CN206220625U - 纤维增强复合材料输配电杆的连接结构 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了纤维增强复合材料输配电杆的连接结构，包括芯棒，芯棒的一端连有法兰盘，芯棒外套设有复合材料电杆，芯棒上设有多个垂直于芯棒轴线的定位杆，复合材料电杆上有定位孔B，所述为复合材料电杆在缠绕成型工艺中，定位杆在复合材料电杆上形成的孔。本实用新型通过在复合材料电杆缠绕成型过程中，将带有芯棒的法兰盘预埋入复合材料电杆一端，并预留出定位孔B，因此通过芯棒与复合材料电杆之间的摩擦力就可以实现法兰盘与复合材料电杆的固定连接，通过设置在芯棒上的定位杆与定位孔B的相互作用，加强复合材料电杆与芯棒之间连接，此种结构避免了胶接带来的强度不够的问题，同时解决了打孔对电杆的结构造成破坏的问题。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种电杆的连接结构，具体涉及纤维增强复合材料输配电杆的连接结构。
背景技术
传统电线杆都是采用钢筋水泥浇筑，每当城市或村庄被台风扫荡，电线杆断裂的现象时有发生，造成了不小的经济损失，甚至给人身安全带来威胁。纤维增强复合材料电杆，重量一般仅为前者的四分之一，大大降低了运输成本及运输难度，与传统水泥电杆相比，具备了轻质、杆与杆之间档距放大、耐腐蚀等特点，同时它比水泥电杆的弯曲强度高出2.5倍，不会像水泥电杆一样在较强风力下易被折断，因此纤维增强复合材料电杆成为了现在电力建设中常用的电杆。根据不同的电线布置要求，往往需要较高的高度，从便于运输以及电杆的生产角度出发，目前电杆大都是采用的分段式电杆，电杆通过连接结构对接成一根整体电杆，这样电杆的生产、运输以及安装都更加方便。对于传统的水泥电杆来说，连接结构可以通过连接件与水泥电杆中钢筋固定，从而实现电杆的稳固对接，但是对于纤维增强复合材料电杆来说，由于其本身材质的问题，通常只能采用胶接、打孔螺栓连接等结构来实现电杆对接，但是胶接的连接固定强度不高，而打孔螺栓连接则会破坏电杆的纤维结构，会使电杆的结构受到破坏从而影响其质量。
实用新型内容
本实用新型所要解决的技术问题是现有复合材料电杆的连接方式胶接、打孔螺栓连接等存在着强度不足与纤维破坏的缺陷，目的在于提供纤维增强复合材料输配电杆的连接结构，能够在不破坏纤维增强复合材料电杆纤维结构的前提下，提高电杆之间的连接强度。
本实用新型通过下述技术方案实现：
纤维增强复合材料输配电杆的连接结构，其特征在于，包括芯棒，芯棒的一端连有法兰盘，芯棒外套设有复合材料电杆，所述复合材料电杆采用缠绕成型工艺在芯棒外表面缠绕成型。
本实用新型通过在复合材料电杆缠绕成型过程中，将带有芯棒的法兰盘预埋入复合材料电杆一端，由于复合材料电杆是直接在芯棒上缠绕而成的，因此通过芯棒与复合材料电杆之间的摩擦力就可以实现法兰盘与复合材料电杆的固定连接，此种结构避免了胶接带来的强度不够的问题，同时解决了打孔对电杆的结构造成破坏的问题，芯棒与法兰片都为镁钛合金，降低了对复合材料电杆绝缘性的影响；可用于不同长度复合材料电杆间的连接，可以搭接成长度各异的电杆，适用于不同条件下的杆长要求。
芯棒上设有多个垂直于芯棒轴线的定位杆，复合材料电杆上有定位孔B，所述为复合材料电杆在缠绕成型工艺中，定位杆在复合材料电杆上形成的孔。由于定位孔B是在复合材料电杆缠绕成型过程中形成的孔，没有破坏纤维，应力集中减小，所以不会影响电杆的性能；通过设置在芯棒上的定位杆与定位孔B的相互作用，能够进一步增强复合材料电杆与芯棒之间连接，这种结构既能防止芯棒与电杆之间由于摩擦力减小而脱落，同时有没有破坏电杆材料的结构，使电杆之间的通过法兰盘便能进行快速稳固的对接。
所述芯棒上设有定位孔A，定位杆通过定位孔A连接在芯棒上，定位杆为高强度螺栓，这样定位杆与定位孔通过螺纹连接，同时在复合材料电感的缠绕成型中，所对应形成的定位孔B变具有与定位杆上想匹配的螺纹，通过螺纹之间的相互连接，能够防止定位杆在电杆的使用过程中从定位孔B处掉落出来，进一步保证了电杆与法兰盘的连接。
