專利名稱：輸電線支架結(jié)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明與制造業(yè)有關(guān)，其中包括高壓輸電線支架結(jié)構(gòu)，其形式是立體構(gòu)架。
背景技術(shù)：
對(duì)最常用和比較可靠的單獨(dú)支架(無拉索)而言，支柱面板的力主要按彎曲力矩負(fù)荷確定。在正常狀態(tài)下，負(fù)荷是垂直于高壓線，而在應(yīng)急情況下，負(fù)荷是沿著高壓線。這樣在上截面的彎曲力矩是小的，而在下截面的力矩是大的，為了使每個(gè)分段的上部面板和下部底板的作用力接近，分段做成帶傾斜的面板。在平衡這些作用力時(shí)，按分段全高度可以充分利用面板的材料強(qiáng)度，使面板消耗鋼材達(dá)到最小。但是，面板的大傾斜度導(dǎo)致下部支柱擴(kuò)展了，增加了構(gòu)架的重量，并必須將支架安裝在三個(gè)或四個(gè)基座上。
為了減小高壓輸電線支架結(jié)構(gòu)占用的面積和底座數(shù)量以及構(gòu)架的重量，現(xiàn)在采用固定在一個(gè)基座上的窄底座支架。在制作支柱結(jié)構(gòu)時(shí)，這些支架類似于寬底座結(jié)構(gòu)，由于減小支柱的寬度，引起面板內(nèi)應(yīng)力的增加，由于減小面板的傾斜度使每個(gè)分段的上部面板和下部底板的應(yīng)力有所差別。因此，按最大應(yīng)力(在下底板內(nèi))選擇面板強(qiáng)度，而不采用分段其它面板的強(qiáng)度。由于這些原因，窄底座支架面板的鋼材消耗量增加很大。
注意到窄底座支架的缺點(diǎn)，按寬底座型式制作支架，部分地取消采用窄底座多面體支柱，該支柱是由整體橫斷面的鋼板彎曲制成，具有標(biāo)準(zhǔn)多邊形式。這類應(yīng)用實(shí)例見1992年7月2日發(fā)布的專利，US NO.5117607，E04H12/08支柱說明書或者見1991年1月6日發(fā)布的專利EP NO.0407998，E04H12/10。為了節(jié)省材料之目的，多邊形支柱的橫截面尺寸通常由支柱下部的最大值降低到上部的最小值，相應(yīng)降低了彎曲力矩。選擇的結(jié)構(gòu)是應(yīng)用了架空電線110和220仟伏的典型支架(詳見“高壓電力裝置手冊(cè)”425-426頁，原子能出版社1989年版以及“架空線支架和電壓1仟伏以上變電所設(shè)計(jì)手冊(cè)”標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)中央研究院出版，1989年版58-59頁)。
具有整體多邊形支柱截面的支架，其缺點(diǎn)仍然存在消耗相當(dāng)多的材料。這樣，分布在中線截面區(qū)的纖維的彎曲應(yīng)力實(shí)質(zhì)上低于允許值，即這些纖維強(qiáng)度沒有充分利用材料的強(qiáng)度。
當(dāng)然，高壓輸電線支架的長(zhǎng)而勻稱的支撐結(jié)構(gòu)，包括具有剛性加強(qiáng)肋側(cè)面，由彎曲金屬板制成分段，相互連接在一起，并組成三角形橫截面，此時(shí)，兩個(gè)側(cè)面的表面和支柱每個(gè)分段的剛性加強(qiáng)肋是由成型板狀帶材整體彎曲成V形，其端部為折邊，形成支撐結(jié)構(gòu)角形面板的預(yù)彎板的三個(gè)剛性加強(qiáng)肋。其中兩個(gè)布置為等面積，即相鄰側(cè)面，成梯形，而兩個(gè)平面的端為折邊，即剛性加強(qiáng)肋成平行四邊形，對(duì)相鄰側(cè)面成鈍角傾斜，并且相互之間用格桁元件固定，形成第三個(gè)側(cè)面的表面，其形狀為等側(cè)面梯形支撐結(jié)構(gòu)。因此，剛性加強(qiáng)肋從格桁側(cè)面不同方向?qū)ΨQ布置在一個(gè)平面上(祥見1997年7月10日發(fā)布的專利RU NO.2083785，E04H 12/00)。
