CN105485109A - 复合材料杆塔插接节点连接结构及其组装方法 - Google Patents

复合材料杆塔插接节点连接结构及其组装方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种复合材料杆塔插接节点连接结构及其组装方法，其连接结构包括外套管与内套管，外套管底部插接在内套管的顶部，外套管与内套管通过长螺栓实现防扭连接，外套管底部对称的设置有两个腰圆孔，每个腰圆孔内部设置有垫圈，所述垫圈嵌设在腰圆孔内，垫圈比腰圆孔小，内套管顶部对称的设置有两个圆孔，长螺栓分别穿过两个腰圆孔、两个内孔及两个圆孔通过锁紧装置固定；所述长螺栓与垫圈之间设置有大垫片，锁紧装置与垫圈之间设置有大垫片。本发明复合材料杆塔插接节点连接结构稳定性强，使用寿命长，降低了制造和维护成本。

Description

复合材料杆塔插接节点连接结构及其组装方法
技术领域
本发明涉及杆塔插接节点连接结构，更具体地说，涉及一种复合材料杆塔插接节点连接结构及其组装方法。
背景技术
传统的输电插接杆横截面都是多边形，具有天然的防扭转作用，但是截面为圆形的复合材料杆塔插接后却没有这种防扭转的作用，必须增加一套防扭转的结构或者装置，传统的防扭转的做法就是插接后再查节部位钻孔装入螺栓防扭，这样又带来一个问题，因为架线后和长时间的风吹舞动造成插接部位外套管会下滑，这样就会在螺栓处应力会很大，造成运行安全。
发明内容
本发明要解决的技术问题在于，提供一种稳定性强的复合材料杆塔插接节点连接结构及其组装方法。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：构造一种复合材料杆塔插接节点连接结构，包括外套管与内套管，外套管底部插接在内套管的顶部，外套管与内套管通过长螺栓实现防扭连接，外套管底部对称的设置有两个腰圆孔，每个腰圆孔内部设置有垫圈，垫圈中心设置内孔，所述垫圈嵌设在腰圆孔内，垫圈比腰圆孔小，内套管顶部对称的设置有两个圆孔，长螺栓分别穿过两个腰圆孔、两个内孔及两个圆孔通过锁紧装置固定；所述长螺栓与垫圈之间设置有大垫片，锁紧装置与垫圈之间设置有大垫片。
按上述方案，所述外套管底部有锥度，所述内套管顶部有锥度。
按上述方案，所述锁紧装置包括并紧的双螺母或者或锁紧螺母。
按上述方案，所述长螺栓与外套管、内套管接触部位没有螺纹。
按上述方案，所述长螺栓的端部有锥度。
按上述方案，所述垫圈由金属材料或复合材料制成，垫圈的厚度大于等于腰圆孔的壁厚。
按上述方案，所述垫圈弧度与内套管贴合部位的弧度一致。
本发明还提供了一种复合材料杆塔插接节点连接结构的组装方法，包括以下步骤：
S1、将内套管的顶部插入底部开设有腰圆孔的外套管中；
S2、先在一侧的腰圆孔内嵌设入垫圈，在内套管上钻孔，再在另外一侧的腰圆孔内嵌设入垫圈，在内套管的以外一侧钻孔；
S3、在长螺栓上穿入一个大垫片，将长螺栓的螺杆头分别穿过两个垫圈与内套管的圆孔，然后在螺杆头上套装大垫片和锁紧装置。
实施本发明的复合材料杆塔插接节点连接结构及其组装方法，具有以下有益效果：
1、外套管上开设了腰圆孔，然后嵌设了垫圈，外套管与垫圈之间为面面接触，增加了接触面，增加整个杆塔的稳定性。
2、外套管与内套管通过长螺栓防扭连接，且长螺栓穿过垫圈，也为面面接触，增加了接触面，也减少了受力部件的应力集中。
3、垫圈比腰圆孔小，当外套管受外界影响下降一定距离时，垫圈的顶部也不会与外套管接触，垫圈和长螺栓不会承受外套管的重力，延长了长螺栓的使用寿命，提高了整个连接结构的稳定性。
4、在地面组装后起吊的时候如果吊绳绑在整个杆塔的最上端，插接部位如果预插不紧，可以防止两节杆塔脱离，施工更加安全。
附图说明
下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明，附图中：
图1是本发明复合材料杆塔插接节点连接结构的结构示意图；
图2是垫圈的结构示意图。
具体实施方式
为了对本发明的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图详细说明本发明的具体实施方式。
如图1、图2所示，本发明的复合材料杆塔插接节点连接结构包括外套管1、内套管2及长螺栓3。
外套管1底部为上小下大的有一定锥度的形状，内套管2顶部为上大下小的有一定锥度的形状。内套管2的顶部插入外套管1的顶部，互相配合，相互卡死。
外套管1的底部对称的开设有两个腰圆孔8，位于同一水平高度。每个腰圆孔8内部设置有垫圈7，垫圈7的外部轮廓与腰圆孔8形状一致。垫圈7嵌设在腰圆孔8内，垫圈7比腰圆孔8小。垫圈7的外侧的圆弧面与腰圆孔8的四周圆弧面完全贴合，垫圈7的中心开设了圆形的内孔6。内套管2顶部对称的设置有圆孔，位于同一水平高度。长螺栓3分别穿过两个垫圈7与内套管2的两个圆孔，用锁紧装置5固定，在一端的长螺栓3与垫圈7之间垫设有大垫片4，在另一端的垫圈7与锁紧装置5之间也设有大垫片4。在本案例中用双螺母并紧实现紧固。
长螺栓3环向布置有多根，分别位于不同的高度，上下稍有错位即可，设置多根长螺栓3可以加强抵挡扭转力。
长螺栓3与外套管1、内套管2接触部分没有螺纹，这样在产生扭转力时，螺杆与垫圈7的内孔6、内套管2的圆孔接触较大，近似为面，由传统的线面接触，变为面面接触，增大接触受力面积，减小受力部件的应力集中。垫圈7外部轮廓为腰圆形，内孔6为圆形，这样可以确保当有扭转力产生时外套管1内设置的腰圆孔8与垫圈7为面面接触，增大接触受力面积。长螺栓3的端部设置有一定锥度，便于长螺栓3从几个孔洞穿出。
垫圈7采用金属材质，也可以采用复合材料，垫圈7的厚度，与外套管1上腰圆孔8周围的壁厚相同，或者略厚。
本发明还提供了上述复合材料杆塔插接节点连接结构的组装方法，具体如下：
外套管1为在工厂定制底部开设有腰圆孔8的成品，先将内套管2顶部插入外套管1底部，插接到规定深度后，将垫圈7嵌入侧面的外套管1的腰圆孔8内，然后通过手工钻穿过垫圈7中心的圆孔，将内套管2钻穿，再将另外一个垫圈7嵌入另外一侧的外套管1的腰圆孔8内，同样通过手工钻穿过垫圈7中心的圆孔，将另外一个内套管2钻穿，最后将长螺栓3上穿上大垫片4，接着将长螺栓3对穿圆孔，在螺栓另外一头穿上大垫片4，用双螺母扭紧。
除了现场钻孔外，也可以控制好插接尺寸和插接方向，将外套管1的腰圆孔8和内套管2圆孔都在工厂加工后，现场直接装配，省去现场手工钻一个工序。
上面结合附图对本发明的实施例进行了描述，但是本发明并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，而不是限制性的，本领域的普通技术人员在本发明的启示下，在不脱离本发明宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可做出很多形式，这些均属于本发明的保护之内。

