一种电力杆塔结构的制作方法

本发明属于杆塔技术领域，尤其涉及一种电力杆塔结构。

背景技术：

屋顶上常常需要设置电力、通信杆塔，以用于固定、辅助支撑各种设备、天线等，其中，电力杆塔上还经常会设置一些配电箱，用以对一些主要的用电、通电结构（如变压器、接线器、控制器等）进行保护。目前的屋顶电力杆塔，虽然能对设备、天线等进行支撑固定及保护，但在防水能力、自动散热、避免积热等方面，仍有所欠缺。

技术实现要素：

本发明是为了克服现有技术中的不足，提供了一种结构合理，可对用电设备、通电结构等进行支撑固定及保护，防水能力强，具备自动散热功能，可避免内部积热的电力杆塔结构。

为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种电力杆塔结构，包括竖直设置的主杆身、固定在主杆身上端的电力箱及用于与屋顶固定的底座，所述主杆身下端与底座固定，电力箱上设有挡水顶罩，挡水顶罩与电力箱之间通过若干罩杆连接，挡水顶罩与电力箱顶部之间形成过气空间，电力箱顶部设有若干与过气空间连通的顶散热孔，电力箱底部设有若干通线孔，电力箱上设有若干通气竖管，通气竖管上端与电力箱内部连通，通气竖管上设有通气横管，通气横管内端与通气竖管下端连通，通气竖管固定在电力箱底部，电力箱包括上箱体及与主杆身上端固定的下箱体，上箱体下端开口，下箱体上端开口，上箱体套在下箱体外，且上箱体与下箱体之间滑动连接，上箱体的可滑动方向为上下方向，上箱体侧壁上设有若干与上箱体螺纹配合的锁紧螺钉，锁紧螺钉接触下箱体外侧壁，通气竖管中设有进气单向阀，进气单向阀的可通气方向为由通气竖管下端至通气竖管上端。

作为优选，所述通气横管轴线与主杆身轴线相交，任意一个通气横管内端处在该通气横管外端与主杆身之间。

作为优选，还包括与屋顶固定的触动缸，触动缸顶部设有穿索孔，触动缸内底部设有与触动缸滑动连接的触动活塞，触动活塞的可滑动方向为上下方向，主杆身上设有触动拉索，触动拉索一端连接主杆身，触动拉索另一端连接触动活塞，触动拉索穿过穿索孔，触动缸内顶部设有压力传感器，触动活塞上设有用于顶压压力传感器的触动压头，触动缸上设有与压力传感器连接的起爆ECU，主杆身上设有与起爆ECU连接的气体发生器。

作为优选，所述触动缸内设有至少一根竖直布置的限位弹簧，限位弹簧上端连接触动缸的内顶壁，限位弹簧下端连接触动活塞顶面。

作为优选，还包括与屋顶固定的绕索轮架，滑轮架上设有绕索滑轮，绕索滑轮与触动缸分处于主杆身的相对两侧，主杆身上设有辅拉索，辅拉索穿过穿索孔，辅拉索一端连接主杆身，辅拉索另一端连接触动活塞，辅拉索绕过绕索滑轮。

作为优选，所述主杆身上设有喷气管，喷气管轴线水平且喷气管内端与主杆身连接，气体发生器处在喷气管内，气体发生器的气体释放方向为由喷气管内端至喷气管外端。

作为优选，所述喷气管由互相连通的反推管及封口管构成，反推管处在封口管与主杆身之间，反推管内设有封口球，封口球直径小于反推管内径，封口管内径沿着靠近反推管至远离反推管方向递减，封口管最大内径与反推管内径一致，封口管最小内径小于封口球直径，反推管内管壁上设有至少一个弹性限位块，弹性限位块处在封口球与反推管内管壁之间，弹性限位块被封口球压紧，主杆身上套设有处于未充气状态的保护气囊，喷气管上设有中间气口，中间气口通过中间管与保护气囊连通。