按典型支架結(jié)構(gòu)具有高的機(jī)械強(qiáng)度，這是依靠選擇合理的橫截面形狀，沿?zé)o骨架立體構(gòu)架全長(zhǎng)改變橫截面。但是，在典型結(jié)構(gòu)實(shí)例中，按高壓輸電線縱向和橫向，具有不同的機(jī)械強(qiáng)度，相對(duì)垂直于高壓輸電線方向的支架剖面的力是不均勻的，提供的結(jié)構(gòu)對(duì)于高壓輸電線橫向負(fù)荷(工作狀態(tài)負(fù)荷)具有高的機(jī)械強(qiáng)度，而沿高壓輸電線方向的負(fù)荷(應(yīng)急狀態(tài)負(fù)荷)具有較小的機(jī)械強(qiáng)度。在大截面的高壓輸電線的導(dǎo)線應(yīng)用時(shí)，應(yīng)急狀態(tài)負(fù)荷(當(dāng)導(dǎo)線斷裂時(shí))可能超出支柱的支撐能力，這將導(dǎo)致必須降低導(dǎo)線中的工作拉力，要依靠縮短高壓輸電線線路和減少相鄰支架之間跨距來解決，同時(shí)，在建設(shè)高壓輸電線時(shí)必須安裝補(bǔ)充支架，相應(yīng)增加了高壓輸電線的敷設(shè)費(fèi)用。
因此要合理研究提高支架支柱機(jī)械強(qiáng)度的方法，這與高壓輸電線方向上作用于構(gòu)架的彎曲力距有關(guān)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提高立體構(gòu)架機(jī)械強(qiáng)度，解決技術(shù)任務(wù)。依靠改變支柱型面的方法，能承受彎曲力距，而不增加金屬面板的厚度和不擴(kuò)大構(gòu)架的底座。
此時(shí)獲得的技術(shù)成果包括在應(yīng)急狀態(tài)下，支架受到沿高壓輸電線方向負(fù)荷時(shí)，提高支架的機(jī)械強(qiáng)度，允許在高壓輸電線應(yīng)用大截面導(dǎo)線時(shí)，不增加建設(shè)高壓輸電線所必需的支架數(shù)量，并降低了高壓輸電線的敷設(shè)費(fèi)用。
上述技術(shù)成果達(dá)到這樣程度，即輸電線支架結(jié)構(gòu)包括具有剛性加強(qiáng)肋的側(cè)面，由彎曲金屬板制成分段相互連接在一起，并組成三角形橫截面，支柱每個(gè)分段的兩個(gè)側(cè)面表面和剛性加強(qiáng)肋是由成型板狀帶材整體彎曲制成V形，其端部為折邊，形成支撐結(jié)構(gòu)的角形面板剛性型面預(yù)彎的三個(gè)加強(qiáng)肋，其中兩個(gè)布置為等面積，即相鄰側(cè)面，兩個(gè)平面的端部為折邊，即剛性加強(qiáng)肋，對(duì)相鄰側(cè)面成鈍角傾斜，并且相互之間用格桁元件固定，形成第三個(gè)側(cè)面的表面，同時(shí)，剛性加強(qiáng)肋從格桁側(cè)面不同方向?qū)ΨQ布置在一個(gè)平面上。支架結(jié)構(gòu)具有補(bǔ)充的剛性加強(qiáng)肋，其方向是垂直于格桁側(cè)面的表面和剛性加強(qiáng)肋，并且是整體制成的，或者元件從外面間隔布置在相鄰側(cè)面預(yù)彎加強(qiáng)肋上。
在制作補(bǔ)充加強(qiáng)肋時(shí)，要將它安裝在輸電線方向上，三角形或梯形的整體底座位于支架結(jié)構(gòu)的下部。
間隔布置的元件可能制成相同或不同尺寸的矩形，或者相同或不同尺寸的梯形。
