CN204112828U - 一种钢管连接件 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供一种钢管连接件,用于输电线路钢管塔塔身中的主柱的连接,主柱设置在横截面为正方形的塔身的四个顶点,主柱之间设有斜杆和横杆,主柱与横杆之间设有斜杆,斜杆与主柱之间设有辅杆,辅杆水平和/或倾斜设置;其改进之处在于:主柱通过在上段钢管与下段钢管连接端设置的钢管连接件固定连接;连接件包括设置在连接端外壁并与其同轴的金属连接管;连接端和连接管对应间隔设置垂直其轴心的通孔,通孔中设置紧固件。本实用新型提供的钢管连接件,不但保证了钢管连接的安全可靠,同时也大大降低了工程造价,具有广阔的市场前景。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种连接件,具体讲涉及一种输电线路钢管塔的钢管连接件。
背景技术
钢管塔输电线路较之角钢塔输电线路具有更好的延性和承载性能,但是,由于前者因其制造成本较高制约了在输电线路中的推广和应用。钢管塔的高成本的重要因素之一就是钢管连接件成本过高。
目前,钢管塔的钢管之间的连接件普遍采用法兰,法兰连接分为柔性法兰和刚性法兰。柔性法兰的法兰盘较薄,为了避免法兰盘的翘曲,需在法兰盘和钢管之间焊接大量的加劲肋,连接节点显得臃肿且不美观;刚性法兰盘较厚,不需要加劲肋,节点简洁美观。为减少焊接工作量,在输电线路的钢管塔中普遍采用锻造法兰,锻造法兰属于刚性法兰的一种,其结构形式美观,受力安全可靠,但制造成本比较高。而且法兰在整个钢管塔中的比重较大,据统计法兰重量占整个钢管塔重量的20%-30%。采用法兰连接的钢管塔的性价比较差,不利于钢管塔在输电线路中的推广应用。因此需要提供一种组装方便制造成本低、安全性能好的输电线路钢管连接件。
实用新型内容
为了解决上述问题,本实用新型提供了一种钢管连接件,不但保证了钢管连接的安全可靠,同时也大大降低了工程造价,具有广阔的市场前景。
本实用新型的目的是采用下述技术方案实现的:
本实用新型提供的一种钢管连接件,所述连接件用于输电线路钢管塔塔身4中的主柱5的连接,所述主柱5设置在横截面为正方形的所述塔身4的四个顶点,所述主柱5之间设有斜杆6和横杆7,所述主柱5与横杆7之间设有斜杆6,所述斜杆6与主柱5之间设有辅杆8,所述辅杆8水平和/或倾斜设置;
其改进之处在于:所述主柱5通过在上段钢管12与下段钢管11连接端设置的钢管连接件固定连接;所述连接件包括设置在连接端外壁并与其同轴的金属连接管13;所述连接端和 连接管13对应间隔设置垂直其轴心的通孔,所述通孔中设置紧固件14。
其中,所述上段钢管12连接端内壁设有与其同轴的套管16,所述套管16设有与上段钢管12相对应的通孔。
其中,所述套管16为铁管或铝合金管或钢管,所述套管16与上段钢管12通过焊接连接。
其中,所述上段钢管12的直径D6小于等于下段钢管11的直径D5;所述连接管13的厚度t7=max(t5,t6)+2,所述连接管13的直径D7=max(D5,D6)+2t7,所述下段钢管11厚度为t5,所述上段钢管12厚度为t6。
其中,当所述上段钢管12的直径D6小于下段钢管11的直径D5,在所述连接管13与上段钢管12之间设置垫片15,所述垫片15设有与上段钢管12相对应的通孔,所述垫片的厚度
其中,所述紧固件14为螺栓,数量
其中,所述螺栓之间等距设置,所述螺栓为M12~M24,强度为4.8~8.8级,螺栓间距为40~80mm,螺栓与连接管13端部的最小端距为20mm~40mm。
其中,所述螺栓为M12、强度为4.8级、螺栓间距为40mm、螺栓与连接管13端部的最小端距为20mm;所述螺栓为M16、强度为5.8级、螺栓间距为50mm、螺栓与连接管13端部的最小端距为25mm;所述螺栓为M20、强度为6.8级、螺栓间距为60mm、螺栓与连接管13端部的最小端距为30mm;所述螺栓为M24、强度为8.8级、螺栓间距为80mm、螺栓与连接管13端部的最小端距为40mm。