Claims (9)

1.一种复合材料杆塔插接节点连接结构，其特征在于，包括外套管(1)与内套管(2)，外套管(1)底部插接在内套管(2)的顶部，外套管(1)与内套管(2)通过长螺栓(3)实现防扭连接，外套管(1)底部对称的设置有两个腰圆孔(8)，每个腰圆孔(8)内部设置有垫圈(7)，垫圈(7)中心设置内孔(6)，所述垫圈(7)嵌设在腰圆孔(8)内，垫圈(7)比腰圆孔(8)小，内套管(2)顶部对称的设置有两个圆孔，长螺栓(3)分别穿过两个腰圆孔(8)、两个内孔(6)及两个圆孔通过锁紧装置(5)固定；所述长螺栓(3)与垫圈(7)之间设置有大垫片(4)，锁紧装置(5)与垫圈(7)之间设置有大垫片(4)。
2.根据权利要求1所述的复合材料杆塔插接节点连接结构，其特征在于，所述外套管(1)底部有锥度，所述内套管(2)顶部有锥度。
3.根据权利要求1所述的复合材料杆塔插接节点连接结构，其特征在于，所述锁紧装置(5)包括并紧的双螺母或锁紧螺母。
4.根据权利要求1所述的复合材料杆塔插接节点连接结构，其特征在于，所述长螺栓(3)与外套管(1)、内套管(2)接触部位没有螺纹。
5.根据权利要求1所述的复合材料杆塔插接节点连接结构，其特征在于，所述长螺栓(3)的端部有锥度。
6.根据权利要求1所述的复合材料杆塔插接节点连接结构，其特征在于，所述垫圈(7)由金属材料或复合材料制成，垫圈(7)的厚度等于腰圆孔(8)的壁厚。
7.根据权利要求1所述的复合材料杆塔插接节点连接结构，其特征在于，所述垫圈(7)弧度与内套管(2)贴合部位的弧度一致。
8.根据权利要求1所述的复合材料杆塔插接节点连接结构，其特征在于，所述长螺栓(3)环向均匀布置多根，分别位于不同的高度。
9.一种权利要求1所述的复合材料杆塔插接节点连接结构的组装方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1、将内套管(2)的顶部插入底部开设有腰圆孔(8)的外套管(1)中；
S2、先在一侧的腰圆孔(8)内嵌设入垫圈(7)，在内套管(2)上钻孔，再在另外一侧的腰圆孔(8)内嵌设入垫圈(7)，在内套管(2)的以外一侧钻孔；
S3、在长螺栓(3)上穿入一个大垫片(4)，将长螺栓(3)的螺杆头分别穿过两个垫圈(7)与内套管(2)的圆孔，然后在螺杆头上套装大垫片(4)和锁紧装置(5)。
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