公開(kāi)了ー種金屬連接件-法蘭，法蘭包括法蘭盤(pán)、加勁板和鋼套管，鋼套管上裝有注膠孔，專(zhuān)利克服現(xiàn)有復(fù)合材料構(gòu)件連接困難、可靠性差等缺點(diǎn)，同時(shí)保證軸向力、彎矩和抗扭強(qiáng)度的要求。但是連接件為金屬材質(zhì)，使得復(fù)合材料桿塔的絕緣性能下降，且需要考慮桿塔的防雷布置。申請(qǐng)?zhí)枮镃N201120136559. 9，發(fā)明名稱(chēng)為“ー種帶有エ裝連接件的復(fù)合材料桿塔”的專(zhuān)利，其解決的技術(shù)問(wèn)題是在保證機(jī)械強(qiáng)度的前提條件下，避免在桿身打孔上螺栓；預(yù)埋連接件上具有凹槽，使纏繞的纖維能更好的加強(qiáng)金屬件與桿身的加固；其技術(shù)方案是桿塔包括絕緣復(fù)合材料制作的桿塔和橫擔(dān)，桿塔塔身上設(shè)置有預(yù)埋連接件，在復(fù)合材料橫擔(dān)根部設(shè)置有帶法蘭盤(pán)的金屬件，復(fù)合材料橫擔(dān)通過(guò)帶法蘭盤(pán)的金屬件和預(yù)埋連接件連接到桿塔塔身上，復(fù)合材料橫擔(dān)與桿塔塔身形成一體化。帶法蘭盤(pán)的金屬件同樣會(huì)帶來(lái)上述問(wèn)題。同樣，申請(qǐng)?zhí)枮镃N201010118293. 5，發(fā)明名稱(chēng)為“ー種電網(wǎng)輸電線(xiàn)用帶斜拉桿的人字型絕緣塔”的專(zhuān)利中，主桿與橫擔(dān)之間的連接亦采用金屬連接件。主桿和橫擔(dān)之間除上述連接方式外，還可以采用粘接的方法，利用粘接方法構(gòu)建大型復(fù)合材料結(jié)構(gòu)中存在一個(gè)問(wèn)題，就是接頭處剪切強(qiáng)度較低，且粘合劑使用不方便、接頭強(qiáng)度往往不能滿(mǎn)足設(shè)計(jì)要求。采用復(fù)合材料連接主桿和橫擔(dān)，其材料結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及成型エ藝的選取和優(yōu)化亟待深入研究，復(fù)合桿塔全復(fù)合連接的設(shè)計(jì)和應(yīng)用具有必要性，也是復(fù)合桿塔應(yīng)用的難點(diǎn)之一。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明目的在于提供一種復(fù)合材料桿塔節(jié)點(diǎn)連接裝置及安裝使用方法，本發(fā)明的連接裝置采用全復(fù)合材料連接，解決了采用金屬連接件連接主桿和橫擔(dān)時(shí)，對(duì)復(fù)合材料桿塔絕緣性能的影響，和金屬連接件對(duì)桿塔重量和防雷布置帶來(lái)的問(wèn)題；本發(fā)明充分利用塔頭帶電部分與接地部分的絕緣間隙，實(shí)現(xiàn)壓縮走廊和提高防雷的效果。為實(shí)現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明采取的技術(shù)方案為一種復(fù)合材料桿塔節(jié)點(diǎn)連接裝置，所述連接裝置包括主桿、抱箍和橫擔(dān)；其改進(jìn)之處在于所述主桿采用復(fù)合材料纏繞結(jié)構(gòu)，所述抱箍包括抱箍主體、設(shè)置于所述抱箍主體外部的插接底座和加強(qiáng)壁，所述橫擔(dān)的橫截面形狀為圓心或多邊形。本發(fā)明的另ー優(yōu)選技術(shù)方案為所述插接底座與橫擔(dān)的橫截面形狀相配合，所述抱箍通過(guò)插接底座與所述橫擔(dān)連接。