CN212078872U - 一种通信塔 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供一种通信塔：包括塔主体，塔主体包括用于与地面固定连接的基座，基座为单管塔，单管塔包括外壁和由外壁围成的中空内腔，外壁由复数层的层状结构复合而成，层状结构包括碳纤维层和PMI层，外壁的基底层和蒙皮层均为碳纤维层。在单管塔的外壁中，具有优异力学性能的PMI层对碳纤维层起到承托、补强的作用，使单管塔具有高强的抗拉伸性、耐压性、比刚度和比强度。由于采用PMI层和碳纤维层作为制作基座的原料，使得基座具有较高的抗腐蚀性能，即使不采用热镀锌、油漆、喷塑等步骤，也不会发生锈蚀。另外，将基座成型为带有内腔的中空结构，有利于节省生产原料，而且能够使塔身保持轻便，便于运输和安装。
Description
技术领域
本实用新型属于通信设备领域，具体地，涉及一种通信塔。
背景技术
随着移动通信技术发展，相应的承载移动通信天线的通信塔的使用越来越广泛。锥形杆通信塔是一种常见的通信塔，目前，一般以碳钢作为制作锥形杆通信塔的原料，制作工艺一般涉及折弯、焊接、热镀锌、油漆、喷塑等步骤。然而，由此制得的信号塔有如下缺陷：
(1)钢板制作的通信塔塔身自重较大，不便于运输和安装；
(2)表面的镀锌层被损坏后，塔身会发生锈蚀，使塔身的机械强度下降，具有安全隐患；
(3)热镀锌、油漆、喷塑等工艺对环境污染比较大。
碳纤维是一种由碳元素组成的特种纤维，具有耐高温、抗摩擦、导电、导热及耐腐蚀等特性。碳纤维的外形呈纤维状、柔软、可加工成各种织物，由于其石墨微晶结构沿纤维轴择优取向，因此沿纤维轴方向有很高的强度和模量。碳纤维的密度小，因此比强度和比模量高。在现有技术中，碳纤维的主要用途是作为增强材料与泡沫、树脂、金属、陶瓷及炭等复合，制造先进复合材料。
聚甲基丙烯酰亚胺泡沫(polymethacrylimide,PMI)是一种交联的、孔径分布均匀的泡沫，具有卓越的结构稳定性和高机械强度。PMI具有比其他聚合物泡沫材料更高的比强度、比模量、耐热性和耐湿热性能，以及更好的抗高温蠕变性能和尺寸稳定性。PMI是目前世界上比强度(强度/密度)和比模量(模量/密度)最高的泡沫材料，并且具有优异的耐高温性能和尺寸稳定性能，是制造轻质高强复合材料管壁理想的芯材。此外，由于PMI的闭孔率高，孔径分布均匀，吸湿率低，使其作为芯材的夹芯复合材料具有远优于蜂窝复合材料的耐久性和耐环境性。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种通信塔，以解决现有技术所存在的技术问题中的至少一个。
根据本实用新型的一个方面，提供一种通信塔：包括塔主体，塔主体包括用于与地面固定连接的基座，基座为单管塔，单管塔包括外壁和由外壁围成的中空内腔，外壁由复数层的层状结构复合而成，层状结构包括碳纤维层和PMI层，外壁的基底层和蒙皮层均为碳纤维层。
优选地，PMI层由100％PMI制成。
优选地，层状结构包括至少三层碳纤维层和至少两层PMI层。
优选地，PMI层的外侧和内侧均为碳纤维层。
在单管塔的外壁中，PMI层和碳纤维层复合形成多层三明治夹心结构，具有优异力学性能的PMI层对碳纤维层起到承托、补强的作用，使单管塔具有高强的抗拉伸性、耐压性、比刚度和比强度。由于采用PMI层和碳纤维层作为制作基座的原料，使得基座具有较高的抗腐蚀性能，即使不采用热镀锌、油漆、喷塑等步骤，也不会发生锈蚀。综上，本实用新型提供的通信塔的基座具有较高的强度、韧性、耐用性和安全性，不易断裂、坍塌。另外，将基座成型为带有内腔的中空结构，有利于节省生产原料，而且能够使塔身保持轻便，便于运输和安装。
优选地，PMI层为厚度不超过1mm的PMI膜。
