一種輸電線路格構(gòu)式抱桿的制作方法
【專利摘要】一種輸電線路格構(gòu)式抱桿，所述格構(gòu)式抱桿由懸浮底座、標(biāo)準(zhǔn)節(jié)以及滑輪順次連接組成，所述標(biāo)準(zhǔn)節(jié)的兩端設(shè)有錐形端節(jié)，所述標(biāo)準(zhǔn)節(jié)和端節(jié)由多個(gè)節(jié)身組成，所述節(jié)身是由碳纖維增強(qiáng)樹脂基復(fù)合材料制成，相鄰節(jié)身之間通過法蘭連接，所述標(biāo)準(zhǔn)節(jié)的節(jié)身包括按矩形布置的四根豎直主管以及相鄰主管之間的斜管，所述端節(jié)節(jié)身包括按錐形布置的四根主管以及相鄰主管之間的斜管，所述法蘭包括矩形底座以及設(shè)置在所述矩形底座四角的插管，所述標(biāo)準(zhǔn)節(jié)和端節(jié)的主管分別插入所述插管內(nèi)通過膠水粘接；該抱桿由碳纖維增強(qiáng)樹脂基復(fù)合材料制成，強(qiáng)度高，重量輕。
【專利說明】一種輸電線路格構(gòu)式抱桿
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本發(fā)明涉及一種輸電線路抱桿，具體涉及一種輸電線路格構(gòu)式抱桿。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，國內(nèi)輸電線路施工鐵塔組立施工用抱桿的桿體型式主要有管式和格構(gòu)式兩種，格構(gòu)式抱桿在同樣承載能力下比單體柱式自重更輕，縱向穩(wěn)定性更好，抗彎強(qiáng)度大，側(cè)向變形小。
[0003]抱桿用材料普遍使用的有鋼制標(biāo)準(zhǔn)節(jié)及鋁制標(biāo)準(zhǔn)節(jié)。鋼材密度大，制成的抱桿較重，不利于裝拆和搬運(yùn)。鋁材密度相對較小，制成的抱桿連接鋼法蘭后重量增大，不便于人工安裝和搬運(yùn)，特別是地勢復(fù)雜的山區(qū)和環(huán)境惡劣的地區(qū)的輸電線路工程施工；隨著材料科學(xué)的進(jìn)步，玻璃纖維增強(qiáng)樹脂基復(fù)合材料即玻璃鋼逐漸應(yīng)用于抱桿，但玻璃鋼抱桿存在如下缺點(diǎn):
[0004]( 1)彈性模量低:玻璃鋼的彈性模量比鋼小5倍，剛性較低。
[0005](2)耐溫期不長:玻璃鋼一般不能在高溫下長期使用，例如通用聚酯玻璃鋼一般只在100°C以下使用；通用型環(huán)氧玻璃鋼在60°C以上，但強(qiáng)度有明顯下降。
[0006](3)易老化:在紫外線、風(fēng)砂雨雪、化學(xué)介質(zhì)、機(jī)械應(yīng)力等作用下性能容易下降。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本發(fā)明的目的是提供一種強(qiáng)度高、重量輕、由碳纖維增強(qiáng)樹脂基復(fù)合材料制成的輸電線路格構(gòu)式抱桿。
[0008]本發(fā)明的具體方案為:一種輸電線路格構(gòu)式抱桿，所述格構(gòu)式抱桿由懸浮底座、標(biāo)準(zhǔn)節(jié)以及滑輪順次連接組成，所述標(biāo)準(zhǔn)節(jié)的兩端設(shè)有錐形端節(jié)，所述標(biāo)準(zhǔn)節(jié)和端節(jié)由多個(gè)節(jié)身組成，所述節(jié)身是由碳纖維增強(qiáng)樹脂基復(fù)合材料制成，相鄰節(jié)身之間通過法蘭連接，所述標(biāo)準(zhǔn)節(jié)的節(jié)身包括按矩形布置的四根豎直主管以及相鄰主管之間的斜管，所述端節(jié)節(jié)身包括按錐形布置的四根主管以及相鄰主管之間的斜管，所述法蘭包括矩形底座以及設(shè)置在所述矩形底座四角的插管，所述標(biāo)準(zhǔn)節(jié)和端節(jié)的主管分別插入所述插管內(nèi)通過膠水粘接。
[0009]采用上述技術(shù)方案，本發(fā)明的技術(shù)效果有:
[0010]本發(fā)明中的抱桿采用碳纖維增強(qiáng)樹脂基復(fù)合材料制成，其具有如下優(yōu)點(diǎn):