本發(fā)明的又ー優(yōu)選技術(shù)方案為所述插接底座設(shè)有反向鎖止斜臺(tái)。本發(fā)明的再ー優(yōu)選技術(shù)方案為所述橫擔(dān)的外部設(shè)有傘裙，橫擔(dān)遠(yuǎn)離主桿的一端設(shè)有掛點(diǎn)金具聯(lián)板。·本發(fā)明的又ー優(yōu)選技術(shù)方案為所述主桿通過(guò)抱箍或斜拉桿與橫擔(dān)相連接。由于采用了上述技術(shù)方案，與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果包括I)絕緣性能提高本發(fā)明的連接裝置為全復(fù)合連接，有效提高了復(fù)合材料桿塔絕緣性能；可以充分利用塔頭帶電部分與接地部分的絕緣間隙，實(shí)現(xiàn)壓縮走廊和提高防雷的效果；2)連接裝置重量減輕由于本發(fā)明采用抱箍連接主桿和橫擔(dān)，復(fù)合材料制成的抱箍重量相對(duì)于金屬法蘭其重量相對(duì)減少；3)具有良好的防雷擊性能連接裝置采用全復(fù)合材料，絕緣性能有較大提高，故復(fù)合材料桿塔的整體防雷擊性能有所提聞。4)裝置安裝使用便捷連接裝置的安裝使用方法簡(jiǎn)潔，且安裝過(guò)程中對(duì)抱箍進(jìn)行螺栓限位以防止其受カ時(shí)繞主桿周向旋轉(zhuǎn)，使用性能安全可靠，為復(fù)合材料桿塔的推廣應(yīng)用提供條件。


下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明進(jìn)ー步說(shuō)明。圖I是本發(fā)明第一實(shí)施例復(fù)合材料橫擔(dān)插接復(fù)合節(jié)點(diǎn)示意圖；圖2為本發(fā)明第一實(shí)施例抱箍結(jié)構(gòu)主視圖；圖3是本發(fā)明第一實(shí)施例抱箍結(jié)構(gòu)俯視圖；圖4為本發(fā)明第二實(shí)施例増加斜拉桿復(fù)合節(jié)點(diǎn)及錐形橫擔(dān)結(jié)構(gòu)示意圖；圖5為本發(fā)明第三實(shí)施例増加斜拉桿復(fù)合節(jié)點(diǎn)及柱形橫擔(dān)結(jié)構(gòu)示意圖；附圖標(biāo)記I -主桿，2-抱箍，3-橫擔(dān)，4-掛點(diǎn)金具聯(lián)板,5-抱箍主體，6-插接底座，7-加強(qiáng)壁，8-反向鎖止斜臺(tái)，9-斜拉桿。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合實(shí)例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)的說(shuō)明。本發(fā)明的目的是提供一種復(fù)合材料桿塔全復(fù)合連接技術(shù)，用于解決現(xiàn)有的金屬法蘭連接結(jié)構(gòu)絕緣性能不理想的問(wèn)題，達(dá)到提高復(fù)合材料桿塔絕緣性能的目的。本發(fā)明提供了一種全復(fù)合材料連接裝置，連接裝置包括主桿I、橫擔(dān)3和節(jié)點(diǎn)抱箍2。所述主桿I采用復(fù)合材料纏繞結(jié)構(gòu)，整體采用拔梢形式，主桿I整體室溫固化后，中溫后處理，在大端部及橫擔(dān)3抱箍2區(qū)域連接處機(jī)加工，小端頭部位，設(shè)置ー個(gè)拱形頂帽，為防止雨水進(jìn)入；所述橫擔(dān)3采用拉擠或纏繞成型，結(jié)構(gòu)采用錐形或圓柱形兩種形式，外部為傘裙結(jié)構(gòu)，橫擔(dān)3在大小端連接區(qū)域的內(nèi)孔，預(yù)置玻璃鋼的復(fù)合材料塊體，粘接密封固定，其中部填充低密度絕緣發(fā)泡復(fù)合材料(整體填充成型)；節(jié)點(diǎn)抱箍2采用樹(shù)脂傳遞模塑成型，與橫擔(dān)3插接底座6的部位設(shè)有凸臺(tái)反向鎖死結(jié)構(gòu)，即反向鎖止斜臺(tái)8。