一种多段式碳纤维复合材料电杆的制作方法

1.本实用新型属于输配电设备技术领域，具体涉及一种多段式碳纤维复合材料电杆。


背景技术：

2.传统的输配电杆采用钢筋混凝土制备而成，其存在重量较重、电绝缘性能较差、易磨损，不便于运输等缺陷。
3.现有出现了一种新型输配电杆：复合材料电杆，目前国内的复合材料电杆采用玻璃纤维与树脂材料在一定温度下缠绕制作，与传统钢筋混凝土电杆相比，复合材料电杆具有耐腐蚀、耐冲击、耐磨损、耐低温、抗氧化、重量轻、电绝缘性能好、节能环保、易于切割分段再重装成型等优点，特别适用于环境比较恶劣的高寒、多雨山区、高原和盐雾严重的沿海、海岛地区使用。
4.复合材料电杆长度通常在12米及以上，整杆重量在200公斤，一旦高原、山区发生泥石流、冷冻、风灾等严重自然灾害造成输电电杆毁损，由于高原、山区道路狭窄崎岖，人们很难在短时间内将电杆整体搬运到现场抢险，以致造成大面积长时间的停电，给生产生活带来极大不便。


技术实现要素：

5.为了解决现有复合材料电杆存在不便于及时抢险维修的问题，本实用新型提供了解决上述问题的一种多段式碳纤维复合材料电杆。
6.本实用新型通过下述技术方案实现：
7.一种多段式碳纤维复合材料电杆，包括至少两段碳纤维复合材料分段电杆；
8.相邻两段分段电杆之间通过一个连接件连接；
9.所述连接件由上连接件和下连接件组成；
10.所述上连接件与一段分段电杆固定连接，所述下连接件与另一段分段电杆固定连接，所述上连接件和下连接件之间采用嵌入式紧固连接，从而将两段分段电杆固定连接为整体。
11.优选的，本实用新型的上连接件由依次设置的上套筒和上裙盘组成；
12.所述上裙盘沿周向均匀设置对接孔；
13.所述上裙盘上还设置有第一定位槽。
14.优选的，本实用新型的上套筒为锥形套筒，且所述上套筒的外壁锥度为1:75。
15.优选的，本实用新型的下连接件由依次设置的嵌入套筒、下裙盘和下套筒组成；
16.所述下裙盘沿周向设置有与所述上裙盘上的第一对接孔一一对应的的第二对接孔；
17.所述下裙盘上还设置有与所述上裙盘上的第一定位槽对应的第二定位槽。
18.优选的，本实用新型的嵌入套筒的外径与所述上套筒的内径相匹配。
19.优选的，本实用新型的下套筒为锥形套筒，且所述下套筒的外壁锥度为1:75。
20.优选的，本实用新型的上连接件通过上套筒与一段分段电杆的一端部固定连接，下连接件通过下套筒与另一段分段电杆的一端部固定连接，所述下连接件通过嵌入套筒嵌入所述上连接件的上套筒内，通过连接螺栓穿过所述上裙盘和下裙盘对应的对接孔进行紧固连接，从而形成整段电杆。
21.优选的，本实用新型的上套筒、所述嵌入套筒和所述下套筒的长度为 300～400mm。
22.优选的，本实用新型的上裙盘和所述下裙盘上的对接孔还可用来安装拉线或绝缘子；用于减小横担的使用。本实用新型通过在上裙盘和下裙盘上设置对接孔除了起紧固连接作用外，防倾斜功能，同时还能够集横担功能于一体，利于快速应急抢险。
23.本实用新型具有如下的优点和有益效果：
24.1、本实用新型采用了分段(均分为2段或3段等)制作，方便运输，通过连接件现场对接，能够实现快速抢险；待灾害过后，亦可将该电杆更换为整体电杆，分段式电杆经拆卸后运回，可供下次抢险再次使用，即本实用新型的分段式电杆可重复利用，节约了资源。
25.2、本实用新型的电杆采用碳纤维复合材料，使得复合材料电杆强度更高、重量更轻。
26.3、本实用新型提出的电杆特别适用于环境比较恶劣的地区使用。
附图说明
