專(zhuān)利名稱(chēng)：一種拉擠成型組裝式復(fù)合材料電線桿的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種電線桿，尤其是一種輕質(zhì)、高強(qiáng)、耐腐蝕的拉擠成型組裝式復(fù)
合材料電線桿，尤其適用于山區(qū)、沿海、高寒等地帶，也可用于廣告桿、路燈桿等的柱狀結(jié) 構(gòu)。 背景知識(shí) 目前國(guó)內(nèi)外架空輸電線路中使用的電線桿主要有木質(zhì)桿、鋼桿及混凝土桿。歐美 國(guó)家使用較多的是木質(zhì)桿和鋼桿，而我國(guó)大量使用的主要是混凝土桿，目前在220KV及以 上的線路中，多采用格構(gòu)式鐵塔和節(jié)段式鋼管桿。但混凝土桿質(zhì)量較重、運(yùn)輸不便、易開(kāi)裂、 耐久性差，且難以達(dá)到一定的高度。而鋼桿自重較大，塔高上不去，若采用高強(qiáng)鋼不但重量 大且成本又過(guò)高。同時(shí)鋼桿和鐵塔也存在易銹蝕、施工運(yùn)輸和運(yùn)行維護(hù)困難等問(wèn)題。另外， 雷擊事故和污閃事故在每年的輸電線路跳閘事故中幾乎各占50%，大量使用的復(fù)合絕緣子 仍不能徹底解決雷電和污閃事故，因此所造成的國(guó)民經(jīng)濟(jì)損失較大，因此采用新技術(shù)、新材 料制造電線桿已迫在眉睫。 纖維復(fù)合材料具有輕質(zhì)高強(qiáng)、耐腐蝕、耐候性和電絕緣性能好的顯著優(yōu)點(diǎn)。拉擠工 藝是將纖維束或纖維織物通過(guò)紗架連續(xù)喂入，經(jīng)過(guò)樹(shù)脂膠槽將纖維浸漬，再穿過(guò)熱成型模 具后進(jìn)入拉引機(jī)構(gòu)，按此流程可制成連續(xù)的復(fù)合材料制品，拉擠工藝可生產(chǎn)出截面形狀復(fù) 雜的連續(xù)型材。因此可采用連續(xù)化生產(chǎn)的拉擠成型工藝制備復(fù)合材料電線桿或復(fù)合材料電 線桿部件，將復(fù)合材料部件拼裝后即形成電線桿，較傳統(tǒng)混凝土桿、鋼桿，不但在重量上大 大減輕，易于安裝與施工，尤其適合山區(qū)地帶。同時(shí)復(fù)合材料電線桿具有良好的電絕緣、耐 腐蝕等性能，適合于沿海、高寒等地帶。本實(shí)用新型提出了一種組裝式復(fù)合材料電線桿，其 主要?jiǎng)?chuàng)新在于其組裝式雙壁結(jié)構(gòu)，可顯著增強(qiáng)柱體的抗屈曲失穩(wěn)性能，復(fù)合材料部件采用 拉擠成型工藝連續(xù)化生產(chǎn)，拼裝成雙壁圓柱體后，用于電線桿、廣告桿、路燈桿等柱狀結(jié)構(gòu)。

發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的目的是為了適應(yīng)電線桿輕質(zhì)高強(qiáng)、絕緣、耐腐蝕等要求，開(kāi)發(fā)一種新 型的復(fù)合材料電線桿。
本實(shí)用新型的目的可以通過(guò)以下措施來(lái)達(dá)到 —種拉擠成型組裝式復(fù)合材料電線桿，主要包括外圓壁部件組成的外圓和內(nèi)圓壁 部件組成的內(nèi)圓，所述外圓壁部件的一端為外壁端頭，另一端設(shè)有可與外壁端頭相卡合的 外壁卡口槽，外圓壁部件的內(nèi)壁設(shè)有外卡合裝置，內(nèi)圓壁部件的一端為內(nèi)壁端頭，另一端為 可與內(nèi)壁端頭相卡合的內(nèi)壁卡口槽，內(nèi)圓壁部件的外壁設(shè)有與外卡合裝置相配合的內(nèi)卡合 裝置。 所述外卡合裝置與內(nèi)卡合裝置為相配合的卡口槽、端頭，或相配合的陰企口、陽(yáng)企□。 所述外壁卡口槽和外壁端頭或?yàn)橄嗯浜系年幤罂?、?yáng)企口。 所述內(nèi)壁卡口槽和內(nèi)壁端頭或?yàn)橄嗯浜系年幤罂?、?yáng)企口。[0011] 所述外圓壁部件和內(nèi)圓壁部件為采用復(fù)合材料拉擠成型工藝整體連續(xù)成型的型材。 所述的外圓壁部件和內(nèi)圓壁部件為纖維束或纖維織物與樹(shù)脂固化而成，纖維束或纖維織物包括玻璃纖維、玄武巖纖維、芳綸纖維或碳纖維；樹(shù)脂包括不飽和聚酯、乙烯基樹(shù)脂、環(huán)氧樹(shù)脂或酚醛樹(shù)脂，在拉擠成型工藝中也可在纖維束或纖維織物的外圍復(fù)合短切纖維氈。 所述的外圓壁部件和內(nèi)圓壁部件可采用熱塑性塑料通過(guò)擠出機(jī)制成，材質(zhì)優(yōu)選為塑料。
