一种电力输电线路碳纤维材质卡具的制作方法

文档序号:12738041阅读:654来源:国知局

本发明涉及一种电力输电线路碳纤维材质卡具。



背景技术:

现今,国内外输电作业工具中一般采用了金属材料进行制造,一般为按等级不同分别由合金钢、航空铝材、钛合金材料制成。而在工具制造的研发与革新中主要倾向于新型金属材料的应用和新技术新设计的革新应用。但目前为止,线路卡具在质量方面依然没有革命性的跨越,笨重坚硬、不易携带、容易使人受伤等问题是新技术新设计无法治标治本的难题。合金钢一般用于较常规或停电卡具上,由于重量太大基本少见;航空铝材较轻,硬度高,脆性大,不容易保管和运输;钛合金材料加工工艺复杂、造价高昂(一般钛合金卡具是航空铝材质卡具十倍造价),卡具较航空铝材卡具小,但由于钛合金密度大,重量也相当。



技术实现要素:

本发明提供了一种电力输电线路碳纤维材质卡具,其克服了背景技术中所述的现有卡具的不足。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是:

一种电力输电线路碳纤维材质卡具,采用碳纤维增强树脂基复合材料制成,其制作过程包括如下步骤:

步骤1,将碳纤维丝编织成碳纤维布并根据需求进行碳纤维织物裁剪,一般碳纤维单丝直径为6-8μm;

步骤2,清理模具;

步骤3,在模具上涂脱模剂;

步骤4,再在模具上涂上胶衣层;

步骤5,将调配好的树脂与步骤1中裁剪好的碳纤维织物在模具中交替层铺;

步骤6,通过树脂与固化剂的反应交联完成模具中树脂基复合材料的固化;

步骤7,脱模;

步骤8,根据需求进行雕刻切除多余尺寸部分、打磨边角并对可能出现的缺陷进行修补,最后形成所需卡具制品。

所述胶衣层厚度在0.25-0.5mm之间,所述裁剪的碳纤维织物与树脂在模具中的交替层铺压制厚度为4.3-4.7cm之间,层铺的层数计算公式如下:

其中,A为卡具制品的总厚度,mf为碳纤维织物的单位面积质量kg/m2,kf为碳纤维织物的厚度常数mm/(kg·m-2),kr为树脂的厚度常数mm/(kg·m-2),c为树脂与碳纤维织物的质量比,n为层铺的层数。

一实施例之中:所述树脂采用环氧树脂。

一实施例之中:所述裁剪的碳纤维织物与树脂在模具中的交替层铺压制厚度为4.5cm。

本技术方案与背景技术相比,它具有如下优点:

1、由于采用碳纤维增强树脂基复合材料制成的输电线路卡具的重量比金属材料输电线路卡具重量轻很多,所以其储存方式除了传统的层架柜体摆放收纳外,还可实现壁式悬挂和杆式吊挂,有效减少了库房工具存储压力和库房建造的材料成本。

2、采用碳纤维增强树脂基复合材料制成的输电线路卡具可有效简化作业程序,减轻作业人员的劳动强度,降低带电作业危险性,提高工作效率,有效减少停电次数,提到电网供电可靠性,保障整个社会的可靠供电,社会效益显著。

3、采用碳纤维增强树脂基复合材料制成的输电线路卡具,耐高温和低温以及耐腐蚀性高,在600℃高温下其性能保持不变,在-180℃低温下仍很柔韧,不与恶劣环境下酸、碱、盐发生腐蚀性反应。

4、由于碳纤维布质轻又可折可弯,可适应不同构件形状,成型很方便,可根据受力需要粘贴若干层,对原结构无新的损伤,因此可加工性能好。

5、采用碳纤维增强树脂基复合材料制成的输电线路卡具重量轻,制造及材料费用较低。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。

图1为本实施例所述的电力输电线路碳纤维材质卡具的制作流程图。

具体实施方式

请查阅图1,一种电力输电线路碳纤维材质卡具,采用碳纤维增强树脂基复合材料制成,其制作过程包括如下步骤:

步骤1,将碳纤维丝编织成碳纤维布并根据需求进行碳纤维织物裁剪;

步骤2,清理模具;

步骤3,在模具上涂脱模剂;

步骤4,再在模具上涂上胶衣层;

步骤5,将调配好的树脂与步骤1中裁剪好的碳纤维织物在模具中交替层铺;

步骤6,通过树脂与固化剂的反应交联完成模具中树脂基复合材料的固化;

步骤7,脱模;

步骤8,根据需求进行雕刻切除多余尺寸部分、打磨边角并对可能出现的缺陷进行修补,最后形成所需卡具制品。固化后制品的剪修切割需要专门的机器,一般使用碳化钨砂轮或金刚石完成短直线切割,使用碳化钨铣刀或金刚石完成特型铣工,对于部份后期修整中的断切面,可采用涂层或铺贴增强层材料加固。

优选地,所述胶衣层厚度在0.25-0.5mm之间,太薄不利于保护制品,太厚则容易引起胶衣层龟裂;胶衣层形成一防护层、光洁美观、防水、耐侵蚀、耐酸碱等,可采用刷涂和喷涂方式。

优选地,所述裁剪的碳纤维织物与树脂在模具中的交替层铺压制厚度为4.3-4.7cm之间,层铺的层数计算公式如下:

其中,A为卡具制品的总厚度,mf为碳纤维织物的单位面积质量kg/m2,kf为碳纤维织物的厚度常数mm/(kg·m-2),kr为树脂的厚度常数mm/(kg·m-2),c为树脂与碳纤维织物的质量比,n为层铺的层数。

本实施例中,所述树脂采用环氧树脂,环氧树脂属于热固性树脂,分子中含有两个或以上的环氧基,具有良好的粘接性、耐腐蚀性、绝缘性和高强度等优异的性能。本实施例中,所述裁剪的碳纤维织物与树脂在模具中的交替层铺压制厚度为4.5cm。

本发明所述的采用碳纤维增强树脂基复合材料制成的卡具强度能够达到检修作业所用金属承力卡具受力要求,且设计轻便,可灵活操作。

以上所述,仅为本发明较佳实施例而已,故不能依此限定本发明实施的范围,即依本发明专利范围及说明书内容所作的等效变化与修饰,皆应仍属本发明涵盖的范围内。

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