CN110678617A - L形支架、相关系统以及组装方法 - Google Patents

Abstract

本公开内容涉及一种用于支架的安装座以及支架。安装座可包括前紧固表面、后表面以及位于前紧固表面和后表面之间的开口，该开口为大致呈颠倒的L形几何状，并贯穿安装座的整个宽度方向。该支架可包括互相垂直的第一节和第二节，第一节和第二节由复合材料组成，该复合材料内包括多种纤维。

Description

L形支架、相关系统以及组装方法

相关申请

本专利申请根据35U.S.C.§119(e)要求于2017年5月15日提交的美国临时专利申请第62/506,113号的优先权，将其内容以引用方式并入本文。

技术领域

本申请大致涉及应用于输电系统的支架、包括支架的系统以及组装方法。

背景技术

输电系统通常包括位于地面上的用于悬挂电源线的电线杆。电线杆通常由木材、钢或者混凝土制成。当多条电源线或其他的相关部件被支撑时，电线杆可包括一个水平的支架和一个支架的托架。支架通常由木材、钢或者聚合材料(例如，塑料或玻璃纤维)制成，并通过多种硬件部件与电线杆固定。支架可为一条或多条悬挂的电源线提供支撑。例如，该支架可与直接连接在悬挂的电源线上的陶瓷或复合绝缘体固定。

随着时间的推移，木制的支架会因为天气而变质或腐烂，这就降低了木制支架的强度并需要对其进行更换。木制的支架能够吸收水分并降低电绝缘性。因此，在经过木制支架时会有导电的风险，对电线的作业人员造成被电死的危险。另外，木制支架会因为木材内部的固有缺陷而承受不一致的强度。

将钢制的支架暴露于天气因素中会引起锈蚀，因此也会出现属于钢制材料的固有问题。另外，钢制支架缺少电力作业需要的电绝缘性。

在一些情况下，支架以空心管的形式做成。除非该空心管的腔体被一些材料填充或被封闭，否则鸟类、动物以及昆虫将会寄居在该腔体内，对一些部件造成损坏，出现安全问题，并且/或者干扰维修作业。未被填充或封闭的空心管也会吸收水分，随着时间推移会降解支架或提高其电活性。

附图说明

图1是本申请中一个具有支架以及安装座的系统的立体图。

图2是本申请中一个支架的剖开内部视图。

图3是图1所示支架的侧视图。

图4是本申请提供的一个支架的立体图。

图5是图1所示的安装座的立体图。

图6是用于单独支架的另一种安装座的立体图。

图7是本申请提供的一个具有两个支架和一个安装座的系统的分解视图。

图8是本申请提供支架以及可拆卸的撑杆的立体图。

图9是本申请提供的一种支架的立体图。

图10是本申请提供的一种支架的立体图。

具体实施方式

以下将结合附图描述本申请的多个方面，并用数字标注多个元件。结合以下的描述将更好地理解该多个元件之间的关系以及功能。然而本申请的方面不限于附图中的描绘或以下的明确描述。附图不需要完全复刻，在一些情况下，对于理解本申请的方面不必要的细节可以省略。

在本申请中，使用反意连接词意在包括连接词。使用定冠词或不定冠词不意在指示数量。特别地，引用“该”物体或“一”物体意在表示可能的多个这样的物体中的一个。

图1是具有支架102和安装座104的系统100的立体图。在一些非限制性示例性的实施例中，支架102通常为L形，以使第一节106和第二节108通常可互相垂直。其他的实施例中，也通常可采用其他形状的刚性结构部件，例如I形梁(如图9所示)或T形梁。如图1所示，第一节106可从第二节108延伸出来。虽然图1展示了第二节108大致指向下方(如大致为颠倒的L形几何状)，可以预计的是，根据安装的位置，支架102可以旋转以使第二节108大致指向上方(例如大致为L-形几何状)。

支架102可以是挤压成形的、组装的或者由复合材料做成。在一些实施例中，复合材料可以是将树脂覆盖玻璃纤维经过热模具拉制而成的增强塑料，例如拉挤玻璃纤维。图2展示了具有纤维110的支架102的一个剖开内部视图，该纤维110位于材料112内，例如塑料内。外涂层114可覆盖材料112以增加保护和/或强度。如图2所示，支架102可被连续地纤维增强，这样纤维10便可延长支架102的长度。纤维110延长的长度可以为支架102任意维度上的长度，例如纵向长度或横向长度。或者，支架102可以非连续性地纤维增强，例如纤维110不延长支架102的长度。非连续性纤维增强的支架102的纤维110的长度可以为几英寸至小于1毫米不定。非连续性纤维增强的支架102的纤维110可由例如短玻璃纤维组成。

