抗震路灯塔杆的制作方法

1.本发明涉及一种抗震路灯塔杆。


背景技术：

2.电力系统使用的输电线路杆塔一般为水泥杆或铁质、钢制的金属杆，上面安装有照明灯、太阳能电池板等，不仅能为城市街道提供照明，还具有太阳能蓄电的功能，更加节能环保。但是上述路灯杆塔一般不具有防震的功能，在遭遇地震、水灾、台风等或遭受重物撞击时，容易出现杆塔倒塌的情况，从而影响输电线路的正常使用，有可能会导致线路中断、交通事故等严重情况。
3.基于此，申请号为2018107888197的专利文献公开了一种易散热抗震型路灯杆，包括路灯杆本体和灯头，所述路灯杆本体顶端开有通孔，所述灯头一端连接有支撑弯管，所述支撑弯管与所述通孔尺寸匹配，所述支撑弯管远离所 述灯头的一侧连接有固定块，所述路灯杆本体上设置有抗震条；该发明的一种易散热抗震型路灯杆，通过采用设置抗震条，方便了路灯杆本体的运输，通过在顶端设置通孔，配合灯头上连接的支撑弯管，从而将灯头内的热量通过弯管散出，增强散热效果。但是仅仅是通过在杆塔本体上设置抗震条，其抗震效果不佳。
4.申请号为202020505593.8的专利文献公开一种抗震型环形水泥电杆，包括电杆主体，电杆主体的底部设有圆柱形固块，圆柱形固块的底部开设有第一圆形凹槽，第一圆形凹槽内滑动连接有圆柱形缓冲块，圆柱形缓冲块底部的中部设有圆柱形连接块，圆柱形固块的外侧套设有固定管，固定管内壁的底部滑动连接有支撑圆柱，支撑圆柱的底部设有环形限位板。该抗震型环形水泥电杆，通过设有的第二弹簧和支撑圆柱可以起到第一层缓冲作用，通过设有的第一弹簧和圆柱形缓冲块可以起到第二层缓冲作用，通过固定管可以对水泥电杆的底部起到保护作用，从而使该环形二水泥电杆具有一定的抗震作用。该方法能够一定程度的减少纵向的冲击，但是对于周围横向冲击的减震作用不明显。


技术实现要素：

5.有鉴于此，本发明的目的是针对现有技术的不足，提供一种抗震路灯塔杆，横向和纵向均具有很好的抗震效果。
6.为达到上述目的，本发明采用以下技术方案：一种抗震路灯塔杆，包括杆塔和底座，所述杆塔上部固定连接安装套筒一，安装套筒一上设置路灯，中部设置有安装套筒二，所述安装套筒二上设置安装孔，所述塔杆顶部设置安装架；所述杆塔底部为半球形，所述杆塔底部均匀设置圆槽，圆槽内设置缓冲球一；杆塔下部外周设置底座，所述底座包括防护层一和设置在内层在防护层二，所述防护层二外周均匀设置弧形槽，所述防护层一内侧铰接伸缩杆，伸缩杆顶端铰接缓冲球二，所述弧形槽外侧设置挡板，所述缓冲球二设置在所述弧形槽内，所述伸缩杆上套接弹簧。
7.进一步的，所述杆塔处于地面以上的下部位置套接缓冲套筒，所述缓冲套筒包括
缓冲层一、缓冲层二和缓冲内层。
8.进一步的，所述缓冲层一内壁均匀设置弧形凸起，所述缓冲层二外壁设置与其匹配的弧形槽。
9.进一步的，所述伸缩杆与防护层二垂直面夹角为10-18℃。
10.进一步的，所述缓冲内层、缓冲球一和缓冲球二均采用高弹的缓冲橡胶材料。
11.进一步的，所述缓冲橡胶材料的配方组成按重量份计：天然橡胶60-65份，羧基丁腈橡胶15-20份，环氧化天然橡胶15-20份，反式-1，4-聚异戊二烯8-10份，白炭黑15-20份、纳米氧化锌3-5份，纳米二氧化硅3-5份，硬脂酸2.5-3份，防老剂1-1.5份，硫磺1.5-2份，促进剂0.5-1份。
