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一种复合材料杆塔节点连接装置

文献发布时间:2023-06-19 13:48:08


一种复合材料杆塔节点连接装置

技术领域

本发明属于复合材料杆塔领域,尤其是复合材料杆塔的连接结构领域。

背景技术

杆塔是架空输电线路中用来支撑输电线的支撑物,杆塔多由钢材或钢筋混凝土制成,是架空输电线路的主要支撑结构;随着新型复合材料的推广和应用,已经有越来越多的新型复合材料应用杆塔结构中,特别是以玻纤增强热固基树脂复合材料为代表在杆塔结构中的应用,玻纤增强热固基树脂复合材料具有比重较小、比强度高、比模量大等显著特点,是替代钢材作为杆塔材料的理想选择之一;复合材料通常为非金属材料,由复合材料所制备的杆塔型材在连接结构上会有一定的局限性,无法如同钢材一样进行焊接连接;因此,采用复合材料的杆塔通常设计成整体式的杆塔结构,或者将杆塔的顶部设计成复合材质,但无法实现钢制杆塔采用的法兰盘进行分段连接的方式,所以如何在复合材质杆塔上实现分段连接是复合材料杆塔发展的一大难题。

发明内容

为了解决上述问题,本发明通过以下技术方案来实现上述目的:

一种复合材料杆塔节点连接装置,由设于第一杆塔端部的第一连接体和设于第二杆塔端部的第二连接体相互耦合组成,所述第一连接体包括紧固件,所述第二连接体包括螺母件,所述紧固件包括若干沿杆塔轴心环形阵列分布的转动齿轮和固定设于转动齿轮上的螺杆,所述第一杆塔的侧壁靠近紧固件处设有驱动件,所述驱动件驱动转动齿轮转动使得螺杆逐渐旋入螺母件,进行第一杆塔和第二杆塔的连接。

作为本发明的进一步优化方案,所述驱动件包括驱动齿轮和与驱动齿轮啮合的驱动器。

作为本发明的进一步优化方案,所述驱动器包括套设于第一杆塔上的环体,所述环体的内侧面与驱动齿轮啮合。

作为本发明的进一步优化方案,所述驱动器包括蜗轮和蜗杆,所述驱动齿轮与蜗轮同轴设置。

作为本发明的进一步优化方案,所述驱动器的数量为1,相邻转动齿轮之间设有传动齿轮,所述传动齿轮与转动齿轮相互啮合。

作为本发明的进一步优化方案,所述第一连接体的端部上设有限位板,所述第二连接体的端部上设有凹槽,所述限位板嵌设于凹槽内。

作为本发明的进一步优化方案,所述螺母件整体呈圆台状,所述螺母件远离第一杆塔的一侧设有第一弹性件,所述凹槽靠近螺母件之间的侧壁上滑动设有销轴杆,所述限位板上设有通孔,所述限位板插入凹槽内时,销轴杆在螺母件的外侧面的推动下插入通孔内。

本发明的有益效果在于:

1)本发明通过该结构不仅可以实现复合材质的杆塔的分段连接,并且连接处的形成的是相对隐藏式的结构,能够有效的避免外界空气中雨水、灰尘等杂物对连接处的不利影响;

2)此外通过将螺母件的插入限位板的通孔内,实现第一杆塔和第二杆塔的杆体有效的连接在一起,极大的降低了对紧固件结构强度的要求,避免了紧固件承受全部的拉力或剪切力,有效的提升了连接处的可靠性。

附图说明

图1是本发明的整体结构示意图;

图2是本发明的实施例1的结构示意图;

图3是本发明中实施例2的结构示意图;

图4是本发明中紧固件的示意图;

图5是本发明中实施例2中的驱动件的结构示意图;

图6是本发明中第一连接体和第二连接的配合示意图;

图7是本发明中图6中A处的放大示意图;

图8是本发明中的紧固件和螺母件的配合示意图;

图中:1、第一杆塔;11、第一连接体;12、限位板;121、通孔;2、第二杆塔;21、第二连接体;22、凹槽;3、紧固件;31、转动齿轮;32、螺杆;33、传动齿轮;4、螺母件;41、第一弹性件;5、驱动件;51、驱动齿轮;52、驱动器;61、环体;62、蜗轮;63、蜗杆;7、销轴杆;8、第二弹性件。

具体实施方式

下面结合附图对本申请作进一步详细描述,有必要在此指出的是,以下具体实施方式只用于对本申请进行进一步的说明,不能理解为对本申请保护范围的限制,该领域的技术人员可以根据上述申请内容对本申请作出一些非本质的改进和调整。

实施例1

如图1、图2所示的一种复合材料杆塔节点连接装置,该连接结构由设于第一杆塔1端部的第一连接体11和设于第二杆塔2端部的第二连接体21相互耦合组成;需要说明的是,虽然本申请主要为了解决复合材质的分段连接的问题,但是实际上该结构不仅可以适用于复合材质的杆塔上,同样还可以适用于金属杆塔上;

当使用在复合材料杆塔上时,第一连接体11和第二连接体21分别为第一杆塔1和第二杆塔2上的结构;在制作复合材料杆塔时便预留出相应的装配空间,并且将相应的齿轮轴和螺母件等结构一体成型;

