鴨嘴型鋼管構件管頭型式的製作方法

2023-10-06 19:29:39 2

專利名稱：鴨嘴型鋼管構件管頭型式的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及輸電線路用鐵塔和變電架構技術領域，是一種新型鋼管構件管頭 插板構造型式，其可靠的受力特性及良好的可加工性與鍍鋅方便性，使其適用於各電壓等 級輸電線路鋼管塔和變電構架。
背景技術：
我國輸電線路向特高壓和大容量輸電技術發展，鐵塔和變電架構亦隨之向大型化 發展。大型鐵塔在大荷載作用下，愈來愈多地採用鋼管構件，故稱之為鋼管塔。鋼管塔在特 高壓線路和同塔多迴路線路上應用越來越多。在士660kV與士800kV直流輸電工程、750kV 與IOOOkV交流輸電工程中，變電構架均採用了格構式鋼管結構。鋼管塔和變電構架主材多 採用法蘭連接，斜材與主材連接可採用法蘭加相貫焊方式(如圖1所示)，但其工藝複雜、焊 接量大，故普遍採用插板連接方式(如圖2所示)。鋼管構件管頭插板型式主要有U型、UT型、X (十字)型、[(槽型)型、T型、I型 等，各插板型式如圖3a-圖3f所示。I型插板加工簡單，但強度低，工程中已很少使用；T型、 [(槽型)型、X(十字)型插板焊縫偏多，但強度可靠，較為常用；U型、UT型插板焊縫多，常 存在焊接變形，U形板加工工藝要求預留的間隙偏大且焊後無法消除，致使構件安裝後存在 縫隙，但此類插板雙剪傳力、偏心小、承載力高，工程中也經常使用。為消除U型、UT型插板 加工預留間隙大和存在安裝間隙問題及焊接偏差問題，我們設計一種能夠消除加工與安裝 間隙、加工方便、受力合理的鴨嘴型的實用新型鋼管構件管頭型式。
實用新型內容本實用新型的目的是為了滿足上述要求而設計的一種鴨嘴型鋼管構件管頭型式， 既加工方便，又受力合理，連接還可靠；不僅具備U型插板構造的優點，還能夠克服U型插板 加工預留間隙導致產生安裝縫隙、杆端角位移問題，消除焊接變形引起初偏心與初角位移等。本實用新型採用了如下技術方案一種鴨嘴型鋼管構件管頭構造，首先在鋼管構件端部沿軸線切割出寬度T略大於 連扳厚度t的長形豁口，根據連接螺栓數量和位置確定長形豁口長度和壓扁控制線，再採 用熱加工工藝將端部壓扁，熱壓時用同連扳控制和保持間距，然後在壓扁位置打孔(衝孔 或鑽孔)。當鋼管構件長細比較小、杆端約束條件對杆件承載力影響比較大時，可通過在鴨 嘴板一側加焊肋板的方式，提高此鴨嘴型鋼管構件管頭的承載力。此「鴨嘴」型構造，加工簡單，鍍鋅方便，而且受力合理可靠，還能減少連接螺栓數量。
圖1典型鋼管塔節點構造---法蘭(相貫焊)連接；[0011]圖2典型鋼管塔節點構造---插板連接；圖3a、圖 3b、圖 3c、圖 3d、圖 3e、圖 3f、圖 3g、圖 3h、圖 3i、圖 3j、圖 3k、圖 31、圖:3m 和圖3η是鋼管構件典型管頭插板型式；圖4a為本實用新型實施例--鴨嘴型,f頭端部開豁口示意圖；圖4b為本實用新型實施例--鴨嘴型,f頭端部熱加工壓扁示意圖圖如為圖4b的A-A向視圖 圖4d為本實用新型實施例--鴨嘴型,f頭端部衝孔或鑽孔示意圖圖如為圖4d的B-B向視圖 圖5a為本實用新型實施例二帶肋板的鴨嘴型管頭；圖恥為圖fe主視圖。圖號說明鋼管構件2長形豁口3壓扁控制線4螺栓(孔)5鴨嘴板6肋板具體實施方式
本實用新型所述的鴨嘴型構造的鋼管管頭，是區別於以往的新型鋼管塔構件管頭 連接方式。其在杆端沿軸線切割出略大於連扳厚度的長形豁口，再採用熱加工工藝將端部 壓扁，熱壓時控制鴨嘴板間距，然後在壓扁位置內打孔(衝孔或鑽孔)。此種「鴨嘴」型構 造，加工簡單，鍍鋅方便，而且受力合可靠，還能減少連接螺栓數量。