12.防老剂为防老剂rd、防老剂4010na按重量比1：1混合而成；促进剂cz和促进剂dm按重量比1-2：1混合而成。
13.本发明的有益效果是：1、本发明公开一种抗震路灯塔杆，为了增加路灯杆塔的抗震性能，其中路灯塔杆的底部结构为半球形，上面均匀分布有圆槽，其内粘结有缓冲球，用于防护缓冲纵向冲击力。
14.2、杆塔下部还设置有底座，底座包括防护层一和设置在内层在防护层二，防护层二外周均匀设置弧形槽，防护层一内侧铰接伸缩杆，伸缩杆顶端铰接缓冲球二，弧形槽外侧设置挡板，缓冲球二位于弧形槽内，伸缩杆上套接弹簧，用于缓冲纵向冲击力，当遇到横向冲击时，防护层一会产生一定的变形，起到第一重防护作用；然后伸缩杆被压缩，同时弹簧也会进一步被压缩，从而起第二重缓冲作用；伸缩杆上的缓冲球二在力的作用下会沿着弧形槽移动，从而对弧形槽产生作用力，在缓冲球二沿着弧形槽滑动的过程中，在外力的作用下，会一定程度的带动防护层二旋转，从而能够进一步减缓横向的冲击力，这是第三重防护，有三重缓冲防护作用，能大大增强本技术的抗震效果。
15.3、本技术中伸缩杆与防护层二垂直面夹角α为10-18
°
，通过斜向带动防护层二旋转进一步起到缓冲作用，防震效果优异。
16.4、由于杆塔路面以上的部分也可能会遭受车辆或其他重物撞击，因此在该部分套接缓冲套筒，具体包括缓冲层一、缓冲层二和缓冲内层。其中缓冲层一内壁均匀设置弧形凸起，缓冲层二外壁设置与其匹配的弧形槽，该结构设置方式，也能够将部分横向撞击经过弧形凸起以及缓冲层二相互作用，进行旋转分化，从而达到减震的作用。
17.5、为进一步增加本技术的抗震性能，其中的缓冲内层、缓冲球一和缓冲球二均采用自制的高弹耐磨缓冲橡胶材料，该材料弹性高，能够进一步增加本技术的抗震作用。用于本技术中的缓冲橡胶材料，主要是用于避免振动源与路灯塔杆直接接触，在缓冲的作用下传递振动，同时减少路灯杆塔自身的振动，因此要求其性能为粘性高、抗冲击变形性能高，生热低，基于此，缓冲橡胶是采用天然橡胶/羧基丁腈橡胶/环氧化天然橡胶共混，其中天然橡胶弹性大，综合性能优异，动态生热低。环氧化天然橡胶不仅弹性高，还具有比较低的滚动阻力；羧基丁腈橡胶，极性比较大，其与极性和非极性的橡胶相容性比较好。因此本技术是天然橡胶/羧基丁腈橡胶/环氧化天然橡胶共混，能够一定程度的提高橡胶的综合性能。
18.另外还添加有反式-1，4-聚异戊二烯橡胶，其柔顺性比较好，而且分子链中含有双键，易于硫化交联，而且从结构上来说，其滚动阻力更小，从而能够进一步提高橡胶在冲击
力作用下的阻尼性能。
19.6、本技术橡胶中还添加有填料，具体有纳米氧化锌、纳米二氧化硅和白炭黑，其中纳米氧化锌和白炭黑主要作为补强剂使用，而纳米二氧化硅可以增强填料与橡胶的界面作用，从而提高弹性。再者，具体使用时，填料经过si69改性处理，不仅能够增加分散性能，si还可以参与硫化反应，从而增强填料与界面的化学键合，减少冲击作用下填料与橡胶的界面滑移，增加弹性。最终制成的橡胶材料弹性高，柔韧性好，有助于进一步提升本技术的抗震性能。
附图说明
20.图1为本发明中实施例1的结构示意图；图2为图1中底座的剖面结构示意图。
