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一种复合材料电杆及其抗挠加固装置实质审查 发明

技术领域

[0001] 本发明涉及复合材料电杆技术领域,具体是一种复合材料电杆及其抗挠加固装置。

相关背景技术

[0002] 纤维增强型复合材料是由树脂和纤维增强材料构成的一类复合材料,具有比强度和比刚度高、抗疲劳性能好、耐腐蚀性能优良以及结构重量轻、使用寿命长等优点,是输电杆塔较为理想的材料;实际应用中,钢筋混凝土或钢管整杆的运输难度大、费用高,尤其是在山区,车辆及机械无法使用的区域,目前复合材料圆管之间的连接是采用螺栓法兰式连接,螺栓法兰式连接是通过螺栓紧固两个圆管端部的法兰来实现圆管连接,但圆管连接处截面抗弯刚度低,易导致电杆顶端的抗挠性降低;
现有的复合材料电杆在组装时,仅通过螺栓法兰式连接,难以增强圆管连接处截
面的抗弯刚度,来降低组装电杆顶端的挠度,同时在安装复合材料电杆时,通常是将其底部安装于水平地面下,再通过土层按压或混凝土浇筑,但当其应用在暴雨大风天气条件下时,土层由于暴雨的浸润,土质变得松软,且加上大风,易导致电杆发生位移或弯曲,难以在暴雨大风天气下对电杆的底部与内部进一步加固,增强复合材料电杆的抗挠性。
[0003] 针对上述的技术缺陷,现提出一种解决方案。

