[实用新型]一种内加筋复合材料杆塔

说明书

技术领域

本发明涉及一种复合材料杆塔，尤其涉及一种绝缘内加筋复合材料杆塔，可以作为电力线路、通讯设施，铁路电气化，轨道交通及公共事业及相关领域的绝缘支撑构件。

背景技术

传统的杆塔普遍存在笨重、易腐烂、锈蚀或开裂、寿命短的缺点，且施工和运输困难，容易出现各种安全隐患，随着新材料技术及其制备工艺的发展，复合材料得到了快速发展，复合材料杆塔具有质量轻、耐腐蚀、强度高、寿命更长等优点，维护成本低且能承受极端的气候条件，在电力线路、通讯设施，铁路电气化，轨道交通及公共设施等工程中可以很好的取代传统的木杆、钢筋混凝土杆和铁杆。

目前复合材料杆塔截面形状主要为空心结构，其成型工艺主要为缠绕成型制备工艺，如专利CN102127986A、CN2898202Y、CN101718151A、CN102618017A等。缠绕成型制备工艺是在控制纤维张力和预定线型的条件下，将连续的纤维粗纱或布带浸渍树脂胶液、连续地缠绕在相应于制品内腔尺寸的芯模或内衬上，然后在室温或加热条件下使之固化制成一定形状制品的方法。这种杆塔的主要缺点在于：1)在缠绕过程中，容易产生气泡，造成杆塔内孔隙过多，从而降低层间剪切强度并降低压缩强度和抗失稳能力；2)在缠绕过程中，纤维张力很能控制，纱带及搭接尺寸要严格控制，并且必须排布均匀，否则会造成杆塔中纤维的初始应力不均，内外松紧不等，杆塔强度受到影响，而部分纱带搭接有缝隙或某部位滑纱，使杆塔纤维含量不足或造成局部薄弱区域；3)采用缠绕成型制备工艺，设备投资较大，设备占地面积大，技术要求高，只有大批量生产时才能降低成本；4)浸胶、凝胶和固化过程中会排出挥发性物质污染环境；5)无法制备空腔内加筋结构。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种内加筋复合材料杆塔，以解决空心结构复合材料杆塔强度低的问题。

为解决存在的技术问题，本发明采用的技术方案为：一种内加筋复合材料杆塔，由内加筋结构单元1和增强层2组成，内加筋结构单元1和增强层2由增强纤维和基体树脂复合制成，所述的多个内加筋结构单元1组合形成内加筋复合材料杆塔的内加筋结构，所述的增强层2包裹在多个内加筋结构单元1组合形成内加筋复合材料杆塔的内加筋结构外部。

所述的内加筋复合材料杆塔的截面形状可以为六边形、圆形、三角形、椭圆形、方形或其它形状等，本发明优选六边形、圆形、三角形。

所述的内加筋复合材料杆塔的内加筋结构单元1的截面形状可根据使用要求采用梯形、扇形、圆形、三角形、方形或其它形状等，本发明优选梯形或扇形。

所述的内加筋结构单元1和增强层2的增强纤维为玻璃纤维、碳纤维、芳纶纤维、石墨纤维、超高分子量聚乙烯纤维或玄武岩纤维纱线等的一种或由两种或两种以上混杂而成。

本发明杆塔用作电缆等输电线路支撑时，为了安全，所述的增强纤维最好为玻璃纤维或其他不导电纤维。

所述的增强纤维的增强形式是平纹布、斜纹布、缎纹布、单向布、多轴向经编布的一种或多种。

所述的内加筋结构单元1和增强层2的基体树脂为环氧树脂、不饱和聚酯树脂、乙烯基树脂、酚醛树脂、聚氨酯树脂等热固性树脂或热塑性树脂的一种。

所述的内加筋复合材料杆的内加筋结构由3个或3个上内加筋结构单元1组合构成。

内加筋复合材料杆塔的制备方法，其制备过程包括以下几个步骤：

1)内加筋结构单元模具3预处理，清理内加筋结构单元模具3，并修补平整，然后在内加筋结构单元模具3表面喷涂封孔剂和脱模剂；

2)制备内加筋结构单元1的预制体，在预处理后的内加筋结构单元模具3上缠绕增强纤维，形成内加筋结构单元1的预制体；

3)形成内加筋结构单元1的组合预制体，将步骤2)制备的内加筋结构单元1的预制体组合起来，形成内加筋结构单元1的组合预制体；

4)制备外表面增强层2，在步骤3)形成的内加筋结构单元1的组合预制体外表面缠绕玻璃纤维布制备增强层2，得到杆塔的预成型体；

5)裁剪和铺覆脱模布，将裁剪好的脱模布铺放在步骤4)中得到的杆塔的预成型体表面，并使之完全覆盖该杆塔的预成型体；

6)铺设辅助材料体系，在步骤5)所述的脱模布表面铺设导流毡、导流管和导气管等真空导入模塑工艺辅助材料，并设置好模腔中的注胶口和真空抽气口：