高压复合材料双回路单杆输电杆塔的制造方法

摘要

本发明提供了一种高压复合材料双回路单杆输电杆塔的制造方法，该方法采用设计的纤维铺设装置，将浸渍后的纤维沿轴向铺设于钢模具上，并对铺设后的纤维施加预应力，再采用螺旋式上升的环向缠绕方式缠绕纤维，固化后脱模得到复合杆，将复合杆组合或将复合杆与钢材杆段组合，通过法兰螺栓连接制造高压复合材料双回路单杆输电杆塔。本发明制造的高压复合材料双回路单杆输电杆塔是全绝缘的，用以代替铁塔，其耐雷水平高达100KA以上，能有效防止雾闪、污闪、冰闪等事故，相应的可节能、减排、免维护，并能节约大量钢材。

主权项

一种高压复合材料双回路单杆输电杆塔的制造方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：步骤一、组装纤维铺设装置；所述纤维铺设装置包括左右两侧固定有L形钢筋(1‑1)的钢模具(1)和固定于钢模具(1)左右两侧中心的转动轴(2)；所述转动轴(2)上位于钢模具(1)的左右两侧对称设置有堵头钢盘一(3)和堵头钢盘二(4)，所述转动轴(2)上位于堵头钢盘一(3)的外侧和位于堵头钢盘二(4)的外侧分别套装有齿盘一(5)和齿盘二(6)；所述堵头钢盘一(3)和齿盘一(5)之间设置有套筒(12)，齿盘一(5)和堵头钢盘一(3)通过套筒(12)和与套筒(12)相配合的螺栓(13)固定连接于钢模具(1)左侧的L形钢筋上；所述堵头钢盘二(4)通过螺栓固定于钢模具(1)右侧的L形钢筋上；所述堵头钢盘二(4)上嵌有滚珠轴承(8)，蜗杆(9)穿过齿盘二(6)和堵头钢盘二(4)与滚珠轴承(8)相配合，蜗杆(9)上远离齿盘二(6)的一侧安装有用于转动蜗杆(9)从而拉长纤维的手轮柄(10)；所述齿盘二(6)上嵌有与蜗杆(9)相配合的蜗母壳(11)；所述齿盘一(5)和齿盘二(6)的直径均与钢模具(1)外径相同，齿盘一(5)和齿盘二(6)的圆周上均匀分布有用于挂纤维的挂齿(7)；步骤二、向经硅烷偶联剂、钛酸酯偶联剂、硬脂酸或超分散剂处理后的纳米材料中加入有机溶剂，在搅拌速率不小于3000rpm的条件下搅拌均匀，然后采用高能辐照法、包覆法、搅拌法或超声振动法对搅拌后的纳米材料进行分散处理；所述纳米材料为纳米级CaCO3、纳米级SiO2、纳米级ZnO、纳米级Al2O3和纳米级TiO2中的一种或几种，或者为纳米‑石棉混合材料或微‑纳米复合材料；所述纳米‑石棉混合材料为细石棉纤维与纳米级CaCO3、纳米级SiO2、纳米级ZnO、纳米级Al2O3和纳米级TiO2中的一种或几种的混合材料，纳米‑石棉混合材料中细石棉纤维的质量百分数为20％～50％，所述细石棉纤维为石棉与水按1∶10的质量比置于装有搅拌机的密闭箱中，在搅拌速率为3000rpm的条件下搅拌1h～2h，滤去杂质后干燥而成；所述微‑纳米复合材料为微米材料与纳米级CaCO3、纳米级SiO2、纳米级ZnO、纳米级Al2O3和纳米级TiO2中的一种或几种的混合材料，微‑纳米复合材料中微米材料的质量百分数为20％～50％；所述微米材料为微米级SiO2，微米级ZnO和微米级TiO2中的一种或几种；所述有机溶剂为石油醚、汽油、甲苯或丙酮，有机溶剂的加入量为纳米材料质量的5％～6％；步骤三、将步骤二中经分散处理后的纳米材料加入树脂中搅拌均匀，制得浸渍液；所述经分散处理后的纳米材料的加入量为树脂质量的3％～5％；所述树脂为不饱和聚酯树脂或环氧树脂；步骤四、将经硅烷偶联剂处理过的纤维置于步骤三中所述浸渍液中浸渍，浸渍后的纤维中浸渍液的体积百分含量为30％～35％，余量为纤维；所述纤维为E型玻璃纤维或玄武岩纤维；步骤五、通过挂齿(7)将步骤四中经浸渍后的纤维沿轴向铺设于步骤一中所述钢模具(1)上，铺设过程中通过转动轴(2)带动纤维铺设装置转动，使得纤维始终处于钢模具(1)的上端，铺设完成后转动手轮柄(10)通过拉长纤维对纤维施加预应力，再将浸渍后的纤维在拉长后的纤维上环向缠绕至钢模具(1)表面的纤维总厚度为1cm～2cm；所述纤维拉长的长度为钢模具(1)长度的1％～4％；步骤六、将步骤五中经缠绕后的纤维与钢模具一同置于固化炉中，在温度为80℃～140℃条件下固化后脱模得到复合杆段；步骤七、将步骤六中所述复合杆段进行组合，通过法兰螺栓连接的方法制造110KV复合材料双回路单杆输电杆塔；或将步骤六中所述复合杆段与钢材杆段进行组合，通过法兰螺栓连接的方法制造110KV复合材料双回路单杆输电杆塔或220KV复合材料双回路单杆输电杆塔。