具体实施方式

[0017] 下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明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发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
[0018] 实施例一:如图1‑2所示,本实施例提出的一种复合材料电杆及其抗挠加固装置,包括电杆1,电杆1包括第一圆管11、第二圆管13和第三圆管16,第一圆管11的底端、第二圆管13的两端和第三圆管16的顶端均固定连接有法兰12,每两组法兰12相对的一侧均通过螺栓固定连接,第一圆管11和第二圆管13的底侧内壁上均固定连接有四组连接套14,第三圆管16和第二圆管13的顶侧内壁上均固定连接有四组卡合板15,且卡合板15与连接套14卡合连接,首先通过法兰12和螺栓将第一圆管11、第二圆管13和第三圆管16连接起来,且在连接时,需将连接套14与卡合板15进行相互卡合,让三者在组装成电杆1时更加稳定,且抗弯曲性高,且第一圆管11、第二圆管13和第三圆管16是由玻璃纤维为主材,环氧树脂为辅材组成的。
[0019] 实施例二:如图1、3‑5所示,一种复合材料电杆1的抗挠加固装置,包括开设于水平地面上的安装槽2,安装槽2的底部设置有限位圈3,限位圈3的内部设置有电杆1,该电杆1为权利要求
1的一种复合材料电杆1,电杆1底部的外侧设置有加固机构4,电杆1底部的内侧设置有抗挠机构5,在水平地面上开设出安装槽2,接着在安装槽2的底部通过混凝土浇筑形成限位圈3,在浇铸限位圈3时在其内部预埋四组支撑钢架44,并在四组支撑钢架44的上方焊接上支撑钢板45;
加固机构4包括四组与限位圈3顶部固定连接的支撑钢架44,四组支撑钢架44均匀
分布在限位圈3的顶部,支撑钢架44的顶部固定连接有支撑钢板45,支撑钢板45的顶部设置有固定弧板46,且支撑钢板45的顶部与固定弧板46的底部相接触,四组固定弧板46之间通过弧形拉力弹簧43连接,且四组固定弧板46的内侧均与第三圆管16的外壁相接触,固定弧板46的顶部竖向固定插设有收集管41,固定弧板46的内部开设有储水槽47,且收集管41与储水槽47之间相连通,储水槽47靠近电杆1的一侧固定连接有密封橡胶49,储水槽47的内部固定连接有分隔板411,且分隔板411、储水槽47和密封橡胶49三者之间形成膨胀区域,分隔板411的外壁上开设有三组透水孔410,透水孔410的内部设置有吸水头412,膨胀区域的内部设置有遇水膨胀止水条48,固定弧板46的底部设置有辅助加固组件42,将四组通过弧形拉力弹簧43连接起来的固定弧板46分别放置在支撑钢板45的上方,通过外在设备将四组固定弧板46向外拉开,此时将组装好的电杆1穿过四组固定弧板46放置到限位圈3与限位柱57之间的位置,取消对四组固定弧板46的外力,四组固定弧板46对电杆1的外壁进行限位固定,接着对四组固定弧板46施加向下的外力,将四组固定弧板46下方的加固板422对限位圈
3与电杆1之间的空隙进行挤压,进一步对电杆1进行加固。
[0020] 分隔板411位于收集管41输出端靠近电杆1的一侧。
[0021] 辅助加固组件42包括开设在固定弧板46内部的限位槽426,且限位槽426位于储水槽47的下方,限位槽426的内部滑动设置有传动板424,传动板424的底端固定连接有传动杆421,传动杆421的外壁延伸至限位槽426的外侧,且其底端固定连接有加固板422,加固板
422靠近电杆1的一侧固定连接有摩擦垫423,摩擦垫423与第三圆管16的外壁相接触,且加固板422位于电杆1与限位圈3之间,传动杆421位于限位槽426内部的外壁上套设有第一推力弹簧425。
[0022] 加固板422远离电杆1的一侧倾斜向下设置有斜面,且斜面与限位圈3的内壁相互配合,当遇到恶劣的暴雨大风天气,暴雨通过收集管41进入至储水槽47的内部,暴雨被吸水头412和遇水膨胀止水条48吸收,吸水后的遇水膨胀止水条48不断地变大,变大后的遇水膨胀止水条48挤压密封橡胶49,被挤压后的密封橡胶49进一步对电杆1的外侧进行加固,此时遇水膨胀止水条48同样会挤压传动板424,传动板424被挤压后,向下推动传动杆421,传动杆421推动加固板422向下运动,加固板422进一步挤压限位圈3与电杆1之间的间隙,进一步对电杆1的底部进行加固,提高电杆1在暴雨大风天气的抗挠性与稳定性。