支架102可以为连续结构，并且，如图3所示，可具有圆形或稍微弧形的内表面。在一些情况下，该圆形内表面可有助于将支架102插入到安装座104的开口内。或者，支架102可以为不连续的结构，由分开的第一节106和第二节108通过紧固件或者粘合剂连接以形成大致为L形几何状的支架。甚至当紧固件和粘合剂用来连接分开的第一节106和第二节108时，最终的支架仍然可具有圆形的内表面。下文将进行更具体的描述，通过紧固件，支架102适合与安装座104固定。

支架102可包括加强部，有助于支架102抗扭转和/或弯折。图4展示了一个非限制性示例性的实施例，支架102的第一节106的外侧具有加强臂116，第二节108的内边缘上具有加强片118。这些加强部可通过影响支架的惯性力矩来抗扭转和/或弯折。该加强部可以为能够提高抗扭转和/或弯折性的任何形式，例如臂状、片状、线条状、凹痕状或凸起状。该加强部可以位于支架的任意位置，并可以在制作支架的过程中添加至支架的结构中，或在支架制作后处理阶添加至支架的结构中。

悬挂的电源线或绝缘体可通过一个或多个附着组件(图中未示出)与支架102固定。在一些实施例中，附着组件可以为与现有的电线杆配合使用的一个或多个硬板、紧扣件和紧固装置。这样，本申请实施例提供的支架可与现有的硬件向后兼容。或者，悬挂的电源线或绝缘体可通过新的附着组件与支架102固定，其中新的附着组件被设置为与大致呈L形几何状的支架102配合使用，或被设置为分别安装于第一节106或第二节108上。

支架102的长度可根据使用情况调整。在一些情况下，支架102的长-宽面积约为3英尺×4英尺。具有这样适宜维度的支架102的仍然为轻量化的，其重量为约10磅至约15磅。然而，在其他情况下，根据特定的需要，支架102面积上的长度可更长/更短，并且/或者宽度可更宽/更窄。由于支架102的面积发生了变化，其重量也会因此发生变化。然而，支架102重量较轻这一特性可方便支架及其系统的运输、组装或移除。由于大致为L形几何状的多根支架可以沿着相似的方向排列放置以形成堆叠，因此该支架102还方便封装以及储藏。

支架102可以有多种用途。当现有电线杆支架降解了，支架102和安装座104可用来对其进行替换。或者，支架102和安装座104可用于新的组装。

图5是安装座104的立体图。安装座104包括开口502，开口502在形状上与支架102的侧截面形成互补，因此，安装座104被设置为可以收容支架102。支架102可以与安装座104的开口502对齐，经开口502滑入至安装座104内的理想位置。支架紧固孔504可用于将支架102固定在安装托架104内。开口502可位于前紧固表面506以及后表面508之间。在一些实施例中，支架紧固孔504可贯穿前紧固表面506而不贯穿后表面508。支架紧固孔504可被设置为(例如，利用其大小、形状以及位置)用于收容紧固件(图中未示出)。该紧固件可以为螺丝、螺栓、楔子、锚固件、固定针、挂钩或其他适宜的装置。当该紧固件螺旋拧入支架紧固孔中时，该支架紧固孔504中包括与之匹配的螺纹。当安装座104仅包括贯穿了前紧固表面506的支架紧固孔504时，支架102可以通过插入或固紧支架紧固孔504以与安装座104固定，以使紧固件对支架102的第二节108的一部分以及后表面508的内面施加作用力。

虽然图5展示的安装座104具有仅贯穿了整个前紧固表面506的支架紧固孔504，可以预见的是，在后表面508上可形成与之对应匹配的支架紧固后孔。这样配置，支架紧固孔504和支架紧固后孔可具有相似的大小、形状，并根据该配置，具有相似的螺纹，支架紧固孔504和支架紧固后孔具可沿同一轴线对齐。如此配置，通过将紧固件(如上文所描述的)插入支架紧固孔504、支架102以及支架紧固后孔中，使支架102与安装座104固定。在将支架102和安装座104安装到电线杆104上的过程中，紧固件还可固定在安装面，例如电线杆上，以提供额外的支撑以防止安装座104和支架102随时间推移而产生移位。将紧固件贯穿支架紧固孔504、支架102以及支架紧固后孔的准备工作可在将本系统安装至安装面之前或安装过程中进行。可进一步预想到地，支架102可包括收容紧固件的孔，该孔可与支架紧固孔504以及支架紧固后孔对齐。

