专利名称：一种输电线路钢管塔中钢管变角钢的连接式接头的制作方法
技术领域：
本发明涉及输电线路钢管与角钢混合铁塔的连接构造，更具体地涉及一种输电线路钢管塔中钢管变角钢的连接式接头。
背景技术：
随着输电线路电压等级不断提高以及同塔多回线路的应用，输电线路杆塔大型化的趋势越来越明显，大荷载杆塔运用钢管塔可以充分利用钢管构件的受力优势，但是钢管塔造价较高，在实际运用中大都是采用角钢与钢管混合的型式，往往是主材全部采用钢管， 斜材或辅助材有时采用角钢，主材既采用钢管又采用角钢的铁塔是一种新型塔，这种塔型选材的一个原则是主材中采用目前我国最大规格角钢已不能满足受力的情况下才选用钢管构件，这样可以更大程度上优化杆塔的本体造价，但是该塔型设计的一个重点和难点在于如何实现钢管变角钢的变截面节点的连接构造问题。
发明内容
本发明的目的是提供一种输电线路钢管塔中交叉斜材的角钢对接式接头，采用一环向加劲管焊接一法兰盘，与角钢连接的连接板焊接于法兰盘上，与下端钢管上的法兰盘通过螺栓连接，连接时连接板的定位满足传力中心线与下端钢管中心线重合，即使其轴心受力，从而达到传力可靠的目的，可用于钢管与角钢混合塔中的变截面部位连接。为实现上述目的，本发明采用以下技术方案本发明提供的一种输电线路钢管塔中钢管变角钢的连接式接头，所述接头包括钢管、角钢和法兰盘，所述法兰盘分为直径相等的上端法兰盘和下端法兰盘，所述上端法兰盘一端与下端法兰盘一端相连接；所述下端法兰盘另一端与所述钢管连接形成下端法兰接头，所述下端法兰盘的轴向中心线与钢管的轴向中心线重回，所述下端法兰盘与钢管连接的节点处设有加劲板；所述上端法兰盘另一端的轴向上连接有环向加劲管，所述上端法兰盘与环向加劲管形成上端法兰接头，所述上端法兰盘的轴向中心线与环向加劲管的轴向中心线重回，所述上端法兰盘与环向加劲管连接的节点处设有加劲板；所述角钢穿过环向加劲管，所述角钢两肢的交线与上端法兰盘的轴向中心线平行，所述角钢一肢最中间的心线与上端法兰接头的轴向中心线构成的平面垂直于角钢另一肢最中间的心线与上端法兰接头的轴向中心线构成的平面；所述上端法兰盘远离下端法兰盘的一端上还设有板面相互垂直且相交的节点板I与节点板II，所述节点板I与节点板II的交线与上端法兰盘的轴向中心线平行；所述节点板I的板面与所述角钢其中一肢的板面平行，所述两块板面接触且固定，所述节点板II的板面与所述角钢另一肢的板面平行，所述两块板面接触且固定。本发明提供的一种输电线路钢管塔中钢管变角钢的连接式接头技术方案中，所述环向加劲管是被做成管状的加劲板，所述环向加劲管的直径与所述钢管的直径相等。本发明提供的另一优选的一种输电线路钢管塔中钢管变角钢的连接式接头技术方案中，所述加劲板的板面垂直于所述法兰盘的板面，所述加劲板均勻分布。
本发明提供的再一优选的一种输电线路钢管塔中钢管变角钢的连接式接头技术方案中，所述节点板I的板面与角钢其中一肢的板面使用螺栓I固定；所述节点板II的板面与角钢另一肢的板面使用螺栓I固定。本发明提供的又一优选的一种输电线路钢管塔中钢管变角钢的连接式接头技术方案中，所述下端法兰盘与钢管采用焊接连接，所述下端法兰盘与钢管连接的节点处焊接有加劲板。本发明提供的又一优选的一种输电线路钢管塔中钢管变角钢的连接式接技术方案中，所述上端法兰盘的轴向上设置的环向加劲管采用焊接连接，所述上端法兰盘与环向加劲管连接的节点处设置的加劲板采用焊接连接。本发明提供的又一优选的一种输电线路钢管塔中钢管变角钢的连接式接头技术方案中，所述角钢与所述上端法兰盘之间未接触。本发明提供的又一优选的一种输电线路钢管塔中钢管变角钢的连接式接头技术方案中，所述节点板I和节点板II与上端法兰盘上的环向加劲管相交，所述节点板I和节点板II与上端法兰盘和环向加劲管分别采用焊接连接。本发明提供的又一优选的一种输电线路钢管塔中钢管变角钢的连接式接头技术方案中，所述节点板I与节点板II的形状相同、大小相等。本发明提供的又一优选的一种输电线路钢管塔中钢管变角钢的连接式接头技术方案中，所述上端法兰盘和下端法兰盘之间采用螺栓II连接。由于采用了上述技术方案，本发明得到的有益效果是本发明采用法兰的连接型式，将上端角钢的两个相互垂直的连接板焊接于上端法兰盘上，定位时使上端角钢的传力中心线与下端钢管中心线重合，使其达到轴心受力的目的，节点刚度较大，传力路径明确；在钢管与角钢混合塔中，根据受力需要主材选用角钢与钢管混合的型式可以降低杆塔的本体造价，并且保证钢管变角钢连接节点的有效传力。