厚度不超过1mm的PMI膜在常温下具有一定的可卷曲性，应用这种PMI膜作为制备基座外壁的芯层材料，可以直接将PMI膜贴合基材的轮廓复合在基材外侧，便于批量制作通信塔的基座。此外，相对于厚板间的复合，薄层间结合的复合具有较大的层间结合力，层间结合得更为紧密，不易脱层，提高了基座的整合性以及力学性能。在基座的外壁中，每层PMI膜的厚度占比较小，因此，可以采用多层PMI膜复合的形式使椅座和/或底座具有更大的机械强度。
可选地，PMI膜直接包覆在其内侧碳纤维层的外围。
可选地，PMI膜呈螺旋状地缠绕在其内侧碳纤维层的外围。
优选地，还包括材质为PMI的天线悬挂设备，天线悬挂设备的介电常数不超过1.1，天线悬挂设备安装于塔主体的顶部。
优选地，塔主体还包括材质为PMI的天线悬挂部，天线悬挂部的介电常数不超过1.1，天线悬挂部的底部与基座的顶部固接，天线悬挂设备安装于天线悬挂部的顶部。
由于PMI具有较低的介电常数的特点，PMI材质的天线悬挂设备和通信塔对电磁波的吸收量很低，从而，减少了电磁波在传输过程中的损耗，提高宽频稳定性。
优选地，天线悬挂设备榫接于天线悬挂部的表面。通过榫接，天线悬挂设备和天线悬挂部能够紧密地咬合，而无需借助于胶黏剂、金属紧固件等非PMI异质材料，避免了由于使用介电常数高的异质材料而增加了通信塔的电磁波吸收量，进而减少了电能的折损和热耗。
附图说明
图1为基座的外壁的层状结构示意图；
图2为信号塔的整体结构示意图。
上图中各附图标记的对应关系如下：1.PMI层，2.碳纤维层，3.基座，4.天线悬挂部，5.天线悬挂设备，6.避雷针，7.支撑脚。
具体实施方式
下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
实施例1
1.基座3的制作
S1.原料预处理：将碳纤维制成碳纤维预浸料；以PMI板材作为原材料，削切得到厚度为1mm的PMI膜。
S2.采用横截面呈圆形的锥台状模具作为管芯模具，在管芯模具表面涂覆脱模剂，贴合模具的表面，将碳纤维预浸料铺覆在管芯模具的表面，由此构建的第一层碳纤维层2作为基座3外壁的基底层；
S3.夹层结构的扩建
S3.1在作为基底层的碳纤维层2表面涂覆树脂，使PMI膜通过类似卷烟的操作直接包裹并贴合在半成品的外围，在半成品的外围构建1层PMI层1；
S3.2在上一步骤所制得的半成品的最外侧PMI层1表面涂覆树脂，将碳纤维预浸料铺覆在半成品的外围，由此在半成品的外围构建1层碳纤维层2；
S3.3在上一步骤所制得的半成品的最外侧碳纤维层2表面涂覆树脂，使PMI膜通过类似卷烟的操作直接包裹并贴合在半成品的外围，在半成品的外围构建1层PMI层1；
S3.4重复S3.2–S3.3至外壁达到所需厚度；
S4.在上一步骤所制得的半成品的最外侧碳纤维层2表面涂覆树脂，将碳纤维预浸料铺覆在半成品的外围，在半成品的外围构建1层碳纤维层2以作为管壁的蒙皮层；
S5.加热，使粘接各层状结构的树脂交联固化，使基座3的外壁定型，在其他实施例中也可以采用紫外光照射的方式使树脂交联固化；
S6.脱去直杆状模具，制得基座3。
在实际应用中，可以在适当的范围内，根据需要分别调整组成基座3外壁的层状结构的层叠方式、层数以及厚度。
2.天线悬挂部4的制作
S1.将PMI板材裁切至所需尺寸；
S2.采用横截面呈圆形的锥台状模具作为管芯模具，在管芯模具表面涂覆脱模剂；
S3.加热PMI板材，使PMI板材贴合管芯模具，形成中空的管状结构，降温冷却至定型，基座3顶部的外径＞该步骤制得的半成品底部外径＞基座3顶部的内径；
S4.对定型的半成品底部的外壁进行切削，使半成品底部形成榫肩和榫头；
S5.在上一步骤的半成品的顶部表面铣削，使其表面形成用于与天线悬挂设备5榫接的卯腔，制得成品的天线悬挂部4。
3.天线悬挂设备5的制作
