專利名稱：一種復(fù)合材料桿塔節(jié)點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)點連接裝置。
背景技術(shù)：
目前國內(nèi)外架空輸電線路中使用較為廣泛的桿塔主要有混凝土桿和鐵桿等幾類，我國IlOkV及以上電壓等級的輸電線路多采用鐵塔，使用過程中鐵塔已暴露出很多缺陷和亟待解決的問題，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對傳統(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，如強度高、重量輕、耐腐蝕、絕緣性好等特點，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、耐風能力差等缺陷，還能有效的利用絕緣性能壓縮線路的走廊寬度。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)約線路走廊效果，同時金屬材料的出現(xiàn)為桿塔減重和防雷布置都帶來了不便。例如申請?zhí)枮镃N201120062137. 1，發(fā)明名稱為“ー種復(fù)合材料桿塔用法蘭”的專
利，即公開了ー種金屬連接件-法蘭，法蘭包括法蘭盤、加勁板和鋼套管，鋼套管上裝有注膠孔，專利克服現(xiàn)有復(fù)合材料構(gòu)件連接困難、可靠性差等缺點，同時保證軸向力、彎矩和抗扭強度的要求。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?zhí)枮镃N201120136559. 9，發(fā)明名稱為“ー種帶有エ裝連接件的復(fù)合材料桿塔”的專利，其解決的技術(shù)問題是在保證機械強度的前提條件下，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，桿塔塔身上設(shè)置有預(yù)埋連接件，在復(fù)合材料橫擔根部設(shè)置有帶法蘭盤的金屬件，復(fù)合材料橫擔通過帶法蘭盤的金屬件和預(yù)埋連接件連接到桿塔塔身上，復(fù)合材料橫擔與桿塔塔身形成一體化。帶法蘭盤的金屬件同樣會帶來上述問題。同樣，申請?zhí)枮镃N201010118293. 5，發(fā)明名稱為“ー種電網(wǎng)輸電線用帶斜拉桿的人字型絕緣塔”的專利中，主桿與橫擔之間的連接亦采用金屬連接件。主桿和橫擔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)中存在一個問題，就是接頭處剪切強度較低，且粘合劑使用不方便、接頭強度往往不能滿足設(shè)計要求。采用復(fù)合材料連接主桿和橫擔，其材料結(jié)構(gòu)設(shè)計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)計和應(yīng)用具有必要性，也是復(fù)合桿塔應(yīng)用的難點之一。

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時，對復(fù)合材料桿塔絕緣性能的影響，和金屬連接件對桿塔重量和防雷布置帶來的問題；本發(fā)明充分利用塔頭帶電部分與接地部分的絕緣間隙，實現(xiàn)壓縮走廊和提高防雷的效果。為實現(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)點連接裝置，所述連接裝置包括主桿、抱箍和橫擔；其改進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壁，所述橫擔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的橫截面形狀相配合，所述抱箍通過插接底座與所述橫擔連接。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。本發(fā)明的再ー優(yōu)選技術(shù)方案為所述橫擔的外部設(shè)有傘裙，橫擔遠離主桿的一端設(shè)有掛點金具聯(lián)板?！け景l(fā)明的又ー優(yōu)選技術(shù)方案為所述主桿通過抱箍或斜拉桿與橫擔相連接。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，復(fù)合材料制成的抱箍重量相對于金屬法蘭其重量相對減少；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潔，且安裝過程中對抱箍進行螺栓限位以防止其受カ時繞主桿周向旋轉(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)合附圖對本發(fā)明進ー步說明。圖I是本發(fā)明第一實施例復(fù)合材料橫擔插接復(fù)合節(jié)點示意圖；圖2為本發(fā)明第一實施例抱箍結(jié)構(gòu)主視圖；圖3是本發(fā)明第一實施例抱箍結(jié)構(gòu)俯視圖；圖4為本發(fā)明第二實施例増加斜拉桿復(fù)合節(jié)點及錐形橫擔結(jié)構(gòu)示意圖；圖5為本發(fā)明第三實施例増加斜拉桿復(fù)合節(jié)點及柱形橫擔結(jié)構(gòu)示意圖；附圖標記I -主桿，2-抱箍，3-橫擔，4-掛點金具聯(lián)板,5-抱箍主體，6-插接底座，7-加強壁，8-反向鎖止斜臺，9-斜拉桿。
具體實施方式