图1为一种输电线路钢管塔中钢管变角钢的连接式接头主视图；图2为一种输电线路钢管塔中钢管变角钢的连接式接头俯视图；图3为本发明的A-A截面示意图；图4为本发明的B-B截面示意图；其中，1-钢管，2-角钢，3-上端法兰盘，4-下端法兰盘，5-节点板I，6-节点板II， 7-幻向加劲管，8-加劲板，9-螺栓I，10-螺栓II。
具体实施例方式下面结合实施例对发明作进一步的详细说明。实施例1 如图1-4所示，本例的发明一种输电线路钢管塔中钢管变角钢的连接式接头，包括钢管1、角钢2和法兰盘，法兰盘分为直径相等的上端法兰盘3和下端法兰盘4，上端法兰盘3—端与下端法兰盘4 一端采用螺栓II 10相连接；下端法兰盘4另一端与钢管1焊接形成下端法兰接头，下端法兰盘4的轴向中心线与钢管1的轴向中心线重回，下端法兰盘4与钢管1连接的节点处设有加劲板8，采用焊接连接，加劲板8的板面垂直于法兰盘的板面， 加劲板8的分布形式如附图3-4所示的，加劲板8以法兰盘的中点为圆心均勻对称分布，加劲板8板面上的任一条直线过法兰盘的中点；上端法兰盘3另一端的轴向上连接有环向加劲管7，环向加劲管7是被做成管状的加劲板，环向加劲管7的直径与钢管1的直径相等，上端法兰盘3与环向加劲管7焊接形成上端法兰接头，上端法兰盘3的轴向中心线与环向加劲管7的轴向中心线重回，上端法兰盘3与环向加劲管7连接的节点处设有加劲板8，采用焊接连接，加劲板8的板面垂直于所述法兰盘的板面，加劲板8均勻分布；角钢2穿过环向加劲管7，角钢2与上端法兰盘3之间未接触，留有20 mm左右间隙，角钢2两肢的交线与上端法兰盘3的轴向中心线平行，角钢2 —肢最中间的心线与上端法兰接头的轴向中心线构成的平面垂直于角钢2另一肢最中间的心线与上端法兰接头的轴向中心线构成的平面；螺栓孔布置在角钢肢的一条直线上，这条直线叫心线，本发明中角钢2每一肢上有三条心线， 最中间一条心线平分角钢2的一肢，另外两条心线以最中间的心线对称设置；上端法兰盘3 远离下端法兰盘4的一端上还焊接有板面相互垂直且相交的节点板I 5与节点板II 6，节点板I 5和节点板II 6还与上端法兰盘3上的环向加劲管7相交，节点板I 5和节点板II 6与环向加劲管7分别采用焊接连接，节点板I 5与节点板II 6的形状相同、大小相等，节点板I 5与节点板II 6的交线与上端法兰接头的轴向中心线平行，节点板I 5的板面与角钢2其中一肢的板面平行，两个板面相接触并且使用螺栓I 9固定；节点板II 6的板面与角钢2另一肢的板面平行，两个板面相接触并且使用螺栓I 9固定，节点板I与节点板II 开有与角钢2心线上位置和大小相同的螺纹孔。本发明的钢管1连接于角钢2时可采取以下步骤下端法兰盘4和钢管1焊接形成下端法兰接头，并采用加劲板8焊接于下端法兰盘4和钢管1对节点进行加强；上端法兰盘3和环向加劲管7焊接形成上端法兰接头，节点板I 5与节点板II 6相互垂直并与环向加劲管7焊接，并采用加劲板8焊接于上端法兰盘3和环向加劲管7对节点进行加强，接于角钢2的两肢通过螺栓I 9分别与节点板I 5、节点板II 6相连接；上法兰盘3与下端法兰盘4通过螺栓II 10相连接。本发明的输电线路钢管塔中钢管变角钢的连接式接头采用一环向加劲管7焊接一上端法兰盘3，与角钢2连接的节点板I 5、节点板II 6焊接于上端法兰盘3上，与下端钢管1上的下端法兰盘4通过螺栓连接，连接时节点板I 5、节点板II 6的定位满足传力中心线与下端钢管2中心线重合，即使其轴心受力，从而达到传力可靠的目的，可用于钢管与角钢混合塔中的变截面部位连接。最后应该说明的是以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其限制，尽管参照上述实施例对本发明进行了详细说明，所属领域的普通技术人员应当理解依然可以对本发明的具体实施方式
进行修改或者等同替换，而未脱离本发明精神和范围的任何修改或者等同替换，其均应涵盖在本权利要求范围当中。
权利要求
