一種用複合材料製作的聯接構件的製作方法

2023-05-29 17:52:01

專利名稱：一種用複合材料製作的聯接構件的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種複合材料輸電桿塔緊固用的聯接構件，具體講是一種用複合材料製作的聯接構件。
背景技術：
近年來，複合材料輸電桿塔以其質輕、抗拉伸強度高且耐腐蝕等優異特性逐漸為市場認可，並得到推廣應用；但是，複合材料輸電桿塔上所用橫擔的固定、輸電桿的固定等聯接構件仍沿用傳統的金屬或不鏽鋼材質製作的聯接構件，其結構多以U形或跑道形狀為主；由於複合材料輸電桿塔與金屬或不鏽鋼聯接構件所用材質屬兩類不同的材料，其鋼度和耐腐蝕性的差異很大，同時，U形或跑道形的聯接構件結構單一，只有兩端連接點；在使用時，金屬或不鏽鋼材質的聯接構件會因氣候變化和環境因素被腐蝕，U形或跑道形的聯接構件受腐蝕後易發生變形，使聯接構件與其固定的複合材料橫擔或輸電桿之間產生鬆動，·導致漏電或斷電，給輸電線路造成嚴重的安全隱患，同時也限制了複合材料輸電桿塔的推廣應用。
發明內容為了解決上述現有技術中存在的問題，本實用新型的目的是提供一種結構新穎，質輕、連接安全靈活、不易變形、抗拉伸強度高、耐腐蝕性並具有良好電絕緣特性的用複合材料製作的聯接構件。為了實現上述目的，本實用新型採用如下技術方案一種用複合材料製作的聯接構件，其特點為它由連接棒、連接板、銷子、固定螺母和U形連接板組裝而成；其中，連接棒為圓柱狀，其長度由用該聯接構件連接的絕緣杆件的相接距離長短而定，一般為150 1500mm ;直徑為40 100mm,該圓柱狀連接棒的至少一端設有陽螺紋；連接板為一矩形板和與該矩形板一側面中心水平相接的圓筒狀連杆一體構成；在圓筒狀連杆自由端的管口內設有陰螺紋；該陰螺紋端通過與連接棒的陽螺紋端螺接將連接板與連接棒固定相接；在所述矩形板板面的中部垂直通設有一矩形板銷孔；U形連接板內側的弧形面上為一圓筒體，2塊平板同一端均與該圓筒體筒壁徑向上下兩端的外緣處分別相接一體成型；所述平板板面的面積與所述矩形板板面的面積相同；在2塊平板板面的中心分別垂直通設有平板銷孔；所述平板銷孔與所述矩形板銷孔的孔徑相同；銷子的直徑與所述平板銷孔的孔徑配合設定，其長度長出U形連接板整體的厚度；銷子的兩端設有陽螺紋；上述連接板的矩形板插設於U形連接板的2塊平板之間，其上的矩形板銷孔與平板銷孔相通對應，由銷子插入，在銷子的兩端通過固定螺母螺接固定，將連接板與U形連接板固接為一體構成所述的聯接構件。上述的圓柱狀連接棒為玻璃鋼拉擠工藝成型，其直徑為40 100mm，長度為150 1500mm ;該圓柱狀連接棒一端設有長度為60 75mm的陽螺紋，該陽螺紋的螺紋牙高為2_3mm、螺距為4 6mm、螺紋的牙頂寬為O. 85 1mm。上述的連接板由真空導流工藝成型；其中，矩形板的厚度為18-20_ ;矩形板銷孔的直徑為18-40mm ;圓筒狀連杆的長度為75_90mm,筒壁厚為9_10mm ;圓筒狀連杆一端內陰螺紋的長度為60-75_，其螺紋的牙高、螺距、螺紋的牙頂寬均與連接棒的陽螺紋的規格匹配設置。上述的U形連接板由真空導流工藝一體成型；其中，平板的厚度為9 IOmm ；2塊平板內側面之間的距離與其圓筒體的內徑相同；2塊平板板面內側之間的距離>所述矩形板的厚度；所述圓筒體的內徑為40 100mm,筒壁厚為9 10mm。上述的銷子採用玻璃鋼拉擠工藝成型，該銷子的直徑為18_40mm，長度為86 158mm,其兩端的陽螺紋長度相同,均為15-20mm。