碳纤维复合芯用接续管的制作方法

文档序号:10933842
碳纤维复合芯用接续管的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种碳纤维复合芯用接续管,包括接续管本体,接续管本体成中空管状,接续管本体内穿设有钢管,所述接续管本体包括直杆段和压接段,钢管位于接续管本体的直杆段内,所述钢管内设有硬度比碳纤维复合芯硬度小的中空管。中空管穿设在钢管内与碳纤维复合芯直接接触,使钢管的握力先作用在中空管上,再由中空管作用在碳纤维复合芯上,因中空管的硬度比钢管的硬度小,所以受力后变形的更均匀,能将握力均匀的分布到碳纤维复合芯上,避免碳纤维复合芯在压接时损坏。
【专利说明】
碳纤维复合芯用接续管
技术领域
[0001]本实用新型涉及电力金具技术领域,尤其是一种适用于绞式碳纤维复合芯的接续管。
【背景技术】
[0002]目前,在高空作业时,当架空线路较长时,使用跳线对架空输电线进行引流已完成架空输电线的连接,这时需使用接续管完成架空输电线之间的固定,起到握持碳纤维复合芯以及对架空输电线的引流,用于架空电力线路不承受张力和非直线杆塔的跳线接续主要是并沟线夹和液压接续管两种。前者多为螺栓型,后者多为压接型,常用的压接型接续管包括接续管本体和穿设在接续管本体内的钢管。
[0003]现有技术中接续管本体连接碳纤维复合芯的一端通过压接实现两者的连接,传统的输电线一般采用钢芯铝绞线,由于钢芯铝绞线具有磁损,长期运行线路损耗较大,温度较高时还将使线路的驰度增大,给电力系统的运行带来较大的安全隐患,为消除该隐患就得增大铁塔高度或减少塔间距离,尤其是在系统增容的情况下就必须更换铁塔,这样一来,不仅会增加工作量,增大铁塔根开、减少绿地,而且造成严重的经济损失,因此,在目前电网改造过程中已将部分线路的钢芯铝绞线改为碳纤维复合芯铝绞线,安装时先将碳纤维复合芯铝绞线同钢管压接固定,套上接续管本体后再在压接点的两侧进行压接,尽管碳纤维复合芯铝绞线具有重量轻、强度大、低线损、驰度小、耐高温、耐腐蚀、与环境亲和等优点,但是碳纤维复合芯铝绞线为脆性碳纤维复合芯,在径向受力不均匀的情况下,易对纤维造成损伤使其断裂,从而降低碳纤维复合芯铝绞线顺线方向的承载能力,所以现有的接续管根本无法适应碳纤维复合芯铝绞线的耐张固定。
【实用新型内容】
[0004]为了克服现有技术的不足,本实用新型提供了碳纤维复合芯用接续管,用以解决接续管本体在压接时容易损坏碳纤维复合芯的问题。
[0005]为了实现上述目的,本实用新型采用的技术方案是:一种碳纤维复合芯用接续管,包括接续管本体,接续管本体成中空管状,接续管本体内穿设有钢管,所述接续管本体包括直杆段和压接段,钢管位于接续管本体的直杆段内,其特征在于:所述钢管内设有硬度比碳纤维复合芯硬度小的中空管。
[0006]上述结构中,直杆段为接续管本体上不压接的部位,即接续管本体与钢管重叠的部分为不压接的,除直杆段外接续管本体的其他部分都为压接段,该压接段是指可以压接的部分,实际操作中会在距离钢管两端端面两三毫米的位置开始压接,绞式碳纤维复合芯因是由多股碳纤维复合芯绞制而成,所以绞式碳纤维复合芯外周面呈凹凸不平状,现有技术中,绞式碳纤维复合芯的外周面与钢管的内壁之间近似成点接触或线接触,所以在压接时,钢管容易因应力集中而对绞式碳纤维复合芯的某一点压迫过大,造成绞式碳纤维复合芯的损坏,且绞式碳纤维复合芯导线为脆性导线,硬度较差,耐拉不耐压,传统的钢芯导线是通过钢芯直接穿设在钢管内进行压接,钢管的硬度较大,且钢管的孔径基本与绞式碳纤维复合芯或钢芯的直径适配为略大于绞式碳纤维复合芯或钢芯的直径,所以在形变压接时,因为钢芯的硬度比钢管大所以不容易被压坏,但是绞式碳纤维复合芯的硬度比钢管的硬度小,所以容易被压碎,若将钢管的孔径做的