27.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，构成本技术的一部分，并不构成对本实用新型实施例的限定。在附图中：
28.图1为本实用新型的碳纤维复合电杆结构示意图。
29.图2(a)为本实用新型的上连接件结构示意图。
30.图2(b)为本实用新型的上裙盘结构示意图。
31.图3(a)为本实用新型的下连接件结构示意图。
32.图3(b)为本实用新型的下裙盘结构示意图。
33.图4为本实用新型的分段电杆装配示意图。
34.附图中标记及对应的零部件名称：
[0035]1‑
分段电杆a，2
‑
分段电杆b，3
‑
上连接件，4
‑
连接螺栓，5
‑
下连接件，6
‑ꢀ
上套筒，7
‑
上裙盘，8
‑
第一定位槽，9
‑
第一对接孔，10
‑
嵌入套筒，11
‑
下裙盘，12
‑
下套筒，13
‑
第二定位槽，14
‑
第二对接孔。
具体实施方式
[0036]
在下文中，可在本实用新型的各种实施例中使用的术语“包括”或“可包括”指示所发明的功能、操作或元件的存在，并且不限制一个或更多个功能、操作或元件的增加。此外，如在本实用新型的各种实施例中所使用，术语“包括”、“具有”及其同源词仅意在表示特定特征、数字、步骤、操作、元件、组件或前述项的组合，并且不应被理解为首先排除一个或更多个其它特征、数字、步骤、操作、元件、组件或前述项的组合的存在或增加一个或更多个特征、数字、步骤、操作、元件、组件或前述项的组合的可能性。
[0037]
在本实用新型的各种实施例中，表述“或”或“a或/和b中的至少一个”包括同时列出的文字的任何组合或所有组合。例如，表述“a或b”或“a或/ 和b中的至少一个”可包括a、可包括b或可包括a和b二者。
[0038]
在本实用新型的各种实施例中使用的表述(诸如“第一”、“第二”等)可修饰在各种实施例中的各种组成元件，不过可不限制相应组成元件。例如，以上表述并不限制所述元件的顺序和/或重要性。以上表述仅用于将一个元件与其它元件区别开的目的。例如，第一用户装置和第二用户装置指示不同用户装置，尽管二者都是用户装置。例如，在不脱离本实用新型的各种实施例的范围的情况下，第一元件可被称为第二元件，同样地，第二元件也可被称为第一元件。
[0039]
应注意到：如果描述将一个组成元件“连接”到另一组成元件，则可将第一组成元件直接连接到第二组成元件，并且可在第一组成元件和第二组成元件之间“连接”第三组成元件。相反地，当将一个组成元件“直接连接”到另一组成元件时，可理解为在第一组成元件和第二组成元件之间不存在第三组成元件。
[0040]
在本实用新型的各种实施例中使用的术语仅用于描述特定实施例的目的并且并非意在限制本实用新型的各种实施例。如在此所使用，单数形式意在也包括复数形式，除非上下文清楚地另有指示。除非另有限定，否则在这里使用的所有术语(包括技术术语和科学术语)具有与本实用新型的各种实施例所属领域普通技术人员通常理解的含义相同的含义。所述术语(诸如在一般使用的词典中限定的术语)将被解释为具有与在相关技术领域中的语境含义相同的含义并且将不被解释为具有理想化的含义或过于正式的含义，除非在本实用新型的各种实施例中被清楚地限定。
[0041]
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。
[0042]
实施例1
[0043]
本实施例提出了一种多段式碳纤维复合材料电杆，如图1所示，本实施例的电杆包括碳纤维复合材料分段电杆a1、碳纤维复合材料分段电杆b2、上连接件3、连接螺栓4和下连接件5；
[0044]
