输电钢管塔及其横担连接节点制造技术

本实用新型专利技术涉及输电钢管塔及其横担连接节点。一种输电钢管塔的横担连接节点，其特征在于：在所述横担连接节点处，所述横担的主材通过插板与所述塔身的主材连接。所述插板可以是“X”型插板或“U”型插板。本实用新型专利技术可以增强结构强度，节省钢材用量，大幅减少焊接量和难度，且降低了放件精度等要求，缩短加工工期，并使得可以降低对于钢的材质的要求。（*该技术在2020年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及输电钢管塔(特别是特高压输电钢管塔)及其横担连接节点。
技术介绍
输电塔，由于多采用金属(如，铁、钢或合金钢)材料，其常常也泛称为输电铁塔， 其属于高耸的空间桁架结构，具有多个节点。输电铁塔可以采用角钢、型钢、管钢等作为其构件在高压尤其是特高压输电技术中，由于输电线路导线截面大、荷载大，常常采用钢管塔作为输电塔。特高压输电技术是指电压等级在750kV交流和士500kV直流之上的更高一级电压等级的输电技术，包括交流特高压输电技术和直流特高压输电技术。所述钢管塔的塔身主材及横担主材均采用钢管，其塔身主材与横担主材之间的连接是整个铁塔中最为重要的连接点之一。出于本文的目的，下文中所述的“钢”意指各种适合的钢材，包括合金钢。目前钢管塔横担上下主材连接节点主要采用相贯焊接的连接方式。如图1所示， 在现有技术中，横担主材101通过相贯焊接连接到塔身主材105。在图1附图标记106所指之处为相贯焊接的焊缝。出于结构强度和结构稳定性的考虑，需在横担主材101上形成多个加劲板104，并且所述横担主材101通过柔性法兰103与紧邻的横担主材102接合。在现有技术中，相贯焊接对于加工件的放置精度要求高，使得加工难度较大。并且相贯焊接的焊缝长，焊接工艺要求高，因此加工周期长。另外，这样的连接方式要求大型的加劲板和法兰，使得钢材用量多，成本高，并要求采用高屈服强度的钢材，例如Q420或以上材质的钢，其常常需要进口。针对此，本技术的专利技术人提出了新颖且创造性的技术方案以期至少解决现有技术中的部分上述问题。
技术实现思路
本技术目的之一在于降低工件放置以及加工难度。本技术目的还在于降低焊接难度，减少焊缝长度，从而大幅缩短加工周期。本技术目的还在于有效减少钢材用量及成本。本技术目的还在于通过对节点的结构的合理设计，增强机械强度，从而降低对钢材的要求(如屈服强度)。根据本技术的一个方面，提供了一种输电钢管塔的横担连接节点，其特征在于在所述横担连接节点处，所述横担的主材通过插板与所述塔身的主材连接。优选地，所述插板为“X”型插板或“U ”型插板。优选地，当横担主材为受拉主材时，所述横担主材通过“U”型插板与塔身主材连接；以及当横担主材为受压主材时，所述横担主材通过“X”型插板与塔身主材连接。优选地，所述插板插入在所述横担主材的端部形成的沿横担主材的轴线方向的插口中，并通过焊接与所述横担主材接合优选地，所述插板通过螺栓与所述塔身主材上的连接件接合。优选地，所述横担主材和塔身主材采用Q345材质钢材。根据本技术的另一方面，提供了一种输电钢管塔，其特征在于所述输电钢管塔包括至少一个如前所述的横担连接节点。优选地，所述输电钢管塔是交流特高压输电钢管塔，其包括用于挂载地线的地线横担以及用于挂载各相输电导线的导线横担，所述导线横担包括用于不同相的输电导线的相应导线横担；并且所述至少一个横担连接节点包括所述地线横担的主材与塔身主材的连接节点以及所述用于不同相输电导线的相应导线横担的主材与塔身主材的连接节点。优选地，所述输电钢管塔是交流特高压输电钢管塔，其包括用于挂载地线的地线横担以及用于挂载两回路输电导线的导线横担，所述导线横担包括用于两回路中每一回路的不同相输电导线的相应导线横担；并且所述至少一个横担连接节点包括所述地线横担的主材与塔身主材的连接节点以及所述用于两回路中每一回路的不同相输电导线的相应导线横担的主材与塔身主材的连接节点。优选地，所述地线横担设置在塔身的顶部；以及所述导线横担位于塔身的地线横担下方。优选地，所述输电钢管塔是直流特高压输电钢管塔，其包括用于挂载具有第一电压的输电导线的第一横担以及用于挂载具有与第一电压不同的第二电压的输电导线的第二横担；并且所述至少一个横担连接节点包括所述第一横担的主材与塔身主材的连接节点以及所述第二横担的主材与塔身主材的连接节点。