本发明涉及一种电力输送设备，特别是一种拼装式的杆状结构。
背景技术
电力杆即架电线的杆子。材质由木质发展到钢筋混凝土。电线杆顾名思义就是架电线的杆子。适用于城网农网高低压电力改造和各种电力架空线路及通讯线缆架设，是供电、通讯重要的基础设施之一。电力系统、通信系统、铁路系统、国防装备等利用杆塔作为传输电流和信息的设备是非常多的。所用材料由木质发展到钢筋混凝土、钢结构。在国民经济中起到十分重要的作用。随着时代的进步，新的材料代替上述三种材料的趋势日益发展。聚氨酯目前就是成就这些塔的最好材料之一，用它制成的成品具有重量轻、强度高、结构简单、绝缘性能好，环保节能、运输成本低、安装快捷、维养方便、等优点。但是，从材料性质、功能结构、工艺制作上来看，还有很多尚未开发的空间，需要人类不断地开发和研究。本发明就是在这个基础上建立起一个崭新的结构设计，使得复合材料尽快的、充分的发挥它的先进作用。
现有技术中，有部分欧美设备采用复合材料制成组合式电杆，具体为此种电杆为为多个管状体拼装，该管状体的横截面为圆形，顶部开口为直径较小的圆形，底部开口为直径较大的圆形。将多个拼装管逐个上下拼接，即将下方的拼接管的顶部插入上方拼接管的底部，使得拼接管组合形成直杆状，此种电杆因直径和壁厚的限制，组合后高度不能过高，否则会出现中段或顶部段的力学性能不足的情况。
现有技术中就有两种用复合材料制成的有一定锥度的管形塔。方法一以加拿大rs公司产品为例：他们所生产的产品是按一定的锥度和一定厚度缠绕而成，从小到大套接实现杆塔高度和强度的。其一，由于垂直荷重的要求，上、下杆之间的套接是一个面接触，因而需要加工精度高。另接头处下一根杆的外径小于上一根的外径，这里形成整根杆水平受力薄弱环节。其二，由于水平力的要求，上、下杆杆壁加厚，这种套接方式就无法实现了，因为影响套接深度。解决的办法是换模具或换大一级杆段。这样大大的增加了投资。为了解决上述缺陷方法二采用了发明专利《由多层杆件套装的杆塔》2010105351519的方式。这种方法不仅解决了加拿大产品的接头方式问题，更重要的是解决了一套模具多种组合，大大的减少生产成本。但是，这种缠绕方法也还存在着一定的难度问题，生产加工难度大，工艺要求高，标准化成型较困难，产品性能的一致性差，成本高等。
技术实现要素：
为解决上述问题，本发明提供一种复合材料装配式杆塔，可以根据实际情况不限长度的拼接，不会因力学性能而限制其长度。
为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
复合材料装配式杆塔，包至少两层由复合材料制成的主体管，且外层主体管套装内层主体管，内层主体管的长度大于外层主体管的长度，且外层主体管和内层主体管之间具有间隙；在所述间隙处具有用于加强主体管力学性能的间隙支撑结构。
作为优选的，所述间隙支撑结构包括多个圆管，且该圆管的外径为外层主体管的内径和内层主体管的外径差值的一半。
作为优选的，圆管填充满外层主体管和内层主体管之间。
作为优选的，所述间隙支撑结构为多个横截面为扇面形的直管，所述扇面形的直管包括与外层主体管的内壁贴合的第一弧形壁、与内层主体管的外壁贴合的第二弧形壁，以及连接支撑第一弧形壁和第二弧形壁的两个支撑壁。
作为优选的，所述间隙支撑结构为多个横截面为”工”字形的型材，所述型材包括与外层主体管的内壁贴合的第一弧形壁、与内层主体管的外壁贴合的第二弧形壁，以及连接支撑第一弧形壁中点和第二弧形壁中点的支撑壁。
作为优选的，多个所述间隙支撑结构的第一壁围合成横截面为圆形管状，且第一壁的外表面贴合外层主体管的内壁。
作为优选的，多个所述间隙支撑结构的第二壁围合成横截面为圆形管状，且第二壁的内表面贴合内层主体管的外壁。