其突出的特征與已知類似的相比較是新的，總之為了達(dá)到新的技術(shù)成果是必須的，包括創(chuàng)造高壓輸電線支架結(jié)構(gòu)的輕便快速安裝，在正常和應(yīng)急狀態(tài)下具有增強(qiáng)的穩(wěn)定性和機(jī)械強(qiáng)度。


本發(fā)明的圖紙說明如下圖1 實(shí)施例為長(zhǎng)而勻稱的輸電線支架結(jié)構(gòu)總圖，從補(bǔ)充剛性加強(qiáng)肋方面看；圖2 支架結(jié)構(gòu)，后視圖；圖3 支架結(jié)構(gòu)，俯視圖；圖4 第一實(shí)施例支架結(jié)構(gòu)，具有矩形整體補(bǔ)充剛性加強(qiáng)肋；圖5 第二實(shí)施例支架結(jié)構(gòu)，具有梯形整體補(bǔ)充剛性加強(qiáng)肋；圖6 第三實(shí)施例支架結(jié)構(gòu)，應(yīng)具有三角形整體補(bǔ)充剛性加強(qiáng)肋；圖7 第一實(shí)施例支架結(jié)構(gòu)，具有補(bǔ)充剛性加強(qiáng)肋，其形式為間隔的相同尺寸矩形小板條；圖8 第二實(shí)施例支架結(jié)構(gòu)，具有補(bǔ)充剛性加強(qiáng)肋，其形式為間隔的不同尺寸矩形小板條；圖9 第三實(shí)施例支架結(jié)構(gòu)，具有補(bǔ)充剛性加強(qiáng)肋，其形式為間隔的相同尺寸梯形小板條。
實(shí)施發(fā)明的較好方案根據(jù)本發(fā)明支架結(jié)構(gòu)用于高壓輸電線，包括具有剛性加強(qiáng)肋的側(cè)面，由彎曲金屬板制成分段相互連接在一起，并組成三角形橫截面，支柱每個(gè)分段的兩個(gè)側(cè)面表面剛性加強(qiáng)肋是由成型板狀帶材整體彎曲制成V形，其端部為折邊，形成支撐結(jié)構(gòu)的角形面板的三個(gè)預(yù)彎板剛性加強(qiáng)肋，其中兩個(gè)布置為等面積，即相鄰側(cè)面，兩個(gè)平面的端部為折邊，即剛性加強(qiáng)肋，對(duì)相鄰側(cè)面成鈍角傾斜，并且相互之間用格桁元件固定，形成第三個(gè)側(cè)面的表面，同時(shí)，剛性加強(qiáng)肋從格桁側(cè)面不同方向?qū)ΨQ布置在一個(gè)平面上。
為了提高沿高壓輸電線方向的支架機(jī)械強(qiáng)度，在支架結(jié)構(gòu)截面上采用補(bǔ)充剛性加強(qiáng)肋，它配置在沿高壓輸電線方向上。補(bǔ)充剛性加強(qiáng)肋的方向是垂直于格桁側(cè)面的表面和剛性加強(qiáng)肋，并沿結(jié)構(gòu)全高度從結(jié)構(gòu)外面制作成整體的三角形或梯形，或者補(bǔ)充剛性加強(qiáng)肋的形式為在相鄰側(cè)面預(yù)彎加強(qiáng)肋上間隔布置元件。
在制成補(bǔ)充加強(qiáng)肋時(shí)，設(shè)置補(bǔ)充加強(qiáng)肋在輸電線方向上，并且是整體制作的，三角形或梯形的底座位于支架結(jié)構(gòu)的下部。間隔布置的元件可能制成相同或不同尺寸的矩形，或者相同或不同尺寸的梯形。
以下為高壓輸電線支架結(jié)構(gòu)的具體實(shí)施例。
高壓輸電線支架支柱的長(zhǎng)而勻稱的支撐支架結(jié)構(gòu)包括角形面板1，相鄰側(cè)面2，剛性加強(qiáng)肋3，格桁元件4，支柱連接法蘭5。
支柱的全部支撐元件是由一整張軋制金屬板狀帶材制成，在型材平面上剪裁下料彎曲成V形，形成相鄰側(cè)面2和剛性加強(qiáng)肋3以及空心無骨架的立體構(gòu)架，其形狀為截頭角錐體(圖1)。角錐體的相鄰側(cè)面2是全同的(相同的)，相互之間對(duì)稱連接由金屬板彎曲的加強(qiáng)肋，同時(shí)形成角錐體側(cè)面加強(qiáng)肋和支撐結(jié)構(gòu)的角形面板1。