作为优选，所述中间管上设有阻断中间管的待压破膜片，封口球处在中间气口与气体发生器之间。

作为优选，所述电力箱上设有至少一根吊拉索，吊拉索一端与底座连接，吊拉索另一端与电力箱连接。

本发明的有益效果是：结构合理，可对用电设备、通电结构等进行支撑固定及保护，防水能力强，具备自动散热功能，可避免内部积热。

附图说明

图1是本发明的结构示意图；

图2是本发明触动缸处的结构示意图；

图3是图1中A处的放大图；

图4是图3中B处的放大图；

图5是图3中C处的放大图；

图6是图1中D处的放大图。

图中：主杆身1、气体发生器11、保护气囊12、中间管13、待压破膜片131、锁紧螺钉14、上箱体2a、下箱体2b、电力箱2、顶散热孔21、通气竖管221、通气横管222、底座3、挡水顶罩4、罩杆41、过气空间42、触动缸5、穿索孔51、触动活塞52、触动拉索53、压力传感器54、触动压头55、限位弹簧56、绕索滑轮61、辅拉索62、喷气管7、封口球71、弹性限位块72、中间气口73、反推管7a、封口管7b、吊拉索8、屋顶9。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明做进一步的描述。

如图1至图6所示的实施例中，一种电力杆塔结构，包括竖直设置的主杆身1、固定在主杆身上端的电力箱2及用于与屋顶固定的底座3，所述主杆身下端与底座固定，电力箱上设有挡水顶罩4，挡水顶罩与电力箱之间通过若干罩杆41连接，挡水顶罩与电力箱顶部之间形成过气空间42，电力箱顶部设有若干与过气空间连通的顶散热孔21，电力箱底部设有若干通线孔，电力箱上设有若干通气竖管221，通气竖管上端与电力箱内部连通，通气竖管上设有通气横管222，通气横管内端与通气竖管下端连通，通气竖管固定在电力箱底部，电力箱包括上箱体2a及与主杆身上端固定的下箱体2b，上箱体下端开口，下箱体上端开口，上箱体套在下箱体外，且上箱体与下箱体之间滑动连接，上箱体的可滑动方向为上下方向，上箱体侧壁上设有若干与上箱体螺纹配合的锁紧螺钉14，锁紧螺钉穿过上箱体侧壁且接触下箱体外侧壁，通气竖管中设有进气单向阀，进气单向阀的可通气方向为由通气竖管下端至通气竖管上端。主杆身为屋顶杆塔类结构的支撑部分，底座用于与屋顶9固定（通常通过螺栓固定，也可以选择配重式的底座，即底座本身较重，底座直接放置在屋顶上作为支撑基础），电力箱内可以设置变压器、光纤接头结构等较为重要且需要保护的设备或结构。电力箱底部的通线孔可用于进、出线，挡水顶罩则可用于保护电力箱，起到一定的防直晒效果，且能避免顶散热孔处进雨水。而由于主杆身、电力箱等均设置在屋顶以上空间，周边空气流通（风）较多，当有风吹过主杆身时，会有一部分气流进入一个或几个通气横管中，再经通气竖管后进入电力箱内部，空气流经电力箱后从顶散热孔离开电力箱，最终排出至过气空间、重新回到外界。如此，利用了屋顶处自然风较多的特点，通过引导气流流经电力箱内部，带走电力箱内部的各用电、发热结构所产生的热量，在不耗能的前提下进行自动散热，避免电力箱内部积热，对电力箱内的电力设备等进行保护。电力箱空间可以调节，以适应使用需求，调节时，只需松开锁紧螺钉，上下调整上箱体位置，然后再旋动锁紧螺钉，让锁紧螺钉接触并压紧下箱体外侧壁，从而使上箱体、下箱体之间固定即可。气流从一个通气横管、通气竖管进入电力箱后，也会有不少气流直接从别的通气竖管排出，如此一来，散热效果就会降低。而在本方案中，设置了进气单向阀，从而使得所有进气竖管都只能进气而不能排气，从而使得冷却气流都需要由下向上运动，经过电力箱内部之后才能由上方的顶散热孔排出，可充分保障冷却散热效果。

所述通气横管轴线与主杆身轴线相交，任意一个通气横管内端处在该通气横管外端与主杆身之间。对于连通的通气横管及通气竖管而言，通气横管外端相当于“进气口”（外界空气进入），通气竖管上端相当于“出气口”（空气排出至电力箱），因此通气横管内端处在通气横管外端与主杆身之间，意味着“进气口”始终是朝外的，更利于外界空气进入通气横管，并经通气竖管进入到电力箱内。

