一種輸電線路單體柱式抱桿的制作方法
【專利摘要】一種輸電線路單體柱式抱桿，所述單體柱式抱桿由懸浮底座、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)由多個圓管節(jié)身組成，所述節(jié)身是由碳纖維增強樹脂基復(fù)合材料通過纏繞成型工藝制成，相鄰節(jié)身之間通過法蘭連接，所述法蘭包括側(cè)壁設(shè)有凹槽的芯管以及設(shè)置在所述芯管頂部的管狀內(nèi)置板，所述凹槽內(nèi)沿圓周方向設(shè)有螺栓孔，所述內(nèi)置板與所述芯管之間設(shè)有凸臺，所述節(jié)身套設(shè)在所述內(nèi)置板外通過膠水粘接成一體，所述節(jié)身的端部與所述凸臺相抵；該抱桿由碳纖維增強樹脂基復(fù)合材料制成，強度高，重量輕。
【專利說明】一種輸電線路單體柱式抱桿
【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單體柱式抱桿。
【背景技術(shù)】
[0002]輸電線路施工鐵塔組立施工用抱桿的結(jié)構(gòu)型式一般為單體柱式，這種抱桿自重輕，縱向穩(wěn)定性好，抗彎強度大，側(cè)向變形??；抱桿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。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，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:
[0003]( 1)彈性模量低:玻璃鋼的彈性模量比鋼小5倍，剛性較低。
[0004](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，但強度有明顯下降。
[0005](3)易老化:在紫外線、風(fēng)砂雨雪、化學(xué)介質(zhì)、機械應(yīng)力等作用下性能容易下降。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明的目的是提供一種強度高、重量輕、由碳纖維增強樹脂基復(fù)合材料制成的輸電線路單體柱式抱桿。
[0007]本發(fā)明的具體方案為:一種輸電線路單體柱式抱桿,所述單體柱式抱桿由懸浮底座、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)由多個圓管節(jié)身組成，所述節(jié)身是由碳纖維增強樹脂基復(fù)合材料通過纏繞成型工藝制成，相鄰節(jié)身之間通過法蘭連接，所述法蘭包括側(cè)壁設(shè)有凹槽的芯管以及設(shè)置在所述芯管頂部的管狀內(nèi)置板，所述凹槽內(nèi)沿圓周方向設(shè)有螺栓孔，所述內(nèi)置板與所述芯管之間設(shè)有凸臺，所述節(jié)身套設(shè)在所述內(nèi)置板外通過膠水粘接成一體，所述節(jié)身的端部與所述凸臺相抵。
[0008]采用上述技術(shù)方案，本發(fā)明的技術(shù)效果有:
[0009]本發(fā)明中的抱桿采用碳纖維增強樹脂基復(fù)合材料制成，其具有如下優(yōu)點:
[0010](1)具有高的比強度和比模量；密度低，其強度是高強度鋼和鋁合金的4倍左右，玻璃鋼的2倍；比模量是玻璃鋼的3倍。
[0011](2)耐疲勞；在靜態(tài)下，碳纖維/環(huán)氧基復(fù)合材料循環(huán)105次、承受90%的極限強度應(yīng)力時才被破壞，而鋼材只能承受極限強度的50%左右。
[0012](3)熱膨脹系數(shù)??；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。
[0013](4)耐磨擦，抗磨損；碳纖維增強樹脂基復(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。
[0014](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溶脹變質(zhì)。[0015](6)耐水性好。碳纖維增強樹脂基復(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度保持率較高，垂直于纖維方向的保持率較低。
[0016](7)導(dǎo)電性好；碳纖維具有導(dǎo)電性能。
[0017]本發(fā)明中的抱桿采用了圓管作為主材，整體構(gòu)件采用裝配式設(shè)計，及多個標(biāo)準(zhǔn)節(jié)通過法蘭連接，根據(jù)不同起重量要求設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)模具，便于實現(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，減小了抱桿截面尺寸與重量，便于山區(qū)運輸和使用；抱桿設(shè)計中采用內(nèi)法蘭連接方式，法蘭的外徑小于標(biāo)準(zhǔn)節(jié)的外徑，使得抱桿提升時沒有突出物障礙，提升順暢。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0018]圖1是本發(fā)明單體柱式抱桿的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0019]圖2是本發(fā)明主管與法蘭的連接示意圖；