復(fù)合材料橫擔(dān)3與主桿I的連接有兩種形式,一種通過(guò)抱箍2與主桿I插接連接；另ー種采用增加斜拉桿9形式，斜拉桿9與橫擔(dān)3連接采用掛點(diǎn)金具聯(lián)板14和螺栓固定， 與主桿I連接采用復(fù)合材料抱箍2插接形式，與橫擔(dān)3/主桿I連接形式相同。本發(fā)明通過(guò)全復(fù)合連接替代金屬抱箍2，提高了桿塔的絕緣性能，可以充分利用塔頭帶電部分與接地部分的絕緣間隙，實(shí)現(xiàn)壓縮走廊和提高防雷的效果。本發(fā)明主要是以復(fù)合材料抱箍2與主桿I及橫擔(dān)3的連接形式，其中抱箍2、主桿I及橫擔(dān)3采用的材料不只限于玻璃纖維和環(huán)氧樹(shù)脂，也可以選擇具有相同功能的其他纖維及樹(shù)脂原料。本發(fā)明針對(duì)各種纖維及樹(shù)脂成型的節(jié)點(diǎn)結(jié)構(gòu)進(jìn)行說(shuō)明。本發(fā)明第一實(shí)施例以橫擔(dān)3直接通過(guò)抱箍2插接形式與主桿I連接的裝置進(jìn)行說(shuō)明。圖I為本發(fā)明第一實(shí)施例復(fù)合材料橫擔(dān)插接復(fù)合節(jié)點(diǎn)示意圖，如圖I所示，本實(shí)施例中的全復(fù)合節(jié)點(diǎn)連接裝置具體包括主桿I、抱箍2、橫擔(dān)3和掛點(diǎn)金具聯(lián)板4。抱箍2是根據(jù)主桿I尺寸及安裝位置進(jìn)行模具設(shè)計(jì)成型，施工過(guò)程首先安裝主桿I后，進(jìn)行抱箍2套裝到位，為了防止抱箍2受カ繞主桿I周向旋轉(zhuǎn)，在抱箍2與主桿I的順導(dǎo)線(xiàn)方向進(jìn)行開(kāi)孔并采用復(fù)合材料螺栓限位。然后將橫擔(dān)3根部插入抱箍2，插接過(guò)程中采用常溫膠粘劑潤(rùn)滑配合，插入以后通過(guò)抱箍2的斜臺(tái)反向限位結(jié)構(gòu)防止橫擔(dān)受外力拔出。掛點(diǎn)金具聯(lián)板4用來(lái)連接絕緣子和導(dǎo)線(xiàn)。本實(shí)施例具體抱箍結(jié)構(gòu)見(jiàn)圖2和圖3所示，抱箍2包括抱箍主體5、插接底座6和加強(qiáng)壁7，插接底座6的端部設(shè)有反向鎖止斜臺(tái)8 ;抱箍主體5為連接主桿I的錐桶結(jié)構(gòu)，抱箍插接底座6為連接橫擔(dān)3的圓筒結(jié)構(gòu)，外部由加強(qiáng)壁7進(jìn)行加強(qiáng)，插接底座6與加強(qiáng)壁7之間用短纖維復(fù)合材料填充，増加整體強(qiáng)度和剛度。反向鎖止斜臺(tái)8用來(lái)防止橫擔(dān)3受到向外應(yīng)カ拔出。本發(fā)明第二實(shí)施例采用在第一實(shí)施例基礎(chǔ)上增加斜拉桿增強(qiáng)形式，圖4為本發(fā)明第二實(shí)施例増加斜拉桿復(fù)合節(jié)點(diǎn)及錐形橫擔(dān)結(jié)構(gòu)示意圖。斜拉桿9采用拉擠エ藝成型，夕卜部覆蓋傘裙結(jié)構(gòu)，斜拉桿9與主桿I連接采用實(shí)施例一相似復(fù)合材料插接結(jié)構(gòu)，與橫擔(dān)3連接采用金屬螺栓連接。圖5為本發(fā)明第三實(shí)施例増加斜拉桿復(fù)合節(jié)點(diǎn)及柱形橫擔(dān)結(jié)構(gòu)示意圖。