所述定位杆伸出复合材料电杆并依次与复合材料垫片、弹簧垫片、防盗螺帽相连，将定位杆伸出复合材料电杆出的部分通过防盗螺栓固定起来，防止发生松动和脱落，或者外部人员将定位杆取出，在两者中间设置复合材料垫片，避免了防盗螺帽与复合材料电杆的表面接触，同时定位杆表面涂有绝缘层，避免与电杆中的碳纤维发生电化学腐蚀，进一步保护复合材料电杆。
芯棒外表面带有滚花，因此在复合材料电杆的内表面也具有与之相对应的滚花，从而增加了芯棒外表面与电杆内表面之间的摩擦力，防止两者之间发生滑动。
芯棒与法兰盘一体成型，加强了芯棒与法兰盘之间的连接。
芯棒与法兰盘之间设有凸台，凸台外径大于芯棒外径，所述凸台与复合材料电杆端面相连，所述凸台起到对复合材料电杆做支撑作用。
法兰盘上设有连接孔，连接孔用于两个法兰盘之间的连接，通过环向高强度螺栓实现，环向高强度螺栓配有防盗螺帽和弹簧垫片，防止发生松动和脱落。
定位孔B和定位孔A为十字定位孔，加强了抗压、抗扭转和抗剪切性能，使法兰盘和电杆的连接可靠性大大提高。
凸台外圈还设有加劲板，加强连接结构的抗扭力作用。
本实用新型与现有技术相比，具有如下的优点和有益效果：
1、本实用新型纤维增强复合材料输配电杆的连接结构，能够在不破坏纤维增强复合材料电杆纤维结构的前提下，提高电杆之间的连接强度；
2、本实用新型纤维增强复合材料输配电杆的连接结构，定位孔在成型过程中预留，没有破坏纤维，应力集中减小；并且高强度螺栓连接十字形定位孔，加强了抗压、抗扭转和抗剪切性能，使法兰盘连接可靠性大大提高；
3、本实用新型纤维增强复合材料输配电杆的连接结构，现场使用过程中，只需要螺栓固定法兰盘上的安装孔，并配以防盗螺帽，操作简单便捷，可用于不同长度复合材料电杆间的连接，可以搭接成长度各异的电杆，适用于不同条件下的杆长要求。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本实用新型实施例的进一步理解，构成本申请的一部分，并不构成对本实用新型实施例的限定。在附图中：
图1为本实用新型结构示意图。
附图中标记及对应的零部件名称：
1-芯棒，2-法兰盘，3-复合材料电杆，4-定位孔B，5-定位杆，6-定位孔A，7-复合材料垫片，8-凸台，9-连接孔，10-加劲板。
具体实施方式
为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施例和附图，对本实用新型作进一步的详细说明，本实用新型的示意性实施方式及其说明仅用于解释本实用新型，并不作为对本实用新型的限定。
实施例
如图1所示，本实用新型纤维增强复合材料输配电杆的连接结构，包括芯棒1和连接在芯棒一端的法兰盘2，芯棒上设有4个十字定位孔A6，4个十字定位孔两两之间处于芯棒的直径上，定位杆5通过定位孔A垂直连接在芯棒上，复合材料电杆3在芯棒上缠绕成型的时候，由于定位杆的存在，便会在电杆上形成定位孔B4，其中定位杆为中间光滑两头带有螺纹的螺栓杆，定位杆伸出复合材料电杆的螺纹部分依次连有复合材料垫片7、弹簧垫片、防盗螺帽；芯棒外表面带有滚花，芯棒与法兰盘之间设有凸台8，凸台外径大于芯棒外径，凸台与复合材料电杆端面相连，凸台的外圈还设有加劲板10，芯棒、凸台和法兰盘是一体成型的，法兰盘上设有连接孔9。