所述的外圓壁部件和內(nèi)圓壁部件的數(shù)量?jī)?yōu)選為各8片。[0015] 本實(shí)用新型具有如下優(yōu)點(diǎn) 用本實(shí)用新型的復(fù)合材料電線桿與其他產(chǎn)品相比，其最大的特點(diǎn)是重量輕，強(qiáng)度高，抗屈曲失穩(wěn)性能好，耐腐蝕，運(yùn)輸便捷、拼裝施工簡(jiǎn)便迅速，可用于山區(qū)、沿海、高寒等地帶，也可用于廣告桿、路燈桿等柱狀結(jié)構(gòu)。同時(shí)該復(fù)合材料電線桿可工業(yè)化生產(chǎn)，可按高度和承載要求生產(chǎn)不同規(guī)格的電線桿。

圖1為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。 圖2為本實(shí)用新型的局部結(jié)構(gòu)示意圖之一。 圖3為本實(shí)用新型的局部結(jié)構(gòu)示意圖之二。 圖中1、外圓壁部件；2、內(nèi)圓壁部件；3、外壁卡口槽；4、外壁端頭；5、外卡合裝置；6、內(nèi)卡合裝置；7、內(nèi)壁端頭；8、內(nèi)壁卡口槽。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步說(shuō)明 如圖1所示，本實(shí)用新型的拉擠成型組裝式復(fù)合材料電線桿為雙圓壁結(jié)構(gòu)，由兩大部分組成外圓壁部件1組成的外圓、內(nèi)圓壁部件2組成的內(nèi)圓。外圓壁部件1可采用拉擠工藝連續(xù)化生產(chǎn)，參見(jiàn)圖2 (a)，原材料可采用玻璃纖維、玄武巖纖維、碳纖維等，將纖維束或纖維織物通過(guò)紗架連續(xù)喂入，經(jīng)過(guò)樹(shù)脂膠槽將纖維浸漬各類(lèi)樹(shù)脂(不飽和聚酯、乙烯基樹(shù)脂或環(huán)氧樹(shù)脂)，再穿過(guò)熱成型金屬模具(模具形狀與外圓壁部件l一致)后進(jìn)入拉引機(jī)構(gòu)，按此流程可制成連續(xù)的復(fù)合材料外圓壁部件1。由于拉擠型材中纖維主要沿軸向，且纖維含量高，有很好的受力性能，可直接作為受力構(gòu)件，但拉擠型材的橫向強(qiáng)度和剪切強(qiáng)度較低，因此也可在拉擠成型工藝中復(fù)合一定數(shù)量的短切纖維氈。內(nèi)圓壁部件2也優(yōu)選采用拉擠工藝制成，參見(jiàn)圖2(b)。圖3(a)為相鄰?fù)鈭A壁拼接圖，外圓壁部件l通過(guò)企口相連成外圓壁， 一般需用8片外圓壁部件1構(gòu)成八邊形外圓壁；圖3 (b)為相鄰內(nèi)圓壁拼接圖，內(nèi)圓壁部件2通過(guò)外壁卡口槽3、外壁端頭4相連成內(nèi)圓壁， 一般需用8片內(nèi)圓壁部件2構(gòu)成八邊形內(nèi)圓壁，其中，外壁卡口槽3和外壁端頭4或?yàn)橄嗯浜系年幤罂?、?yáng)企口 ；圖3(c)為相鄰內(nèi)、外圓壁之間的拼接圖，外圓壁部件1與內(nèi)圓壁部件2通過(guò)外卡合裝置5、內(nèi)卡合裝置6相連，構(gòu)成穩(wěn)定的雙圓壁結(jié)構(gòu)，即形成輕質(zhì)高強(qiáng)的柱狀結(jié)構(gòu)，用作電線桿、廣告桿、路燈桿等。[0023] 外圓壁部件1由玻璃纖維、玄武 纖維、碳纖維等纖維束或纖維織物通過(guò)拉擠工藝連續(xù)化制備而成。內(nèi)圓壁部件2由玻璃纖維、玄武巖纖維、碳纖維等纖維束或纖維織物通過(guò)拉擠工藝連續(xù)化制備而成。 外壁卡口槽3、外壁端頭4為外圓壁部件l相互之間的連接構(gòu)造措施，拼裝時(shí)，外圓壁部件相互通過(guò)外壁卡口槽3、外壁端頭4連續(xù)卡接。