CN211422036U - 一种复合材料横担及其制备装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种复合材料横担及其制备装置，所述复合材料横担由外至内依次为表面毡层、第一连续毡层、第一玻璃纤维层、第一经编布层、第二玻璃纤维层、第二经编布层和第二连续毡层。本实用新型的复合材料横担扰度小、横向强度高、耐候性优异，可对复合材料横担的任意部位打孔且不影响整体性能，施工安装方便。

Description

一种复合材料横担及其制备装置

技术领域

本实用新型属于输电线路工程技术领域，特别是涉及一种复合材料横担及其制备装置。

背景技术

目前，我国输电线路都是沿用传统的铁塔、钢管杆、混凝土杆配置的钢质横担，以悬挂绝缘子串的形式运行。横担用来固定绝缘子以支撑导线，并保持各相导线之间的距离，有时也用来固定开关设备或避雷器等。为了满足相应的绝缘距离和爬电距离的需要，钢质横担必须配置很长的绝缘子串，在大风、雨雪等恶劣天气下经常出现因导线舞动而引起的风偏闪络、雷电闪络、覆冰闪络、污秽闪络等故障，严重威胁着输电线路的安全运行。输电线路电压等级越高，与之相对应的绝缘子串也就越长，这样势必增加铁塔的高度，加大了铁塔钢材用量，给输电线路的日常运行和检修工作增加了工作量。同时，为了避免因导线舞动而引起跳闸，必须增加线间距离，势必增加输电走廊的占地面积，在目前土地资源紧缺的情况下，给输电线路的投资建设带来了不小的麻烦。因此，需要寻找新型、环保的轻质复合材料代替传统的钢质横担。

实用新型内容

鉴于以上所述现有技术的缺点，本实用新型的目的在于提供一种复合材料横担及其制备装置，以解决上述存在的问题，增加耐腐蚀性能及耐候性的同时具备高绝缘性。

为实现上述目的及其他相关目的，本实用新型提供一种复合材料横担，所述复合材料横担的横截面为中空的多层结构，由外至内依次为表面毡层、第一连续毡层、第一玻璃纤维层、第一经编布层、第二玻璃纤维层、第二经编布层和第二连续毡层。

进一步，所述复合材料横担的玻璃化转变温度介于100℃～180℃之间。

进一步，所述复合材料横担的层壁总厚度为3mm～10mm。

进一步，所述复合材料横担中空的部位填充有聚氨酯泡沫层。

进一步，所述复合材料横担的横截面呈矩形、圆形或椭圆形。

本实用新型还提供了一种复合材料横担的制备装置，包括纱架、毡架、穿纱板、预成型、注胶机、拉挤模具、后固化装置、牵引装置及切割装置，所述纱架用于引出纤维，所述毡架用于引出织物，所述穿纱板和所述预成型使纤维和织物按照所述复合材料横担的横截面的多层结构分层排布，在所述预成型的前端依次设置有所述纱架、毡架及穿纱板，在所述预成型的后端依次设置有所述拉挤模具及后固化装置，且在所述拉挤模具的入口处设有注胶口，所述注胶口与所述注胶机相连接，由所述拉挤模具拉挤出的复合材料横担经所述后固化装置固化后，通过所述牵引装置牵引至所述切割装置以实现定长切割。

进一步，所述纱架上的纤维采用外抽方式，且每根纤维的张力可调节。

进一步，所述制备装置还包括设置于所述拉挤模具前端的冷却装置，所述冷却装置对所述拉挤模具的入口处进行降温。

进一步，所述制备装置还包括分布于所述拉挤模具周围的加热装置，所述加热装置采用多段加热，且呈梯度升温方式。

进一步，所述多段加热是采用三段加热。

如上所述，本实用新型的一种复合材料横担及其制备装置，具有以下有益效果：

本实用新型的复合材料横担，具有多层中空的结构，产品扰度小、横向强度高、耐候性优异，可对横担的任意部位打孔且不影响整体性能，施工安装方便；

本实用新型的制备装置，能够使所述复合材料横担一次成型，可大幅度提高产品质量稳定性，生产效率高，层间强度高，避免分层开裂的情况。

附图说明

图1为本实用新型复合材料横担的结构示意图；

图2为本实用新型复合材料横担制备装置的流程示意图。

零件标号说明

A-表面毡层；B-第一连续毡层；C-第一玻璃纤维层；D-第一经编布层；E-第二玻璃纤维层；F-第二经编布层；G-第二连续毡层；

1-纱架；2-毡架；3-穿纱板；4-预成型；5-注胶机；51-注胶口；6-拉挤模具；7-冷却装置；8-加热装置；9-后固化装置；10-牵引装置；11-切割装置。

具体实施方式

以下由特定的具体实施例说明本实用新型的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本实用新型的其他优点及功效。

