专利名称：鸭嘴型钢管构件管头型式的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及输电线路用铁塔和变电架构技术领域，是一种新型钢管构件管头 插板构造型式，其可靠的受力特性及良好的可加工性与镀锌方便性，使其适用于各电压等 级输电线路钢管塔和变电构架。
背景技术：
我国输电线路向特高压和大容量输电技术发展，铁塔和变电架构亦随之向大型化 发展。大型铁塔在大荷载作用下，愈来愈多地采用钢管构件，故称之为钢管塔。钢管塔在特 高压线路和同塔多回路线路上应用越来越多。在士660kV与士800kV直流输电工程、750kV 与IOOOkV交流输电工程中，变电构架均采用了格构式钢管结构。钢管塔和变电构架主材多 采用法兰连接，斜材与主材连接可采用法兰加相贯焊方式(如图1所示)，但其工艺复杂、焊 接量大，故普遍采用插板连接方式(如图2所示)。钢管构件管头插板型式主要有U型、UT型、X (十字)型、[(槽型)型、T型、I型 等，各插板型式如图3a-图3f所示。I型插板加工简单，但强度低，工程中已很少使用；T型、 [(槽型)型、X(十字)型插板焊缝偏多，但强度可靠，较为常用；U型、UT型插板焊缝多，常 存在焊接变形，U形板加工工艺要求预留的间隙偏大且焊后无法消除，致使构件安装后存在 缝隙，但此类插板双剪传力、偏心小、承载力高，工程中也经常使用。为消除U型、UT型插板 加工预留间隙大和存在安装间隙问题及焊接偏差问题，我们设计一种能够消除加工与安装 间隙、加工方便、受力合理的鸭嘴型的实用新型钢管构件管头型式。
实用新型内容本实用新型的目的是为了满足上述要求而设计的一种鸭嘴型钢管构件管头型式， 既加工方便，又受力合理，连接还可靠；不仅具备U型插板构造的优点，还能够克服U型插板 加工预留间隙导致产生安装缝隙、杆端角位移问题，消除焊接变形引起初偏心与初角位移等。本实用新型采用了如下技术方案一种鸭嘴型钢管构件管头构造，首先在钢管构件端部沿轴线切割出宽度T略大于 连扳厚度t的长形豁口，根据连接螺栓数量和位置确定长形豁口长度和压扁控制线，再采 用热加工工艺将端部压扁，热压时用同连扳控制和保持间距，然后在压扁位置打孔(冲孔 或钻孔)。当钢管构件长细比较小、杆端约束条件对杆件承载力影响比较大时，可通过在鸭 嘴板一侧加焊肋板的方式，提高此鸭嘴型钢管构件管头的承载力。此“鸭嘴”型构造，加工简单，镀锌方便，而且受力合理可靠，还能减少连接螺栓数量。
图1典型钢管塔节点构造---法兰(相贯焊)连接；[0011]图2典型钢管塔节点构造---插板连接；图3a、图 3b、图 3c、图 3d、图 3e、图 3f、图 3g、图 3h、图 3i、图 3j、图 3k、图 31、图:3m 和图3η是钢管构件典型管头插板型式；图4a为本实用新型实施例--鸭嘴型,f头端部开豁口示意图；图4b为本实用新型实施例--鸭嘴型,f头端部热加工压扁示意图图如为图4b的A-A向视图 图4d为本实用新型实施例--鸭嘴型,f头端部冲孔或钻孔示意图图如为图4d的B-B向视图 图5a为本实用新型实施例二带肋板的鸭嘴型管头；图恥为图fe主视图。图号说明钢管构件2长形豁口3压扁控制线4螺栓(孔)5鸭嘴板6肋板具体实施方式
本实用新型所述的鸭嘴型构造的钢管管头，是区别于以往的新型钢管塔构件管头 连接方式。其在杆端沿轴线切割出略大于连扳厚度的长形豁口，再采用热加工工艺将端部 压扁，热压时控制鸭嘴板间距，然后在压扁位置内打孔(冲孔或钻孔)。此种“鸭嘴”型构 造，加工简单，镀锌方便，而且受力合可靠，还能减少连接螺栓数量。