其中,倾斜设置的所述主柱5的倾斜角度相等;所述主柱5底部设有与塔基连接的法兰10。
其中,所述斜杆6、横杆7和辅杆8的两端扁平并设有螺栓孔;所述主柱5、斜杆6、横杆7和辅杆8之间分别通过设置在其两端的插板9连接,并通过连接螺栓固定。
与现有技术相比,本实用新型达到的有益效果是:
1、本实用新型提供的钢管连接件,保证了钢管连接的安全可靠,比传统的钢管法兰连接的传力更加清晰。
2、本实用新型提供的钢管连接件,结构简单,安装方便。
3、本实用新型提供的钢管连接件,极大减轻了钢管塔的重量,大大降低了制造成本。
4、本实用新型提供的钢管连接件,通过设置套管有效提高了钢管连接端的受力能力。
5、本实用新型提供的钢管连接件,通过设置的垫片,加固了钢管连接端的连接强度
6、本实用新型提供的钢管连接件,大大降低了施工难度,并且便于维护,具有广阔的市场前景。
附图说明
图1是:输电线路钢管塔的结构示意图;
图2是:输电线路钢管塔塔身的俯视截面结构示意图;
图3是:输电线路钢管塔塔身的局部结构示意图;
图4是:本实用新型提供的钢管连接件的结构示意图;
图5是:上段钢管与下段钢管管径不相等时上段钢管与连接管连接的A-A剖面图;
图6是:上段钢管与下段钢管管径不相等时采用的垫片的结构示意图;
图7是:上段钢管与下段钢管管径不相等时的套管与上段钢管的连接剖面图;
图8是:上段钢管与下段钢管管径不相等时下段钢管与连接管连接的B-B剖面图;
图9是:上段钢管与下段钢管管径相等时上段钢管与连接管连接的A-A剖面图;
图10是:上段钢管与下段钢管管径相等时的套管与上段钢管的连接剖面图;
图11是:上段钢管与下段钢管管径相等时下段钢管与连接管连接的B-B剖面图;
其中:1、地线支架;2、上导线横担;3、下导线横担;4、塔身;5、主柱;6、斜杆;7、横杆;8、辅杆;9、插板;10、法兰;11、下段钢管;12、上段钢管;13、连接管;14、紧固件;15、垫片;16、套管。
具体实施方式
为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂,下面结合附图对本实用新型的具体实施方式做进一步的详细说明。
本实施例以钢管连接件为例,如图4至图11所示,本实用新型实施例提供的钢管连接件包括:下段钢管11、上段钢管12、连接管13、紧固件14、垫片15、套管16。将套管16放置在上段钢管12连接端内壁并焊接,下段钢管11与上段钢管12同轴设置,在其连接端外壁安装连接管13,并用紧固件14将其连接为一体。当上段钢管12直径小于下段钢管11的直径时,可在上段钢管12连接端外壁安装垫片15,然后通过紧固件14固定。上段钢管12和下段钢管11连接后即构成输电线路钢管塔的主柱5。考虑运输、安装等因素的影响,上段钢管12和下段钢管11的长度均不超过12m,主柱5由4~5根钢管连接而成;连接管13和套管 16为钢管、铁管或铝合金管。
输电线路钢管塔,如图1至图3所示,包括地线支架1、上导线横担2、下导线横担3、塔身4、主柱5、斜杆6、横杆7、辅杆8、插板9、法兰10。地线支架1、上导线横担2和下导线横担3由上而下依次设置在塔身4的顶部,横截面为正方形的塔身4包括分别设置在四个顶点的主柱5,主柱5沿同一角度向塔身4的中心倾斜;主柱5之间设有斜杆6和横杆7,主柱5与横杆7之间设有斜杆6、斜杆6与主柱5之间设有辅杆8;主柱5、斜杆6、横杆7和辅杆8之间分别通过插板9连接并用连接螺栓固定;主柱5的底部安装的法兰10与塔基连接。
其中,下段钢管11直径为D5,厚度为t5;上段钢管12直径为D6,厚度为t6;连接管13长度为L7,直径为D7,厚度为t7,单位mm,之间的关系为:t7=max(t5,t6)+2,D7=max(D5,D6)+2t7。
紧固件14为螺栓规格为M12、M16、M20、M24,强度可为4.8级、5.8级、6.8级、8.8级。数量并且均匀分布。螺栓间距不小于下列值:当螺栓为M12时,间距为40mm;当螺栓为M16时,间距为50mm;当螺栓为M20时,间距为60mm;当螺栓为M24时,间距为80mm。螺栓端距即螺栓距离连接管13端部的距离,不小于下列值,当螺栓为M12时,端距为20mm;当螺栓为M16时,端距为25mm;当螺栓为M20时,端距为30mm;当螺栓为M24时,端距为40mm。