·上述的固定螺母為標準件，採用玻璃鋼模壓工藝模壓成型；該固定螺母的規格與銷子兩端的陽螺紋規格配合設定。由於採用了上述技術方案，本實用新型的有益效果如下1)由於該聯接構件均由玻璃鋼複合材料成型，與鋼質或不鏽鋼材質製作的聯接結構件相比，其質量輕、強度高且耐腐蝕，在保證抗拉伸強度的前提下，重量上減少了 1/2-2/3。2)連接棒陽螺紋的成型僅僅需要3-5min即可，相對比鋼、鐵質螺紋在成型周期上有明顯的縮短；連接板和U形連接板的成型均採用常規的真空導流工藝灌注後再經機械加工銷孔製成的，該結構的成型方法僅需要真空泵、臺鑽等簡單輔助設備以及少量的真空材料即可，無需大型輔助設備，使其設備成本投入降低。3)連接棒與連接板的螺紋連接，連接板與U形連接板的插合相接，銷孔和銷子固定方式，使該聯接構件結構新穎且組合牢固，解決了現有技術中U形或跑道形聯接構件易變形的缺陷；同時，保證了複合材料輸電桿塔良好的電絕緣特性，保證了輸電線路的安全。4)因其聯接構件由幾個部件組裝而成，可根據所需連接的部件不同而靈活使用，安裝快速方便，預計耐候性在20年左右，使用期間無需維護保養處理；有利於推廣應用。

圖I為本實用新型的整體結構示意圖。圖2為圖I中連接棒I的結構示意圖。圖3為圖I中連接板2的結構示意圖。圖4為圖I中銷子3的結構示意圖。圖5為圖I中U形連接板5的結構示意圖。
具體實施方式
如圖I所示，一種用於輸電桿塔固定用的聯接構件，它由複合材料成型的配件組裝而成，其配件包括連接棒I、連接板2、絕緣銷子3、固定螺母4和U形連接板5。如圖I、圖2所示，連接棒I為40_100mm直徑的圓柱形玻璃鋼絕緣拉擠棒，採用常規的拉擠成型工藝成型，連接棒I的長度由用該聯接構件連接的絕緣杆件的相接距離長短而定，一般為150 1500_ ;該連接棒I的一端設有陽螺紋，陽螺紋可經車加工成型；該陽螺紋的長度為60_75mm,牙高為2_3mm,螺距為4_6mm,牙頂寬為O. 85-lmm ;該連接棒I的另一端可直接通過金具等外設配件與電力輸電桿塔中相對的部件固定連接；也可以根據實際應用的需要將該端加工成陽螺紋，通過外設帶有陰螺紋的連接件與電力輸電桿塔中的相對部件固定連接。如圖I、圖2、圖3所示，連接板2由一矩形板和一與該矩形板一側面中心水平連接的圓筒狀連杆一體構成；採用現有的真空導流工藝加工成型；其中，矩形板的厚度為18-20mm，最佳為18mm ;在矩形板板面的中心部位垂直開有矩形板銷孔，矩形板銷孔的直徑為18-40mm,最佳為20mm ;圓筒狀連杆的長度為75_90mm,最佳為90mm ;圓筒狀連杆的內徑與連接棒I的陽螺紋端的外徑相匹配；該圓筒狀連杆自由端的埠內設有陰螺紋，陰螺紋的長度為60-75_，其螺紋的牙高、螺距、螺紋的牙頂寬均與連接棒I的陽螺紋的規格匹配設置。 連接棒I的陽螺紋端通過連接板2中圓筒狀連杆內的陰螺紋端相互螺接為一體。如圖I、圖5所示，U形連接板5內側的半圓弧面上設有一圓筒體，該圓筒體為電力輸電桿塔中絕緣杆件的插入端，如輸電桿塔中的橫擔等部件；2塊平板同側的一端均與該圓筒體筒壁徑向上下兩端的外緣處相接，2塊平板的連接端分別與圓筒體徑向兩端的外側一體成型；其中，2塊平板的厚度均為9-10mm，圓筒體壁厚為9_10mm ;在2塊平板中心的同一部位分別開有相通的銷孔，銷孔直徑為18-40_ ；2塊平板板面內側之間的距離與圓筒體內徑的尺寸相同，2塊平板板面內側之間的距離>所述矩形板的厚度；可避免在該圓筒體與平板過度區域形成應力集中點。