专利名称：输电线支架结构的制作方法
技术领域：
本发明与制造业有关，其中包括高压输电线支架结构，其形式是立体构架。
背景技术：
对最常用和比较可靠的单独支架(无拉索)而言，支柱面板的力主要按弯曲力矩负荷确定。在正常状态下，负荷是垂直于高压线，而在应急情况下，负荷是沿着高压线。这样在上截面的弯曲力矩是小的，而在下截面的力矩是大的，为了使每个分段的上部面板和下部底板的作用力接近，分段做成带倾斜的面板。在平衡这些作用力时，按分段全高度可以充分利用面板的材料强度，使面板消耗钢材达到最小。但是，面板的大倾斜度导致支架下部支柱扩展了，增加了构架的重量，并必须将支架安装在三个或四个基座上。
为了减小高压输电线支架结构占用的面积和底座数量以及构架的重量，现在采用固定在一个基座上的窄底座支架。在制作支柱结构时，这些支架类似于宽底座结构，由于减小支柱的宽度，引起面板内应力的增加，由于减小面板的倾斜度使每个分段的上部面板和下部底板的应力有所差别。因此，按最大应力(在下底板内)选择面板强度，而不采用分段其它面板的强度。由于这些原因，窄底座支架面板的钢材消量增加很大。
注意到窄底座支架的缺点，按宽底座型式制作支架，部分地取消采用窄底座多面体支柱，该支柱是由整体横断面的钢板弯曲制成，具有标准多边形型式。这类应用实例见1992年7月2日发布的专利，US NO5117607，E04H 12/08支柱说明书或者见1991年1月6日发布的专利EP NO0407998，E04H 12/10。以上两个实例中，为了节省材料之目的，多边形支柱的横截面尺寸由支柱下部的最大值降低到上部的最小值，相应降低了弯曲力矩。选择的结构是应用了架空电线(BL)110和220仟伏的典型支架(详见“高压电力装置手册”425-426页，原子能出版社1989年版以及“架空线支架和电压1仟伏以上变电所设计手册”标准设计中央研究院出版，1989年版58-59页)。
具有整体多边形支柱截面的支架，其缺点仍然存在消耗相当多的材料。这样，分布在中线截面区的纤维的弯曲应力实质上低于允许值，即这些纤维强度没有充分利用材料的强度。
当然，具有多边形截面的立体构架形式的高压输电线支架结构，包括由板材制作成形的面板。在弯曲板材时形成刚性剖面，并与格桁的元件固定。此时，立体构架的侧面的面板制成三面体，由单独的整张钢板沿支架结构的全高度弯曲制成，它以钝角与另外的平面相连，形成等腰三角形，并与每个侧面的梯形相邻，形成面板的刚性加强肋，同时，三角形平面和矩形面与立体构架的垂线成倾斜布置，而格桁元件固定于相邻侧面面板边缘的刚性加强肋上，并布置在立体构架的每个侧面的一个平面中，此时，相邻面板的矩形刚性加强肋相互平行布置，构架相邻侧面格桁元件的端部固定在该面板的总部件上，支架结构在底座和分段连接部件附近的断面处制成八角形，而支架结构的顶部制成四角形(见1996年俄罗斯发布的专利RU申请书NO94020592，E04H12/00)。
所给定的高压输电线支架结构作为标准型。
按所给定的方案的支架结构具有高的机械强度，这是依靠选择合理配量横断面形状，沿着立体构架全长改变横断面。但是，分析作用在构架上的高负荷表明，布置在分段上部的刚性增强了，并没有充分利用材料的强度。乃是刚性加强肋的矩形按面板高度和构架高度具有相等的宽度。在构架顶部区域刚性加强肋的尺寸很大，是不合理的，则将导致增加金属消耗量并使构架重量增加。因此，合理地研究降低金属材料消耗量的方法，在区域内通过刚性加强肋，对于有效负荷不要求强烈地提高刚性。
发明内容
本发明的目的在于按优化金属板材消耗，解决技术任务，考虑合理的结构选择，不仅是横断面，无骨架的立体构架沿全长改变横断面，并且也考虑面板的表面结构形成。
此时获得的技术成果包括在制造面板时优化沿构架高度改变面板形状，以适应沿构架高度改变的作用负荷，来降低钢的消耗量，为了减轻窄底座支架多边形金属结构，使该支架固定在一个基座上。
上述技术成果达到这样程度，即输电线支架结构为多边形横断面的立体构架，包括至少三个成形的面板，相互之间按一定距离布置，并且格桁元件之间连接在一起，形成封闭式横断面，每个成形的面板由整张金属板制成三面体，沿支架结构高度在横向平面内弯曲，中央表面形成一定的几何形状，配置在其钝角处卷起其表面，形成面板的刚性加强肋，并制作成一定的几何形状。上述面板表面的平面对立体构架垂线成倾斜布置，而格桁元件紧紧固定于相邻面板边缘有刚性加强肋上，并用它布置在立体构架每个侧面的一个平面中，此时，相邻面板的刚性加强肋相互之间平行布置，构架相邻侧面格桁元件的端部固定在其面板的总部件上，面板中央表面制成等腰三角形或梯形。