须知，本说明书所附图式所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本实用新型可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本实用新型所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本实用新型所揭示的技术内容得能涵盖的范围内。同时，本说明书中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”及“一”等的用语，亦仅为便于叙述的明了，而非用以限定本实用新型可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本实用新型可实施的范畴。

图1为本实用新型实施例提供的复合材料横担的结构示意图，请结合图1所示，本实用新型提供一种复合材料横担，所述复合材料横担的横截面为中空的多层结构，由外至内依次为表面毡层A、第一连续毡层B、第一玻璃纤维层C、第一经编布层D、第二玻璃纤维层E、第二经编布层F和第二连续毡层G。

具体的，所述表面毡层A为不饱和聚酯毡层，所述复合材料横担采用双组份聚氨酯作为基体树脂，玻璃纤维及不饱和聚酯毡、连续毡、经编布作为增强材料。由外至内共形成7层结构，7层结构同时固化成型，所述复合材料横担采用双组份聚氨酯作为基体树脂，其TG值(玻璃化转变温度)介于100℃～180℃之间。

由于所述复合材料横担的横截面为中空的多层结构，其层壁总厚度为3mm～10mm。所述复合材料横担中空的部位填充有由聚氨酯发泡形成的聚氨酯泡沫层。

本实施例中，所述复合材料横担的横截面呈矩形。在其他实施例中，所述复合材料横担的横截面也可以呈其他形状，例如圆形或椭圆形，只要满足多层结构即可，具体不做限定。

参阅图2所示，本实用新型还提供了一种复合材料横担的制备装置，包括纱架1、毡架2、穿纱板3、预成型4、注胶机5、拉挤模具6、后固化装置9、牵引装置10及切割装置11，所述纱架1用于引出纤维，所述毡架2用于引出织物，所述穿纱板3和所述预成型4使纤维和织物按照所述复合材料横担的横截面的多层结构分层排布，在所述预成型4的前端依次设置有所述纱架1、毡架2及穿纱板3，在所述预成型4的后端依次设置有所述拉挤模具6及后固化装置9，且在所述拉挤模具6的入口处设有注胶口51，所述注胶口51与所述注胶机5相连接，由所述拉挤模具6拉挤出的复合材料横担经所述后固化装置9固化后，通过所述牵引装置10牵引至所述切割装置11以实现定长切割。

具体的，所述纱架1上的纤维采用外抽方式，且每根纤维的张力可调节。所述纱架1内设置有玻璃纤维，从所述纱架1能够同时引出多束玻璃纤维，在所述牵引装置10的牵引下经过穿纱板3。

所述毡架2上设置有表面毡、连续毡和经编布等多种织物，且所述毡架2上的织物张力一致。从所述毡架2能够引出表面毡、连续毡和经编布，在所述牵引装置10的牵引下经过穿纱板3，并与从所述纱架1上引出的玻璃纤维一起经过预成型4。所述穿纱板3主要用于引导纤维纱的纱线排布，所述预成型4使玻璃纤维和织物安装所述复合材料横担的横截面的多层结构分层排布。

所述注胶机5用于双组份聚氨酯的混合、搅拌、加热及注入。注胶机5通过所述注胶口51将胶液注入所述拉挤模具6内，与纤维和织物粘结在一起。

所述制备装置还包括设置于所述拉挤模具6前端的冷却装置7，所述冷却装置7对所述拉挤模具6的入口处进行降温。这样，能够使基体树脂和固化剂融合，并使树脂和纤维充分浸润，避免温度过高造成聚氨酯树脂提前固化。

所述制备装置还包括分布于所述拉挤模具6周围的加热装置8，所述加热装置8采用多段加热，且呈梯度升温方式。这样，能够提高固化成型效果。所述多段加热是采用三段加热，第一段80℃～100℃，第二段140℃～170℃，第三段190℃～220℃。

