CN103899126B - 一种提高输电铁塔稳定性的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种提高输电铁塔稳定性的方法，包含如下步骤：1）、将结构角钢A底部和结构角钢B顶部对齐；2）、分别在连接角钢C背面和连接角钢D正面涂抹润滑剂；3）、分别将连接角钢C和连接角钢D同向贴合于步骤1）的结构角钢A和结构角钢B的连接部位，使连接角钢C背面与结构角钢A和结构角钢B接触，连接角钢D正面与角钢1和角钢2接触，同时使结构角钢A、结构角钢B、连接角钢C和连接角钢D上的螺孔对齐；4）、用螺栓固定结构角钢A、结构角钢B、连接角钢C和连接角钢D，并进行预紧；5）、用电阻丝缠绕于连接角钢C和连接角钢D外周，采用保温材料包覆，通电加热；6）、移除保温材料和电阻丝。本发明所述方法能够明显提高角钢固定时的螺栓预紧力，从而提高输电铁塔在外部环境中长期使用的结构稳定性，降低维修成本，减少事故率。
Description
技术领域
本发明包括一种螺栓预紧前在角钢接触面间涂润滑剂(闪点≤200℃)提高角钢螺栓预紧力及预紧后加热去除润滑剂方法组合。
背景技术
螺栓连接广泛应用生活、工业各个领域，尤其在电力工业中，输电杆塔几乎全部采用螺栓铰接。输电铁塔承受环境风交变载荷振动，持续发生振动会导致螺栓松脱，研究结果表明铁塔螺栓的松脱是导致铁塔失稳的一个重要因素。铁塔稳定性不仅与所处气象环境有关，还与自身连接螺栓的预紧力有密切关系。螺栓安装时预紧力越大，同样的环境状态下越不易发生螺栓松脱，铁塔的稳定性越高。
采用对接触面涂抹润滑剂的方法能有效降低摩擦力，提高螺栓对角钢的预紧力，但润滑剂涂抹后若不去除残存于角钢表面易造成角钢紧固后振动下松动，本方法设计了一种螺栓预紧前在角钢接触面间涂抹润滑剂提高螺栓预紧力和预紧完成后加热去除润滑剂的方法，有效提高输电铁塔的角钢连接稳定性。
发明内容
本发明的目的在于提供一种提高输电铁塔稳定性的方法。
为实现本发明的目的，本发明提供的技术方案为：
一种提高输电铁塔稳定性的方法，包含如下步骤：
1)、将结构角钢A底部和结构角钢B顶部对齐；
2)、分别在连接角钢C背面和连接角钢D正面涂抹润滑剂；
3)、分别将连接角钢C和连接角钢D同向贴合于步骤1)的结构角钢A和结构角钢B的连接部位，使连接角钢C背面与结构角钢A和结构角钢B接触，连接角钢D正面与结构角钢A和结构角钢B接触，同时使结构角钢A、结构角钢B、连接角钢C和连接角钢D上的螺孔对齐；
4)、用螺栓固定结构角钢A、结构角钢B、连接角钢C和连接角钢D，并进行预紧；
5)、用电阻丝缠绕于连接角钢C和连接角钢D外周，采用保温材料包覆，通电加热；
6)、移除保温材料和电阻丝。
进一步地，本发明所述的提高输电铁塔稳定性的方法中，步骤2)所述的润滑剂闪点m≤200℃。
优选地，本发明所述的提高输电铁塔稳定性的方法中，步骤2)所述的润滑剂选自美孚威格力1405、美孚威格力1409和工业黄油。
美孚威格力1405、美孚威格力1409和工业黄油均为市售的润滑剂，闪点均在200℃以下。
进一步地，本发明所述的提高输电铁塔稳定性的方法中，步骤5)中的加热温度为(m+5)～(m+10)℃。
进一步地，本发明所述的步骤5)中的电阻丝缠绕每圈间距为10～20mm。
