一种用于培训的输电线铁塔模型制造技术

本实用新型专利技术公开了一种用于培训的输电线铁塔模型，包括自下而上依次安装的塔腿、塔身和塔头，所述塔头的顶部两侧对称设有地线支架，所述塔身的两侧对称设有横担，所述地线支架和横担上分别设有地线挂点和导线挂点。本实用新型专利技术能够真实反应实际铁塔架构，大小合适、重量轻、方便搬运携带，铁塔模型的地线挂点和导线挂点采用不等比例制作，细节清晰，使得铁塔模型在小巧的同时满足了局部功能性需求；本模型具备模拟组塔教学功能，可重复拆装；本模型具备悬挂导地线及其金具串能力，后期开发应用前景广阔；模型制作方法比较简单经济，可适用于所有通用设计铁塔模块，能够满足实际应用中队各种塔型模型的需求。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种用于培训的输电线铁塔模型。
技术介绍
输电线路铁塔是一种大型电力钢材建筑，一般由角钢构建而成。由于其体积巨大，无法出现在常规办公室中，在对输电行业人员技能培训中，往往缺少比例大小合适、便于摆放和观察的铁塔模型。在输电线路铁塔结构设计中，需要对铁塔设计方案、铁塔结构形式、铁塔挂点挂线方式和铁塔电气安全距离等要素进行三维分析计算。目前，输电线路模拟技术主要通过计算机仿真软件以三维图像的形式来展示，而三维图像的输出介质是二维显示器或图纸，人工观察中容易产生一些视觉盲点，不够直观，但市场上缺少固定比例缩小的铁塔模型。在输电线路组塔施工方案和铁塔运检方案的决策制定中，也缺少可拆装、方便携带的输电线路铁塔模型。因此，为了提高电力线路设计、技能培训、安全施工运检等领域人员对线路铁塔的直观理解，有必要研发制造全系列输电线路铁塔模型。目前，线路铁塔的应用模型还较少，现有的铁塔模型一般采用的比例过小，模型尺寸小，一些局部细节难以显现出来；少数铁塔模型采用的比例过大，模型尺寸大，室内无法放置，难以携带，不借助工具难以一览全貌。现有的铁塔模型大多不可拆卸或仅能局部拆卸，不能反映铁塔连接特性；现有的铁塔模型基本没有对铁塔金具挂点和地脚螺栓连接孔进行仿制，不具备模拟挂线和模拟组塔功能。
技术实现思路
本技术为了解决上述问题，提出了一种用于培训的输电线铁塔模型，本技术铁塔模型整体按固定比例缩小，包括塔腿、塔身、塔头、横担、地线支架等，能够真实反应实际铁塔架构，大小合适、重量轻、方便搬运携带，铁塔模型的地线挂点和导线挂点采用不等比例制作，细节清晰，使得铁塔模型在小巧的同时满足了局部功能性需求；本模型具备模拟组塔教学功能，可重复拆装；本模型具备悬挂导地线及其金具串能力，后期开发应用前景广阔；模型制作方法比较简单经济，可适用于所有通用设计铁塔模块，能够满足实际应用中队各种塔型模型的需求。为了实现上述目的，本技术采用如下技术方案：一种用于培训的输电线铁塔模型，包括自下而上依次安装的塔腿、塔身和塔头，所述塔头的顶部两侧对称设有地线支架，所述塔身的两侧对称设有横担，所述塔头、塔身、塔腿、地线支架和横担的高度与实际输电铁塔相应部分的比例为1:15，对输电线铁塔按照一定比例缩小制作铁塔教学模型，使铁塔模型在塔头、塔身和塔腿高度上满足教学需求的情况下，铁塔模型小型化，同时在横担、地线支架等功能性部件上，为了满足教学需求和实际功能的演示需求，地线挂点和导线挂点采用与高度比例不同的缩放比例，使局部功能部件精细化，这样在整个铁塔教学模型上既满足了教学小型化的要求，同时又满足了局部功能清楚展示的需求。一般来说本技术的输电铁塔模型可以对以下塔型进行制作：耐张铁塔(N)、直线铁塔(Z)、终端铁塔(D)、跨域铁塔(K)、分支铁塔(F)等。所述塔头、塔身和塔腿由角型铝合金拼接而成，相邻的角材之间通过螺栓固定。在按比例缩小的角材上进行定位钻孔，并采用螺栓固定，真实模拟输电铁塔的安装过程，本技术中螺栓采用M2和M3两种。所述横担为尖嘴型横担，所述尖嘴型横担最后一个节间的上平面为直线形，所述横担的下平面为三角形。任意两个相邻所述节间之间的截面为三角形。所述横担、地线支架的末端设有导地线挂点，可以悬挂导线和地线。一种用于培训的输电线铁塔模型的制作方法，包括以下步骤：步骤一：准备铁塔模型使用的材料；步骤二：根据输电铁塔设计图，按比例制作铁塔模型的各个部件；步骤三：在部件上钻孔，并按照所属部位进行相应编号；步骤四：进行模块化组装，分别对铁塔模型的塔腿、塔身和塔头进行搭建；步骤五：将铁塔模型自下而上依次组装；步骤六：对组装好的铁塔模型进行后处理。所述步骤一中所使用的材料按照其所处位置选取不同宽度。通常采用宽度分别为6mm，8mm，10mm，12mm，15mm的五种角型铝合金，根据不同受力位置，选择不同宽度。