在制作面板中部时，与面板中央表面连接的两个面板侧面刚性加强肋，其中每一个可能制成矩形或等腰三角形或直角三角形或梯形。此时，每个三角形的底座或较大的每个梯形底座布置在构架底座内。
在底座和构架分段连接部件附近的横截面制成八角形，而支架结构顶部平面制成四角形。
为了增强支架结构的稳定性和简化其安装，两个相邻三面体面板与它相邻构架的侧面和布置在对面的两个其它的三面体面板与其侧面相邻的表面是由整张成型板材制成一起。
其突出的特征与已知类似的相比较是新的，总之，为了达到新的工艺成果，这是必须的，包括创造高压输电线支架结构的轻便快速安装，在正常和应急状态下具有增强的稳定性和机械强度。
这种立体构架形式的支架结构，其主要特征如下·立体构架面板的三面体结构，具有几何形状的整体平面，由整体拉制的金属板材制成；·对立体构架垂线成倾斜布置，构架横断面成四角形；·布置在侧面平面的面板刚性加强肋如同其表面部分一样，形成格桁元件；·两对对置的面板和具有整体表面的相邻侧面是由单张成形的板材制成；·面板的中央表面制成等腰三角形或梯形，与面板中央表面相邻的两个侧面刚性加强肋制作成矩形或等腰三角形或直角三角形或梯形，并布置每个三角形底座或每个较大的梯形底座在构架底座内。
本发明的图纸说明如下图1具有四个面板的支架结构立体构架总图，第一实施例；图2具有两对制成一体的面板的立体构架总图，第二实施例；图3支架结构面板总图，第一实施例；图4支架结构面板总图，第二实施例；图5支架结构面板总图，第三实施例；图6支架结构面板总图，第四实施例；图7支架结构面板总图，第五实施例；实施发明的较好方案根据本发明支架结构为用于高压输电线的多边形横断面的主体构架，包括用板材在横向平面内弯曲制成具有几何形状的面板，并以斜拉杆方式固定于格桁元件上，并利用斜拉杆将上述面板相互之间连接在一起。格桁式立体支架结构具有沿长度改变截面的面板，至少包括三个成形的面板，相互之间按一定距离布置，并用斜拉杆形式连接，形成闭式横断面。
每个成形面板由整张金属板制成三面体，沿支架结构全高度弯曲，按钝角相互间形成三个面，其中第一个是中央面板，制成规定的几何形状(例如图1，等腰三角形)，而另外两个与中央相邻的两个侧面，同时制成规定的几何图形(如图1，矩形)。此时，与中央相邻的另外两个侧面形成面板的刚性加强肋。
面板的中央表面可能制成梯形(图4-6)，而与面板中央表面相邻的两个侧面，其中每个面板的刚性加强肋可能制成等腰三角形(图6)或梯形(图3、4)。此时，每个三角形底座或每个较大的梯形底座应布置在构架底座中。
三面体面板表面的平面对立体构架中心线成倾斜布置，而格桁元件紧紧固定于相邻面板刚性加强肋的边缘上，并布置在立体构架每个侧面的一个平面中。相邻面板刚性加强肋相互之间平行布置，构架相邻侧面格桁元件端部与总部件固定在面板上。
在底座和分段连接部件附近的横断面制成八角形，而支架结构顶部平面制成四角形。
两个相邻的三面体面板的表面和与其相连的构架侧面以及另外两个对置布置的三面体面板的表面以及相邻的侧面可能用一整张成形的板材制成一起，如图2所示。
发明实施例如下按图1以立体构架形式完成高压输电线支架结构，包括成形的角形面板1，例如具有一个三角形面2，以及两个矩形面3，和以斜拉杆4形式出现的格桁元件。
按图1，高压输电线支架结构的立体构架是由四个成形面板构成，相互之间由格桁元件连接。构架的每个面板1是由整张加厚轧制金属板制成三面体，弯曲成三个几何形平面，面板的中间侧面2成等腰三角形，该构架面板两端面3成矩形。
两端平面3与面板1中间的平面2成钝角相连，并实现刚性加强肋功能。
每个相连面板1的一个端面3布置在构架相邻侧面的平面中，同时按全高度组成构架的侧面部分。
以斜拉杆4形式出现的格桁元件刚性搭接固定在相邻面板1的端面3的内表面上，并按侧面全高度布置，而构架相邻侧面的斜拉杆4对接于面板1相邻固定总部件上。格桁元件可能由角钢或棒材制成。
两个相连的三面体面板1的表面与相邻侧面表面和类似的对置面板的表面和构架的相邻侧面可能由一整张加厚成形的金属板制作成一起(图2)。只是用构架的两个侧面将格桁元件固定在相邻面板1的矩形面3上。
三面体面板1与相邻的侧面形成八角形的立体构架的横截面，而支架结构顶部平面形成四角形(图1、2)。