当使用在金属杆塔上时,该第一连接体和第二连接体的结构可以独立生产设计,使用时,将第一连接体焊接至第一杆塔上,将第二连接体焊接子第二杆塔上,然后通过第一连接体和第二连接体的耦合将第一杆塔和第二杆塔连接在一起;

具体的,以复合材料的杆塔结构为例,在第一杆塔的杆壁的端部上形成容纳齿轮的腔体或凹槽结构,然后在腔体内设有12个沿杆塔轴心呈环形阵列分布的紧固件3,该紧固件3包括转动齿轮31和固定于转动齿轮31上的螺杆32;同时,在第二杆塔的杆壁的端部同样设置12个沿杆塔轴心呈环形阵列分布的螺母件4,此外,在第一杆塔1的侧壁靠近紧固件3处设有驱动件5,该驱动件5用于驱动转动齿轮31转动使得螺杆32逐渐旋入螺母件4中进行第一杆塔1和第二杆塔2的连接;

其中,驱动件5包括驱动齿轮51和与驱动齿轮51啮合的驱动器52,驱动器52包括套设于第一杆塔1上的环体61,环体61的内侧面与驱动齿轮31啮合;

使用时,将第一杆塔1和第二杆塔2的端部相对设置并逐渐靠近,直到螺杆32抵触于螺母件4处,然后转动环体61,在环体61的带动下使得转动齿轮31发生转动,同时螺杆32也同步转动,进而螺杆逐步旋入螺母件内,使得第一杆塔1和第二杆塔2之间的紧固连接;

本申请通过该结构不仅可以实现复合材质的杆塔的分段连接,并且连接处的形成的是相对隐藏式的结构,能够有效的避免外界空气中雨水、灰尘等杂物对连接处的不利影响。

实施例2

如图3至图5所示的一种复合材料杆塔节点连接装置,本实施例与实施例1不同的是驱动件5中驱动器52的结构,本实施例2中驱动器52包括蜗轮62和蜗杆63,其中,驱动齿轮31与蜗轮62同轴设置,并且蜗轮设于驱动齿轮的上方,驱动齿轮31与转动齿轮31啮合;优选的,该驱动器52的数量为1,并且驱动齿轮51的数量也是1,在相邻转动齿轮31之间设有传动齿轮33,传动齿轮33与转动齿轮31相互啮合;

使用时,转动蜗杆63驱动蜗轮62转动,与蜗轮62同轴设置的驱动齿轮31会同步转动,进而通过驱动齿轮51驱动转动齿轮31转动,最后使得螺杆逐步旋入螺母件内;

本申请之所以采用蜗轮蜗杆传动,是利用蜗轮蜗杆的传动具有自锁特性,驱动力只能通过蜗杆传动至蜗轮上,因此当两杆塔之间的连接完毕后,螺杆和螺母的连接是完全可靠的,不会出现逆向转动产生的松动;

其次,采用该结构可以极大的减小驱动件5的体积,而且只需设置一个驱动齿轮51和一个驱动器52,极大的降低了相应的成本。

实施例3

如图6至图8所示的一种复合材料杆塔节点连接装置,本实施例的技术方案是在上述实施例1或2的技术方案的基础上进一步的改进;在上述的实施例1和实施例中,无论是采用环体61驱动转动齿轮31,还是采用蜗轮蜗杆驱动转动齿轮31,最后均是将螺杆旋入螺母件内,依靠螺杆和螺母进行杆塔连接,虽然螺杆和螺母之间的连接可靠性很高,但是不能确定的是作为连接基础的紧固件3的装配结构是否可靠,能否承受住相应的拉力或者剪切力;

因此,为了避免依靠紧固件3直接承受全部的拉力或剪切力,在第一连接体11的端部上设有限位板12,限位板12上设有通孔121,在第二连接体21的端部上设有凹槽22,装配时,将限位板12嵌设于凹槽22内;同时,将螺母件4的表面整体设置成圆台状,并且在螺母件4远离第一杆塔1的一侧设有第一弹性件41,通过第一弹性件41可以使得螺母件沿着轴向进行运动;凹槽22和螺母件4之间的侧壁上设有能够往复运动的销轴杆7,销轴杆7的杆体上设有第二弹簧8,用于提供销轴杆7的回弹力;

使用时,当第一杆塔1和第二杆塔2的端部相对设置并逐渐靠近,并将限位板12插入凹槽22内,利用该结构可以起到定位的作用,使得第一杆塔和第二杆塔的连接处相对固定,便于后续进行将螺杆旋入螺母件内;

当限位板12逐渐插入凹槽22内时,螺杆也会先把螺母件向内推动,压缩第一弹性件,此时,销轴杆7在第二弹性件8的作用下,使得销轴杆7向靠近螺母件的一侧移动,从而使得限位板可以顺利插入凹槽内;

当限位板插入凹槽内后,将螺杆旋入螺母件时,此时,螺母件沿着螺杆向远离第一弹簧的一侧轴向移动,然后销轴杆7在螺母件4的斜侧面的推动下逐步插入限位板的通孔121内,进而通过销轴杆将第一杆塔和第二杆塔的杆体有效的连接在一起,有效的间接提升了连接处的刚性和可靠性,极大的降低了对紧固件3结构强度的要求,避免了紧固件3承受全部的拉力或剪切力。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式,其描述较为具体和详细,但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是,对于本领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明构思的前提下,还可以做出若干变形和改进,这些都属于本发明的保护范围。

技术分类

06120113810697