該圓筒體和2塊平板的一體成型由現有的真空導流工藝加工而成。如圖I、圖3、圖5所示，將連接板2的矩形板面插入U形連接板5的2塊平板之間，矩形板中部的矩形板銷孔與2塊平板上的平板銷孔對應且相通後，插入兩端為陽螺紋的銷子3，銷子3兩端陽螺紋內端之間的長度略短於U形連接板5上的2塊平板外表面之間的厚度，以便能夠保證兩端的銷子能夠對U型連接板起到緊固的作用；銷子3穿出2塊平板外側的陽螺紋兩端分別由固定螺母4螺緊固定，將U形連接板5和連接板2固接為一體構成本實用新型的聯接構件。如圖I、圖4所示，銷子3為圓柱形玻璃鋼拉擠棒，長度為86_158mm，其兩端的陽螺紋長度相同，均為15-20_ ;可經車加工製成，其螺紋尺寸符合普通螺紋標準尺寸。固定螺母4為玻璃鋼複合材料絕緣螺母，採用常規的模壓工藝成型，均為標準件。如圖I、圖3、圖5所示，用真空導流工藝製備U形連接板5，其中，模具選用一端帶有半圓弧凹槽的矩形模板和一圓筒體模具，採用玻璃纖維紗和玻璃纖維雙軸布鋪設於矩形模板一端的半圓弧凹槽內和矩形模板的兩側面，在圓柱形模具的表面沿軸向纏繞上玻璃纖維雙軸布，再將纏繞有玻璃纖維雙軸布的圓柱形模具放在上述矩形板模具一端的半圓弧形凹槽上；然後在矩形板模具和圓柱形模具的外表面再鋪放玻璃纖維雙軸布層，在該布層上留有一進膠口和一出膠口 ；用外設的真空泵將其玻璃纖維雙軸布布層內抽成真空；然後通過該進膠口向其布層內灌注預先配製好的樹脂膠液，待出膠口溢出樹脂膠液為止，進膠口密閉，繼續保持真空狀態直至樹脂凝膠；最後將其置於15-25°C的室溫內固化l_2h成型；經脫模後，再在2塊平板的板面中心分別加工出平板銷孔；本實例中，平板銷孔由車加工方法車出；即成型為U形連接板5。同理，連接板2的成型與U形連接板5的成型工藝相同。不同點在於連接板2所用的模具為與連接棒I陽螺紋規格相同的陽螺紋模具；具體操作為在陽螺紋模具上纏繞玻璃纖維紗和玻璃纖維雙軸布，其長出陽螺紋模具一端的玻璃纖維雙軸布直接壓成矩形板；經與U形連接板5相同的工藝抽真空、灌注預先配製好的樹脂膠液、固化、脫模後，再在矩形板的板面中心加工矩形板銷孔；即成型為由一矩形板和一與該矩形板同平面的一側邊垂直連接的圓筒狀連杆一體構成的連接板2。U形連接板5與連接板2所用的玻璃纖維雙軸布為多層，每層的厚度為O. 4-0. 6mm，根據產品要求通常鋪設18-20層；所用的乙烯基酯樹脂膠液相同，其配製應根據真空導流過程中環境的溫度及所要求的固化時間確定。U形連接板5中圓筒體內徑的大小應與和該圓筒體套接的輸電桿塔上的絕緣杆件的直徑配合設定；一般圓筒狀的內徑為40-100mm，本實施方式中，圓筒狀的內徑設為100mm,與其相接的橫擔的外徑為100mm。如圖I-圖5所示，本實用新型的連接原理如下先將連接棒I的陽螺紋端與連接 板2圓筒狀連杆外端的陰螺紋端配合陰、陽螺紋連接且固定；再將U形連接板5中段的圓筒體套接於輸電桿塔的絕緣杆件上，如將該圓筒體套接於輸電桿塔中的橫擔上；然後將連接板2的矩形板面直接插入U形連接板5的2塊平板之間，U形連接板5的2塊平板面上的平板銷孔與連接板2的矩形板銷孔相對；用銷子3插入銷孔中，在銷子3兩端露出的陽螺紋上用兩個固定螺母4分別將其螺接固定；連接棒I的另一端與輸電主杆通過與連接棒I另一端壓接或粘接配合的金具相互連接；如果將連接棒I另一端與另一橫擔連接，需要在連接棒I的該端也車加工出陽螺紋，然後按照本連接結構對稱的形式進行連接即可。