下面結(jié)合實例對本發(fā)明進行詳細的說明。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題，達到提高復(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3和節(jié)點抱箍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3抱箍2區(qū)域連接處機加工，小端頭部位，設(shè)置ー個拱形頂帽，為防止雨水進入；所述橫擔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)點抱箍2采用樹脂傳遞模塑成型，與橫擔3插接底座6的部位設(shè)有凸臺反向鎖死結(jié)構(gòu)，即反向鎖止斜臺8。復(fù)合材料橫擔3與主桿I的連接有兩種形式,一種通過抱箍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3連接采用掛點金具聯(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3/主桿I連接形式相同。本發(fā)明通過全復(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3的連接形式，其中抱箍2、主桿I及橫擔3采用的材料不只限于玻璃纖維和環(huán)氧樹脂，也可以選擇具有相同功能的其他纖維及樹脂原料。本發(fā)明針對各種纖維及樹脂成型的節(jié)點結(jié)構(gòu)進行說明。本發(fā)明第一實施例以橫擔3直接通過抱箍2插接形式與主桿I連接的裝置進行說明。圖I為本發(fā)明第一實施例復(fù)合材料橫擔插接復(fù)合節(jié)點示意圖，如圖I所示，本實施例中的全復(fù)合節(jié)點連接裝置具體包括主桿I、抱箍2、橫擔3和掛點金具聯(lián)板4。抱箍2是根據(jù)主桿I尺寸及安裝位置進行模具設(shè)計成型，施工過程首先安裝主桿I后，進行抱箍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的順導線方向進行開孔并采用復(fù)合材料螺栓限位。然后將橫擔3根部插入抱箍2，插接過程中采用常溫膠粘劑潤滑配合，插入以后通過抱箍2的斜臺反向限位結(jié)構(gòu)防止橫擔受外力拔出。掛點金具聯(lián)板4用來連接絕緣子和導線。本實施例具體抱箍結(jié)構(gòu)見圖2和圖3所示，抱箍2包括抱箍主體5、插接底座6和加強壁7，插接底座6的端部設(shè)有反向鎖止斜臺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3的圓筒結(jié)構(gòu)，外部由加強壁7進行加強，插接底座6與加強壁7之間用短纖維復(fù)合材料填充，増加整體強度和剛度。反向鎖止斜臺8用來防止橫擔3受到向外應(yīng)カ拔出。本發(fā)明第二實施例采用在第一實施例基礎(chǔ)上增加斜拉桿增強形式，圖4為本發(fā)明第二實施例増加斜拉桿復(fù)合節(jié)點及錐形橫擔結(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連接采用實施例一相似復(fù)合材料插接結(jié)構(gòu)，與橫擔3連接采用金屬螺栓連接。圖5為本發(fā)明第三實施例増加斜拉桿復(fù)合節(jié)點及柱形橫擔結(jié)構(gòu)示意圖。斜拉桿9與第二實施例相同結(jié)構(gòu)，橫擔3采用拉擠エ藝成型，為圓柱形結(jié)構(gòu)，節(jié)點與第一實施例和第ニ實施例相同。此處已經(jīng)根據(jù)特定的示例性實施例對本發(fā)明進行了描述。對本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說在不脫離本發(fā)明的范圍下進行適當?shù)奶鎿Q或修改將是顯而易見的。示例性的實施例僅僅是例證性的，而不是對 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)點連接裝置，所述連接裝置包括主桿(I)、抱箍(2)和橫擔(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)和加強壁(7)，所述橫擔(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)點連接裝置，其特征在于所述插接底座(6)與橫擔(3)的橫截面形狀相配合，所述抱箍(2)通過插接底座(6)與所述橫擔(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(8)。
4.如權(quán)利要求I所述的ー種復(fù)合材料桿塔節(jié)點連接裝置，其特征在于所述橫擔(3)的外部設(shè)有傘裙，橫擔(3)遠離主桿(I)的一端設(shè)有掛點金具聯(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)點連接裝置，其特征在于所述主桿(I)通過抱箍(2)或斜拉桿(9)與橫擔(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時，對復(fù)合材料桿塔絕緣性能的影響，和金屬連接件對桿塔重量和防雷布置帶來的問題。裝置主要包括連接裝置包括主桿、抱箍和橫擔；抱箍包括抱箍主體、插接底座和加強壁，所述橫擔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)點抱箍采用樹脂傳遞模塑成型，與橫擔插接部位有凸臺反向鎖死結(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，實現(xiàn)壓縮走廊和提高防雷的效果。
文檔編號E04H12/24GK102839845SQ201210307000
公開日2012年12月26日 申請日期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 申請人:中國電力科學研究院, 遼寧省電力有限公司, 遼寧省電力有限公司丹東供電公司, 國家電網(wǎng)公司