较大,虽然能给钢管提供足够的形变空间,但是这样不仅增加了成本,而且也加大了压接难度,若作用在钢管上的压痕深度太浅,容易造成钢管握力不够,导线与钢管容易脱开,若作用在钢管上的压痕深度太深,又容易压迫到导线,造成导线的损坏,这种情况主要是因为钢管的硬度太大,受压形变不均匀,容易集中在某一点,若将钢管的硬度减小,又会因为钢管强度不够使得握力不稳定,导致钢管与导线脱开,造成安全隐患,本实用新型在钢管内设置中空管可有效的解决上述问题,因中空管的硬度比碳纤维复合芯的硬度小,所以中空管对钢管的应力更均匀,作用在绞式碳纤维复合芯上的握力也更均匀,绞式碳纤维复合芯就不容易被压迫损坏,还能保障钢管的握力足够大,本设计的接续管优选的适用于7-19股绞制而成的绞式碳纤维复合芯导线的压接。
[0007]作为本实用新型的进一步设置,所述中空管为铝材料制成,中空管的硬度为HB23-HB25,所述中空管的外径等于或小于钢管的内径,中空管的长度等于或小于钢管的长度,所述钢管的硬度为HB120-HB137。
[0008]上述结构中,钢管一般采用硬度比铝大的合金制成,铝元素在地壳中的含量仅次于氧和硅,居第三位,是地壳中含量最丰富的金属元素,且中空管主要起缓冲作用,中空管的壁厚较薄,所以中空管的成本较低,基本不会增加接续管整体的成本,铝元素在空气中能形成一层防止金属腐蚀的氧化膜,能减弱铝的导电性,提高接续管的安全性,中空管的硬度在HB23-HB25之间为最佳,因铝具有一定的延展性,所以受力时形变更均匀,即中空管作用在绞式碳纤维复合芯上的握力更均匀,其他金属材料制成的中空管也可,只需硬度比绞式碳纤维复合芯的硬度小,使钢管作用在碳纤维复合芯上的握力更均匀即可,因钢管的硬度较大,形变能力有限,且压接时压痕深度也不宜太深,所以优选的中空管的外径等于钢管的内径,使中空管的外壁与钢管的内壁直接接触,钢管的握力可直接作用在中空管上,避免空气和水进入加快中空管或钢管的腐蚀,延长接续管的使用寿命,优选的中空管的长度等于钢管的长度,因为接续管本体是套设在钢管的外周面上的,若中空管的长度大于钢管的长度时,中空管的一部分是裸露在钢管外的,接续管本体在压接时,有一部分会压到中空管,这样不仅影响导线与接续管本体之间的导电效果,而且影响接续管本体的握力效果,优选的钢管的硬度也要适中,钢管的硬度太大不仅不容易压接,握力不够,而且压接时的应力不均匀容易损坏导线,钢管的硬度太小,压接后的握力不稳定,容易松弛,存在安全隐患。
[0009]作为本实用新型的进一步设置,所述中空管内穿设有绞式碳纤维复合芯,该绞式碳纤维复合芯是由七股或十九股碳纤维复合芯绞制而成。
[0010]作为本实用新型的进一步设置,所述钢管的两端外周面上设有第一楔形面,即钢管的端口外径小于钢管的最大外径。
[0011]上述结构中,钢管上的第一楔形面的设置是为了避免钢管的端部在长期的使用震动过程中因压接后的应力集中而断裂,有利于延长钢管的使用寿命。
[0012]作为本实用新型的进一步设置,所述接续管本体为铝材料制成,接续管本体的两端外周面上设有第二楔形面,即接续管本体的端口外径小于接续管本体的最大外径。
[0013]上述结构中,接续管本体上的第二楔形面的设置是为了避免接续管本体的端部在长期的使用震动过程中因压接后的应力集中而断裂,有利于延长接续管本体的使用寿命。
[0014]作为本实用新型的进一步设置,所述中空管两端端口的外壁到内壁为外凸弧形过渡连接,钢管两端端口的外壁到内壁为外凸弧形过渡连接,接续管本体两端端口的外壁到内壁为外凸弧形过渡连接。
[0015]上述结构中,绞式碳纤维复合芯的一端要穿入中空管内,因中空管与绞式碳纤维复合芯是过盈配合或中空管的直径等于绞式碳纤维复合芯的直径,在装配时,绞式碳纤维复合芯与中空管的端口处会产生摩擦,所以中空管的端口改为外凸弧形设置是为了减小端口与绞式碳纤维复合芯之间的摩擦,也使绞式碳纤维复合芯更容易穿入中空管内,避免损坏绞式碳纤维复合芯。
