本發(fā)明屬于復合桿塔制造技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種復合材料電桿纏繞模具用針環(huán)。

背景技術(shù)：

高壓輸電桿塔一般采用全鋼材料制成，易引起雷擊和霧閃、濕閃等事件，還存在質(zhì)量重、易銹蝕、運輸和組裝不便等缺陷，為克服上述問題，近來發(fā)展出具有電絕緣性好、強度高、耐腐蝕等諸多優(yōu)點的復合材料桿塔，以復合材料桿塔替代一般鋼制桿塔可以大大減少輸電線路的建設(shè)成本和運維成本。

目前，復合材料桿塔生產(chǎn)制備過程一般是將玻璃纖維紗通過裝有樹脂的浸膠槽，帶膠后層層纏繞在模具上，最后固化成型得到復合材料桿塔。在生產(chǎn)復合電桿過程中，增強材料玻璃纖維紗以接近軸向均勻鋪放能夠增強電桿的抗彎強度和模量，即采用小角度纏繞技術(shù)，而要實現(xiàn)該技術(shù)就必須在模具兩端加上針環(huán)以維持鋪放在模具上的增強材料均勻地以小角度排列在模具上。針環(huán)為金屬環(huán)外設(shè)置等間距分布的金屬針得到，結(jié)構(gòu)如圖1所示，帶膠纖維紗掛在針環(huán)上形成0～90°的角度后纏繞在模具上。

現(xiàn)有針環(huán)為金屬材質(zhì)，一般采用一體化成型工藝制備，將鋼針電焊在鋼條上并環(huán)向綁扎在模具兩端制作針環(huán)，其工序復雜繁瑣，耗時耗工，費用高。金屬針環(huán)一套成本為500元左右，1小時只能加工2套。由于焊接制作的差異性，會有10％的針環(huán)在使用中因強度低而造成針環(huán)折斷或者彎曲，造成原材料報廢及模具的不可逆損傷，復合桿塔生產(chǎn)過程中斷裂的針環(huán)照片如圖2所示，影響電桿質(zhì)量甚至造成正在纏制的電桿報廢，嚴重情況下?lián)p失費用大約在2萬元每次。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是針對現(xiàn)有技術(shù)中存在的上述不足，提供一種可重復多次使用的復合材料電桿纏繞模具用針環(huán)，保證所制備的復合材料桿塔質(zhì)量穩(wěn)定，并降低針環(huán)的制備成本。本發(fā)明的另一目的在于提供該復合材料電桿纏繞模具用針環(huán)的制備方法。

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供的技術(shù)方案是：

提供一種復合材料電桿纏繞模具用針環(huán)，它包括用于依次套設(shè)在模具外的兩個相互接觸的同心環(huán)，令與模具接觸的為小環(huán)2，套在小環(huán)外的為大環(huán)1；小環(huán)2和大環(huán)1上均設(shè)置有一圈間距相等、指向圓心的孔；

它還包括穿過小環(huán)2和大環(huán)1的孔并與孔固定的金屬針3。

按上述方案，所述大環(huán)1材質(zhì)為塑料、金屬、木頭、玻璃鋼、陶瓷中的一種。

按上述方案，所述小環(huán)2材質(zhì)為金屬、合金、玻璃鋼、陶瓷中的一種。

按上述方案，所述金屬針3長度為30-150mm。

按上述方案，所述小環(huán)2上安裝有金屬針3的小孔間距為1-30mm。

本發(fā)明還提供上述復合材料電桿纏繞模具用針環(huán)的制備方法，其步驟如下：

1)將大環(huán)1和小環(huán)2沿圓周分別均勻鉆孔，孔間距1-30mm，孔徑大于金屬針3橫截面直徑；

2)將金屬針3依次穿過小環(huán)2和大環(huán)1，在小環(huán)2和大環(huán)1上等間距安裝一圈金屬針3；

3)用可固化樹脂填充金屬針3與大環(huán)1和小環(huán)2之間的縫隙，待樹脂固化即得到復合材料電桿纏繞模具用針環(huán)。

本發(fā)明的有益效果是：1、本發(fā)明提供一種復合材料電桿纏繞模具用針環(huán)，該針環(huán)將內(nèi)外設(shè)置的小環(huán)和大環(huán)套用，通過合理受力分配，可實現(xiàn)小角度纏繞制備復合材料桿塔，并且該針環(huán)可重復利用10次，提高了復合桿塔生產(chǎn)效率。另外，與現(xiàn)有針環(huán)相比，采用PVC材料制備大環(huán)，能夠降低制備成本(成本約150元左右)；2、本發(fā)明所述制備方法工序簡單，加工效率高，1小時可加工10套。