所述后固化装置9可以为后固化加热炉，用于进行热应力处理及后固化，提高固化度。

本实用新型提供的一种复合材料横担，可采用相应的制备方法制得，所述制备方法包括如下步骤：

(a)从纱架1引出多束玻璃纤维，从毡架2引出表面毡、连续毡和经编布，在牵引装置10的牵引下经过穿纱板3及预成型4，被排布均匀后形成第一制品；

(b)所述第一制品由注胶机5注入胶液，并经过拉挤模具6固化成型，形成第二制品

具体的，所述注胶机5的脱泡时间为5min～25min，注入压力1MPa～4MPa，混合好的胶液粘度在500MPa·s～1200MPa·s；其中，位于所述拉挤模具6入口处的冷却装置7，对所述拉挤模具6的入口温度进行降温；分布于所述拉挤模具6周围的加热装置8，对所述拉挤模具6进行加热，且采用多段加热，呈梯度升温方式。本实施例中，多段加热具体分为三段加热，第一段80℃～100℃，第二段140℃～170℃，第三段190℃～220℃；固化温度介于80℃～220℃之间，拉挤速度介于0.1m/min～0.3m/min之间；

(c)所述第二制品进入后固化装置9进行热应力处理及后固化，形成第复合材料横担；

(d)所述复合材料横担通过所述牵引装置10牵引至切割装置11，并按照设定长度由所述切割装置11进行切割。

综上，在本实用新型实施例提供的一种复合材料横担及其制备装置中，由于复合材料横担具有多层中空结构，产品扰度小、横向强度高、耐候性优异，可对横担的任意部位打孔且不影响整体性能，施工安装方便；本实用新型的制备装置，能够使复合材料横担通过拉挤工艺一次成型，可大幅度提高产品质量稳定性，生产效率高，层间强度高，避免分层开裂的情况。

上述实施例仅例示性说明本实用新型的原理及其功效，而非用于限制本实用新型。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本实用新型的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本实用新型所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本实用新型的权利要求所涵盖。

Claims (10)

1.一种复合材料横担，其特征在于：所述复合材料横担的横截面为中空的多层结构，由外至内依次为表面毡层、第一连续毡层、第一玻璃纤维层、第一经编布层、第二玻璃纤维层、第二经编布层和第二连续毡层。

2.根据权利要求1所述的一种复合材料横担，其特征在于：所述复合材料横担的玻璃化转变温度介于100℃～180℃之间。

3.根据权利要求1所述的一种复合材料横担，其特征在于：所述复合材料横担的层壁总厚度为3mm～10mm。

4.根据权利要求1所述的一种复合材料横担，其特征在于：所述复合材料横担中空的部位填充有聚氨酯泡沫层。

5.根据权利要求1所述的一种复合材料横担，其特征在于：所述复合材料横担的横截面呈矩形、圆形或椭圆形。

6.一种如权利要求1-5中任一项所述的复合材料横担的制备装置，其特征在于：包括纱架、毡架、穿纱板、预成型、注胶机、拉挤模具、后固化装置、牵引装置及切割装置，所述纱架用于引出纤维，所述毡架用于引出织物，所述穿纱板和所述预成型使纤维和织物按照所述复合材料横担的横截面的多层结构分层排布，在所述预成型的前端依次设置有所述纱架、毡架及穿纱板，在所述预成型的后端依次设置有所述拉挤模具及后固化装置，且在所述拉挤模具的入口处设有注胶口，所述注胶口与所述注胶机相连接，由所述拉挤模具拉挤出的复合材料横担经所述后固化装置固化后，通过所述牵引装置牵引至所述切割装置以实现定长切割。

7.根据权利要求6所述的复合材料横担的制备装置，其特征在于：所述纱架上的纤维采用外抽方式，且每根纤维的张力可调节。

8.根据权利要求6所述的复合材料横担的制备装置，其特征在于：所述制备装置还包括设置于所述拉挤模具前端的冷却装置，所述冷却装置对所述拉挤模具的入口处进行降温。

9.根据权利要求6所述的复合材料横担的制备装置，其特征在于：所述制备装置还包括分布于所述拉挤模具周围的加热装置，所述加热装置采用多段加热，且呈梯度升温方式。

10.根据权利要求9所述的复合材料横担的制备装置，其特征在于：所述多段加热是采用三段加热。

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