斜拉桿9與第二實(shí)施例相同結(jié)構(gòu)，橫擔(dān)3采用拉擠エ藝成型，為圓柱形結(jié)構(gòu)，節(jié)點(diǎn)與第一實(shí)施例和第ニ實(shí)施例相同。此處已經(jīng)根據(jù)特定的示例性實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了描述。對(duì)本領(lǐng)域的技術(shù)人員來(lái)說(shuō)在不脫離本發(fā)明的范圍下進(jìn)行適當(dāng)?shù)奶鎿Q或修改將是顯而易見(jiàn)的。示例性的實(shí)施例僅僅是例證性的，而不是對(duì) 本發(fā)明的范圍的限制，本發(fā)明的范圍由所附的權(quán)利要求定義。
權(quán)利要求
1.一種復(fù)合材料桿塔節(jié)點(diǎn)連接裝置，所述連接裝置包括主桿(I)、抱箍(2)和橫擔(dān)(3)；其特征在于所述主桿(I)采用復(fù)合材料纏繞結(jié)構(gòu)，所述抱箍(2)包括抱箍主體(5)、設(shè)置于所述抱箍主體(5)外部的插接底座(6)和加強(qiáng)壁(7)，所述橫擔(dān)(3)的橫截面形狀為圓心或多邊形。
2.如權(quán)利要求I所述的ー種復(fù)合材料桿塔節(jié)點(diǎn)連接裝置，其特征在于所述插接底座(6)與橫擔(dān)(3)的橫截面形狀相配合，所述抱箍(2)通過(guò)插接底座(6)與所述橫擔(dān)(3)連接。
3.如權(quán)利要求I所述的ー種復(fù)合材料桿塔節(jié)點(diǎn)連接裝置，其特征在于所述插接底座(6)設(shè)有反向鎖止斜臺(tái)(8)。
4.如權(quán)利要求I所述的ー種復(fù)合材料桿塔節(jié)點(diǎn)連接裝置，其特征在于所述橫擔(dān)(3)的外部設(shè)有傘裙，橫擔(dān)(3)遠(yuǎn)離主桿(I)的一端設(shè)有掛點(diǎn)金具聯(lián)板(4)。
5.如權(quán)利要求I所述的ー種復(fù)合材料桿塔節(jié)點(diǎn)連接裝置，其特征在于所述主桿(I)通過(guò)抱箍(2)或斜拉桿(9)與橫擔(dān)(3)相連接。
全文摘要
本發(fā)明目的在于提供一種復(fù)合材料桿塔節(jié)點(diǎn)連接裝置及安裝使用方法，所述連接裝置采用全復(fù)合材料連接，解決了采用金屬連接件連接主桿和橫擔(dān)時(shí)，對(duì)復(fù)合材料桿塔絕緣性能的影響，和金屬連接件對(duì)桿塔重量和防雷布置帶來(lái)的問(wèn)題。裝置主要包括連接裝置包括主桿、抱箍和橫擔(dān)；抱箍包括抱箍主體、插接底座和加強(qiáng)壁，所述橫擔(dān)的橫截面形狀為圓心或多邊形。所述主桿采用復(fù)合材料纏繞結(jié)構(gòu)，整體采用拔梢形式；所述橫擔(dān)采用拉擠或纏繞成型，結(jié)構(gòu)采用錐形或柱形兩種形式，外部為傘裙結(jié)構(gòu)；節(jié)點(diǎn)抱箍采用樹(shù)脂傳遞模塑成型，與橫擔(dān)插接部位有凸臺(tái)反向鎖死結(jié)構(gòu)。本發(fā)明充分利用塔頭帶電部分與接地部分的絕緣間隙，實(shí)現(xiàn)壓縮走廊和提高防雷的效果。
文檔編號(hào)E04H12/24GK102839845SQ201210307000
公開(kāi)日2012年12月26日 申請(qǐng)日期2012年8月24日 優(yōu)先權(quán)日2012年8月24日
發(fā)明者張卓, 葛維春, 崔文軍, 于欣, 張宏宇 申請(qǐng)人:中國(guó)電力科學(xué)研究院, 遼寧省電力有限公司, 遼寧省電力有限公司丹東供電公司, 國(guó)家電網(wǎng)公司