21.图3为实施例2中缓冲套筒的剖面结构示意图。
22.图中：1-杆塔，2-底座，3-安装套筒一，4-路灯，5-安装套筒二，6-安装孔，7-安装架，8-圆槽，9-缓冲球一，10-防护层二，11-弧形槽，12-伸缩杆，13-缓冲球二，14-弹簧，15-缓冲套筒，16-缓冲层一，17-缓冲层二，18-缓冲内层，19-防护层一，20-弧形槽，21-弧形凸起。
具体实施方式
23.下面将结合附图和具体的实施例对本发明作进一步描述。
24.实施例1一种抗震路灯塔杆，结构示意图参见图1和图2，具体包括杆塔1和底座2，其中底座2位于杆塔路面以下的位置；杆塔1上部通过螺栓安装套筒一3，安装套筒一3两侧对称位置上通过螺栓固定路灯4，中部同样通过螺栓安装套筒二5，在安装套筒二5上设置安装孔6，可以根据需要安装宣传标语或广告牌等，而在塔杆1顶部螺旋连接有安装架7，上面可以根据需要安装太阳能电池板；而杆塔1底部为半球形的结构，上面均匀分布有圆槽8，圆槽8内粘结有缓冲球一9，能够对纵向的震动源起到一定的缓冲作用。
25.杆塔1下部处于路面以下位置设置有底座2，其中底座2包括防护层一19和设置在内层在防护层二10，底座2可以是一体结构，也可以是对称的两部分结构，本实施例中底座2是一体结构，防护层二10外周均匀设置弧形槽11，防护层一19内侧铰接伸缩杆12，伸缩杆12顶端铰接缓冲球二13，弧形槽11外侧固定有挡板22，缓冲球二13设置在弧形槽11内，伸缩杆12上套接弹簧14。该防护底座2通过水泥固定在杆塔地面以下的位置，主要是用于缓冲横向的震动源对杆塔的冲击，当遇到横向冲击时，首先防护层一19会产生一定的变形，伸缩杆12被压缩，同时弹簧14也会进一步被压缩，从而起到一定的缓冲作用，同时伸缩杆12上的缓冲球二13在力的作用下会沿着弧形槽11移动，从而对弧形槽11产生作用力，由于伸缩杆12与防护层一19以及缓冲球二13的连接关系均为铰接，因此在缓冲球二13沿着弧形槽11滑动的过程中，在外力的作用下，会一定程度的带动防护层二10旋转，从而能够进一步减缓横向的冲击力。另外为了确保缓冲效果，本技术中伸缩杆12与防护层二10垂直面夹角α为10-18
°
，本实施例中的夹角为13
°
，能够在确保结构稳定的情况下，通过斜向带动防护层二10旋转进一步起到缓冲作用，防震效果优异。
26.实施例2实施例2是在实施例1的基础上，在杆塔1处于地面以上的下部位置套接缓冲套筒15，具体结构参见图1和图3，其中缓冲套筒15包括缓冲层一16、缓冲层二17和缓冲内层18。
27.其中缓冲层一16内壁均匀设置弧形凸起21，缓冲层二17外壁设置与其匹配的弧形槽20，当塔杆1下部受横向冲击时，缓冲层一16会起到第一重防护，另外弧形凸起21对弧形槽20产生斜向作用力，会一定程度的带动缓冲层一16旋转，从而分化冲击力，而内层的缓冲内层18可以进一步起到防护缓冲的作用。
28.另外本实施例中缓冲内层18、缓冲球一8和缓冲球二13均采用高弹的缓冲橡胶材料。
29.该缓冲橡胶材料的配方组成按重量份计具体为：天然橡胶（enr25）60份，羧基丁腈橡胶20份，环氧化天然橡胶（enr50）15份，反式-1，4-聚异戊二烯8份，白炭黑15份、纳米氧化锌5份，纳米二氧化硅3份，硬脂酸2.5份，防老剂1份，硫磺1.5份，促进剂0.5份。
