[发明专利]高强度复合材料电杆的生产方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种输电线路中使用的电杆的生产方法，具体地说是一种高强度复合材料电杆的生产方法。

背景技术

传统的输电杆塔普遍存在质量重、易腐烂锈蚀或开裂等缺陷，耐久性差，使用寿命较短，施工运输和运行维护困难，容易出现各种安全隐患。因此，随着新材料技术及其制备工艺的发展，迫切需要一种新的材料来代替传统的电杆材料，目前市场常采用纤维螺旋缠绕技术，该工艺只能限于自来水管道、压力容器等产品，不能满足电杆的挠度要求。

发明内容

本发明的目的在于寻求一种高强度复合材料电杆的生产方法，以便利用复合材料来生产高强度的用于输电线路上的电杆。

按照本发明提供的技术方案，所述高强度复合材料电杆的生产方法包括：

a、将钢体空心电杆定位在转动架的转轴上，然后开启传动装置，带动转轴转动；

b、在钢体空心电杆的表面涂刷乙烯基酯粘接剂；

c、涂刷后，开始缠绕高强单向布，高强单向布的接搭部位应控制在2.5～3.5公分，单向布的缠绕轨迹是螺旋型，在缠绕过程中不断向单向布上涂刷树脂(含胶量应富、浸渍要完善)，并用排泡棍尽可能排除其中汽泡；

d、第一遍缠绕到头后，再缠绕第二层单向布，缠绕第二层单向布时的螺旋角与第一层单向布的螺旋角不同，但第二层单向布的螺旋方向应与第一层单向布的缠绕方向相同；

e、在第二层单向布缠绕结束后，将裁制好的方格布糊制在单向布上，二层方格布糊制结束后，将经过浸胶槽浸渍的长纤维连续埋入方格布与单向布之间；

f、再缠绕二层单向布，此时FRP(玻璃钢复合材料的简称)厚度已达4-4.5mm停止缠绕，待固化，此时糊制虽停止，但设备运转不能停，直到固化；

g、避过FRP放热峰(固化时释放的热量)，进入下次单向布的缠绕，周而复始，直至所需厚度，形成复合电杆。

在加工最后3mm厚度的FRP时，在树脂中加入银灰色或淡灰色的色浆，色浆的用量为树脂的7％-9％，确保打磨后FRP表面色泽的一致性。

FRP的实用厚度为20mm，但毛坯厚度应为21-22mm。

所述单向布的门幅最好要定做为宽度0.3M-0.35M，以便于缠绕。

在埋入连续长纤维时，每次的排列最好错位。

在形成复合电杆后，在复合电杆的上端设置防水帽，下端设置防水垫，以防止水和水蒸气及有腐蚀性的气体进入钢体空心电杆内，腐蚀金属内壁。

在所述钢体空心电杆与转轴之间设置内支架，并利用内支架将钢体空心电杆与转轴连接在一起。确保钢体空心电杆在缠绕中运行的牢固性和稳定性

在转轴或内支架上设置长纤维固定夹，使长纤维组按定向埋入。

在钢体空心电杆的侧面设置平行于钢体空心电杆的活动架，所述单向布放置在该活动架上，所述活动架包括位于两端的支承架与搁在两个支承架间的转动杆，所述转动杆的长度大于钢体空心电杆的长度。

10KV高强度复合材料电杆(简称HMC电杆)是利用HMC材料的高强度和钢的高刚度特点，采用一种新的生产工艺将两者复合之后，形成一种新的电杆产品。这是一种高强度、高刚度、重量轻、耐腐蚀、抗老化、经济性好的复合电杆，这种复合电杆具有单纯的钢电杆或者单纯的玻璃钢电杆无法实现的优良性能。

本项目通过有限元计算模型、理论分析(武汉理工大学提供)确定了工艺，采用长线纤维合股技术，单向布浸脂系统，用微控缠绕机按一定规律进行缠绕，达到了预期设计要求，取得了重大的技术突破。

附图说明

图1是HMC电杆。

图2是单向布缠绕存放架。

具体实施方式

HMC材料具有强度高、质量轻、耐腐蚀以及耐疲劳性能、耐久性能和电绝缘性能好等特点，非常适于制造输电杆塔。与钢电杆相比，HMC电杆主要具有以下特点：

1、质量轻。HMC的密度为1700～2000kg/m³，而钢材的密度为7800kg/m³，同体积时，HMC的重量为钢的1/4～1/3。质量轻是HMC杆塔突出的优点之一，由于质量轻，可大幅度降低运输和施工安装成本。尤其适于山区和软弱土质地区的输电线路使用。

2、强度高。HMC主方向的强度可以达到800MPa以上，远高于普通钢材的抗屈服强度。同时具有优良的耐疲劳性能。

3、耐腐蚀。HMC电杆对酸碱盐及有机溶剂等腐蚀介质的耐腐蚀性能和耐候性能优良，几乎适用于各种气象条件而不改变性能，不会出现钢杆的低温冷脆破坏现象。

4、电绝缘性能好。HMC电杆电气绝缘性能优良，可以减少导线与塔身间隙使输电线路结构更为紧凑。