安装座104可被设置为具有安装部510。安装部510可以为后表面508的延伸，以使安装部510的后表面以及后表面508位于相似的平面。如图5所示，安装部510的前表面512与前紧固表面506相比有一定缩进，即前紧固表面506延伸的长度小于整个后表面508的高度。支撑部514可与前紧固表面506以及后表面508的内部连接。支撑部514可沿着安装座的整个宽度延伸，并且当支架102已沿着开口502插入后，支撑部514可固定支架102的一部分。

安装部510设置有安装孔516。安装孔516可贯穿整个安装部510。安装孔516可被设置为(例如，利用其大小、形状以及位置)用于收容安装紧固件(图中未示出)。安装紧固件可以为螺丝、螺栓、楔子、锚固件、固定针、挂钩或其他适宜的装置。当该安装紧固件螺旋拧入安装孔516中时，该安装孔516中包括与之匹配的螺纹。

在制作过程中，开口502可通过任一切割技术实现，例如等离子切割、激光切割、水射流切割或其他能够制作出开口502的合适方法。

第二个实施例提供一种L形支架和安装座系统，安装座604可被设置为不具有支架紧固孔，如图6所示。在本实施例中，一个或多个紧扣(图中未示出)可被设置在开口602内。可将更小的支架与安装座604连接。第一支架的一边可沿开口602的第一侧插入到开口602中，而不需要将支架滑过整个开口602。开口602内沿安装座604的宽度方向的中间位置或靠近中间的位置设置有内部抵持件或止挡件，该抵持件或止挡件可防止第一支架插入至开口602超过其中间位置的更深处的位置，并且可以使第一保持组件将第一支架保持在第一支架所在的位置。第二支架可以从开口602的另一侧插入到安装座604的另一侧。第二支架可插入开口602至内部抵持件或止挡件所在的位置，使第二保持组件将第二支架保持在该位置。例如，图7展示了能够插入到一个安装座706中的两个支架702和704的分解视图。每个安装组件包括一个或多个弹簧或保持机构，例如唇状部件、块状部件或不平的片状部件，以对插入的支架施加作用力将该插入的支架保持在安装座604内的一定位置。在一些设置中，安装座604的外部可设置有快速释放按键或闩锁。启动该快速释放按键或闩锁可使与之相连的保持组件释放支架。通过这样的设置，一个快速释放按键或闩锁可使全部保持组件释放，但在其他设置中，可设置分开的快速释放按键或闩锁，使每个支架在不同的时间点被释放。采用安装组件以及快速释放按键或闩锁可便于支架的替换或拆除。

在一些实施例中，安装座604可包括位于其开口内(602以及位于安装座604另一侧的与开口602对应的开口)的自动调平弹簧。该自动调平弹簧可使分别插入的支架调平至接近于水平的平面，即使当安装座604固定在安装面时，可能不处于水平平面上。

在一些实施例中，支架102可与例如电线杆这样的结构相连接而不需要安装座。图8展示了支架102通过可拆卸的撑杆802与电线杆连接。在图8中，支架102可穿过孔804利用紧固件与电线杆直接连接，并且利用可拆卸撑杆802与电线杆连接。该紧固件可以为螺丝、螺栓、楔子、锚固件、固定针、挂钩或其他适宜的装置。当该紧固件螺旋拧入孔804中时，该孔804中包括与之匹配的螺纹。或者，支架102可利用安装座以及可拆卸撑杆连接于一结构上。