其中，上连接件3与分段电杆a1固定连接，下连接件5与分段电杆b2固定连接，上连接件3和下连接件5采用嵌入式连接方式并通过连接螺栓紧固连接，从而将分段电杆a1和分段电杆b2连接为整体。本实施例的图1仅示出了两段分段电杆的连接方式，在另外的优选实施例中，还可以采用三段分段电杆以及其他数量分段电杆，利用上述连接方式将相邻两段电杆连接，从而得到整段电杆。
[0045]
实施例2
[0046]
本实施例对上述实施例1的上连接件3作了进一步优化，具体如图2(a) 所示，本实施例的上连接件3主要由依次设置的上套筒6和上裙盘7组成。
[0047]
其中，本实施例的上套筒6采用锥形套筒，其外壁锥度为1:75。本实施例的上套筒6的外径与分段电杆a的一端内径相匹配，即本实施例的上连接件3 可通过上套筒6固定在分段电杆a1的一端部内。
[0048]
如图2(b)所示，本实施例的上裙盘7沿周向均匀设置8个直径为15mm 的第一对接
孔9，所述上裙盘7上还设置有第一定位槽8。
[0049]
本实施例的上套筒6采用壁厚为10mm左右的无缝钢管制备而成。
[0050]
本实施例的上裙盘7采用厚度为15mm的20
#
钢加工制备而成。
[0051]
本实施例的上套筒6长度为300～400mm。
[0052]
实施例3
[0053]
本实施例对上述实施例的下连接件5作了进一步优化，具体如图3(a)所示，本实施例的下连接件5主要由依次设置的嵌入套筒10、下裙盘11和下套筒 12组成。
[0054]
其中，本实施例的嵌入套筒10采用锥形套筒，其锥度为1:75；本实施例的嵌入套筒10的外径与上述实施例的上套筒6的内径相匹配，嵌入套筒10可插入上套筒6内部。
[0055]
如图3(b)所示，本实施例的下裙盘11沿周向设置有与上裙盘7上的第一对接孔一一对应的第二对接孔14，即本实施例的下裙盘11沿周向均匀设置8个直径为15mm的第二对接孔14，且第二对接孔14与第一对接孔9一一对应；同时，本实施例的下裙盘11上还设置有第二定位槽13，且第二定位槽13与第一定位槽8对应设置。
[0056]
本实施例的下套筒12采用锥形套筒，其外壁锥度为1:75。本实施例的下套筒12的外径与分段电杆b2的一端内径相匹配，即本实施例的下连接件5可通过下套筒12固定在分段电杆b2的一端部内。
[0057]
本实施例的嵌入套筒10和下套筒12的长度为300～400mm。
[0058]
本实施例的上连接件3和下连接件5可在制备电杆时，将上套筒6和下套筒12置于预定位置，使其固定在电杆内，亦可在电杆成型后镶嵌在电杆连接处。
[0059]
分段电杆在连接时，只需要在施工现场装有连接件的分段电杆定位，将下连接件的嵌入套筒嵌入上连接件的上套筒内即可，如图4所示，然后用直径为 14mm的螺栓紧固即成整段电杆。
[0060]
本实施例的嵌入套筒10和下套筒12均采用壁厚为10mm左右的无缝钢管制备而成。
[0061]
本实施例的下裙盘11采用厚度为15mm的20
#
钢加工制备而成。
[0062]
本实施例中，上裙盘7和下裙盘11上设置的对接孔除了起连接作用外，还可安装拉线、绝缘子，减少横担的使用，集连接功能、防倾斜功能、代替横担功能于一体，利于快速应急抢险。
[0063]
本实施例的电杆在制备时，通过对15米复合材料电杆进行受力分析，特别是横向剪切力的力学分析和测试数据，在电杆承受剪切力最大的杆段，加入强度更高、重量更轻的碳纤维，使其成为增强型碳纤维复合材料电杆。
[0064]
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。