带有碳纤维芯的输电导线及其制作设备的制造方法_2

文档序号:8771581阅读:来源:国知局
金属导电层为整体金属管,这样输电的有效面积较大,金属导电层的厚度相对于现有技术可以做到较小,金属导电材料的用量降低,同时也减轻了输电线的重量。
[0022]5、本实用新型中的金属导电层为整体金属管,因而整个金属导电层外表面没有间隙,外界的风不会进入输电导线中,降低输电导线对风的阻力,且由于整个输电线成一条直线,即便风吹在输电线上,但其晃动幅度、频率远远小于现有技术弧垂状态的输电线;另外,由于金属导电层为整体金属管便不需要采用现有技术中的线夹来防止输电导线的松散,同时也不会出现因晃动在线夹处造成的输电导线断股、断线事故的问题,提升输电系统的正常运行安全度,且相对延长输电导线和输电系统的使用寿命。
[0023]6、本实用新型中碳纤维芯棒外表面与金属导电层内表面通过挤压形成一体,这样碳纤维芯棒能够产生预张力,与金属导电层呈牵扯之势,使整个输电线成一条直线,不会弯曲,因而也就不会出现弧垂现象;在预先输电线的设计中,便也不需要考虑到输电导线弧垂后的长度,大大降低了对输电导线的投入成本。
[0024]本实用新型的另一个目的是提供一种带有碳纤维芯的输电导线制作设备,该制作设备包括挤压包覆机,处于挤压包覆机前方的张力放线装置,和位于挤压包覆机后方的牵引装置,张力放线装置包括对碳纤维芯棒进行放线并在放线过程中对碳纤维芯棒产生逆向拉扯力的放线部件,牵引装置包括对碳纤维芯棒进行牵引且产生正向牵引力的收卷部件,所述收卷部件通过碳纤维芯棒带动放线部件呈正向牵拉式运动。
[0025]采用了上述技术方案,碳纤维芯棒通过张力放线装置中的放线部件进行放线,并穿过挤压包覆机后由牵引装置中的收卷部件进行牵引,放线部件和收卷部件为可转动的部件,两者的转动方向不同,如放线部件为逆时针转动,收卷部件则为顺时针转动,且放线部件的转动力小于收卷部件的转动力,这样收卷部件通过碳纤维芯棒牵拉着放线部件的转动,使碳纤维芯棒绷紧产生张力,将铝材料通过挤压包覆机挤压形成液态包覆在碳纤维芯棒上,生产出具有预张力的输电导线;本实用新型结构简单、相对于现有输电导线的制作设备,省却了将多根铝导体缠绕在碳纤维芯棒上的设备,且避免了铝导体缠绕不紧的缺陷。
[0026]进一步地,所述挤压包覆机包括挤压成型模具、挤压轮,挤压成型模具包括与挤压轮摩擦配合的挤压模体,在挤压模体内开设有贯穿挤压模体两端面的装配通孔,在装配通孔中固定设有模套,以及装配于模套中具有成型模孔的模芯,在模套中部的外表面与挤压模体内表面之间设有挤压容置腔,该挤压容置腔用于存留由挤压模体和挤压轮挤压形成液态的物质,所述模芯的径向开设有连通挤压容置腔和模芯内成型模孔的流通孔。
[0027]进一步地,为了使碳纤维芯棒更好的保持张紧力以及更顺畅的保证挤压拉伸,张力放线装置的放线端、牵引装置的牵引端与模芯的成型模孔中心处于同一直线上。
【附图说明】
[0028]图1为现有技术中输电导线安装于输电系统中正常状态的示意图;
[0029]图2为现有技术中输电导线安装于输电系统中膨胀弧垂状态的示意图;
[0030]图3为本实用新型中输电导线轴向剖面结构第一实施例的示意图;
[0031]图4为本实用新型中输电导线轴向剖面结构第二实施例的示意图;
[0032]图5为本实用新型中输电导线轴向剖面结构第三实施例的示意图;
[0033]图6为本实用新型中输电导线轴向剖面结构第四实施例的示意图;
[0034]图7为本实用新型中输电导线径向剖面结构第一实施例的示意图;
[0035]图8为本实用新型中输电导线径向剖面结构第二实施例的示意图;
[0036]图9为本实用新型中输电导线径向剖面结构第三实施例的示意图;
[0037]图10为本实用新型中输电导线径向剖面结构第四实施例的示意图;