虽然某些实施例描述了包含复合材料的支架，该复合材料可以是通过热模具拉制树脂覆盖玻璃纤维而得到的增强塑料，例如拉挤玻璃纤维，通过其他方法和复合材料制成的支架也包含在本申请的范围内。例如，在另一个实施例中，支架复合材料可以是通过其他制备过程得到的玻璃纤维。上述其他制备过程不包括利用芯轴来制备玻璃纤维。不使用芯轴可形成不具有内部空腔的玻璃纤维支架，可增加支架的强度以及耐受性。在又一些实施例中，支架复合材料可以为带有臂的纤维材料或聚酯纤维材料。在又一些实施例中，支架复合材料可以是将多垫层的材料连接在一起增加强度和稳定性。例如，图9展示了具有I形的支架902的截面图。支架902为一种三明治式结构，内部材料904位于两层外部材料906之间。外部材料906可以为如上讨论的复合增强塑料。内部材料904可以为轻量化结构，例如结构性泡沫或蜂窝材料，即重量轻于外部材料906。使用轻量化结构可降低支架902的整体重量，并且可以降低成本。图10展示了另一个实施例中的支架1002，该支架1002为具有内部材料1004和外部材料1006的三明治式结构。该三明治式结构包括多层轻量化结构以及复合增强塑料，该多层轻量化结构以及复合增强塑料为任意层数并且以任意顺序排布。例如，图9展示了两个相邻的轻量化结构层被三明治式夹在外部的复合增强塑料层之间。

另外，可预见的是，安装座的其他设置也包含在本申请范围内。例如，在另一个实施例中，如图1、图5、图6和图7所描述的安装座类形包括后表面，该后表面包括曲面，该曲面与弧形的安装面，例如电线杆，在形状上互补。另外，如图1、图5、图6和图7所述的安装座类形可具有如图9和图10所述的三明治式结构。

描述特定实施例是为了说明本申请的各方面的使用方式。应该理解的是，本文描述的实施例及其各种方面的其他变换和修改的实施方式对于本领域技术人员将是显而易见的，本文描述的特定实施例不限制本公开内容的范围。

Claims (20)

1.一种用于支架的安装座，其特征在于，所述安装座包括：

前紧固表面；

后表面；以及

开口，所述开口位于所述前紧固表面和所述后表面之间，所述开口包含大致呈颠倒的L形几何状，且贯穿所述安装座的整个宽度方向。

2.根据权利要求1所述的安装座，其特征在于，所述前紧固表面延伸的长度小于所述后表面的整体高度。

3.根据权利要求2所述的安装座，其特征在于，所述前紧固表面的下部通过支撑件连接于与后表面相对的表面。

4.根据权利要求3所述的安装座，其特征在于，所述支撑件贯穿所述安装座的整个宽度方向。

5.根据权利要求1所述的安装座，其特征在于，还包括贯穿所述前紧固表面的第一孔。

6.根据权利要求5所述的安装座，其特征在于，还包括贯穿所述后表面的第二孔，所述第二孔与所述第一孔对齐。

7.根据权利要求2所述的安装座，其特征在于，还包括第三孔，所述第三孔贯穿所述后表面的一部分，所述后表面的一部分为超过了所述前紧固表面的部分。

8.一种支架，其特征在于，包括第一节和第二节，所述第一节和所述第二节彼此配合并互相垂直，其中，所述第一节和所述第二节由含有多种纤维的复合材料组成。

9.根据权利要求8所述的支架，其特征在于，所述多种纤维沿着所述支架的长度方向延伸。

10.根据权利要求8所述的支架，其特征在于，所述多种纤维不沿着所述支架的长度方向延伸。

11.根据权利要求8所述的支架，其特征在于，所述支架的至少一部分为三明治式的结构，所述三明治式的结构包括所述复合材料和一种轻量化材料。

12.根据权利要求11所述的支架，其特征在于，所述三明治式的结构包括交替排布的所述复合材料层和所述轻量化材料层。

13.根据权利要求11所述的支架，其特征在于，所述轻量化材料包括结构性泡沫或蜂窝材料。

14.根据权利要求8所述的支架，其特征在于，还包括增强部，所述增强部增加了支架的抗扭转性或抗弯折性。

15.根据权利要求14所述的支架，其特征在于，所述增强部沿所述支架的纵向延伸。

16.根据权利要求14所述的支架，其特征在于，所述增强部在所述第一节与所述第二节互相配合之后安装至支架上。

17.根据权利要求8所述的支架，其特征在于，所述第一节和所述第二节不是一体成形。

18.根据权利要求8所述的支架，其特征在于，所述第一节和所述第二节配合形成大致为L形几何状。

19.根据权利要求8所述的支架，其特征在于，所述第一节和所述第二节配合形成大致为I形梁的几何状。

20.根据权利要求8所述的支架，其特征在于，所述第一节和所述第二节配合形成大致为T形梁的几何状。

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