连接管13的长度L7根据紧固件14的规格、数量、间距和端距而得到。
当下段钢管11的直径大于上段钢管12的直径,即D5>D6,如图5至图8所示,连接管13与上段钢管12之间需要增加垫片15,垫片15的厚度垫片15为弧形钢片或为相同厚度的钢管。为了便于上段钢管12与连接管13连接,需要根据紧固件14的规格,先在工厂将套管16与上段钢管12进行焊接,然后在施工现场,将连接管13套在下段钢管11外侧,紧固件14从钢管内侧穿过下段钢管11和连接管13,并在钢管外侧拧紧紧固件14;然后,将上段钢管11与下段钢管12中心线对齐,并插入连接管13内,将垫片15放置于上段钢管12和连接管13之间,将坚固件14穿过连接管13、垫片15和上段钢管12,与套管16连接。
当下段钢管11与上段钢管12的直径相等,即D5=D6,如图9至图11所示,上段钢管12与连接管13直接通过紧固件14连接;根据紧固件14的规格,先在工厂中将套管16焊接于 上段钢管12中相应的位置,然后在施工现场将连接管13套在下段钢管11外侧,紧固件14从钢管内侧穿过下段钢管11和连接管13,并在钢管外侧拧紧紧固件14;然后,将上段钢管12与下段钢管11中心线对齐,并插入连接管13内,紧固件14穿过连接管13和上段钢管12,并与套管16连接。
实施例1
当下段钢管11的直径大于上段钢管12的直径时,即D5>D6,上段钢管12的规格为Φ480×12,下段钢管11的规格为Φ508×14,连接端的压力为5933.76kN,连接管13采用钢管,紧固件14选用规格为M24的螺栓。
下段钢管11、上段钢管12和连接管13的化学成分,按质量百分比计为,C:0.18%,Si:0.55%,Mn:1.68%,p:0.025%,s:0.017%,TA1:0.044%,Nb:0.043%,V:0.066%,余量为Fe。通过上述材料制备的钢管具有较高的强度,良好的抗疲劳性能;高韧性和低的脆性转变温度;良好的冷成型性能和焊接性能;具有较好的搞腐蚀性能和一定的耐磨性能,使用寿命也大大提高。
单个螺栓承受的最大剪力为135.72kN,孔壁承压力为161.28kN,需要螺栓的个数为 上段钢管12与连接管13之间以及下段钢管11与连接管13之间布置3排螺栓,每排螺栓的个数为16个,螺栓14的总数为48个,满足要求。
上段钢管12的螺栓间距为满足要求,下段钢管5的螺栓间距为 满足要求。
连接管13的长度为L7=(40+80×2+40)×2=480mm,厚度t7=14+2=16mm,直径D7=508+16×2=540mm;垫片15的厚度为
实施例2
当上段钢管12与下段钢管11直径相同时,即D5=D6,上段钢管12规格为Φ508×12,下段钢管11规格为Φ508×14,节点压力5933.76kN,连接管13采用钢管,紧固件14选用规格为M24的螺栓。
下段钢管11、上段钢管12和连接管13的化学成分,按质量百分比计为,C:0.18%,Si:0.55%,Mn:1.68%,p:0.025%,s:0.017%,TA1:0.044%,Nb:0.043%,V:0.066%,余量为Fe。通过上述材料制备的钢管具有较高的强度,良好的抗疲劳性能;高韧性和低的脆性转变温度;良好的冷成型性能和焊接性能;具有较好的搞腐蚀性能和一定的耐磨性能,使用 寿命也大大提高。
单个螺栓承受的最大剪力为135.72kN,孔壁承压力为161.28kN,需要螺栓个数为 上段钢管12与连接管13之间以及下段钢管11与连接管13之间布置3排螺栓,每排螺栓个数为16个,螺栓总数为48个,满足要求。
上段钢管12的螺栓间距为满足要求,下段钢管11的螺栓间距为 满足要求。
连接管13的长度为L7=(40+80×2+40)×2=480mm,厚度t7=14+2=16mm,直径D7=508+16×2=540mm。