[0038]图11为本实用新型中输电导线制作设备的结构示意图;
[0039]图12为图11的俯视结构示意图;
[0040]图13为图11中的A部放大示意图;
[0041]图14为图11中的B部放大示意图;
[0042]图15为图12中的C部放大示意图;
[0043]图16为图12中的D部放大示意图;
[0044]图17为本实用新型中挤压成型模具与挤压轮配合结构示意图;
[0045]图18为输电导线制作设备中收线缓冲器的结构示意图;
[0046]图19为本实用新型中输电导线架空使用状态示意图;
[0047]其中,附图1、2中,I为输电线,2为支承塔,3为线夹;
[0048]附图3-19中,10为碳纤维芯棒,11为金属导电层,12为碳纤维芯,13为护套,14为凸起部,15为环形槽,16为张力放线装置,17为牵引装置,18为挤压包覆机,19为挤压包覆机模具,20为挤压包覆机模具的模孔,21为铝杆放线装置,22为导向装置,23为校直装置,24为铝杆清洗系统,25为收卷辊26为铝导电层,27为在线清洗系统,28为放线部件,29为收卷部件,30为电机,31为挤压轮,32为挤压模体,33为装配通孔,34为模套,35为模芯,36为挤压容置腔,37为流通孔,38为铝杆,39为收线缓冲器,40为底座,41为支承柱,42为承载座,43为台阶面,44为弹簧,45为导向辊,46为输电导线,47为铁塔。
【具体实施方式】
[0049]为了对本实用新型的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解,现结合附图详细说明本实用新型的【具体实施方式】。显然,所描述的实施例是本实用新型的一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本实用新型的保护范围。
[0050]参见图3-10,带有碳纤维芯的输电导线,包括碳纤维芯棒10,处于碳纤维芯棒外部的金属导电层11,金属导电层为套设于碳纤维芯棒上对碳纤维芯棒形成完全包围的整体金属管,碳纤维芯棒外表面与金属导电层内表面通过挤压形成整体。
[0051]碳纤维芯棒包括碳纤维芯12和包围着碳纤维芯的护套13,护套为树脂材料制成,该护套的外表面与上述金属导电层内壁通过挤压形成整体。金属导电层为铝或铜材料制成的导电层。碳纤维芯为圆柱形,当然也可以采用其他形状来替代,如方形、三角形、椭圆形等等;护套13与碳纤维芯的形状相对应或进行交错选用,碳纤维芯外壁与护套内壁之间被挤压形成牢固的整体。
[0052]其中,金属导电层内表面与护套外表面之间设有从金属导电层伸入护套或/和从护套伸入金属导电层的凸起部14 ;在具体实施中,可以在碳纤维芯棒的外表面设置向外隆起的凸起部14,也就是凸起部设置于护套13的外表面,这样金属导电层能够更加牢固的附着在碳纤维芯棒外,凸起部14的形状可以圆形、方形、多边形等等;凸起部14不穿透金属导电层,以保证金属导电层的导电性能,同样,凸起部14可以设置在金属导电层内表面;实施中,可以在金属导电层内表面设置凸起部、在护套的外表面设置凸起部、或在金属导电层内表面和护套外表面同时设置凸起部,这三种方式根据不同的需要进行选择。
[0053]在具体实施中,在保证输电导线导电性能的前提下,还可以在金属导电层的上开设有环形槽15,该环形槽不穿透金属导电层,这样可以给于金属导电层在膨胀过程中,产生一定的膨胀空间,即便金属导电层在长度方向产生膨胀,也会通过环形槽形成的膨胀空间来进行膨胀,完全避免了金属导电层在膨胀过程中,由于长度的变化而产生推动支承塔的力,保证输电系统的安全性。
[0054]参见图11-18,带有碳纤维芯的输电导线制作工艺,该制作工艺,包括如下步骤:
[0055]
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