进一步地，步骤5)的加热时间为30～60min。
优选地，步骤5)的加热时间为50～60min。
优选地，本发明所述的提高输电铁塔稳定性的方法中，步骤5)中所述保温材料为厚度为5cm的保温棉。
本发明技术方案可实现以下技术效果：
1、输电铁塔承受环境风交变载荷振动，持续发生振动会导致螺栓松脱，研究结果表明铁塔螺栓的松脱是导致铁塔失稳的一个重要因素。铁塔稳定性不仅与所处气象环境有关，还与自身连接螺栓的预紧力有密切关系。螺栓预紧前在角钢接触面间涂抹润滑剂能有效降低角钢接触面之间的摩擦力，低摩擦使预紧时角钢间更易发生微小滑动，调整到更适于紧固的位置，保证螺栓对角钢产生更大的预紧力。采用本发明方法可提高输电铁塔在外部环境长期使用中的结构稳定性，降低维修成本，减少事故率。
2、当螺栓预紧完成后角钢表面润滑剂如不及时去除，铁塔随环境载荷(风、雨、冰、温差等)振动时，角钢易滑动使预紧力降低。在角钢预紧完成后及时采用电阻丝加热去除润滑剂能使角钢不易相互滑动，保持螺栓对角钢的预紧力。
3、本设计中润滑剂采用闪点≤200℃的润滑剂，主要基于在保证润滑的同时去除方便，对角钢影响小。经考察，当温度≤200℃时，角钢无明显氧化和组织转变，对角钢强度和耐腐蚀性影响均很小。
4、本方法加热至比润滑剂闪点高5-10℃，保温一段时间除去角钢表面润滑剂，本发明通过试验优选了润滑剂种类、加热的温度范围、加热时间以及电阻丝缠绕密度，能够在节能降耗的基础上达到去除润滑剂的目的。
附图说明
图1本发明结构示意图
其中，1结构角钢A，2结构角钢B，3连接角钢C，4连接角钢D，5螺栓，6电阻丝，7保温材料。
具体实施方式
本发明所述实施方式仅为本发明的优选实施例，而并非本发明可行实施的穷举。对于本领域一般技术人员而言，在不背离本发明原理和精神的前提下对其所作出的任何显而易见的改动，都应当被认为包含在本发明的权利要求保护范围之内。
实施例1
一种提高输电铁塔稳定性的方法，包含如下步骤：
1)、将结构角钢A底部和结构角钢B顶部对齐；
2)、分别在连接角钢C背面和连接角钢D正面涂抹美孚威格力1405；
3)、分别将连接角钢C和连接角钢D同向贴合于步骤1)的结构角钢A和结构角钢B的连接部位，使连接角钢C背面与结构角钢A和结构角钢B接触，连接角钢D正面与结构角钢A和结构角钢B接触，同时使结构角钢A、结构角钢B、连接角钢C和连接角钢D上的螺孔对齐；
4)、用螺栓固定结构角钢A、结构角钢B、连接角钢C和连接角钢D，并进行预紧；
5)、用电阻丝缠绕于连接角钢C和连接角钢D外周，电阻丝缠绕每圈间距为20mm，采用厚度为5cm的保温棉包覆，通电加热至167℃，保温加热50min；
6)、移除保温棉和电阻丝。
实施例2～6对润滑剂及加热温度的考察
操作与实施例1相同，仅以下参数相应变化，如表1所示。
表1实施例2～6的参数变化
实施例7～11对加热时间及电阻丝缠绕密度的考察
操作与实施例1相同，仅以下参数相应变化，如表2所示。
表2实施例7～11的参数变化
对比例1～4其他润滑剂对比
操作与实施例1相同，仅以下参数相应变化，如表3所示。
表3对比例1～4的参数变化
注：长城J6005W-40，长城J600SN5W-30，金美孚一号均为市售常用润滑剂。
对比例5～8加热时间和电阻丝缠绕圈间距考察
操作与实施例1相同，仅以下参数相应变化，如表4所示。
