[发明专利]复合材料电线杆及其制造方法

说明书

技术领域

本专利申请文件一般涉及电线杆，特别是但不限于，具有椭圆形(oval)横截面的复合材料电线杆及其制造方法。

背景技术

公用电线杆包括电力杆、灯杆、电话线杆等。通常地，电线杆由木材、钢材和钢筋混凝土或预应力混凝土制成。

木制电线杆由天然物质组成。对于恶劣的环境条件的连续暴露可能会导致该木制的电线杆腐烂和腐败。为防止腐烂，木材有时用一种碳基材料处理。人们已经发现，最常规的木材处理材料对环境是有害的。而且，人们已经发现，大量的电流漏到地面上，因此降低了电网的能源效率。

人们已经安装了金属电线杆以增加电线杆的寿命。然而，金属电线杆基本上是比较昂贵的。金属电线杆还具有高导电性，沉重，且通常对于维护和修理电线的工作人员会产生不安全的环境。

钢筋混凝土或预应力混凝土电线杆减少了金属电线杆的导电问题并缓解了木质电线杆的环境问题。但混凝土电线杆明显重于金属或木质电线杆因此在整个农村地区的运输混凝土电线杆的运输成本限制了它们只能在邻近它们的制造工厂的地区使用。

复合材料电线杆用于解决上述问题。复合材料电线杆是由不同材料的组合制成，每种材料都保持自己的特性，与单种材料单独发挥作用相比，这产生了卓越的效果。用于制造电线杆的复合材料通常为纤维增强塑料或纤维增强聚合物（FRP）。用于制造复合材料电线杆的方法通常为拉挤成型工艺，这是一个连续的工艺，其中包括牵拉纤维加固材料通过树脂浸渍浴并进入成型模具并在该成型模中树脂随后固化。通常，在拉挤成型工艺中使用的模具制得具有恒定的横截面或二维形状的结构。

出于这些原因和其他原因，有必要通过检验过的生产工艺生产的复合材料电线杆，这些电线杆是长期耐用的且能经受负载需要，并且比钢的和钢筋混凝土或预应力混凝土电线杆便宜，特别是当电线杆较高时。

发明内容

本专利申请公开了一种复合材料电线杆，该电线杆可用于支撑公用电线(utility line)、电灯、信号灯或公用系统的其他任何部件。该电线杆还用于其他需要通过电线杆类型的结构向上支撑的产品。该复合材料电线杆包括至少一种复合材料部件，该复合材料部件包括第一末端、第二末端和形成在该第一末端和第二末端之间的长的本体。该长的本体具有椭圆形的横截面。该复合材料电线杆可由以下材料通过拉挤成型工艺制成：该材料与许多竞争材料相比具有高强度价格比（strength to cost ratio）和高刚度价格比（stiffness to cost ratio）。因此，有效减少了材料成本，因为该椭圆形复合材料与许多标准公用电线杆相比可具有较薄的侧壁并且保持同样的或更好的强度和刚度。此外，纤维增强塑料（FRP）的对于生锈、腐烂和来自阳光的损坏的抵抗性有助于使得该电线杆的寿命超过其竞争材料。

通过改变其侧壁的尺寸的大小和厚度，可得到具有所需的高度和强度重量比的复合材料电线杆。例如可设计该复合材料电线杆的横截面的特定尺寸使该电线杆的强度重量的比最大。

该复合材料电线杆明显比那些由木材、金属或混凝土制成的电线杆轻，使得它们容易运输和安装因此减少了运输和安装成本。此外，该复合材料电线杆抵抗所有形式的损坏，例如紫外光、生锈、腐烂和来自湿气和地面化学物质所造成的变质。

在一个实施例中，复合材料电线杆包括至少第一复合材料部件。该第一复合材料部件包括第一和第二末端；形成在该第一和第二末端之间的长的本体；第一内部空间；以及恒等截面。该恒等截面包括一具有第一半径和第二半径的外圆周；内圆周；以及形成在该外圆周和内圆周之间的壁厚。该第一半径不等于该第二半径。

在另一实施例中，一种制造复合材料电线杆的方法包括形成至少第一复合材料部件。该第一复合材料部件包括第一和第二末端；形成在该第一和第二末端之间的长的本体；第一内部空间；以及恒等截面。该恒等截面包括一具有第一半径和第二半径的外圆周；内圆周；形成在该外圆周和内圆周之间的壁厚。该第一半径不等于该第二半径。

该发明内容部分是本申请的一些教导的概述而不是用于作为本主题的排他性的或穷尽性的描述。关于本主题的其他细节在具体实施方式和所附的权利要求书中描述。其他的内容对于本领域技术人员将通过阅读和理解以下具体实施方式并参考作为本说明书的一部分的附图而变得清楚，每幅附图不应被认为具有限制意义。本发明是由权利要求书及其等同形式限定。

附图说明

附图不一定是按比例绘制的，该附图一般通过举例的方式，但不是通过限制的方式描述在本文件中讨论的各种实施例。