以下结合附图、实施例和对比例对本实用新型做进一步说明。对比例一是如图1和图2所示的典型钢管塔节点构造，图3a、图3b、图3c、图3d、 图!Be图3f、图3g、图汕、图3i、图3j、图沌、图31、图: 和图3η是目前钢管塔节点连接使 用的常规管头插板型式。其中U型插板使用较普遍，其优点是受力无偏心，螺栓双剪受力； 缺点是U型板折弯半径小不易控制间距，需要预留加工间隙，存在焊接偏心，且安装后U型 板不能合缝，造成管头(杆端)存在初始偏心和初始角位移，降低杆件承载力。参见图如至图4e，一种鸭嘴型钢管构件管头构造，首先在钢管构件1端部沿轴线 切割出宽度T略大于连扳厚度t的长形豁口 2，根据连接螺栓数量和位置确定长形豁口 2长 度和压扁控制线3，再采用热加工工艺将端部压扁，热压时用同连扳控制和保持间距，然后 在压扁位置打孔4 (冲孔或钻孔)。参见图fe和图5b，当钢管构件长细比较小、杆端约束条件对杆件承载力影响比较 大时，可通过在鸭嘴板一侧加焊肋板6的方式，提高此鸭嘴型钢管构件管头的承载力。实施例一本实用新型实施例一是鸭嘴型构造的钢管管头，如图如至图如所示。对照实施例 一和对比例一可以看出，实施例一的构造亦需开豁口，但只需要再热压和开孔，无需焊接， 二者在结构受力计算时都为中心受力双剪联接。“鸭嘴”型构造自身变形协调能力保证安装 无间隙。实施例一具备对比例一 U型插板的结构受力优点，克服其缺点。可用于各电压等级输电线路钢管塔和变电构架。实施例二本实用新型实施例二是带加劲板的鸭嘴型构造钢管管头，如图fe和图恥所示，其 原理和作用与实施例一相同，重点在于通过在鸭嘴一侧增加筋板，改变管头鸭嘴板的横向 刚度，提高局部抗弯能力，使其更适合杆件长细比较小、杆端偏心影响较大的受力情况。根据对本实用新型提供的“鸭嘴”型构造钢管管头所进行的计算分析，其加工制 造、构造连接、承载能力均可满足现有规程规范。综上所述，本实用新型满足设计规范要求，结构新颖美观，整体和局部构造合理， 承载力强，特别适用于杆件受力大、连接螺栓多的情况。其加工简单、镀锌方便，安装无缝 隙，从而可以避免U型插板存在的制造和安装误差，因而可以提高杆端约束条件，是之受力合理可靠。本实用新型的相关应用如前述实施说明和图示，但并非以此局限本创作，是以， 举凡于本创作的构造、特征等近似、雷同，均应属本创作的创设目的及申请专利范围之内。权利要求1.一种鸭嘴型钢管构件管头型式，其特征在于其在杆端沿轴线切割出宽度大于连扳 厚度的长形豁口，所述长形豁口的端部为压扁形，在所述端部压扁位置设有冲孔或钻孔。
2.如权利要求1所述的鸭嘴型钢管构件管头型式，其特征在于所述长形豁口的端部 一侧设有筋板。
专利摘要本实用新型提供一种鸭嘴型钢管构件管头型式，可用于各电压等级输电线路钢管塔和变电构架。其特征在于其在杆端沿轴线切割出宽度大于连扳厚度的长形豁口，所述长形豁口的端部为压扁形，在所述端部压扁位置设有冲孔或钻孔。所述长形豁口的端部一侧设有筋板。在鸭嘴板一侧增加筋板，可提高鸭嘴板的横向刚度，使其更适合杆件长细比小、杆端偏心影响较大的受力情况。此新型构造加工方便、连接可靠、受力合理，既具备钢管塔常用的U型插板的优点，还克服了其加工预留间隙大导致的安装缝隙、杆端角位移问题，消除了焊接变形引起的初偏心与初角位移等。
文档编号E04H12/10GK201835577SQ201020124238
公开日2011年5月18日 申请日期2010年3月5日 优先权日2010年3月5日
发明者任宗栋, 张佩师, 张学实, 李士锋, 秦伟, 默增禄 申请人:国核电力规划设计研究院