所述材料规格如下：模型主体部分：厚度1mm，宽度6-15mm铝合金角材；铁塔节点板：厚度1mm铝合金板片；塔脚坂：厚度2mm铁板，方便塔脚板与塔脚的焊接；导、地线挂点：厚度1mm不锈钢板，保证在功能演示过程中的强度，防止挂点发生弯曲；连接螺栓：M2和M3螺栓，采用小型号的螺栓，能够避免各部件之间的干涉，同时保证模型的体积不增大。所述步骤二中的比例采用不等比例，其中铁塔模型角钢比例为1:15，导、地线挂点比例为1:10，塔脚坂、铁塔模型节点板比例在1:13至1:10之间，铁塔模型整体采用不等比例，在满足体积要求的情况写同时满足功能需求。所述后处理包括铁塔的矫形、各部件位置的微调、清除划痕、去除毛刺，对铁塔模型的局部或者整体进行喷漆防锈，组装完成后对铁塔模型表面的划痕进行清理，去除创配和加工过程中产生的毛刺，避免划伤操作者，在铁塔模型表面喷漆进行防锈处理，既保持美观，又延长使用寿命。本技术的有益效果为：(1)本技术铁塔模型整体是按固定比例缩小的，包括塔腿、塔身、塔头、横担、地线支架，能够真实反应实际铁塔架构，大小合适、重量轻，方便搬运携带，同时铁塔模型的地线挂点和导线挂点采用不等比例制作，这样就使得铁塔模型在保证小巧的前提下满足了局部功能性的需求；(2)本技术塔脚坂采用特殊比例，使其适当放大，既满足正常平稳放置，又能依靠螺栓固定在地面或其它位置；本技术可重复拆装，具备模拟组塔演示功能。(3)本技术的铁塔模型真实模拟了输电铁塔的形状、构造以及各部件的功用，真实的为学生展示了铁塔各部分的细节，铁塔模型的制作方法规范了铁塔教学模型的制作和搭建过程，使学员在制作过程中体会、记忆真实铁塔的搭建程序，在输电铁塔教学领域具有极大的推广意义。附图说明图1是本技术的整体结构示意图；图2是本技术塔腿结构示意图；图3A是本技术中间节点板结构示意图；图3B是本技术边角节点板结构示意图；图3C是本技术塔脚板结构示意图；图4是本技术横担结构示意图；图5是本技术各部分角钢宽度选择示意图；其中，1、塔腿，2、塔身，3、横担，4、塔头，5、地线支架，6、中间节点板，7、边节点板，8，塔脚板，9、第一节间，10、中间节间，11、末端节间。具体实施方式下面结合附图与实施例对本技术作进一步说明。如图1所示，一种用于培训的输电线铁塔模型，包括自下而上依次安装的塔腿1、塔身2和塔头4，所述塔头4的顶部两侧对称设有地线支架5，所述塔头4靠下位置的两侧设有横担3，与实际输电线铁塔一致，所述塔头4、塔身2、塔腿1、地线支架5和横担3的高度与实际输电铁塔相应部分的比例为1:15，能够真实反应实际铁塔架构，大小合适、重量轻，方便搬运携带；铁塔模型在塔头4、塔身2和塔腿1高度上满足教学需求的情况下，铁塔模型小型化，同时在横担3、地线支架5等功能性部件上，为了满足教学需求和实际功能的演示需求，地线挂点和导线挂点采用与高度比例不同的缩放比例，使功能部件精细化，导线挂点、地线挂点采用1:10比例，使其适当放大，具备悬挂模拟导线功能，整个铁塔教学模型上既满足教学小型化的要求，又满足局部功能清楚展示的需求。一般来说，本技术的输电铁塔模型可以对以下塔型进行制作：耐张铁塔(N)、直线铁塔(Z)、终端铁塔(D)、跨域铁塔(K)、分支铁塔(F)本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于培训的输电线铁塔模型，其特征是：包括自下而上依次安装的塔腿、塔身和塔头，所述塔头的顶部两侧对称设有地线支架，所述塔身的两侧对称设有横担，所述地线支架和横担上分别设有地线挂点和导线挂点，所述塔头、塔身和塔腿由铝合金角料制作的角钢模型拼接而成，相邻的角钢模型之间通过螺栓固定，地线挂点和导线挂点采用不等比例制作。

【技术特征摘要】
1.一种用于培训的输电线铁塔模型，其特征是：包括自下而上依次安装的塔腿、塔身和塔头，所述塔头的顶部两侧对称设有地线支架，所述塔身的两侧对称设有横担，所述地线支架和横担上分别设有地线挂点和导线挂点，所述塔头、塔身和塔腿由铝合金角料制作的角钢模型拼接而成，相邻的角钢模型之间通过螺栓固定，地线挂点和导线挂点采用不等比例制作。2.如权利要求1所述的一种用于培训的输电线铁塔模型，其特征是：所述塔头、塔身、塔腿、地线支架和横担的高度与实际输电铁塔相应部...

【专利技术属性】
技术研发人员：李光肖，张平，胡雪峰，任贻兴，郗骋，翟春生，李继强，肖云东，王琳，胡兆国，何召慧，王晓晔，张军涛，
申请(专利权)人：国网山东省电力公司济宁供电公司，国家电网公司，
类型：新型
国别省市：山东;37