作为优选的，所述内层主体管内壁围合的空腔内具有多个用于增加内层主体管力学性能的支撑内管。
作为优选的，所述支撑内管包括一弧形壁和抵接结构，在多个支撑内管插入到所述内层主体管内部时，所述抵接结构相互抵接，且所述弧形壁组合形成与内层主体管抵接的支撑面。
作为优选的，所述内层主体管和/或外层主体管为同层抵接拼接式结构。
作为优选的，所述间隙支撑结构、内层主体管和/或外层主体管拼接端面相互交错。
使用本发明的有益效果是：
本组装杆可由多层主体管拼装形成，在多层主体管之间设置间隙支撑结构，使得主体管之间可相互支撑，提高组装杆的力学性能，不会因杆体力学性能限制其高度。
附图说明
图1为本发明复合材料装配式杆塔的整体结构示意图。
图2为本发明复合材料装配式杆塔的沿着图1中a-a横截面的剖视图。
图3为本发明复合材料装配式杆塔另一实施例中沿着图1中a-a横截面的剖视图。
图4为本发明复合材料装配式杆塔内层主体管的纵向截面示意图。
图5为本发明复合材料装配式杆塔内层主体管的衡截面示意图。
具体实施方式
以下结合附图对本发明进行详细的描述。
如图1-图5所示，本实施例提供一种复合材料装配式杆塔，包至少两层由复合材料制成的主体管，主体管为圆管，且外层主体管套装内层主体管，外层主体管的长度大于内层主体管的长度，且外层主体管和内层主体管之间具有间隙；在间隙处具有用于加强主体管力学性能的间隙支撑结构600。
本实施例以5层主体管为例，将详细描述主体管之间的结构以及使用原理和使用过程。具体的，如图1所示，本组装杆由第一层管100、第二层管200、第三层管300、第四层管400和第五层管500相互套装组成，其具体形状如图2中的剖视图所见。本实施例中，将组装杆用于支撑电力线的线缆，第一层管100、第二层管200、第三层管300、第四层管400、第五层管500的底部位于底面，第一层管100、第二层管200、第三层管300、第四层管400、第五层管500长度逐渐变大，使得本组装杆形成塔装结构。如本组装杆的整体长度为10米，第一层管100、第二层管200、第三层管300、第四层管400、第五层管500分别为6米、7米、8米、9米、10米。间隙支撑结构600的作用为支撑相邻两层主体管，使得主体管的抗弯折能力增强。在多层主体管之间设置间隙支撑结构600，使得主体管之间可相互支撑，提高组装杆的力学性能，不会因杆体力学性能限制其高度。
如图2所示，间隙支撑结构600包括多个圆管，且该圆管的外径为外层主体管的内径和内层主体管的外径差值的一半。圆管填充满外层主体管和内层主体管之间。以第一层管100和第二层管200之间的间隙支撑结构600所示，间隙支撑结构600可恰好间隔的插入到第一层管100和第二层管200之间。另外的一个优点是，此种圆管的间隙支撑结构600，直径均一致，可相互替换，不需要对应不同管径的直管制作多个模具，其成本降低，同时可替代性强，如图2所示，将直管的间隙支撑结构600填充到主体管之间后，其力学形成为多个主体管和间隙支撑结构600之和，同时主体管和间隙支撑结构600之间形成的三角形区域可以提供额外的支撑力，同时保持重量较低的优点。在本实施中，圆管在外层主体管和内层主体管之间挤满，其在外层主体管和内层主体管之间径向上提供更好的支撑力。
第二层管200和第三层管300、第三层管300和第四层管400、第四层管400和第五层管500之间的间隙支撑结构600与第一层管100和第二层之间的间隙支撑结构600类似，不再赘述。
如图3所示，在其他实施例中，间隙支撑结构600为多个横截面为扇面形的直管，扇面形的直管包括与外层主体管的内壁贴合的第一弧形壁、与内层主体管的外壁贴合的第二弧形壁，以及连接支撑第一弧形壁和第二弧形壁的两个支撑壁。本实施例中的间隙支撑结构600与前一个实施例中的间隙支撑结构600形状不同，其中相邻的两个间隙支撑结构600的支撑壁之间相互抵接形成稳定的结构。