30.其中防老剂为防老剂rd、防老剂4010na按重量比1：1混合而成；促进剂cz和促进剂dm按重量比1-2：1混合而成。
31.具体制备方法为：天然橡胶、羧基丁腈橡胶和环氧化天然橡胶在密炼机上密炼3min，然后加入反式-1，4-聚异戊二烯橡胶、硬脂酸、促进剂、纳米氧化锌、纳米二氧化硅和防老剂混炼2min，最后加入白炭黑和硫磺，混炼3min，薄通4-5次，出片；停放24h后在硫化机上硫化成型。
32.其中上述配方中使用的填料纳米氧化锌、纳米二氧化硅和白炭黑均经过si69改性处理，具体方法是：硅烷偶联剂si69和乙醇按重量比1：10充分混合均匀后，搅拌喷洒在填料上，低温干燥而成，其中填料与偶联剂重量比为10：1。
33.按照gb/t528-92测定本技术制备的橡胶材料拉伸强度、拉断伸长率、定伸应力和扯断永久变形（%），其中拉伸强度为29.5mpa，拉断伸长率在650%，300%应变时定伸应力为10.2mpa，扯断永久变形21%。
34.实施例3实施例3与实施例2不同之处在于，缓冲橡胶材料的配方有所调整，具体为：缓冲橡胶材料的配方组成按重量份计：天然橡胶62份，羧基丁腈橡胶18份，环氧化天然橡胶16份，反式-1，4-聚异戊二烯9份，白炭黑16份、纳米氧化锌4.5份，纳米二氧化硅3.5份，硬脂酸2.6份，防老剂1.2份，硫磺1.6份，促进剂0.6份。
35.检测本实施例中制备的橡胶的拉伸强度为30.6mpa，拉断伸长率在655%，300%应变时定伸应力为9.6mpa，扯断永久变形22%。
36.实施例4实施例4与实施例3的区别在于：缓冲橡胶材料的配方组成按重量份计：天然橡胶64份，羧基丁腈橡胶16份，环氧化天然橡胶18份，反式-1，4-聚异戊二烯9.5份，白炭黑18份、纳米氧化锌4份，纳米二氧化硅4份，硬脂酸2.8份，防老剂1.4份，硫磺1.8份，促进剂0.8份。
37.检测本实施例中制备的橡胶的拉伸强度为31.2mpa，拉断伸长率在661%，300%应变时定伸应力为9.5mpa，扯断永久变形20%。
38.实施例5实施例5与实施例3的区别在于：缓冲橡胶材料的配方组成按重量份计：天然橡胶
65份，羧基丁腈橡胶15份，环氧化天然橡胶20份，反式-1，4-聚异戊二烯10份，白炭黑20份、纳米氧化锌3份，纳米二氧化硅5份，硬脂酸3份，防老剂1.5份，硫磺2份，促进剂1份。
39.检测本实施例中制备的橡胶的拉伸强度为31mpa，拉断伸长率在672%，300%应变时定伸应力为9.8mpa，扯断永久变形21.5%。
40.由此可见，本技术中制备的橡胶的力学性能优异，拉伸强度为29-32mpa，断裂伸长率在650-675%，300%应变时定伸应力为9-10.5mpa，扯断永久变形为20-22%，弹性高，柔韧性好，有助于提升本技术的抗震性能。
41.最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，本领域普通技术人员对本发明的技术方案所做的其他修改或者等同替换，只要不脱离本发明技术方案的精神和范围，均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。