还包括与屋顶固定的触动缸5，触动缸顶部设有穿索孔51，触动缸内底部设有与触动缸滑动连接的触动活塞52，触动活塞的可滑动方向为上下方向，主杆身上设有触动拉索53，触动拉索一端连接主杆身，触动拉索另一端连接触动活塞，触动拉索穿过穿索孔，触动缸内顶部设有压力传感器54，触动活塞上设有用于顶压压力传感器的触动压头55，触动缸上设有与压力传感器连接的起爆ECU，主杆身上设有与起爆ECU连接的气体发生器11。所述触动缸内设有至少一根竖直布置的限位弹簧56，限位弹簧上端连接触动缸的内顶壁，限位弹簧下端连接触动活塞顶面。

在外力撞击或是年久失修、台风天气等外在因素的影响下，主杆身有可能会出现松动断裂，继而倾倒，若主杆身向外侧（向着屋顶外）倾倒，易落到地上、导致伤人事件，危险性较高。因此若主杆身倾倒，希望其能够倒向内侧无人区域（屋顶范围内）。在本方案中，当主杆身断裂倾倒时，若主杆身向内侧（屋顶）倒下，则触动索未受力张紧，不发生其它动作。当主杆身断裂倾倒时，若主杆身向外（向着屋顶外）倾倒，则触动索首先被拉动，由于主杆身倒下所引发的拉力很大，所以会带动触动索大力拉动触动活塞上移，同时限位弹簧大幅收缩，触动活塞带动触动压头去接触、顶压压力传感器，压力传感器将信号传给起爆ECU，起爆ECU控制气体发生器起爆，产生大量气体，气体向外喷射时，对主杆身具有很大的反作用力（反推力），从而可以将主杆身向着屋顶内部推动，保障主杆身及电力箱向着屋顶内倾倒，避免主杆身及电力箱落向屋顶外而导致伤人等安全事故。此外，气体发生器的气体释放方向宜水平且向着屋顶外，如此可以较好地提供反推力（此时反推力作用效果较明显），当然，也可以不做过多限制，只要反推力能够将主杆身向内（屋顶范围内）推动即可。此处的气体发生器原理可与普通汽车上安全气囊的气体发生器原理相同（即给予信号后，起爆产生气体）。压力传感器所感应到的压力需要达到较大的值（可根据实际情况进行设定），起爆ECU才会控制气体发生器起爆，仅仅因风力、雨水等因素所致的压力信号改变，不会产生影响。

还包括与屋顶固定的绕索轮架，滑轮架上设有绕索滑轮61，绕索滑轮与触动缸分处于主杆身的相对两侧，主杆身上设有辅拉索62，辅拉索穿过穿索孔，辅拉索一端连接主杆身，辅拉索另一端连接触动活塞，辅拉索绕过绕索滑轮。前述方案中，在主杆身向外（向着屋顶外）倾倒时具有安全保护功能，而当主杆身断裂、向内（屋顶内）倾斜，但又不是完全断开时，主杆身会处在倾斜、欲倒未倒的状态，在该状态下，主杆身失去合理支撑，容易被外力（如风力）带向各个角度，就如同一颗快要断掉的大树一样，存在很大的安全隐患。此时，不如直接让主杆身断裂，并落在屋顶上，以杜绝安全风险，然后再考虑重新安装、施工或更换维修为宜。本方案中，当主杆身断裂、向内（屋顶内）倾斜是，由于辅拉索绕过绕索滑轮且两端分别连着主杆身和触动活塞，因此辅拉索会被主杆身拉动（绕索滑轮相当于起到了“拉力转向”的作用），且辅拉索会拉动触动活塞上移，从而与前述方案一样进行喷气（气体发生器起爆），喷气所产生的反推力会将主杆身向内（屋顶内）推倒。