在第三个实施例中，间隙支撑结构600为多个横截面为”工”字形的型材，该型材包括与外层主体管的内壁贴合的第一弧形壁、与内层主体管的外壁贴合的第二弧形壁，以及连接支撑第一弧形壁中点和第二弧形壁中点的支撑壁。在此结构中，相邻的间隙支撑结构600通过相邻的第一弧形壁的端部相互抵接、第二弧形壁的端部相互抵接形成稳定的结构，此实施例中的间隙支撑结构600同样可以提供较大的支撑力。
多个间隙支撑结构600的第一壁围合成横截面为圆形管状，且第一壁的外表面贴合外层主体管的内壁。多个间隙支撑结构600的第二壁围合成横截面为圆形管状，且第二壁的内表面贴合内层主体管的外壁。在如上实施例中，间隙支撑结构600具有第一壁和第二臂情况下，第一壁和第二臂组合形成与主体管抵接面匹配的圆筒状，其贴合主体管的能力更强，提供的支撑力也更大。
如图4、图5所示，内层主体管内壁围合的空腔内具有多个用于增加内层主体管力学性能的支撑内管510。支撑内管510包括一弧形壁和抵接结构，在多个支撑内管510插入到内层主体管内部时，抵接结构相互抵接，且弧形壁组合形成与内层主体管抵接的支撑面。
本实施例中的支撑内管510的很截面在拼装后形成类似品均4分的披萨饼形状，其弧形壁的外表面抵接在内层主体管的弧形壁的内壁。在本实施例中，支撑内管510安装在第五层管500的内部。其支撑内管510的直壁相互抵接形成力传递结构，其起到的作用是提高第五层管500的力学性能，并且提供本组合管的整体力学性能。
内层主体管和/或外层主体管为同层抵接拼接式结构。内层主体管或者外层主体管为拼接管，即内层主体管或者外层主体管均为长度较短的直管，在此实施例中间隙支撑结构600起到抗弯折的作用。
在其他实施例中，内层主体管和外层主体管可均为拼接管，但在此情况下，内层主体管和外层主体管的拼接处应该相对错开，至少是间隔层中的主体管的拼接处相互错开，以不会损失太多的抗弯折能力。
复合材料装配式杆塔的杆件采用型材或异型材拼装成型。其高度和/或长度以及层数和/或厚度均可最大限度的满足设计所需的力学性能，形成一个有台阶型的塔式结构。在本实施例中，杆主体为圆管，在其他实施例中，杆主体可以是方管和异性管。例如：拉挤成型、缠绕成型、压铸成型、3d打印成型或其它制造成型的型材或异型材，形成主结构层，同一层主结构层的截面形状相同，面积相等，相互抵接，拓展台阶式组装杆高度和/或长度。
拉挤成型、缠绕成型、压铸成型、3d打印成型或其它制造成型的型材或异型材的主结构层，主结构层分多层套装，相邻层之间留有间隙，各相邻层之间的间隙设有型材或异型材支撑结构。多层主结构层和多层支撑结构层构成一个可以拓展横截面积的结构，整体增加台阶式组装杆件的强度。
复合材料装配式杆塔的杆件各主结构层和各支撑结构层抵接的接缝全部错位，最外层主结构层抵接的接缝设有套筒，其套筒的套接长度是主结构层横截面尺寸的2倍，并设有防滑落，以整体增加台阶式组装杆强度。
复合材料装配式杆塔的杆件的各相邻主结构层之间留有间隙，在各层间隙中的型材或异型材支撑结构内、外包络线与相邻主结构层的内、外壁形成一个整体的面接触。间隙的周长是所在各支撑结构层尺寸的整数倍，使得各支撑结构的杆件在间隙中整齐排列受力均匀，整体提高台阶式组装杆强度。
以上内容仅为本发明的较佳实施例，对于本领域的普通技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上可以作出许多变化，只要这些变化未脱离本发明的构思，均属于本发明的保护范围。