V形彎曲的整體板狀帶材的端部同樣在外面對(duì)置狀態(tài)下對(duì)稱地彎曲，并形成加強(qiáng)肋3，加強(qiáng)肋的平面制成平行四邊形。此時(shí)金屬板的彎曲角形成了角錐體的側(cè)面加強(qiáng)肋和支撐結(jié)構(gòu)的角形面板1。截頭角錐體的相鄰側(cè)面2的平面制成梯形，與剛性加強(qiáng)肋3的平面成鈍角相連接，相互之間用格桁元件4固定，例如，斜拉桿是用角材制成(圖2)。格桁元件4配置在具有剛性加強(qiáng)肋3的一個(gè)平面中，并與截頭角錐體第三個(gè)側(cè)面2對(duì)置的面板1形成支柱支撐結(jié)構(gòu)的剛性部件。
第三個(gè)側(cè)面2的平面制成等腰梯形，它所有方面與剛性加強(qiáng)肋3各方面都一樣，全相同即共同指向方面的角度相等。
側(cè)面2之間夾角∝的選擇取決于作用在支架結(jié)構(gòu)上彎曲力矩的比率，上述作用力矩垂直于X和Y軸線方面(圖3)，考慮的系數(shù)取決于剛性加強(qiáng)肋與支架結(jié)構(gòu)側(cè)面的面積比。
支撐結(jié)構(gòu)成形平面的全同性有助于均勻地分布負(fù)荷，該負(fù)荷是作用在截頭角錐體側(cè)面2的平面和第三個(gè)側(cè)面的格桁元件4上，所形成的角錐體三角形截面，在支撐結(jié)構(gòu)上端具有小面積，而在其底座附近具有大面積。
具有等腰三角形截面的支撐結(jié)構(gòu)可能制作成具有一個(gè)或兩個(gè)角形面板1，規(guī)定面板1垂直于截頭角錐體上平面和下底座，它提高了支架支柱沿輸電線導(dǎo)線方向的穩(wěn)定性，而其橫向的穩(wěn)定性是依靠剛性加強(qiáng)肋平面來保證。由整張金屬板制成的傾斜側(cè)面2和具有傾斜剛性加強(qiáng)肋3的格桁元件4，加強(qiáng)了對(duì)正常和應(yīng)急狀態(tài)下軸向轉(zhuǎn)動(dòng)和彎曲負(fù)荷的支撐結(jié)構(gòu)機(jī)械強(qiáng)度。格桁元件4使主柱在設(shè)計(jì)狀態(tài)下安裝輕便，并保證滿足高壓輸電線支架電氣部分的使用維護(hù)。
為了滿足運(yùn)輸要求，取消線路段，長(zhǎng)而勻稱的支架結(jié)構(gòu)可以由若干分段組成，分段是由整張板狀帶材彎曲制成，分段的板狀帶材在安裝部位折邊成法蘭，相互之間用螺栓連接或者焊接來固定。
為了增強(qiáng)支架沿高壓輸電線導(dǎo)線方向的機(jī)械強(qiáng)度，在支架結(jié)構(gòu)截面上采用補(bǔ)充剛性加強(qiáng)肋6，在安裝支架結(jié)構(gòu)時(shí)在高壓輸電線中心線方向上安裝補(bǔ)充剛性加強(qiáng)肋6。此時(shí)，剛性加強(qiáng)肋6可能沿支架全高度整體制作(圖4、5、6)，或者其形式是間隔的小板條(圖7、8、9)，在支架支柱剖面圖上按一定距離分布。根據(jù)作用在結(jié)構(gòu)上負(fù)荷的大小，剛性加強(qiáng)肋6可制作成三角形(圖6)，矩形(圖4)或梯形(圖5)。當(dāng)制成三角形加強(qiáng)肋時(shí)，三角形底座位于支架下部，而加強(qiáng)肋為梯形時(shí)，則梯形底座位于支架下部。
剛性加強(qiáng)肋6可能制作成間隔分布的各別小板條7，其形式為相同尺寸的矩形(圖7)或不同尺寸的矩形(圖8)。剛性加強(qiáng)肋6可以制作成不同尺寸的梯形各別小板條7(圖9)。