1.一种输电线路钢管塔中钢管变角钢的连接式接头，所述接头包括钢管(1)、角钢(2) 和法兰盘，其特征在于所述法兰盘分为直径相等的上端法兰盘C3)和下端法兰盘，所述上端法兰盘( 一端与下端法兰盘(4) 一端相连接；所述下端法兰盘(4)另一端与所述钢管(1)连接形成下端法兰接头，所述下端法兰盘的轴向中心线与钢管(1)的轴向中心线重回，所述下端法兰盘(4)与钢管(1)连接的节点处设有加劲板(8)；所述上端法兰盘(3)另一端的轴向上连接有环向加劲管(7)，所述上端法兰盘C3)与环向加劲管(7)形成上端法兰接头，所述上端法兰盘C3)的轴向中心线与环向加劲管(7)的轴向中心线重回，所述上端法兰盘(3)与环向加劲管(7)连接的节点处设有加劲板(8)；所述角钢( 穿过环向加劲管(7)，所述角钢(2)两肢的交线与上端法兰盘(3)的轴向中心线平行，所述角钢(2) 一肢最中间的心线与上端法兰接头的轴向中心线构成的平面垂直于角钢(2)另一肢最中间的心线与上端法兰接头的轴向中心线构成的平面；所述上端法兰盘(3)远离下端法兰盘(4)的一端上还设有板面相互垂直且相交的节点板1( 与节点板II(6)，所述节点板I (5) 与节点板II (6)的交线与上端法兰盘(3)的轴向中心线平行；所述节点板I (5)的板面与所述角钢( 其中一肢的板面平行，所述两块板面接触且固定，所述节点板II (6)的板面与所述角钢( 另一肢的板面平行，所述两块板面接触且固定。
2.如权利要求1所述的一种输电线路钢管塔中钢管变角钢的连接式接头，其特征在于所述环向加劲管(7)是被做成管状的加劲板，所述环向加劲管(7)的直径与所述钢管 (1)的直径相等。
3.如权利要求1所述的一种输电线路钢管塔中钢管变角钢的连接式接头，其特征在于所述加劲板(8)的板面垂直于所述法兰盘的板面，所述加劲板(8)均勻分布。
4.如权利要求1所述的一种输电线路钢管塔中钢管变角钢的连接式接头，其特征在于所述节点板I (5)的板面与角钢(2)其中一肢的板面使用螺栓I (9)固定；所述节点板 11(6)的板面与角钢(2)另一肢的板面使用螺栓I (9)固定。
5.如权利要求1所述的一种输电线路钢管塔中钢管变角钢的连接式接头，其特征在于所述下端法兰盘(4)与钢管(1)采用焊接连接，所述下端法兰盘(4)与钢管(1)连接的节点处焊接有加劲板(8)。
6.如权利要求1所述的一种输电线路钢管塔中钢管变角钢的连接式接头，其特征在于所述上端法兰盘(3)的轴向上设置的环向加劲管(7)采用焊接连接，所述上端法兰盘 (3)与环向加劲管(7)连接的节点处设置的加劲板(8)采用焊接连接。
7.如权利要求1所述的一种输电线路钢管塔中钢管变角钢的连接式接头，其特征在于所述角钢(2)与所述上端法兰盘(3)之间为接触。
8.如权利要求1所述的一种输电线路钢管塔中钢管变角钢的连接式接头，其特征在于所述节点板1(5)和节点板11(6)与上端法兰盘(3)上的环向加劲管(7)相交，所述节点板I 和节点板11(6)与上端法兰盘C3)和环向加劲管(7)分别采用焊接连接。
9.如权利要求1所述的一种输电线路钢管塔中钢管变角钢的连接式接头，其特征在于所述节点板I (5)与节点板II (6)的形状相同、大小相等。
10.如权利要求1所述的一种输电线路钢管塔中钢管变角钢的连接式接头，其特征在于所述上端法兰盘C3)和下端法兰盘(4)之间采用螺栓II(IO)连接。
全文摘要
本发明涉及输电线路钢管与角钢混合铁塔的连接构造，更具体地涉及一种输电线路钢管塔中钢管变角钢的连接式接头，接头包括钢管、角钢和法兰盘，法兰盘分为直径相等的上端法兰盘和下端法兰盘，上端法兰盘一端与下端法兰盘一端相连接；下端法兰盘另一端与所述钢管连接形成下端法兰接头，上端法兰盘另一端的轴向上连接有环向加劲管，上端法兰盘与环向加劲管形成上端法兰接头，角钢穿过环向加劲管，角钢靠上端法兰盘上设有板面相互垂直且相交的节点板I与节点板II固定。本发明的接头传力可靠，可用于钢管与角钢混合塔中的变截面部位连接。
文档编号E04H12/08GK102296870SQ20111016357
公开日2011年12月28日 申请日期2011年6月17日 优先权日2011年6月17日
发明者李茂华, 高渊 申请人:中国电力科学研究院