一种复合材料电杆缠绕模具用针环制造技术

本发明专利技术提供一种复合材料电杆缠绕模具用针环，它包括用于依次套设在模具外的两个相互接触的同心环，令与模具接触的为小环(2)，套在小环外的为大环(1)；小环(2)和大环(1)上均设置有一圈间距相等、指向圆心的孔；它还包括穿过小环(2)和大环(1)的孔并与孔固定的金属针(3)。本发明专利技术提供的针环将内外设置的小环和大环套用，通过合理受力分配，可实现小角度缠绕制备复合材料杆塔，并且该针环可重复利用10次，提高了复合杆塔生产效率。另外，与现有针环相比，采用PVC材料制备大环，能够降低制备成本。

Needle ring for composite material pole winding mould

With a needle ring of the invention provides a composite pole winding mould, it includes two mutually contact concentric rings sheathed on the outside of the mould in turn, make contact with the mold for the ring (2), set in the outer ring is the large ring ring (1); (2) and ring (1) is provided with a circle of equal spacing, pointing to the center of the hole; it also includes through the ring (2) and (1) the ring hole and fixed with metal needle hole (3). The present invention provides a needle ring arranged inside and outside the ring and ring to apply, through the reasonable stress distribution, can realize the preparation of small angle winding composite tower, and the needle ring can be reused 10 times, improve the production efficiency of composite tower. In addition, compared with the existing needle rings, the preparation of large rings by using PVC material can reduce the preparation cost.