支架結(jié)構(gòu)上增加補(bǔ)充剛性加強(qiáng)肋(布置在高壓輸電線方向上)能夠增強(qiáng)支架的機(jī)械強(qiáng)度而不擴(kuò)大基座，這是依靠取消了相對(duì)垂直于高壓輸電線的支柱剖面的不對(duì)稱性而取得的結(jié)果。
工業(yè)上的適用性本發(fā)明在工業(yè)上適用，同樣為了實(shí)施工業(yè)生產(chǎn)，不要求專門工藝裝備，此外，現(xiàn)在就可以利用本發(fā)明制造構(gòu)架結(jié)構(gòu)。
權(quán)利要求
1.輸電線支架結(jié)構(gòu)包括具有剛性加強(qiáng)肋的側(cè)面，由金屬板彎曲制成分段相互連接在一起，并組成三角形橫截面，支柱每個(gè)分段的兩個(gè)側(cè)面表面和剛性加強(qiáng)肋是由成型板狀帶材整體彎曲制成V形，其端部為折邊，形成支撐結(jié)構(gòu)角形面板的三個(gè)預(yù)彎板剛性加強(qiáng)肋，其中兩個(gè)布置為等面積，即相鄰側(cè)面，兩個(gè)平面端部為折邊，即剛性加強(qiáng)肋，對(duì)相鄰側(cè)面的平面成鈍角傾斜，并且相互之間用格桁元件固定，形成第三個(gè)側(cè)面的表面。同時(shí)，剛性加強(qiáng)肋從格桁側(cè)面的不同方向?qū)ΨQ布置在一個(gè)面上。其特征為增加了補(bǔ)充剛性加強(qiáng)肋，其方向是垂直于格桁側(cè)面的表面和剛性加強(qiáng)肋，并且沿結(jié)構(gòu)全高從結(jié)構(gòu)外面整體制成三角形或矩形或梯形，或者其形成是間隔布置元件在相鄰側(cè)面的預(yù)彎加強(qiáng)肋上。
2.支架結(jié)構(gòu)按權(quán)利要求1，其特征為三角形或梯形底座位于支架結(jié)構(gòu)的下部。
3.支架結(jié)構(gòu)按權(quán)利要求1，其特征為間隔布置的元件制成相同尺寸或不同尺寸的矩形。
4.支架結(jié)構(gòu)按權(quán)利要求1，其特征為間隔布置的元件制成相同尺寸或不同尺寸的梯形。
5.支架結(jié)構(gòu)按權(quán)利要求1，其特征為補(bǔ)充剛性加強(qiáng)肋布置在輸電線方向上。
全文摘要
本發(fā)明應(yīng)用于高壓輸電線支架支柱的長(zhǎng)而勻稱的支撐支架結(jié)構(gòu)，具有三角形截面支架支柱的長(zhǎng)而勻稱的支撐結(jié)構(gòu)包括成型的側(cè)面和帶剛性加強(qiáng)肋的面板，由彎曲板材制成空心的(無骨架的)截頭角錐體，具有兩個(gè)相鄰側(cè)面，由整張金屬板彎曲制成V形，其形式是全相同的平面，形狀為梯形，并且一個(gè)側(cè)面具有格桁元件形成的平面表面，例如，沿該側(cè)面高度布置斜拉桿，并預(yù)先固定于平坦的剛性加強(qiáng)肋外表面，用同樣的整張板彎曲端部，折邊形成剛性加強(qiáng)肋，其形狀為梯形，從格桁側(cè)面不同方向?qū)ΨQ布置在一個(gè)平面上，對(duì)兩個(gè)相鄰側(cè)面的平面成鈍角傾斜并相連接，因此，由該板狀帶材彎曲加強(qiáng)肋形成支撐結(jié)構(gòu)的角形面板，其形式為截頭角錐體的三個(gè)側(cè)面加強(qiáng)肋，截頭角錐體支架支柱是由整張金屬板按規(guī)定形狀剪裁下料以及格桁元件制成，提高了結(jié)構(gòu)機(jī)械強(qiáng)度。
文檔編號(hào)E04H12/10GK1537191SQ01823500
公開日2004年10月13日 申請(qǐng)日期2001年11月1日 優(yōu)先權(quán)日2001年7月25日
發(fā)明者尤里·羅勃脫維奇·龔格, 安娜托里·阿隆諾維奇·瑞文, 尤里 羅勃脫維奇 龔格, 里 阿隆諾維奇 瑞文 申請(qǐng)人:尤里·羅勃脫維奇·龔格, 尤里 羅勃脫維奇 龔格