內(nèi)壁卡口槽8、內(nèi)壁端頭7為內(nèi)圓壁部件2相互之間的連接構(gòu)造措施，拼裝時(shí)，內(nèi)圓壁部件相互通過(guò)內(nèi)壁卡口槽8、內(nèi)壁端頭7連續(xù)卡接。外卡合裝置5、內(nèi)卡合裝置6為外圓壁部件1與內(nèi)圓壁部件2之間的連接構(gòu)造措施，拼裝時(shí)，外圓壁部件1和內(nèi)圓壁部件2通過(guò)外卡合裝置5、內(nèi)卡合裝置6卡接。內(nèi)圓壁部件2和外圓壁部件1的片數(shù)任意，相互連接能夠拼成圓形即可，優(yōu)選為8片。[0025] 上述實(shí)施方式中，外壁卡口槽3和外壁端頭4或?yàn)橄嗯浜系年幤罂?、?yáng)企口，當(dāng)外壁卡口槽3和外壁端頭4采用相配合的陰企口、陽(yáng)企口時(shí)，可根據(jù)需要直接將相鄰陰、陽(yáng)企口卡合，也可在陰、陽(yáng)企口卡合處使用膠粘加固。當(dāng)外壁卡口槽3和外壁端頭4僅為平滑部件，未設(shè)企口時(shí)，可直接將相鄰?fù)獗诳诓?和外壁端頭4卡合，也可在外壁卡口槽3和外壁端頭4卡合處使用膠粘加固。
上述的復(fù)合材料電線桿采用復(fù)合材料拉擠成型工藝制備。[0027] 實(shí)施例1 本實(shí)用新型的拉擠成型組裝式復(fù)合材料電線桿包括8片外圓壁部件1通過(guò)外壁卡口槽3、外壁端頭4圍成的外圓壁；8片內(nèi)圓壁部件2通過(guò)內(nèi)壁卡口槽8、內(nèi)壁端頭7圍成的內(nèi)圓壁，內(nèi)、外圓壁部件均采用玻璃纖維束拉擠成型，且在拉擠成型工藝中在型材的外圍復(fù)合一定數(shù)量的短切玻璃纖維氈。拼裝時(shí)，外圓壁部件1和內(nèi)圓壁部件2通過(guò)外卡合裝置5、內(nèi)卡合裝置6卡接形成圓狀狀電線桿。[0029] 實(shí)施例2 本實(shí)用新型拉擠成型組裝式復(fù)合材料電線桿，包括6片外圓壁部件1通過(guò)外壁卡口槽3、外壁端頭4圍成的外圓壁；6片內(nèi)圓壁部件2通過(guò)內(nèi)壁卡口槽8、內(nèi)壁端頭7圍成的內(nèi)圓壁，內(nèi)、外圓壁部件均采用玄武巖纖維束拉擠成型，拼裝時(shí)，外圓壁部件1和內(nèi)圓壁部件2通過(guò)外卡合裝置5、內(nèi)卡合裝置6卡接形成圓狀狀電線桿。[0031] 實(shí)施例3 本實(shí)用新型的拉擠成型組裝式復(fù)合材料電線桿，包括8片外圓壁部件1通過(guò)外壁卡口槽3、外壁端頭4圍成的外圓壁；6片內(nèi)圓壁部件2通過(guò)內(nèi)壁卡口槽8、內(nèi)壁端頭7圍成的內(nèi)圓壁，內(nèi)、外圓壁部件均采用碳纖維束拉擠成型，拼裝時(shí)，外圓壁部件1和內(nèi)圓壁部件2通過(guò)外卡合裝置5、內(nèi)卡合裝置6卡接形成圓柱狀廣告桿。 上述復(fù)合材料電線桿的制備方法采用復(fù)合材料拉擠成型工藝制備，具體流程如下 a.開(kāi)兩套鋼模具，分別為外圓壁部件1的模具和內(nèi)圓壁部件2的模具，模具內(nèi)部形狀與圓壁部件一致； b.將模具裝在復(fù)合材料拉擠機(jī)上，一般需要15t以上拉力的拉擠機(jī)； c.將纖維束或纖維織物通過(guò)紗架連續(xù)喂入，經(jīng)過(guò)樹(shù)脂膠槽將纖維浸漬各類(lèi)樹(shù)脂
(不飽和聚酯、乙烯基樹(shù)脂或環(huán)氧樹(shù)脂)，再穿過(guò)熱成型鋼模具后進(jìn)入拉引機(jī)構(gòu)，即可制成
連續(xù)的復(fù)合材料外圓壁部件1和內(nèi)圓壁部件2，采用自動(dòng)切割機(jī)至預(yù)定的長(zhǎng)度進(jìn)行切割。在
拉擠過(guò)程中也可在型材外圍復(fù)合一定數(shù)量的短切纖維氈。[0037] d. —般需用8片外圓壁部件通過(guò)卡槽或企口相互連接構(gòu)成八邊形外圓壁；同樣采 用8片內(nèi)圓壁部件構(gòu)成八邊形內(nèi)圓壁；在拼裝內(nèi)、外圓壁的同時(shí)，將內(nèi)、外圓壁部件通過(guò)外 卡合裝置5、內(nèi)卡合裝置6相連，構(gòu)成穩(wěn)定的雙圓壁結(jié)構(gòu)，即形成輕質(zhì)高強(qiáng)的柱狀結(jié)構(gòu)(電線 桿、廣告桿、路燈桿等)，如圖1。 其中外圓壁部件1和內(nèi)圓壁部件2的纖維種類(lèi)，外圓壁部件1和內(nèi)圓壁部件2的 片數(shù)均可根據(jù)需要靈活調(diào)整。