所述主杆身上设有喷气管7，喷气管轴线水平且喷气管内端与主杆身连接，气体发生器处在喷气管内，气体发生器的气体释放方向为由喷气管内端至喷气管外端。气体发生器产生气体后，虽然气体最初会从其本身的气体释放口喷出，但在离开气体释放口后，会有一部分气体立即向着四周扩散出去（瞬时产生大量气体，气体会立即向着外界相对低压处流动、扩散），从而对主杆身的整体推动效果会有明显削弱。而本方案中，气体发生器处在喷气管内，气体最初从气体发生器的气体释放口喷出后，还能经过一段喷气管，从而被喷气管导向，维持整体气流喷射方向水平且向着屋顶外，从而延长对主杆身的反推力的作用时间，提高对主杆身的推动效果。

所述喷气管由互相连通的反推管7a及封口管7b构成，反推管处在封口管与主杆身之间，反推管内设有封口球71，封口球直径小于反推管内径，封口管内径沿着靠近反推管至远离反推管方向递减，封口管最大内径与反推管内径一致，封口管最小内径小于封口球直径，反推管内管壁上设有至少一个弹性限位块72，弹性限位块处在封口球与反推管内管壁之间，弹性限位块被封口球压紧，主杆身上套设有处于未充气状态的保护气囊12，喷气管上设有中间气口73，中间气口通过中间管13与保护气囊连通。弹性限位块可以是橡胶块或由其它弹性材料制成。弹性限位块用于临时限位封口球，保障平时封口球不会在反推管内随意移动。如前所述，电力箱内可以设置变压器、光纤接头等较为重要且需要保护的设备或结构，若其随着主杆身一起倾倒、直接落在屋顶上，由于撞击较大，容易导致电力箱内的设备及结构损坏，从而增加维修成本，甚至导致无法回收利用。此外，屋顶不像地面那样具有高强度，主杆身、电力箱直接大力撞击屋顶容易造成屋顶结构受损，或是引起屋内结构损坏（如屋内的吊顶结构、涂料层等会因震动而被破坏）。在本方案中，当气体发生器起爆后，瞬间产生大量气体，气体由喷气管内端向喷气管外端释放，同时推动封口球向着封口管移动，直至封口球卡在封口管内，并封住封口管。在封口球封住封口管之前，气体会经反推管、封口管喷出至外界，这个过程中气体喷射所产生的巨大反推力可以将主杆身向屋顶范围内推动，使得主杆身达到向着屋顶内倾斜的状态。在封口球封住封口管之后，高压气体大量进入保护气囊，保护气囊立即鼓起，从而可以在主杆身等结构倒下至屋顶时进行缓冲，避免主杆身等结构倒下时对屋顶冲击过大，且由于主杆身撞击减小，对电力箱也起到了保护。保护气囊可以包在主杆身、电力箱等结构外，具体形状和覆盖位置可根据实际需求进行设计。例如，可以设计保护气囊充气后的宽度（径向尺寸）很大，如此一来，主杆身连同电力箱倒下后，电力箱就不易直接撞击到屋顶。需要强调的是，设置反推管及封口管的目的，就是既利用气体发生器来喷气、推动主杆身，同时利用气体发生器产生的气体来对保护气囊进行充气。若不设置反推管及封口管结构，那么，主杆身、保护气囊可以视为一个“整体结构”，气体喷射所导致的推力（气体喷射方向的推力）与气体喷射所导致的反推力（与气体喷射方向相反的推力）可以相互抵消，相当于对主杆身没有推动作用，如此一来就无法实现对主杆身的推动了，而有了反推管及封口管，可以让封口球处在反推管时，气体仍然可以排出外界，从而保障具有将主杆身向内（屋顶内）推动的力，并且随后可以自动封住封口管，以对保护气囊进行充气。

所述中间管上设有阻断中间管的待压破膜片131，封口球处在中间气口与气体发生器之间。待压破膜片可在平时防止外部空气、水通过中间管进入保护气囊，而当气体发生器起爆后，产生大量气体，具有很大的气压，可以冲破待压破膜片，并对保护气囊进行快速充气。

所述电力箱上设有至少一根吊拉索8，吊拉索一端与底座连接，吊拉索另一端与电力箱连接。当电力箱与主杆身连接处断裂，电力箱单独脱离主杆身时，吊拉索可以拉住电力箱，避免其从屋顶掉落，从而电力箱不是掉落在屋顶上，就是被吊拉索吊住、处在悬挂状态，可保障安全。