[0020]圖3是本發(fā)明法蘭的俯視圖；
[0021]圖4是本發(fā)明法蘭的剖視圖。
【具體實施方式】
[0022]下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的【具體實施方式】作進(jìn)一步的詳細(xì)說明。
[0023]如圖1所示，一種輸電線路單體柱式抱桿，所述單體柱式抱桿由懸浮底座6、標(biāo)準(zhǔn)節(jié)1以及滑輪5順次連接組成，所述懸浮底座6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5，所述滑輪5采用的材質(zhì)均為鋼Q235 ;所述標(biāo)準(zhǔn)節(jié)1的兩端設(shè)有錐形端節(jié)，所述錐形端節(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由多個圓管節(jié)身組成，所述下端節(jié)3的圓管由上至下聚攏，所述上端節(jié)2的節(jié)身由下至上聚攏，所述節(jié)身是由碳纖維增強樹脂基復(fù)合材料通過纏繞成型工藝制成，所述碳纖維增強樹脂基復(fù)合材料包括碳纖維和環(huán)氧樹脂兩部分，相鄰節(jié)身之間通過法蘭4連接，所述法蘭4的外徑不大于所述節(jié)身的外徑，如圖2、3、4所示，所述法蘭4包括由鋁合金板圍成的芯管7以及設(shè)置在所述芯管7頂部的管狀內(nèi)置板8，所述芯管7側(cè)壁設(shè)有凹槽，所述凹槽內(nèi)沿圓周方向設(shè)有螺栓孔，所述內(nèi)置板8與所述芯管7之間設(shè)有凸臺9，所述節(jié)身套設(shè)在所述內(nèi)置板8外通過膠水黏結(jié)成一體，所述膠水優(yōu)選為環(huán)氧膠，所述節(jié)身的端部與所述凸臺相抵;所述內(nèi)置板8內(nèi)設(shè)有加強筋，所述加強筋呈三角形，所述凹槽內(nèi)豎直方向設(shè)有加強筋，所述法蘭4采用的材質(zhì)為鋁合金。
[0024]下面結(jié)合具體測試對本發(fā)明單體柱式抱桿作進(jìn)一步說明，進(jìn)行測試的單體柱式抱桿的尺寸參數(shù)如表1所示:
[0025]表1單體柱式抱桿的尺寸參數(shù)
[0026]
性能
底部截面內(nèi)徑(mill) 200中部截面內(nèi)徑(rnrn) 400頂部截面內(nèi)徑(mm) 200壁厚(mm)8
逼爾雍段長度(m) ~4~
頂端錐段長度(m) 4_
;段長度(m)|4X3[0027]首先測試抱桿由被起吊重物產(chǎn)生的最大軸心壓力，若考慮繩索、滑輪及抱桿頂端其他附件的影響，取這些物件的質(zhì)量總和為500kg，則抱桿的軸心壓力為:
[0028]Ν，=Ν+500*9.8
[0029]式中，Ν為抱桿的綜合計算壓力，抱桿在不同傾角下的數(shù)據(jù)如表2:
[0030]表2抱桿數(shù)據(jù)結(jié)果總匯
[0031]
【權(quán)利要求】
1.一種輸電線路單體柱式抱桿，所述單體柱式抱桿由懸浮底座(6)、標(biāo)準(zhǔn)節(jié)(1)以及滑輪(5)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)由多個圓管節(jié)身組成，所述節(jié)身是由碳纖維增強樹脂基復(fù)合材料通過纏繞成型工藝制成，相鄰節(jié)身之間通過法蘭(4)連接，所述法蘭(4)包括側(cè)壁設(shè)有凹槽的芯管(7)以及設(shè)置在所述芯管(7)頂部的管狀內(nèi)置板(8)，所述凹槽內(nèi)沿圓周方向設(shè)有螺栓孔，所述內(nèi)置板(8)與所述芯管(7)之間設(shè)有凸臺(9)，所述節(jié)身套設(shè)在所述內(nèi)置板(8)外通過膠水粘接成一體，所述節(jié)身的端部與所述凸臺相抵。
2.如權(quán)利要求1所述的單體柱式抱桿，其特征在于，所述法蘭(4)的外徑不大于所述節(jié)身的外徑。
3.如權(quán)利要求1所述的單體柱式抱桿，其特征在于，所述內(nèi)置板(8)內(nèi)設(shè)有加強筋。
4.如權(quán)利要求1所述的單體柱式抱桿，其特征在于，所述凹槽內(nèi)豎直方向設(shè)有加強筋。
5.如權(quán)利要求1所述的單體柱式抱桿，其特征在于，所述法蘭(4)采用的材質(zhì)為鋁合金。
6.如權(quán)利要求1所述的單體柱式抱桿，其特征在于，所述懸浮底座(6)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。
7.如權(quán)利要求1或6所述的單體柱式抱桿，其特征在于，所述滑輪(5)采用的材質(zhì)均為鋼 Q235。
8.如權(quán)利要求1所述的單體柱式抱桿，其特征在于，所述膠水為環(huán)氧膠。
【文檔編號】E04H12/34GK103726711SQ201310753259
【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