[实用新型]一种复合型电杆结构

说明书

本实用新型公开了一种复合型电杆结构，属于电杆制造领域，该电杆由内外两层结构组成，内层是由铝合金材料构成的金属支撑框架结构，该框架由肋条与圆筒薄壁结构连接而成；外层是由玻璃纤维复合材料构成的圆筒结构。外层玻璃纤维复合材料通过缠绕法包裹在内层金属框架表面，达到既减轻结构重量又提高结构刚度与强度的目的。本实用新型同时提供了将以上电杆作为分段杆进行连接的结构形式，即将内层金属框架的端部设计成具有翻边样式的法兰结构。分段电杆之间通过螺栓将翻边法兰进行对接，实现电杆长度的调节。通过本实用新型可以有效保持复合材料电杆的完整性，便于运输和安装。

技术领域

本实用新型属于电杆制造领域，更具体地，涉及一种复合型电杆结构。

背景技术

纤维增强型复合材料是由树脂和纤维增强材料构成的一类复合材料，具有比强度和比刚度高、抗疲劳性能好、耐腐蚀性能优良以及结构重量轻、使用寿命长等优点，是输电杆塔较为理想的材料。复合材料电杆主要承受压力和弯曲，弯曲会在电杆外表面一侧形成拉力，转角导线会产生一定的扭矩。

在实际应用中，钢筋混凝土或钢管整杆的运输难度大、费用高，尤其是在山区，车辆及机械无法使用的区域，只能靠人力搬运，这对技术人员的人身安全有着巨大隐患。

目前，复合材料圆管之间的连接是采用螺栓法兰式连接，螺栓法兰式连接是通过螺栓紧固两个圆管端部的法兰来实现圆管连接，存在开孔等二次机械加工处理，极易对复合材料圆管造成缺陷损伤，降低其力学性能。且由于截面抗弯刚度低，导致电杆顶端挠度较大。

公开号为CN105276310A的专利申请公开了一种用于复合材料薄壁圆管的卡箍式连接结构，避免了对复合材料的开孔机械加工，但复合材料薄壁圆管与法兰之间的相对转动仅仅依靠摩擦力，不足以抵抗外力较大扭矩；且圆管壁厚较小，抗横向变性能力较小。此外，公开号为CN103307121A的专利申请公开了一种复合材料空心轴与金属法兰联接方法，抗扭性能好、联接强度高，但其仍然在复合材料空心轴上进行二次开孔加工，该方式增大了孔边的应力集中，使其抗疲劳性能下降。

因此，如何设计一种连接牢固可靠且具有高横向抗弯能力的电杆是目前亟需解决的技术难题。

实用新型内容

针对现有技术的以上缺陷或改进需求，本实用新型提供了一种复合型电杆结构，由此解决现有复合材料电杆存在的连接可靠性及横向抗弯能力存在一定局限性的技术问题。

为实现上述目的，本实用新型提供了一种复合型电杆结构，包括：所述电杆由内外两层结构组成，内层结构是由第一材料构成的金属支撑框架结构，外层结构是由第二材料构成的圆筒结构，且所述外层结构中的第二材料通过缠绕法包裹在所述金属支撑框架结构表面。

优选地，所述金属支撑框架结构包括：纵向肋条，环向肋板和交叉肋条；

所述交叉肋条焊接在所述环向肋板的内侧，所述纵向肋条通过焊接，固定在所述环向肋板的外侧，形成了锥形的芯模构型。

优选地，所述金属支撑框架结构的两个端部为具有翻边样式的法兰结构，且所述两个端部的法兰结构分别为法兰盘A及法兰盘B。

优选地，各分段电杆采用分段连接，第一电杆的法兰盘A与第二电杆的法兰盘B相连接，第一电杆的法兰盘B与第三电杆的法兰盘A相连。

优选地，所述第一材料为铝合金材料，所述第二材料为玻璃纤维复合材料。

总体而言，通过本实用新型所构思的以上技术方案与现有技术相比，能够取得下列有益效果：

1、本实用新型电杆结构中的外层玻璃纤维复合材料通过缠绕法包裹在内层金属框架表面，增强了电杆的横向抗弯能力，达到既减轻结构重量又提高结构刚度与强度的目的。