专利名称：一种用复合材料制作的联接构件的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种复合材料输电杆塔紧固用的联接构件，具体讲是一种用复合材料制作的联接构件。
背景技术：
近年来，复合材料输电杆塔以其质轻、抗拉伸强度高且耐腐蚀等优异特性逐渐为市场认可，并得到推广应用；但是，复合材料输电杆塔上所用横担的固定、输电杆的固定等联接构件仍沿用传统的金属或不锈钢材质制作的联接构件，其结构多以U形或跑道形状为主；由于复合材料输电杆塔与金属或不锈钢联接构件所用材质属两类不同的材料，其钢度和耐腐蚀性的差异很大，同时，U形或跑道形的联接构件结构单一，只有两端连接点；在使用时，金属或不锈钢材质的联接构件会因气候变化和环境因素被腐蚀，U形或跑道形的联接构件受腐蚀后易发生变形，使联接构件与其固定的复合材料横担或输电杆之间产生松动，·导致漏电或断电，给输电线路造成严重的安全隐患，同时也限制了复合材料输电杆塔的推广应用。
发明内容为了解决上述现有技术中存在的问题，本实用新型的目的是提供一种结构新颖，质轻、连接安全灵活、不易变形、抗拉伸强度高、耐腐蚀性并具有良好电绝缘特性的用复合材料制作的联接构件。为了实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案一种用复合材料制作的联接构件，其特点为它由连接棒、连接板、销子、固定螺母和U形连接板组装而成；其中，连接棒为圆柱状，其长度由用该联接构件连接的绝缘杆件的相接距离长短而定，一般为150 1500mm ;直径为40 100mm,该圆柱状连接棒的至少一端设有阳螺纹；连接板为一矩形板和与该矩形板一侧面中心水平相接的圆筒状连杆一体构成；在圆筒状连杆自由端的管口内设有阴螺纹；该阴螺纹端通过与连接棒的阳螺纹端螺接将连接板与连接棒固定相接；在所述矩形板板面的中部垂直通设有一矩形板销孔；U形连接板内侧的弧形面上为一圆筒体，2块平板同一端均与该圆筒体筒壁径向上下两端的外缘处分别相接一体成型；所述平板板面的面积与所述矩形板板面的面积相同；在2块平板板面的中心分别垂直通设有平板销孔；所述平板销孔与所述矩形板销孔的孔径相同；销子的直径与所述平板销孔的孔径配合设定，其长度长出U形连接板整体的厚度；销子的两端设有阳螺纹；上述连接板的矩形板插设于U形连接板的2块平板之间，其上的矩形板销孔与平板销孔相通对应，由销子插入，在销子的两端通过固定螺母螺接固定，将连接板与U形连接板固接为一体构成所述的联接构件。上述的圆柱状连接棒为玻璃钢拉挤工艺成型，其直径为40 100mm，长度为150 1500mm ;该圆柱状连接棒一端设有长度为60 75mm的阳螺纹，该阳螺纹的螺纹牙高为2_3mm、螺距为4 6mm、螺纹的牙顶宽为O. 85 1mm。上述的连接板由真空导流工艺成型；其中，矩形板的厚度为18-20_ ;矩形板销孔的直径为18-40mm ;圆筒状连杆的长度为75_90mm,筒壁厚为9_10mm ;圆筒状连杆一端内阴螺纹的长度为60-75_，其螺纹的牙高、螺距、螺纹的牙顶宽均与连接棒的阳螺纹的规格匹配设置。上述的U形连接板由真空导流工艺一体成型；其中，平板的厚度为9 IOmm ；2块平板内侧面之间的距离与其圆筒体的内径相同；2块平板板面内侧之间的距离>所述矩形板的厚度；所述圆筒体的内径为40 100mm,筒壁厚为9 10mm。上述的销子采用玻璃钢拉挤工艺成型，该销子的直径为18_40mm，长度为86 158mm,其两端的阳螺纹长度相同,均为15-20mm。