最后应当说明的是:以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非对其限制,尽管参照上述实施例对本实用新型进行了详细的说明,所属领域的普通技术人员应当理解:依然可以对本实用新型的具体实施方式进行修改或者等同替换,而未脱离本实用新型精神和范围的任何修改或者等同替换,其均应涵盖在本实用新型的权利要求范围当中。
Claims (10)
1.一种钢管连接件,所述连接件用于输电线路钢管塔塔身(4)中的主柱(5)的连接,所述主柱(5)设置在横截面为正方形的所述塔身(4)的四个顶点,所述主柱(5)之间设有斜杆(6)和横杆(7),所述主柱(5)与横杆(7)之间设有斜杆(6),所述斜杆(6)与主柱(5)之间设有辅杆(8),所述辅杆(8)水平和/或倾斜设置;
其特征在于:所述主柱(5)通过在上段钢管(12)与下段钢管(11)连接端设置的钢管连接件固定连接;所述连接件包括设置在连接端外壁并与其同轴的金属连接管(13);所述连接端和连接管(13)对应间隔设置垂直其轴心的通孔,所述通孔中设置紧固件(14)。
2.如权利要求1所述的钢管连接件,其特征在于,所述上段钢管(12)连接端内壁设有与其同轴的套管(16),所述套管(16)设有与上段钢管(12)相对应的通孔。
3.如权利要求2所述的钢管连接件,其特征在于,所述套管(16)为铁管或铝合金管或钢管,所述套管(16)与上段钢管(12)通过焊接连接。
4.如权利要求1所述的钢管连接件,其特征在于,所述上段钢管(12)的直径D6小于等于下段钢管(11)的直径D5;所述连接管(13)的厚度t7=max(t5,t6)+2,所述连接管(13)的直径D7=max(D5,D6)+2t7,所述下段钢管(11)厚度为t5,所述上段钢管(12)厚度为t6。
5.如权利要求4所述的钢管连接件,其特征在于,当所述上段钢管(12)的直径D6小于下段钢管(11)的直径D5,在所述连接管(13)与上段钢管(12)之间设置垫片(15),所述垫片(15)设有与上段钢管(12)相对应的通孔,所述垫片的厚度。
6.如权利要求1所述的钢管连接件,其特征在于,所述紧固件(14)为螺栓,数量 。
7.如权利要求6所述的钢管连接件,其特征在于,所述螺栓之间等距设置,所述螺栓为M12~M24,强度为4.8~8.8级,螺栓间距为40~80mm,螺栓与连接管(13)端部的最小端距为20mm~40mm。
8.如权利要求7所述的钢管连接件,其特征在于,所述螺栓为M12、强度为4.8级、螺栓间距为40mm、螺栓与连接管(13)端部的最小端距为20mm;所述螺栓为M16、强度为5.8级、螺栓间距为50mm、螺栓与连接管(13)端部的最小端距为25mm;所述螺栓为M20、强度为6.8级、螺栓间距为60mm、螺栓与连接管(13)端部的最小端距为30mm;所述螺栓为M24、强度为8.8级、螺栓间距为80mm、螺栓与连接管(13)端部的最小端距为40mm。
9.如权利要求1所述的钢管连接件,其特征在于,倾斜设置的所述主柱(5)的倾斜角 度相等;所述主柱(5)底部设有与塔基连接的法兰(10)。
10.如权利要求9所述的钢管连接件,其特征在于,所述斜杆(6)、横杆(7)和辅杆(8)的两端扁平并设有螺栓孔;所述主柱(5)、斜杆(6)、横杆(7)和辅杆(8)之间分别通过设置在其两端的插板(9)连接,并通过连接螺栓固定。
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CN106801533A (zh) * | 2017-03-16 | 2017-06-06 | 湖州飞剑杆塔制造有限公司 | 一种高强度组合式杆塔 |
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2014
- 2014-08-29 CN CN201420497310.4U patent/CN204112828U/zh active Active
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