附圖說明

圖1為現(xiàn)有技術(shù)中所用針環(huán)的照片；

圖2為現(xiàn)有技術(shù)中復合桿塔生產(chǎn)過程中斷裂的針環(huán)照片；

圖3為本發(fā)明實施例1所制備的復合材料電桿纏繞模具用針環(huán)的照片，左圖為大針環(huán)，右圖為小針環(huán)；

圖4為實施例1所制備的復合材料電桿纏繞模具用針環(huán)的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖中：1－大環(huán)；2－小環(huán)；3－金屬針。

具體實施方式

為使本領(lǐng)域技術(shù)人員更好地理解本發(fā)明的技術(shù)方案，下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作進一步詳細描述。

實施例1

針對生產(chǎn)10kV玻璃鋼電桿，制備一種用于纏繞生產(chǎn)玻璃鋼的針環(huán)。

如圖4所示，本實施例中，該復合材料電桿纏繞模具用針環(huán)的裝配結(jié)構(gòu)包括用于依次套設(shè)在模具外的兩個相互接觸的同心環(huán)，令與模具接觸的為小環(huán)2，套在小環(huán)外的為大環(huán)1；小環(huán)2和大環(huán)1上均設(shè)置有一圈間距相等、指向圓心的孔；還包括穿過小環(huán)2和大環(huán)1的孔并與孔固定的金屬針3。

對大、小環(huán)進行受力分析，發(fā)現(xiàn)在復合材料桿塔制備過程中大環(huán)1受力較小，在滿足力學強度的前提下可采用經(jīng)濟型材料替代金屬材料，本申請人經(jīng)過試驗后確定采用PVC管能夠滿足要求。

小環(huán)2受力較大，因此采用金屬環(huán)材質(zhì)如鋼、銅、鋁合金、陶瓷、玻璃鋼。

具體制備方法為：

以內(nèi)徑為250mm的PVC管為大環(huán)1基材，切割成寬度25mm的環(huán)，以內(nèi)徑90mm壁厚12mm的無縫鋼管為小環(huán)2基材，將大環(huán)1和小環(huán)2分別鉆孔，小環(huán)2沿圓周均勻鉆46個φ4.3mm的孔，大環(huán)1沿圓周均勻鉆150個φ4.3mm的孔，將鋼釘3(長度位3cm)從內(nèi)向外穿過PVC環(huán)和鋼管，再用萬能膠水涂在鋼釘3與鋼環(huán)之間的縫隙里面防止鋼釘3串動，待膠水固化后，即制備得到針環(huán)。

按上述方法制備大針環(huán)和小針環(huán)，分別安裝于復合材料電桿纏繞模具兩端，大針環(huán)和小針環(huán)照片見圖3。本實施例制備針環(huán)成本約150元左右，并且一小時可加工10套。

使用時將大、小針環(huán)固定在模具兩端，在鋼釘上涂覆潤滑油，以便纖維紗均勻穿過針環(huán)，纖維紗按纏繞程序循環(huán)往復直至纏繞完成，然后將電桿固化成型。成型后切割兩端針環(huán)部分，放入馬弗爐高溫燒掉樹脂，冷卻后將玻璃纖維紗剝離針環(huán)，剩下的針環(huán)將不可再用的鋼釘去掉，換上新的鋼釘再涂上膠水，待膠水固化后鋼環(huán)再重復利用。

由以上對本發(fā)明實施例的詳細描述，可以了解本發(fā)明解決了現(xiàn)有技術(shù)中采用一體成型的針環(huán)時針環(huán)易折斷或彎曲的問題，提高了復合桿塔生產(chǎn)效率，并且與現(xiàn)有針環(huán)相比，采用PVC材料制備大環(huán)能夠降低針環(huán)制備成本，還能夠提高針環(huán)生產(chǎn)效率。

可以理解的是，以上實施方式僅僅是為了說明本發(fā)明的原理而采用的示例性實施方式，然而本發(fā)明并不局限于此。對于本領(lǐng)域內(nèi)的普通技術(shù)人員而言，在不脫離本發(fā)明的精神和實質(zhì)的情況下，可以做出各種變型和改進，這些變型和改進也視為本發(fā)明的保護范圍。