【技术实现步骤摘要】
一种复合材料电杆缠绕模具用针环
本专利技术属于复合杆塔制造
，具体涉及一种复合材料电杆缠绕模具用针环。
技术介绍
高压输电杆塔一般采用全钢材料制成，易引起雷击和雾闪、湿闪等事件，还存在质量重、易锈蚀、运输和组装不便等缺陷，为克服上述问题，近来发展出具有电绝缘性好、强度高、耐腐蚀等诸多优点的复合材料杆塔，以复合材料杆塔替代一般钢制杆塔可以大大减少输电线路的建设成本和运维成本。目前，复合材料杆塔生产制备过程一般是将玻璃纤维纱通过装有树脂的浸胶槽，带胶后层层缠绕在模具上，最后固化成型得到复合材料杆塔。在生产复合电杆过程中，增强材料玻璃纤维纱以接近轴向均匀铺放能够增强电杆的抗弯强度和模量，即采用小角度缠绕技术，而要实现该技术就必须在模具两端加上针环以维持铺放在模具上的增强材料均匀地以小角度排列在模具上。针环为金属环外设置等间距分布的金属针得到，结构如图1所示，带胶纤维纱挂在针环上形成0～90°的角度后缠绕在模具上。现有针环为金属材质，一般采用一体化成型工艺制备，将钢针电焊在钢条上并环向绑扎在模具两端制作针环，其工序复杂繁琐，耗时耗工，费用高。金属针环一套成本为500元左右，1小时只能加工2套。由于焊接制作的差异性，会有10％的针环在使用中因强度低而造成针环折断或者弯曲，造成原材料报废及模具的不可逆损伤，复合杆塔生产过程中断裂的针环照片如图2所示，影响电杆质量甚至造成正在缠制的电杆报废，严重情况下损失费用大约在2万元每次。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是针对现有技术中存在的上述不足，提供一种可重复多次使用的复合材料电杆缠绕模具用针环，保证所制备的复合材料杆塔质量稳定，并降低针环的制备成本。本专利技术的另一目的在于提供该复合材料电杆缠绕模具用针环的制备方法。为解决上述技术问题，本专利技术提供的技术方案是：提供一种复合材料电杆缠绕模具用针环，它包括用于依次套设在模具外的两个相互接触的同心环，令与模具接触的为小环2，套在小环外的为大环1；小环2和大环1上均设置有一圈间距相等、指向圆心的孔；它还包括穿过小环2和大环1的孔并与孔固定的金属针3。按上述方案，所述大环1材质为塑料、金属、木头、玻璃钢、陶瓷中的一种。按上述方案，所述小环2材质为金属、合金、玻璃钢、陶瓷中的一种。按上述方案，所述金属针3长度为30-150mm。按上述方案，所述小环2上安装有金属针3的小孔间距为1-30mm。本专利技术还提供上述复合材料电杆缠绕模具用针环的制备方法，其步骤如下：1)将大环1和小环2沿圆周分别均匀钻孔，孔间距1-30mm，孔径大于金属针3横截面直径；2)将金属针3依次穿过小环2和大环1，在小环2和大环1上等间距安装一圈金属针3；3)用可固化树脂填充金属针3与大环1和小环2之间的缝隙，待树脂固化即得到复合材料电杆缠绕模具用针环。本专利技术的有益效果是：1、本专利技术提供一种复合材料电杆缠绕模具用针环，该针环将内外设置的小环和大环套用，通过合理受力分配，可实现小角度缠绕制备复合材料杆塔，并且该针环可重复利用10次，提高了复合杆塔生产效率。另外，与现有针环相比，采用PVC材料制备大环，能够降低制备成本(成本约150元左右)；2、本专利技术所述制备方法工序简单，加工效率高，1小时可加工10套。附图说明图1为现有技术中所用针环的照片；图2为现有技术中复合杆塔生产过程中断裂的针环照片；图3为本专利技术实施例1所制备的复合材料电杆缠绕模具用针环的照片，左图为大针环，右图为小针环；图4为实施例1所制备的复合材料电杆缠绕模具用针环的结构示意图。图中：1－大环；2－小环；3－金属针。具体实施方式为使本领域技术人员更好地理解本专利技术的技术方案，下面结合附图对本专利技术作进一步详细描述。实施例1针对生产10kV玻璃钢电杆，制备一种用于缠绕生产玻璃钢的针环。如图4所示，本实施例中，该复合材料电杆缠绕模具用针环的装配结构包括用于依次套设在模具外的两个相互接触的同心环，令与模具接触的为小环2，套在小环外的为大环1；小环2和大环1上均设置有一圈间距相等、指向圆心的孔；还包括穿过小环2和大环1的孔并与孔固定的金属针3。对大、小环进行受力分析，发现在复合材料杆塔制备过程中大环1受力较小，在满足力学强度的前提下可采用经济型材料替代金属材料，本申请人经过试验后确定采用PVC管能够满足要求。小环2受力较大，因此采用金属环材质如钢、铜、铝合金、陶瓷、玻璃钢。具体制备方法为：以内径为250mm的PVC管为大环1基材，切割成宽度25mm的环，以内径90mm壁厚12mm的无缝钢管为小环2基材，将大环1和小环2分别钻孔，小环2沿圆周均匀钻46个φ4.3mm的孔，大环1沿圆周均匀钻150个φ4.3mm的孔，将钢钉3(长度位3cm)从内向外穿过PVC环和钢管，再用万能胶水涂在钢钉3与钢环之间的缝隙里面防止钢钉3串动，待胶水固化后，即制备得到针环。按上述方法制备大针环和小针环，分别安装于复合材料电杆缠绕模具两端，大针环和小针环照片见图3。本实施例制备针环成本约150元左右，并且一小时可加工10套。使用时将大、小针环固定在模具两端，在钢钉上涂覆润滑油，以便纤维纱均匀穿过针环，纤维纱按缠绕程序循环往复直至缠绕完成，然后将电杆固化成型。成型后切割两端针环部分，放入马弗炉高温烧掉树脂，冷却后将玻璃纤维纱剥离针环，剩下的针环将不可再用的钢钉去掉，换上新的钢钉再涂上胶水，待胶水固化后钢环再重复利用。由以上对本专利技术实施例的详细描述，可以了解本专利技术解决了现有技术中采用一体成型的针环时针环易折断或弯曲的问题，提高了复合杆塔生产效率，并且与现有针环相比，采用PVC材料制备大环能够降低针环制备成本，还能够提高针环生产效率。可以理解的是，以上实施方式仅仅是为了说明本专利技术的原理而采用的示例性实施方式，然而本专利技术并不局限于此。对于本领域内的普通技术人员而言，在不脱离本专利技术的精神和实质的情况下，可以做出各种变型和改进，这些变型和改进也视为本专利技术的保护范围。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种复合材料电杆缠绕模具用针环，其特征在于：它包括用于依次套设在模具外的两个相互接触的同心环，令与模具接触的为小环(2)，套在小环外的为大环(1)；小环(2)和大环(1)上均设置有一圈间距相等、指向圆心的孔；它还包括穿过小环(2)和大环(1)的孔并与孔固定的金属针(3)。

【技术特征摘要】
1.一种复合材料电杆缠绕模具用针环，其特征在于：它包括用于依次套设在模具外的两个相互接触的同心环，令与模具接触的为小环(2)，套在小环外的为大环(1)；小环(2)和大环(1)上均设置有一圈间距相等、指向圆心的孔；它还包括穿过小环(2)和大环(1)的孔并与孔固定的金属针(3)。2.根据权利要求1所述的复合材料电杆缠绕模具用针环，其特征在于所述大环(1)材质为塑料、金属、木头、玻璃钢、陶瓷中的一种。3.根据权利要求1所述的复合材料电杆缠绕模具用针环，其特征在于所述小环(2)材质为金属、合金、玻璃钢、陶瓷中的一种。4.根据权利要求1所述的复合材料电杆缠绕模具用针环，其特征...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴峰，吴雄，胡虔，沈帆，董忠强，
申请(专利权)人：武汉南瑞电力工程技术装备有限公司，
类型：发明
国别省市：湖北,42