以下結合附圖、實施例和對比例對本實用新型做進一步說明。對比例一是如圖1和圖2所示的典型鋼管塔節點構造，圖3a、圖3b、圖3c、圖3d、 圖!Be圖3f、圖3g、圖汕、圖3i、圖3j、圖沌、圖31、圖: 和圖3η是目前鋼管塔節點連接使 用的常規管頭插板型式。其中U型插板使用較普遍，其優點是受力無偏心，螺栓雙剪受力； 缺點是U型板折彎半徑小不易控制間距，需要預留加工間隙，存在焊接偏心，且安裝後U型 板不能合縫，造成管頭(杆端)存在初始偏心和初始角位移，降低杆件承載力。參見圖如至圖4e，一種鴨嘴型鋼管構件管頭構造，首先在鋼管構件1端部沿軸線 切割出寬度T略大於連扳厚度t的長形豁口 2，根據連接螺栓數量和位置確定長形豁口 2長 度和壓扁控制線3，再採用熱加工工藝將端部壓扁，熱壓時用同連扳控制和保持間距，然後 在壓扁位置打孔4 (衝孔或鑽孔)。參見圖fe和圖5b，當鋼管構件長細比較小、杆端約束條件對杆件承載力影響比較 大時，可通過在鴨嘴板一側加焊肋板6的方式，提高此鴨嘴型鋼管構件管頭的承載力。實施例一本實用新型實施例一是鴨嘴型構造的鋼管管頭，如圖如至圖如所示。對照實施例 一和對比例一可以看出，實施例一的構造亦需開豁口，但只需要再熱壓和開孔，無需焊接， 二者在結構受力計算時都為中心受力雙剪聯接。「鴨嘴」型構造自身變形協調能力保證安裝 無間隙。實施例一具備對比例一 U型插板的結構受力優點，克服其缺點。可用於各電壓等級輸電線路鋼管塔和變電構架。實施例二本實用新型實施例二是帶加勁板的鴨嘴型構造鋼管管頭，如圖fe和圖恥所示，其 原理和作用與實施例一相同，重點在於通過在鴨嘴一側增加筋板，改變管頭鴨嘴板的橫向 剛度，提高局部抗彎能力，使其更適合杆件長細比較小、杆端偏心影響較大的受力情況。根據對本實用新型提供的「鴨嘴」型構造鋼管管頭所進行的計算分析，其加工制 造、構造連接、承載能力均可滿足現有規程規範。綜上所述，本實用新型滿足設計規範要求，結構新穎美觀，整體和局部構造合理， 承載力強，特別適用於杆件受力大、連接螺栓多的情況。其加工簡單、鍍鋅方便，安裝無縫 隙，從而可以避免U型插板存在的製造和安裝誤差，因而可以提高杆端約束條件，是之受力合理可靠。本實用新型的相關應用如前述實施說明和圖示，但並非以此局限本創作，是以， 舉凡於本創作的構造、特徵等近似、雷同，均應屬本創作的創設目的及申請專利範圍之內。權利要求1.一種鴨嘴型鋼管構件管頭型式，其特徵在於其在杆端沿軸線切割出寬度大於連扳 厚度的長形豁口，所述長形豁口的端部為壓扁形，在所述端部壓扁位置設有衝孔或鑽孔。
2.如權利要求1所述的鴨嘴型鋼管構件管頭型式，其特徵在於所述長形豁口的端部 一側設有筋板。
專利摘要本實用新型提供一種鴨嘴型鋼管構件管頭型式，可用於各電壓等級輸電線路鋼管塔和變電構架。其特徵在於其在杆端沿軸線切割出寬度大於連扳厚度的長形豁口，所述長形豁口的端部為壓扁形，在所述端部壓扁位置設有衝孔或鑽孔。所述長形豁口的端部一側設有筋板。在鴨嘴板一側增加筋板，可提高鴨嘴板的橫向剛度，使其更適合杆件長細比小、杆端偏心影響較大的受力情況。此新型構造加工方便、連接可靠、受力合理，既具備鋼管塔常用的U型插板的優點，還克服了其加工預留間隙大導致的安裝縫隙、杆端角位移問題，消除了焊接變形引起的初偏心與初角位移等。
文檔編號E04H12/10GK201835577SQ201020124238
公開日2011年5月18日 申請日期2010年3月5日 優先權日2010年3月5日
發明者任宗棟, 張佩師, 張學實, 李士鋒, 秦偉, 默增祿 申請人:國核電力規劃設計研究院