[0023] 实施例三:如图1、6‑7所示,本实施例提出的一种复合材料电杆的抗挠加固装置,在实施例1的基础上进行改进,抗挠机构5包括设置在安装槽2底部的限位柱57,限位柱57的顶部固定连接有连接柱52,连接柱52的顶部延伸至第二圆管13的内部,第二圆管13的内壁上固定连接有第一按压环51,第三圆管16的内壁上固定连接有第二按压环56,第一按压环51的内部开设有第一圆孔,第二按压环56的内部开设有第二圆孔,第一按压环51的底部设置有第二传动套55,第二按压环56的底部设置有第一传动套53,且第一按压环51与第二传动套55相互配合,第二按压环56与第一传动套53相互配合,第一传动套53和第二传动套55的内壁均与连接柱52的外侧滑动连接,第一传动套53和第二传动套55的底部设置有传动组件54,在电杆1从上至下不断地被放置在安装槽2的过程中,第二按压环56穿过第二传动套55至第一传动套53的上方,第一按压环51移动至第二传动套55的上方,接着第二按压环56和第一按压环51分别挤压第一传动套53和第二传动套55,第一传动套53和第二传动套55分别被挤后,通过两组抗挠板542分别对第二圆管13和第三圆管16的内壁进行挤压支撑,对电杆1的内部进行加固,当电杆1在风荷载的作用下发生弯曲时,抗挠机构5可对电杆1的内壁提供垂直方向作用力,从而限制电杆1的位移和转角,增强复合材料电杆1的抗挠性。
[0024] 第二圆孔的直径大于第二传动套55的直径,且其小于第一传动套53的直径,第一圆孔的直径小于第二传动套55的直径。
[0025] 传动组件54包括两组与连接柱52固定连接的固定套544,两组固定套544分别位于第二传动套55和第一传动套53的下方,且两组固定套544分别与第一传动套53和第二传动套55之间设置有第二推力弹簧545,第二推力弹簧545套设在连接柱52的外侧,第二传动套55和第一传动套53外壁的两侧均铰接有第一连接杆541,第一连接杆541的一端铰接有抗挠板542,抗挠板542的底端与固定套544之间铰接有第二连接杆543,位于上方的两组抗挠板
542与第二圆管13的内壁相接触,位于下方的两组抗挠板542与第三圆管16的内壁相接触。
[0026] 位于上方的两组第一连接杆541的长度小于位于下方的两组第一连接杆541的长度,位于上方的两组第二连接杆543的长度小于位于下方的两组第二连接杆543的长度,由于电杆1呈锥形,故第一连接杆541位于第二圆管13和第三圆管16内部的长度不一致,让抗挠板542更好地与电杆1内壁相接触。
[0027] 本发明的工作过程及原理如下:步骤一,首先通过法兰12和螺栓将第一圆管11、第二圆管13和第三圆管16连接起
来,且在连接时,需将连接套14与卡合板15进行相互卡合,让三者在组装成电杆1时更加稳定,且抗弯曲性高;
步骤二,在水平地面上开设出安装槽2,接着在安装槽2的底部通过混凝土浇筑形
成限位圈3和限位柱57,在浇铸限位圈3时在其内部预埋四组支撑钢架44,并在四组支撑钢架44的上方焊接上支撑钢板45,同时在限位柱57的内部预埋连接柱52;
步骤三,接着将四组通过弧形拉力弹簧43连接起来的固定弧板46分别放置在支撑
钢板45的上方,通过外在设备将四组固定弧板46向外拉开,此时将组装好的电杆1穿过四组固定弧板46放置到限位圈3与限位柱57之间的位置,取消对四组固定弧板46的外力,四组固定弧板46对电杆1的外壁进行限位固定,接着对四组固定弧板46施加向下的外力,将四组固定弧板46下方的加固板422对限位圈3与电杆1之间的空隙进行挤压,进一步对电杆1进行加固;
步骤四,在电杆1从上至下不断地被放置在安装槽2的过程中,连接柱52位于电杆1的中部,此过程中,第二按压环56穿过第二传动套55至第一传动套53的上方,第一按压环51移动至第二传动套55的上方,接着第二按压环56和第一按压环51分别挤压第一传动套53和第二传动套55,第一传动套53和第二传动套55分别被挤后,通过两组抗挠板542分别对第二圆管13和第三圆管16的内壁进行挤压支撑,对电杆1的内部进行加固,当电杆1在风荷载的作用下发生弯曲时,抗挠机构5可对电杆1的内壁提供垂直方向作用力,从而限制电杆1的位移和转角,增强复合材料电杆1的抗挠性;
步骤五,当遇到恶劣的暴雨大风天气,暴雨通过收集管41进入至储水槽47的内部,暴雨被吸水头412和遇水膨胀止水条48吸收,吸水后的遇水膨胀止水条48不断地变大,变大后的遇水膨胀止水条48挤压密封橡胶49,被挤压后的密封橡胶49进一步对电杆1的外侧进行加固,此时遇水膨胀止水条48同样会挤压传动板424,传动板424被挤压后,向下推动传动杆421,传动杆421推动加固板422向下运动,加固板422进一步挤压限位圈3与电杆1之间的间隙,进一步对电杆1的底部进行加固,提高电杆1在暴雨大风天气的抗挠性与稳定性。
[0028] 以上公开的本发明优选实施例只是用于帮助阐述本发明。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节,也不限制该发明仅为的具体实施方式。显然,根据本说明书的内容,可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例,是为了更好地解释本发明的原理和实际应用,从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本发明。本发明仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。

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