·上述的固定螺母为标准件，采用玻璃钢模压工艺模压成型；该固定螺母的规格与销子两端的阳螺纹规格配合设定。由于采用了上述技术方案，本实用新型的有益效果如下1)由于该联接构件均由玻璃钢复合材料成型，与钢质或不锈钢材质制作的联接结构件相比，其质量轻、强度高且耐腐蚀，在保证抗拉伸强度的前提下，重量上减少了 1/2-2/3。2)连接棒阳螺纹的成型仅仅需要3-5min即可，相对比钢、铁质螺纹在成型周期上有明显的缩短；连接板和U形连接板的成型均采用常规的真空导流工艺灌注后再经机械加工销孔制成的，该结构的成型方法仅需要真空泵、台钻等简单辅助设备以及少量的真空材料即可，无需大型辅助设备，使其设备成本投入降低。3)连接棒与连接板的螺纹连接，连接板与U形连接板的插合相接，销孔和销子固定方式，使该联接构件结构新颖且组合牢固，解决了现有技术中U形或跑道形联接构件易变形的缺陷；同时，保证了复合材料输电杆塔良好的电绝缘特性，保证了输电线路的安全。4)因其联接构件由几个部件组装而成，可根据所需连接的部件不同而灵活使用，安装快速方便，预计耐候性在20年左右，使用期间无需维护保养处理；有利于推广应用。
图I为本实用新型的整体结构示意图。图2为图I中连接棒I的结构示意图。图3为图I中连接板2的结构示意图。图4为图I中销子3的结构示意图。图5为图I中U形连接板5的结构示意图。
具体实施方式
如图I所示，一种用于输电杆塔固定用的联接构件，它由复合材料成型的配件组装而成，其配件包括连接棒I、连接板2、绝缘销子3、固定螺母4和U形连接板5。如图I、图2所示，连接棒I为40_100mm直径的圆柱形玻璃钢绝缘拉挤棒，采用常规的拉挤成型工艺成型，连接棒I的长度由用该联接构件连接的绝缘杆件的相接距离长短而定，一般为150 1500_ ;该连接棒I的一端设有阳螺纹，阳螺纹可经车加工成型；该阳螺纹的长度为60_75mm,牙高为2_3mm,螺距为4_6mm,牙顶宽为O. 85-lmm ;该连接棒I的另一端可直接通过金具等外设配件与电力输电杆塔中相对的部件固定连接；也可以根据实际应用的需要将该端加工成阳螺纹，通过外设带有阴螺纹的连接件与电力输电杆塔中的相对部件固定连接。如图I、图2、图3所示，连接板2由一矩形板和一与该矩形板一侧面中心水平连接的圆筒状连杆一体构成；采用现有的真空导流工艺加工成型；其中，矩形板的厚度为18-20mm，最佳为18mm ;在矩形板板面的中心部位垂直开有矩形板销孔，矩形板销孔的直径为18-40mm,最佳为20mm ;圆筒状连杆的长度为75_90mm,最佳为90mm ;圆筒状连杆的内径与连接棒I的阳螺纹端的外径相匹配；该圆筒状连杆自由端的端口内设有阴螺纹，阴螺纹的长度为60-75_，其螺纹的牙高、螺距、螺纹的牙顶宽均与连接棒I的阳螺纹的规格匹配设置。 连接棒I的阳螺纹端通过连接板2中圆筒状连杆内的阴螺纹端相互螺接为一体。如图I、图5所示，U形连接板5内侧的半圆弧面上设有一圆筒体，该圆筒体为电力输电杆塔中绝缘杆件的插入端，如输电杆塔中的横担等部件；2块平板同侧的一端均与该圆筒体筒壁径向上下两端的外缘处相接，2块平板的连接端分别与圆筒体径向两端的外侧一体成型；其中，2块平板的厚度均为9-10mm，圆筒体壁厚为9_10mm ;在2块平板中心的同一部位分别开有相通的销孔，销孔直径为18-40_ ；2块平板板面内侧之间的距离与圆筒体内径的尺寸相同，2块平板板面内侧之间的距离>所述矩形板的厚度；可避免在该圆筒体与平板过度区域形成应力集中点。