權利要求1.一種用複合材料製作的聯接構件，其特徵在於它由連接棒(I)、連接板(2)、銷子(3 )、固定螺母(4 )和U形連接板(5 )組裝而成； 其中，連接棒(I)為圓柱狀，該圓柱狀連接棒至少一端設有陽螺紋； 連接板(2)為一矩形板和與該矩形板一側面中心水平相接的一圓筒狀連杆一體構成；在圓筒狀連杆自由端的管口內設有陰螺紋；該陰螺紋端通過與所述連接棒(I)的陽螺紋端螺接將所述連接板(2)與所述連接棒(I)固定相接；在所述矩形板板面的中心垂直通設有一矩形板銷孔； U形連接板(5)內側的弧形面上設有一圓筒體，2塊平板同一端均與該圓筒體筒壁徑向上下兩端的外緣處分別相接一體成型；所述平板板面的面積與所述矩形板板面的面積相同；在2塊平板板面的中心分別垂直通設有平板銷孔；所述平板銷孔與所述矩形板銷孔的孔徑相同； 所述連接板(2)的矩形板插接於U形連接板(5)的2塊平板之間，所述矩形板銷孔與所述平板銷孔相通對應，由銷子(3)插入，在銷子(3)的兩端通過固定螺母(4)螺接固定，將所述連接板(2)與所述U形連接板(5)固接為一體構成所述聯接構件。
2.根據權利要求I所述的聯接構件，其特徵在於所述圓柱狀連接棒由玻璃鋼拉擠工藝成型；其直徑為40 100mm,長度為150 1500mm ;該圓柱狀連接棒一端設有陽螺紋，所述陽螺紋的長度為60 75mm，螺紋的牙高為2_3mm、螺距為4 6mm、螺紋的牙頂寬為O.85 Imnin
3.根據權利要求2所述的聯接構件，其特徵在於所述連接板(2)由真空導流工藝成型；其中，矩形板的厚度18 20mm ;矩形板銷孔的直徑為18 40mm ;所述圓筒狀連杆的長度為75 90臟，筒壁厚為9 IOmm ;所述陰螺紋的長度為60 75臟，螺紋的牙高、螺距及螺紋的牙頂寬均與所述圓柱狀連接棒一端的陽螺紋相同。
4.根據權利要求3所述的聯接構件，其特徵在於所述U形連接板(5)由真空導流工藝一體成型；其中，平板的厚度為9 IOmm ；2塊平板板面內側之間的距離>所述矩形板的厚度；所述圓筒體的內徑為40 100mm、筒壁厚為9 10mm。
5.根據權利要求I 4任一項所述的聯接構件，其特徵在於所述銷子(3)為玻璃鋼拉擠工藝成型，該銷子(3)的直徑為18 40mm，長度為86 158mm，其兩端的陽螺紋長度相同，均為15 20mm。
6.根據權利要求5所述的聯接構件，其特徵在於所述固定螺母(4)為標準件，由玻璃鋼模壓工藝模壓成型；該固定螺母(4)的規格與所述銷子(3)兩端的陽螺紋規格配合設定。
專利摘要本實用新型公開了一種用複合材料製作的聯接構件，屬玻璃鋼複合材料緊固配件領域。它包括圓柱狀的連接棒，其至少一端設有陽螺紋；一由矩形板和與該矩形板一側邊水平相接的圓筒狀連杆相接而成連接板；兩端帶有陽螺紋的銷子，與銷子螺紋配合設置的固定螺母和可與電力杆塔部件連接的U形連接板；其中，連接棒通過陽螺紋端與連接板的圓筒狀連杆自由端的管口內的陰螺紋螺紋連接；U形連接板的中段為圓筒狀，2塊平板與圓筒狀的徑向2端分別相接；2塊平板板面中部和連接板中矩形板面中部分別設有銷孔；銷孔由銷子及銷子的兩端的固定螺母螺接固定；構成該聯接構件。具質輕、耐腐蝕、電絕緣特性，耐候性長達20年，無需維護保養；有利於推廣應用。
文檔編號E04H12/02GK202672825SQ20122021446
公開日2013年1月16日 申請日期2012年5月14日 優先權日2012年5月14日
發明者王明哲, 張雄軍, 趙愛軍, 郝春功, 於成, 吳瑤 申請人:北京玻鋼院複合材料有限公司