以PMI板材为原料，根据所需天线悬挂设备5的尺寸和造型，直接在PMI板材上裁切，得到天线悬挂设备5，天线悬挂设备5的用于与天线悬挂部连接的端部还成型有与天线悬挂部4表面的卯腔匹配的榫头。
4.通信塔的组装
以基座3的顶部开口作为卯腔，首先将天线悬挂部4底部的榫头榫接于基座3顶部的卯腔，然后将天线悬挂设备5与天线悬挂部4顶部外表面的卯腔一一对应地榫接。在本实施例中，还在基座3的底部分别固接有四个支撑脚7，基座3的底面与支撑脚7的底面齐平，基座3和支撑脚7的固接方式可以是通过螺栓连接。另外，在天线悬挂部4的顶部还安装有避雷针6。
以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非对本实用新型保护范围的限制，尽管参照较佳实施例对本实用新型作了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本实用新型的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本实用新型技术方案的实质和范围。
Claims (10)
1.一种通信塔，其特征在于：包括塔主体，所述塔主体包括用于与地面固定连接的基座，所述基座为单管塔，所述单管塔包括外壁和由外壁围成的中空内腔，所述外壁由复数层的层状结构复合而成，所述层状结构包括碳纤维层和PMI层，所述外壁的基底层和蒙皮层均为所述碳纤维层。
2.如权利要求1所述通信塔，其特征在于：所述PMI层由100％PMI制成。
3.如权利要求2所述通信塔，其特征在于：所述层状结构包括至少三层所述碳纤维层和至少两层所述PMI层。
4.如权利要求3所述通信塔，其特征在于：在所述外壁中，每层所述PMI层的外侧和内侧均为所述碳纤维层。
5.如权利要求4所述通信塔，其特征在于：所述PMI层为厚度不超过1mm的PMI膜。
6.如权利要求5所述通信塔，其特征在于：所述PMI膜直接包覆在其内侧碳纤维层的外围。
7.如权利要求5所述通信塔，其特征在于：所述PMI膜呈螺旋状地缠绕在其内侧碳纤维层的外围。
8.如权利要求1–7任一项所述通信塔，其特征在于：还包括材质为PMI的天线悬挂设备，所述天线悬挂设备的介电常数不超过1.1，所述天线悬挂设备安装于塔主体的顶部。
9.如权利要求8所述通信塔，其特征在于：所述塔主体还包括材质为PMI的天线悬挂部，所述天线悬挂部的介电常数不超过1.1，所述天线悬挂部的底部与所述基座的顶部固接，所述天线悬挂设备安装于所述天线悬挂部的顶部。
10.如权利要求9所述通信塔，其特征在于：所述天线悬挂设备榫接于所述天线悬挂部的表面。
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| CN202020250282.1U CN212078872U (zh) | 2020-03-04 | 2020-03-04 | 一种通信塔 |
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Publications (1)
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| CN212078872U true CN212078872U (zh) | 2020-12-04 |
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2020
- 2020-03-04 CN CN202020250282.1U patent/CN212078872U/zh active Active
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