[0016]采用上述方案,中空管穿设在钢管内与碳纤维复合芯直接接触,使钢管的握力先作用在中空管上,再由中空管作用在碳纤维复合芯上,因中空管的硬度比钢管的硬度小,所以受力后变形的更均匀,能将握力均匀的分布到碳纤维复合芯上,避免碳纤维复合芯在压接时损坏。
[0017]下面结合附图对本实用新型作进一步描述。
【附图说明】
[0018]附图1为本实用新型具体实施例结构剖视图。
【具体实施方式】
[0019]下面通过实施例对本实用新型进行具体的描述,只用于对本实用新型进行进一步说明,不能理解为对本实用新型保护范围的限定,该领域的技术工程师可根据上述实用新型的内容对本实用新型作出一些非本质的改进和调整。
[0020]本实用新型的具体实施例如图1所示,一种碳纤维复合芯用接续管,包括接续管本体I,接续管本体I成中空管状,接续管本体I内穿设有钢管2,所述接续管本体I包括直杆段11和压接段12,钢管2位于接续管本体I的直杆段11内,所述钢管2内设有硬度比碳纤维复合芯硬度小的中空管3。直杆段11为接续管本体I上不压接的部位,即接续管本体I与钢管2重叠的部分为不压接的,除直杆段11外接续管本体I的其他部分都为压接段12,该压接段12是指可以压接的部分,实际操作中会在距离钢管2两端端面两三毫米的位置开始压接,绞式碳纤维复合芯因是由多股碳纤维复合芯绞制而成,所以绞式碳纤维复合芯外周面呈凹凸不平状,现有技术中,绞式碳纤维复合芯的外周面与钢管2的内壁之间近似成点接触或线接触,所以在压接时,钢管2容易因应力集中而对绞式碳纤维复合芯的某一点压迫过大,造成绞式碳纤维复合芯的损坏,且绞式碳纤维复合芯导线为脆性导线,硬度较差,耐拉不耐压,传统的钢芯导线是通过钢芯直接穿设在钢管2内进行压接,钢管2的硬度较大,且钢管2的孔径基本与绞式碳纤维复合芯或钢芯的直径适配为略大于绞式碳纤维复合芯或钢芯的直径,所以在形变压接时,因为钢芯的硬度比钢管2大所以不容易被压坏,但是绞式碳纤维复合芯的硬度比钢管2的硬度小,所以容易被压碎,若将钢管2的孔径做的较大,虽然能给钢管2提供足够的形变空间,但是这样不仅增加了成本,而且也加大了压接难度,若作用在钢管2上的压痕深度太浅,容易造成钢管2握力不够,导线与钢管2容易脱开,若作用在钢管2上的压痕深度太深,又容易压迫到导线,造成导线的损坏,这种情况主要是因为钢管2的硬度太大,受压形变不均匀,容易集中在某一点,若将钢管2的硬度减小,又会因为钢管2强度不够使得握力不稳定,导致钢管2与导线脱开,造成安全隐患,本实用新型在钢管2内设置中空管3可有效的解决上述问题,因中空管3的硬度比碳纤维复合芯的硬度小,所以中空管3对钢管2的应力更均匀,作用在绞式碳纤维复合芯上的握力也更均匀,绞式碳纤维复合芯就不容易被压迫损坏,还能保障钢管2的握力足够大,本设计的接续管优选的适用于7-19股绞制而成的绞式碳纤维复合芯导线的压接。
[0021]上述中空管3为铝材料制成,中空管3的硬度为HB23-HB25,所述中空管3的外径等于或小于钢管2的内径,中空管3的长度等于或小于钢管2的长度,所述钢管2的硬度为HB120-HB137。