[0011](1)具有高的比強(qiáng)度和比模量；密度低，其強(qiáng)度是高強(qiáng)度鋼和鋁合金的4倍左右，玻璃鋼的2倍；比模量是玻璃鋼的3倍。
[0012](2)耐疲勞；在靜態(tài)下，碳纖維增強(qiáng)樹脂基復(fù)合材料循環(huán)105次、承受90%的極限強(qiáng)度應(yīng)力時(shí)才被破壞，而鋼材只能承受極限強(qiáng)度的50%左右。
[0013](3)熱膨脹系數(shù)小；碳纖維的熱膨脹系數(shù)α具有顯著的各向異性，使其復(fù)合材料的α也具有各向異性。
[0014](4)耐磨擦，抗磨損；碳纖維增強(qiáng)樹脂基復(fù)合材料有優(yōu)良的耐疲勞特性、熱膨脹系數(shù)小和熱導(dǎo)率高的特性，具耐磨擦、抗磨損的基本性能。[0015](5)耐腐蝕性好。碳纖維的耐蝕性非常優(yōu)異，在酸、堿、鹽和溶劑中長期浸泡不會(huì)溶脹變質(zhì)。
[0016](6)耐水性好。碳纖維增強(qiáng)樹脂基復(fù)合材料可長期在潮濕環(huán)境和水中使用。一般沿纖維方向的強(qiáng)度保持率較高，垂直于纖維方向的保持率較低。
[0017](7)導(dǎo)電性好；碳纖維具有導(dǎo)電性能。
[0018]本發(fā)明中的抱桿采用了圓管作為主、輔材，降低了風(fēng)載荷對穩(wěn)定性的影響；整體構(gòu)件采用裝配式設(shè)計(jì)，及多個(gè)節(jié)身通過法蘭連接，根據(jù)不同起重量要求設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)模具，便于實(shí)現(xiàn)批量化生產(chǎn)，方便加工制造；本發(fā)明采用大型有限元分析軟件結(jié)構(gòu)單元優(yōu)化設(shè)計(jì)，減小了抱桿截面尺寸與重量，便于山區(qū)運(yùn)輸和使用。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0019]圖1是本發(fā)明格構(gòu)式抱桿的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0020]圖2是本發(fā)明主管與法蘭的連接示意圖；
[0021]圖3是本發(fā)明法蘭結(jié)構(gòu)示意圖；
[0022]圖4是本發(fā)明法蘭俯視圖。
【具體實(shí)施方式】
[0023]下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】作進(jìn)一步的詳細(xì)說明。
[0024]如圖1和圖2所示，一種輸電線路格構(gòu)式抱桿，所述格構(gòu)式抱桿由懸浮底座7、標(biāo)準(zhǔn)節(jié)1以及滑輪6順次連接組成，所述標(biāo)準(zhǔn)節(jié)1的兩端設(shè)有錐形端節(jié)，所述端節(jié)包括上端節(jié)2和下端節(jié)3,所述上端節(jié)2、標(biāo)準(zhǔn)節(jié)1、下端節(jié)3由多個(gè)節(jié)身組成，相鄰節(jié)身之間通過法蘭4連接，如圖3和圖4所示，所述法蘭4包括矩形底座8以及設(shè)置在所述矩形底座四角的插管5，所述插管5優(yōu)選為鋁合金，所述上端節(jié)2、標(biāo)準(zhǔn)節(jié)1、下端節(jié)3的主管分別插入所述插管5內(nèi)通過環(huán)氧膠粘接，所述插管5四周設(shè)有呈扇形布置的螺栓孔9，相鄰節(jié)身的法蘭4之間通過螺栓連接；所述矩形底座8邊部的一端設(shè)有抱箍，所述斜管的兩端緊固在軸向呈對角線布置的抱箍內(nèi)；所述法蘭4優(yōu)選采用的材質(zhì)為鋼Q345 ;所述標(biāo)準(zhǔn)節(jié)1的節(jié)身包括按矩形布置的四根豎直主管以及相鄰主管之間的斜管，所述斜管在相鄰主管之間呈對角線設(shè)置，所述標(biāo)準(zhǔn)節(jié)1的節(jié)身之間通過法蘭4連接，且該法蘭中的插管5豎直設(shè)置；所述下端節(jié)3的節(jié)身包括按錐形布置的四根主管以及相鄰主管之間的斜管，所述錐形布置是主管由上至下聚攏，所述斜管在相鄰主管之間呈對角線設(shè)置，所述下端節(jié)3的節(jié)身之間通過法蘭4連接，且該法蘭4管口朝上的插管向外傾斜，管口朝下的插管向內(nèi)傾斜，并使法蘭4的插管朝向?yàn)橐粭l斜線；所述上端節(jié)2的節(jié)身包括按錐形布置的四根主管以及相鄰主管之間的斜管，所述錐形布置是主管由下至上聚攏，所述斜管在相鄰主管之間呈對角線設(shè)置，所述上端節(jié)2的節(jié)身之間通過法蘭4連接，且該法蘭4管口朝上的插管向內(nèi)傾斜，管口朝下的插管向外傾斜，并使法蘭4的插管朝向?yàn)橐粭l斜線；所述懸浮底座7包括底盤以及設(shè)置在底盤上的槽鋼，所述槽鋼內(nèi)設(shè)有滑輪；所述滑輪6采用的材質(zhì)均為鋼Q235 ;所述主管是由碳纖維增強(qiáng)樹脂基復(fù)合材料通過纏繞成型工藝制成；所述斜管是由碳纖維增強(qiáng)樹脂基復(fù)合材料通過拉擠成型工藝制成，所述碳纖維增強(qiáng)樹脂基復(fù)合材料包括碳纖維和環(huán)氧樹脂兩部分。
[0025]下面結(jié)合具體測試對本發(fā)明格構(gòu)式抱桿作進(jìn)一步說明，進(jìn)行測試的格構(gòu)式抱桿的尺寸參數(shù)如表1所示:
[0026]表1格構(gòu)式抱桿的尺寸參數(shù)
[0027]
【權(quán)利要求】
1.一種輸電線路格構(gòu)式抱桿，所述格構(gòu)式抱桿由懸浮底座(7)、標(biāo)準(zhǔn)節(jié)(1)以及滑輪(6)順次連接組成，其特征在于，所述標(biāo)準(zhǔn)節(jié)(1)的兩端設(shè)有錐形端節(jié)，所述標(biāo)準(zhǔn)節(jié)(1)和端節(jié)由多個(gè)節(jié)身組成，所述節(jié)身是由碳纖維增強(qiáng)樹脂基復(fù)合材料制成，相鄰節(jié)身之間通過法蘭(4)連接，所述標(biāo)準(zhǔn)節(jié)(1)的節(jié)身包括按矩形布置的四根豎直主管以及相鄰主管之間的斜管，所述端節(jié)節(jié)身包括按錐形布置的四根主管以及相鄰主管之間的斜管，所述法蘭(4)包括矩形底座(8 )以及設(shè)置在所述矩形底座四角的插管(5 )，所述標(biāo)準(zhǔn)節(jié)(1)和端節(jié)的主管分別插入所述插管(5)內(nèi)通過膠水粘接。
2.如權(quán)利要求1所述的格構(gòu)式抱桿，其特征在于，所述插管(5)四周設(shè)有呈扇形布置的螺栓孔(9)，相鄰節(jié)身的法蘭(4)之間通過螺栓連接。
3.如權(quán)利要求1所述的格構(gòu)式抱桿，其特征在于，所述矩形底座(8)邊部的一端設(shè)有鋁合金抱箍，所述斜管的兩端緊固在軸向呈對角線布置的抱箍內(nèi)。
4.如權(quán)利要求1所述的格構(gòu)式抱桿，其特征在于，所述法蘭(4)采用的材質(zhì)為鋼Q345。
5.如權(quán)利要求1所述的格構(gòu)式抱桿，其特征在于，所述懸浮底座(7)包括底盤以及設(shè)置在底盤上的槽鋼，所述槽鋼內(nèi)設(shè)有滑輪。
6.如權(quán)利要求1或5所述的格構(gòu)式抱桿，其特征在于，所述滑輪采用的材質(zhì)均為鋼Q235。
7.如權(quán)利要求1所述的格構(gòu)式抱桿，其特征在于，所述主管是由碳纖維增強(qiáng)樹脂基復(fù)合材料通過纏繞成型工藝制成。
8.如權(quán)利要求1所述的格構(gòu)式抱桿，其特征在于，所述斜管是由碳纖維增強(qiáng)樹脂基復(fù)合材料通過拉擠成型工藝制成。
9.如權(quán)利要求1所述的格構(gòu)式抱桿，其特征在于，所述膠水為環(huán)氧膠。
【文檔編號(hào)】E04H12/34GK103726710SQ201310753253
【公開日】2014年4月16日 申請日期:2013年12月31日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月31日
【發(fā)明者】郝玉靖, 倪達(dá), 繆謙, 夏擁軍, 馬一民 申請人:國家電網(wǎng)公司, 中國電力科學(xué)研究院, 北京中材汽車復(fù)合材料有限公司