表4对比例5～8的参数变化
对比例9
按如下步骤操作：
1)、将结构角钢A底部和结构角钢B顶部对齐；
2)、分别将连接角钢C和连接角钢D同向贴合于步骤1)的结构角钢A和结构角钢B的连接部位，使连接角钢C背面与结构角钢A和结构角钢B接触，连接角钢D正面与角钢1和角钢2接触，同时使结构角钢A、结构角钢B、连接角钢C和连接角钢D上的螺孔对齐；
3)、用螺栓固定结构角钢A、结构角钢B、连接角钢C和连接角钢D，并进行预紧。
实施例12对实施例1～11及对比例1～9稳定性试验
对实施例1～11及对比例1～8的方法应用于输电铁塔的安装，在风力为4～5级，温度为18～23℃、湿度为45～50％的环境中使用2年，对角钢连接螺栓的预紧力进行检测，结果见表5及表6：
表5实施例1～11的稳定性试验结果
表6对比例1～9的稳定性试验结果
上述试验结果说明：
1、实施例1～9采用本发明的方法，与对比例9相比，能明显提高输电铁塔的稳定性；
2、对比例1～4说明采用闪点高于200℃的润滑剂，只有加热温度高于200℃才能方便将润滑剂去除，如果加热温度过高，导致输电铁塔在长期使用中容易锈蚀，加热温度达不到则导致润滑剂不能完全去除，在输电铁塔使用中角钢预紧力快速下降，导致稳定性下降；
3、对比例5～6说明，加热温度小于30min可能导致润滑剂不能完全去除，输电铁塔使用中角钢预紧力大幅下降，影响输电铁塔稳定性；
4、对比例7～9考察了电阻丝缠绕的密度，缠绕圈间距大于20可能影响润滑剂的快速去除，导致输电铁塔稳定性下降。
Claims (8)
1.一种提高输电铁塔稳定性的方法，其特征在于：包含如下步骤：
1）、将结构角钢A底部和结构角钢B顶部对齐；
2）、分别在连接角钢C背面和连接角钢D正面涂抹润滑剂；
3）、分别将连接角钢C和连接角钢D同向贴合于步骤1）的结构角钢A和结构角钢B的连接部位，使连接角钢C背面与结构角钢A和结构角钢B接触，连接角钢D正面与结构角钢A（1）和结构角钢B（2）接触，同时使结构角钢A、结构角钢B、连接角钢C和连接角钢D上的螺孔对齐；
4）、用螺栓固定结构角钢A、结构角钢B、连接角钢C和连接角钢D，并进行预紧；
5）、用电阻丝缠绕于连接角钢C和连接角钢D外周，采用保温材料包覆，通电加热；
6）、移除保温材料和电阻丝。
2.如权利要求1所述的提高输电铁塔稳定性的方法，其特征在于：步骤2）所述的润滑剂闪点m≤200℃。
3.如权利要求2所述的提高输电铁塔稳定性的方法，其特征在于：步骤2）所述的润滑剂选自美孚威格力1405、美孚威格力1409和工业黄油。
4.如权利要求2所述的提高输电铁塔稳定性的方法，其特征在于：加热温度为（m+5）~（m+10）℃。
5.如权利要求4所述的提高输电铁塔稳定性的方法，其特征在于：电阻丝缠绕每圈间距为10～20mm。
6.如权利要求5所述的提高输电铁塔稳定性的方法，其特征在于：步骤5）的加热时间为30～60min。
7.如权利要求6所述的提高输电铁塔稳定性的方法，其特征在于：步骤5）的加热时间为50～60min。
8.如权利要求5所述的提高输电铁塔稳定性的方法，其特征在于：步骤5）中所述保温材料为厚度为5cm的保温棉。
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