本技术的技术效果至少在于交流特高压钢管塔横担连接节点，通过合理的结构设计，使输电钢管塔(特别是耐张塔)横担连接节点拥有足够的机械强度，减少了钢材的使用量，并且可以使用较低标号的低屈服强度的钢材。此外，大幅减少了焊接难度和焊缝长度，且降低了放件精度等要求，可以缩短工期。从下面的结合附图的对本技术的具体描述中，本专利技术更多的目的、特征、方面、或优点将变得更加明了。附图说明本申请包括附图，其作为说明书的一部分，并与说明书一起用于解释本技术的原理。贯穿全部附图使用相同的附图标记来表示相同或相似的部件。在附图中图1是现有技术的钢管塔的横担连接节点的示意图；图2根据本技术的一个实施例的钢管塔的示意图；图3a是根据本技术的一个实施例的横担主材与塔身主材连接节点示意图；图3b是根据本技术的另一个实施例的横担主材与塔身主材连接节点示意图；图4a_4b和图5a_5b是根据本技术实施例的插板连接的示意图，其中图4a_4b 示出了用于横担连接节点的“U”型插板的示意图，图5a-5b示出了用于横担连接节点的“X” 型插板的示意图。应当理解，本申请的附图用于示例的目的，而并不必严格按比例绘制。具体实施方式下面将结合附图，针对多个实施例，来对本技术进行清楚、完整地描述。显然， 所描述的实施例仅是本技术的示例，而不是列举了全部实施例。基于本技术的公开，本领域普通技术人员将能够显而易见地得到各种其他实施例，这些都将被包括在如权利要求中所限定的本技术的范围之内。图2是根据本技术的一个特定实施例的钢管塔的示意图。该输电钢管塔具有至少一个用于横担与塔身的连接的横担连接节点，在所述横担连接节点处，所述横担的主材通过插板与所述塔 身的主材连接。关于插板，将在本文中稍后作说明。图2中示出钢管塔的塔身10及其上安装的若干个横担121、122、123和13，其中塔身的主材和横担的主材都采用钢管。如图2中所示，横担13是用于挂载地线的地线横担，其设置在塔身的顶部；而横担 121-123则是用于挂载各相交流输电导线的导线横担，位于塔身的地线横担之下。挂载的方式不是本技术所关注的，如本领域技术人员将理解的，可以采用如相关国家规范中所规定的悬挂方式以及其他各种适当的支持输电线路的方式。图2中示出了地线横担13的主材31和32与塔身主材100的连接节点210和220。 其中节点210是受拉节点，即，承受拉应力的节点；而节点220是受压节点，即承受压应力的节点。此外，图2中还示出了上导线横担121的主材331和341与塔身主材100的连接节点211和221，中导线横担122的主材332和342与塔身主材100的连接节点212和222， 以及下导线横担123的主材333和343与塔身主材100的连接节点213和223。类似的，节点211、212和213是受拉节点，而节点221、222和223是受压节点。通常用于一个回路输电导线的上、中、下导线横担垂直布置。该示例示出了本技术尤其适用的交流特高压耐张塔，并且其被示出为可以挂载两回路输电导线，然而本技术不限于此。例如，根据本公开，本领域技术人员将清楚地知道，本技术可以应用于多种钢管塔，例如包括(但是不限于)单回路交流特高压钢管塔、直流特高压钢管塔，乃至单杆钢管塔等等。例如，在本实用新本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种输电钢管塔的横担连接节点，其特征在于：在所述横担连接节点处，所述横担的主材通过插板与所述塔身的主材连接。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：段松涛，陈海波，陈冰野，张健，肖立群，陈治，王虎长，肖兵，毛彤宇，胡红春，高培国，李元生，董建尧，包永忠，许世宏，马海云，施菁华，李盛龙，李晓光，何江，舒爱强，赵雪灵，刘洪昌，刘玮，
申请(专利权)人：国家电网公司，中国电力工程顾问集团公司，中国电力工程顾问集团东北电力设计院，中国电力工程顾问集团华东电力设计院，中国电力工程顾问集团中南电力设计院，中国电力工程顾问集团西北电力设计院，中国电力工程顾问集团西南电力设计院，中国电力工程顾问集团华北电力设计院工程有限公司，
类型：实用新型
国别省市：11