本發(fā)明屬于復(fù)合桿塔制造技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種復(fù)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(yùn)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(qiáng)度高、耐腐蝕等諸多優(yōu)點(diǎn)的復(fù)合材料桿塔，以復(fù)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(yùn)維成本。

目前，復(fù)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(fù)合材料桿塔。在生產(chǎn)復(fù)合電桿過程中，增強(qiáng)材料玻璃纖維紗以接近軸向均勻鋪放能夠增強(qiáng)電桿的抗彎強(qiáng)度和模量，即采用小角度纏繞技術(shù)，而要實(shí)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(qiáng)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(fù)雜繁瑣，耗時(shí)耗工，費(fèi)用高。金屬針環(huán)一套成本為500元左右，1小時(shí)只能加工2套。由于焊接制作的差異性，會(huì)有10％的針環(huán)在使用中因強(qiáng)度低而造成針環(huán)折斷或者彎曲，造成原材料報(bào)廢及模具的不可逆損傷，復(fù)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(bào)廢，嚴(yán)重情況下?lián)p失費(fèi)用大約在2萬元每次。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中存在的上述不足，提供一種可重復(fù)多次使用的復(fù)合材料電桿纏繞模具用針環(huán)，保證所制備的復(fù)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(fù)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(fù)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(gè)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(zhǎng)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(fù)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(fù)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(fù)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(shí)現(xiàn)小角度纏繞制備復(fù)合材料桿塔，并且該針環(huán)可重復(fù)利用10次，提高了復(fù)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(jiǎn)單，加工效率高，1小時(shí)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(fù)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(shí)施例1所制備的復(fù)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(shí)施例1所制備的復(fù)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(shí)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(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)描述。

實(shí)施例1

針對(duì)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(shí)施例中，該復(fù)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(gè)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(duì)大、小環(huán)進(jìn)行受力分析，發(fā)現(xiàn)在復(fù)合材料桿塔制備過程中大環(huán)1受力較小，在滿足力學(xué)強(qiáng)度的前提下可采用經(jīng)濟(jì)型材料替代金屬材料，本申請(qǐng)人經(jīng)過試驗(yàn)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(gè)φ4.3mm的孔，大環(huán)1沿圓周均勻鉆150個(gè)φ4.3mm的孔，將鋼釘3(長(zhǎng)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(dòng)，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(fù)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(shí)施例制備針環(huán)成本約150元左右，并且一小時(shí)可加工10套。

使用時(shí)將大、小針環(huán)固定在模具兩端，在鋼釘上涂覆潤(rùn)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(fù)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?zé)魳渲?，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(fù)利用。

由以上對(duì)本發(fā)明實(shí)施例的詳細(xì)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(shí)針環(huán)易折斷或彎曲的問題，提高了復(fù)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(shí)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(shí)施方式，然而本發(fā)明并不局限于此。對(duì)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(shí)質(zhì)的情況下，可以做出各種變型和改進(jìn)，這些變型和改進(jìn)也視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。