该圆筒体和2块平板的一体成型由现有的真空导流工艺加工而成。如图I、图3、图5所示，将连接板2的矩形板面插入U形连接板5的2块平板之间，矩形板中部的矩形板销孔与2块平板上的平板销孔对应且相通后，插入两端为阳螺纹的销子3，销子3两端阳螺纹内端之间的长度略短于U形连接板5上的2块平板外表面之间的厚度，以便能够保证两端的销子能够对U型连接板起到紧固的作用；销子3穿出2块平板外侧的阳螺纹两端分别由固定螺母4螺紧固定，将U形连接板5和连接板2固接为一体构成本实用新型的联接构件。如图I、图4所示，销子3为圆柱形玻璃钢拉挤棒，长度为86_158mm，其两端的阳螺纹长度相同，均为15-20_ ;可经车加工制成，其螺纹尺寸符合普通螺纹标准尺寸。固定螺母4为玻璃钢复合材料绝缘螺母，采用常规的模压工艺成型，均为标准件。如图I、图3、图5所示，用真空导流工艺制备U形连接板5，其中，模具选用一端带有半圆弧凹槽的矩形模板和一圆筒体模具，采用玻璃纤维纱和玻璃纤维双轴布铺设于矩形模板一端的半圆弧凹槽内和矩形模板的两侧面，在圆柱形模具的表面沿轴向缠绕上玻璃纤维双轴布，再将缠绕有玻璃纤维双轴布的圆柱形模具放在上述矩形板模具一端的半圆弧形凹槽上；然后在矩形板模具和圆柱形模具的外表面再铺放玻璃纤维双轴布层，在该布层上留有一进胶口和一出胶口 ；用外设的真空泵将其玻璃纤维双轴布布层内抽成真空；然后通过该进胶口向其布层内灌注预先配制好的树脂胶液，待出胶口溢出树脂胶液为止，进胶口密闭，继续保持真空状态直至树脂凝胶；最后将其置于15-25°C的室温内固化l_2h成型；经脱模后，再在2块平板的板面中心分别加工出平板销孔；本实例中，平板销孔由车加工方法车出；即成型为U形连接板5。同理，连接板2的成型与U形连接板5的成型工艺相同。不同点在于连接板2所用的模具为与连接棒I阳螺纹规格相同的阳螺纹模具；具体操作为在阳螺纹模具上缠绕玻璃纤维纱和玻璃纤维双轴布，其长出阳螺纹模具一端的玻璃纤维双轴布直接压成矩形板；经与U形连接板5相同的工艺抽真空、灌注预先配制好的树脂胶液、固化、脱模后，再在矩形板的板面中心加工矩形板销孔；即成型为由一矩形板和一与该矩形板同平面的一侧边垂直连接的圆筒状连杆一体构成的连接板2。U形连接板5与连接板2所用的玻璃纤维双轴布为多层，每层的厚度为O. 4-0. 6mm，根据产品要求通常铺设18-20层；所用的乙烯基酯树脂胶液相同，其配制应根据真空导流过程中环境的温度及所要求的固化时间确定。U形连接板5中圆筒体内径的大小应与和该圆筒体套接的输电杆塔上的绝缘杆件的直径配合设定；一般圆筒状的内径为40-100mm，本实施方式中，圆筒状的内径设为100mm,与其相接的横担的外径为100mm。如图I-图5所示，本实用新型的连接原理如下先将连接棒I的阳螺纹端与连接 板2圆筒状连杆外端的阴螺纹端配合阴、阳螺纹连接且固定；再将U形连接板5中段的圆筒体套接于输电杆塔的绝缘杆件上，如将该圆筒体套接于输电杆塔中的横担上；然后将连接板2的矩形板面直接插入U形连接板5的2块平板之间，U形连接板5的2块平板面上的平板销孔与连接板2的矩形板销孔相对；用销子3插入销孔中，在销子3两端露出的阳螺纹上用两个固定螺母4分别将其螺接固定；连接棒I的另一端与输电主杆通过与连接棒I另一端压接或粘接配合的金具相互连接；如果将连接棒I另一端与另一横担连接，需要在连接棒I的该端也车加工出阳螺纹，然后按照本连接结构对称的形式进行连接即可。