權(quán)利要求一種拉擠成型組裝式復(fù)合材料電線桿，主要包括外圓壁部件(1)組成的外圓和內(nèi)圓壁部件(2)組成的內(nèi)圓，其特征在于所述外圓壁部件(1)的一端為外壁端頭(4)，另一端設(shè)有可與外壁端頭(4)相卡合的外壁卡口槽(3)，外圓壁部件(1)的內(nèi)壁設(shè)有外卡合裝置(5)，內(nèi)圓壁部件(2)的一端為內(nèi)壁端頭(7)，另一端為可與內(nèi)壁端頭(7)相卡合的內(nèi)壁卡口槽(8)，內(nèi)圓壁部件(2)的外壁設(shè)有與外卡合裝置(5)相卡合的內(nèi)卡合裝置(6)。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的拉擠成型組裝式復(fù)合材料電線桿，其特征在于所述外卡合裝 置(5)與內(nèi)卡合裝置(6)為相配合的卡口槽、端頭，或相配合的陰企口、陽(yáng)企口。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的拉擠成型組裝式復(fù)合材料電線桿，其特征在于所述外壁卡口 槽(3)和外壁端頭(4)或?yàn)橄嗯浜系年幤罂?、?yáng)企口。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的拉擠成型組裝式復(fù)合材料電線桿，其特征在于所述內(nèi)壁卡口 槽(8)和內(nèi)壁端頭(7)或?yàn)橄嗯浜系年幤罂?、?yáng)企口。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的拉擠成型組裝式復(fù)合材料電線桿，其特征在于所述外圓壁部 件(1)和內(nèi)圓壁部件(2)為采用復(fù)合材料拉擠成型工藝整體連續(xù)成型的型材。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的拉擠成型組裝式復(fù)合材料電線桿，其特征在于所述的外圓壁 部件(1)和內(nèi)圓壁部件(2)為纖維束或纖維織物與樹(shù)脂固化而成，纖維束或纖維織物包括 玻璃纖維、玄武巖纖維、芳綸纖維或碳纖維；樹(shù)脂包括不飽和聚酯、乙烯基樹(shù)脂、環(huán)氧樹(shù)脂 或酚醛樹(shù)脂，在拉擠成型工藝中也可在纖維束或纖維織物的外圍復(fù)合短切纖維氈。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的拉擠成型組裝式復(fù)合材料電線桿，其特征在于所述的外圓壁 部件(1)和內(nèi)圓壁部件(2)可采用熱塑性塑料通過(guò)擠出機(jī)制成。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的拉擠成型組裝式復(fù)合材料電線桿，其特征在于所述的外圓壁 部件(1)和內(nèi)圓壁部件(2)的數(shù)量?jī)?yōu)選為各8片。
專(zhuān)利摘要一種拉擠成型組裝式復(fù)合材料電線桿，主要包括外圓壁部件組成的外圓和內(nèi)圓壁部件組成的內(nèi)圓，所述外圓壁部件的一端為外壁端頭，另一端設(shè)有可與外壁端頭相卡合的外壁卡口槽，外圓壁部件的內(nèi)壁設(shè)有外卡合裝置，內(nèi)圓壁部件的一端為內(nèi)壁端頭，另一端為可與內(nèi)壁端頭相卡合的內(nèi)壁卡口槽，內(nèi)圓壁部件的外壁設(shè)有與外卡合裝置相配合的內(nèi)卡合裝置。
文檔編號(hào)E04H12/02GK201531137SQ20092004291
公開(kāi)日2010年7月21日 申請(qǐng)日期2009年6月29日 優(yōu)先權(quán)日2009年6月29日
發(fā)明者萬(wàn)里, 劉偉慶, 方海, 陸偉東 申請(qǐng)人:南京工業(yè)大學(xué)