复合材料电杆与芯棒和法兰盘之间通过复合材料与芯棒表面的摩擦力将法兰盘固定在电杆的一端，同时通过两者表面上设有的尺寸相同的十字定位孔，在定位杆的作用下，加强了复合材料电杆与法兰盘之间的稳固连接，通过十字定位孔与高强度螺栓连接，加强了抗压、抗扭转和抗剪切性能，使法兰盘和电杆的连接可靠性大大提高，并且复合材料电杆上的定位孔是在缠绕成型过程中形成的，而不是后期加工形成的，因此没有造成电杆中纤维结构的破坏，使定位孔处的应力大大减小；通过弹簧垫片、防盗螺帽以防止定位杆松动或脱落，在电杆与之间设置复合材料垫片，防止了防盗螺帽与复合材料电杆的表面接触，同时定位杆表面涂有绝缘层，避免与电杆中的碳纤维发生电化学腐蚀，保护了复合材料电杆；芯棒外表面带有滚花，因此在复合材料电杆的内表面也具有与之相对应的滚花，从而增加了芯棒外表面与电杆内表面之间的摩擦力，防止两者之间发生滑动，加固了电杆与芯棒的连接；凸台与加劲板则增强了对复合材料电杆的支撑作用和抗扭力作用；在现场使用时，复合材料电杆之间的连接即法兰盘之间的连接，通过法兰盘上设有的连接孔与高强度螺栓实现，并且配有防盗螺帽和弹簧垫片，防止发生松动和脱落。本实用新型的电杆连接结构，只需要螺栓固定法兰盘上的安装孔，并配以防盗螺帽，操作简单便捷，可用于不同长度复合材料电杆间的连接，可以搭接成长度各异的电杆，适用于不同条件下的杆长要求。
以上所述的具体实施方式，对本实用新型的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本实用新型的具体实施方式而已，并不用于限定本实用新型的保护范围，凡在本实用新型的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
Claims (10)
1.纤维增强复合材料输配电杆的连接结构，其特征在于，包括芯棒(1)，芯棒(1)的一端连有法兰盘(2)，芯棒(1)外套设有复合材料电杆(3)，所述复合材料电杆(3)采用缠绕成型工艺在芯棒(1)外表面缠绕成型。
2.根据权利要求1所述的纤维增强复合材料输配电杆的连接结构，其特征在于，芯棒(1)上设有多个垂直于芯棒(1)轴线的定位杆(5)，复合材料电杆(3)上有定位孔B(4)，所述定位孔B(4)为复合材料电杆(3)在缠绕成型工艺中，定位杆(5)在复合材料电杆(3)上形成的孔。
3.根据权利要求2所述的纤维增强复合材料输配电杆的连接结构，其特征在于，所述芯棒(1)上设有定位孔A(6)，定位杆(5)通过定位孔A(6)连接在芯棒(1)上。
4.根据权利要求2或3所述的纤维增强复合材料输配电杆的连接结构，其特征在于，所述定位杆(5)为螺栓。
5.根据权利要求4所述的纤维增强复合材料输配电杆的连接结构，其特征在于，所述定位杆(5)伸出复合材料电杆(3)并依次与复合材料垫片(7)、弹簧垫片、防盗螺帽相连。
6.根据权利要求1、2、3或5中任一所述的纤维增强复合材料输配电杆的连接结构，其特征在于，芯棒(1)外表面带有滚花。
7.根据权利要求1、2、3或5中任一所述的纤维增强复合材料输配电杆的连接结构，其特征在于，芯棒(1)与法兰盘(2)一体成型。
8.根据权利要求1、2、3或5中任一所述的纤维增强复合材料输配电杆的连接结构，其特征在于，芯棒(1)与法兰盘之间设有凸台(8)，凸台(8)外径大于芯棒(1)外径，所述凸台(8)与复合材料电杆(3)端面相连。
9.根据权利要求1、2、3或5中任一所述的纤维增强复合材料输配电杆的连接结构，其特征在于，法兰盘(2)上设有连接孔(9)。
10.根据权利要求3所述的纤维增强复合材料输配电杆的连接结构，其特征在于，定位孔B(4)和定位孔A(6)为十字定位孔。
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Cited By (1)
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|---|---|---|---|---|
| CN113700367A (zh) * | 2021-08-11 | 2021-11-26 | 国网电力科学研究院武汉南瑞有限责任公司 | 一种台阶形复合材料电杆分段节点连接结构 |
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2016
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