权利要求1.一种用复合材料制作的联接构件，其特征在于它由连接棒(I)、连接板(2)、销子(3 )、固定螺母(4 )和U形连接板(5 )组装而成； 其中，连接棒(I)为圆柱状，该圆柱状连接棒至少一端设有阳螺纹； 连接板(2)为一矩形板和与该矩形板一侧面中心水平相接的一圆筒状连杆一体构成；在圆筒状连杆自由端的管口内设有阴螺纹；该阴螺纹端通过与所述连接棒(I)的阳螺纹端螺接将所述连接板(2)与所述连接棒(I)固定相接；在所述矩形板板面的中心垂直通设有一矩形板销孔； U形连接板(5)内侧的弧形面上设有一圆筒体，2块平板同一端均与该圆筒体筒壁径向上下两端的外缘处分别相接一体成型；所述平板板面的面积与所述矩形板板面的面积相同；在2块平板板面的中心分别垂直通设有平板销孔；所述平板销孔与所述矩形板销孔的孔径相同； 所述连接板(2)的矩形板插接于U形连接板(5)的2块平板之间，所述矩形板销孔与所述平板销孔相通对应，由销子(3)插入，在销子(3)的两端通过固定螺母(4)螺接固定，将所述连接板(2)与所述U形连接板(5)固接为一体构成所述联接构件。
2.根据权利要求I所述的联接构件，其特征在于所述圆柱状连接棒由玻璃钢拉挤工艺成型；其直径为40 100mm,长度为150 1500mm ;该圆柱状连接棒一端设有阳螺纹，所述阳螺纹的长度为60 75mm，螺纹的牙高为2_3mm、螺距为4 6mm、螺纹的牙顶宽为O.85 Imnin
3.根据权利要求2所述的联接构件，其特征在于所述连接板(2)由真空导流工艺成型；其中，矩形板的厚度18 20mm ;矩形板销孔的直径为18 40mm ;所述圆筒状连杆的长度为75 90臟，筒壁厚为9 IOmm ;所述阴螺纹的长度为60 75臟，螺纹的牙高、螺距及螺纹的牙顶宽均与所述圆柱状连接棒一端的阳螺纹相同。
4.根据权利要求3所述的联接构件，其特征在于所述U形连接板(5)由真空导流工艺一体成型；其中，平板的厚度为9 IOmm ；2块平板板面内侧之间的距离>所述矩形板的厚度；所述圆筒体的内径为40 100mm、筒壁厚为9 10mm。
5.根据权利要求I 4任一项所述的联接构件，其特征在于所述销子(3)为玻璃钢拉挤工艺成型，该销子(3)的直径为18 40mm，长度为86 158mm，其两端的阳螺纹长度相同，均为15 20mm。
6.根据权利要求5所述的联接构件，其特征在于所述固定螺母(4)为标准件，由玻璃钢模压工艺模压成型；该固定螺母(4)的规格与所述销子(3)两端的阳螺纹规格配合设定。
专利摘要本实用新型公开了一种用复合材料制作的联接构件，属玻璃钢复合材料紧固配件领域。它包括圆柱状的连接棒，其至少一端设有阳螺纹；一由矩形板和与该矩形板一侧边水平相接的圆筒状连杆相接而成连接板；两端带有阳螺纹的销子，与销子螺纹配合设置的固定螺母和可与电力杆塔部件连接的U形连接板；其中，连接棒通过阳螺纹端与连接板的圆筒状连杆自由端的管口内的阴螺纹螺纹连接；U形连接板的中段为圆筒状，2块平板与圆筒状的径向2端分别相接；2块平板板面中部和连接板中矩形板面中部分别设有销孔；销孔由销子及销子的两端的固定螺母螺接固定；构成该联接构件。具质轻、耐腐蚀、电绝缘特性，耐候性长达20年，无需维护保养；有利于推广应用。
文档编号E04H12/02GK202672825SQ20122021446
公开日2013年1月16日 申请日期2012年5月14日 优先权日2012年5月14日
发明者王明哲, 张雄军, 赵爱军, 郝春功, 于成, 吴瑶 申请人:北京玻钢院复合材料有限公司