钢管2—般采用硬度比铝大的合金制成,铝元素在地壳中的含量仅次于氧和硅,居第三位,是地壳中含量最丰富的金属元素,且中空管3主要起缓冲作用,中空管3的壁厚较薄,所以中空管3的成本较低,基本不会增加接续管整体的成本,铝元素在空气中能形成一层防止金属腐蚀的氧化膜,能减弱铝的导电性,提高接续管的安全性,中空管3的硬度在HB23-HB25之间为最佳,因铝具有一定的延展性,所以受力时形变更均匀,即中空管3作用在绞式碳纤维复合芯上的握力更均匀,其他金属材料制成的中空管3也可,只需硬度比绞式碳纤维复合芯的硬度小,使钢管2作用在碳纤维复合芯上的握力更均匀即可,因钢管2的硬度较大,形变能力有限,且压接时压痕深度也不宜太深,所以优选的中空管3的外径等于钢管2的内径,使中空管3的外壁与钢管2的内壁直接接触,钢管2的握力可直接作用在中空管3上,避免空气和水进入加快中空管3或钢管2的腐蚀,延长接续管的使用寿命,优选的中空管3的长度等于钢管2的长度,因为接续管本体I是套设在钢管2的外周面上的,若中空管3的长度大于钢管2的长度时,中空管3的一部分是裸露在钢管2外的,接续管本体I在压接时,有一部分会压到中空管3,这样不仅影响导线与接续管本体I之间的导电效果,而且影响接续管本体I的握力效果,优选的钢管2的硬度也要适中,钢管2的硬度太大不仅不容易压接,握力不够,而且压接时的应力不均匀容易损坏导线,钢管2的硬度太小,压接后的握力不稳定,容易松弛,存在安全隐患。
[0022]上述钢管2的两端外周面上设有第一楔形面21,即钢管2的端口外径小于钢管2的最大外径。钢管2上的第一楔形面21的设置是为了避免钢管2的端部在长期的使用震动过程中因压接后的应力集中而断裂,有利于延长钢管2的使用寿命。
[0023]上述接续管本体I为铝材料制成,接续管本体I的两端外周面上设有第二楔形面13,即接续管本体I的端口外径小于接续管本体I的最大外径。接续管本体I上的第二楔形面13的设置是为了避免接续管本体I的端部在长期的使用震动过程中因压接后的应力集中而断裂,有利于延长接续管本体I的使用寿命。
[0024]上述中空管3两端端口的外壁到内壁为外凸弧形过渡连接31,钢管2两端端口的外壁到内壁为外凸弧形过渡连接22,接续管本体I两端端口的外壁到内壁为外凸弧形过渡连接14。绞式碳纤维复合芯的一端要穿入中空管3内,因中空管3与绞式碳纤维复合芯是过盈配合或中空管3的直径等于绞式碳纤维复合芯的直径,在装配时,绞式碳纤维复合芯与中空管3的端口处会产生摩擦,所以中空管3的端口改为外凸弧形设置是为了减小端口与绞式碳纤维复合芯之间的摩擦,也使绞式碳纤维复合芯更容易穿入中空管3内,避免损坏绞式碳纤维复合芯。
【主权项】
1.一种碳纤维复合芯用接续管,包括接续管本体,接续管本体成中空管状,接续管本体内穿设有钢管,所述接续管本体包括直杆段和压接段,钢管位于接续管本体的直杆段内,其特征在于:所述钢管内设有硬度比碳纤维复合芯硬度小的中空管。2.根据权利要求1所述的碳纤维复合芯用接续管,其特征在于:所述中空管为铝材料制成,中空管的硬度为HB23-HB25,所述中空管的外径等于或小于钢管的内径,中空管的长度等于或小于钢管的长度,所述钢管的硬度为HB120-HB137。3.根据权利要求1或2所述的碳纤维复合芯用接续管,其特征在于:所述中空管内穿设有绞式碳纤维复合芯,该绞式碳纤维复合芯是由七股或十九股碳纤维复合芯绞制而成。4.根据权利要求1或2所述的碳纤维复合芯用接续管,其特征在于:所述钢管的两端外周面上设有第一楔形面,即钢管的端口外径小于钢管的最大外径。5.根据权利要求4所述的碳纤维复合芯用接续管,其特征在于:所述接续管本体为铝材料制成,接续管本体的两端外周面上设有第二楔形面,即接续管本体的端口外径小于接续管本体的最大外径。6.根据权利要求5所述的碳纤维复合芯用接续管,其特征在于:所述中空管两端端口的外壁到内壁为外凸弧形过渡连接,钢管两端端口的外壁到内壁为外凸弧形过渡连接,接续管本体两端端口的外壁到内壁为外凸弧形过渡连接。
【文档编号】H01R11/09GK205621885SQ201620460229
【公开日】2016年10月5日
【申请日】2016年5月19日
【发明人】高湍斌
【申请人】凤凰电力有限公司
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