随支架结构高度而定的构架的三面体面板和计算负荷，可以根据中央表面以等腰三角形方式以及用梯形(图3)形式的刚性加强肋或者以立体三角形(图7)形式来完成。中央部位的面板可以制成梯形(图4-6)，其侧面配置刚性加强肋，有梯形(图4)或矩形(图5)或三角形(图6)。按形状，梯形可能是等腰的。
这样，支架结构是立体构架，至少有三个三面体面板和三个格桁面，考虑到中央面宽度的改变，每个面板的断面从下到上连续不断地减小。格桁元件可以由下列材料制成，即由轧制角钢或弯曲制成的角钢以及棒材或管材，与面板端面的连接方式可以是焊接或者用螺栓连接。
各面板对中心线的斜度和各面之间的角度是这样选配的，格桁面的宽度沿着结构高度是不变的，这是为了满足格桁元件的标准化。
为了满足运输和安装的要求，可以制成长尺寸的支架结构，根据金属带材边缘弯曲成形组成分段，上端或下端边缘相互固定好，例如藉助于内装式，从里面用法兰连接，法兰可以用角钢或者用板材制成。
这种由整张成形金属板弯曲制成的立体构架结构，具有的支架结构底座截面面积要比支架顶部附近截面积要大些，具有八角面的立体构架，有用刚性加强肋3和斜拉杆4加固的侧面，斜拉杆4-5总部件固定在每个面板上，在完成多链式高压输电线支架以及在拉断高压输电线的多根相位线中一根电线时，这种构架结构对弯曲和扭转负荷具有高的机械强度。
同时，这种结构的金属消耗量不大，重量轻，可以快速装配。在装配支架结构的构架时，必须保持侧面面板对支架中心垂线倾斜度的准确性，并保持在横向平面内各面板相互之间相对位置的准确性。
为了解决这个任务，在装配支架结构时，预先规定相连面板配置的矩形板之间距离按立体构架高度要制作得一样，见图1、2。在这种情况下，稍微调整一下面板相互之间的相对位置，就有可能使装配的构架符合面板的立体布置和对构架垂线的倾斜度。在这种情况下，允许利用不同长度的斜拉杆来进行调整。可能各面板相互之间的相对位置已经定位，而格桁元件是用相同长度斜拉杆制作的。这样，构架相邻侧面的斜拉杆4与其相邻面板的固定总部件实施对接，于是在装配立体构架面板时利用相同长度的斜拉杆，就要使出全部力量才能符合规定的相互之间的相对位置，并考虑到对构架垂线的倾斜度。可能为解决检验构架元件的立体位置准确性，协调配合各相连面板相邻布置的矩形面之间的距离相等，并用相同长度的斜拉杆。说明的验收装配件36支架结构的应用以及其它面板实施例。
工业上的适用性本发明在工业上适用，同样为了工业生产，不要求专门工艺装备，此外，现在就可以利用本发明制造构架结构。
权利要求
1.输电线支架结构为多边形横断面的立体构架，包括至少三个成形的面板，各面板相互之间按一定距离进行布置，各面板之间用格桁元件连接，形成闭式横断面，每个成形的面板由整张金属板制成三面体，沿支架结构高度在横向平面内将金属板弯曲制成规定的几何形状的中央表面，并按钝角卷起表面，形成面板的刚性加强肋，并制成规定的几何形状，上述面板表面的平面对立体构架垂线成倾斜布置，而格桁元件紧紧固定在相连面板的刚性加强肋边缘上，并与它布置在立体构架的每个侧面的一个平面中，此时，相连面板刚性加强肋相互平行布置，构架相邻侧面格桁元件端部与总部件固定在面板上，其特征为面板中央表面制成等腰三角形或梯形，而每个与面板中央表面相连的两个侧面的面板刚性加强肋制成等腰三角形或直角三角形或梯形，此时，每个三角形底座或较大的每个梯形底座布置在构架底座内。
2.如权利要求1所述，其特征在于与面板中央表面相邻的两个侧面的面板刚性加强肋制成矩形。
3.如权利要求1所述，支架结构的特征在于底座和构架分段连接部件附近横断面制成八角形1而支架结构顶部则制成四角形。
4.如权利要求1所述，其特征在于三面体面板的两个相连的表面和构架相邻的侧面、以及三面体面板另外两个对置布置的表面和与其相邻的侧面是由一整张成形的板材制作成一起。
全文摘要
本发明与制造业有关。立体构架的每个面板是由整张轧制金属板制成三面体，按全高度整体弯曲制成，三个平面相互之间成钝角布置，其中第一个制成规定的几何形状(三角形、梯形)并成为中央面，而另外两个制成矩形或三角形或梯形，并形成该面板的两个端面，实现刚性加强肋的功能。各相连面板的两个刚性加强肋布置在与构架侧面相邻的平面内，并按侧面全高度用斜拉杆固定。面板对立体构架垂线成倾斜布置。
文档编号E04C3/08GK1524151SQ01823441
公开日2004年8月25日 申请日期2001年11月1日 优先权日2001年7月3日
发明者尤里·罗勃脱维奇·龚格, 安娜托里·阿隆诺维奇·瑞文, 尤里 罗勃脱维奇 龚格, 里 阿隆诺维奇 瑞文 申请人:尤里·罗勃脱维奇·龚格, 尤里 罗勃脱维奇 龚格