[發明專利]自適應帶頸法蘭制造方法和系統

有效

• 申請號: 201110150337.7
• 申請日: 2011-06-07
• 公開（公告）號: CN102296868A
• 公開（公告）日: 2011-12-28
• 發明（設計）人: 吳靜;楊靖波;李清華;韓先才;呂鐸;李峰;陳海波;王寧華
• 申請（專利權）人: 中國電力科學研究院;國家電網公司
• 主分類號: E04H12/08
• 分類號: E04H12/08
• 代理公司: 中國國際貿易促進委員會專利商標事務所 11038
• 代理人: 陳華成

技術領域

本發明涉及輸電線路領域，并且，更具體地，本發明涉及輸電線路鋼管塔中的法蘭節點的制造方法和系統。

背景技術

工程設計中通常取連接鋼管的軸力作為法蘭計算的設計荷載，由此每次法蘭設計均需要讀取計算文件中相應連接鋼管的軸力；隨著鋼管塔在輸電線路的廣泛應用，法蘭設計量大幅增加，該方法無疑增加了設計人員的工作量。

我國輸電線路鋼管塔主材連接常用有加勁法蘭和無加勁法蘭，帶頸法蘭為一種新型的法蘭連接型式，依托特高壓工程將首次在我國輸電線路鋼管塔上應用。作為新型輸電鋼管塔節點型式的帶頸法蘭，我國剛剛開始相關應用研究。為了提高輸電線路鋼管塔設計效率，促進鋼管塔新型帶頸法蘭節點設計的標準化、系列化進程，目前將連接鋼管的100％設計承載力作為帶頸法蘭計算的設計荷載。

帶頸法蘭在輸電線路鋼管塔中常用于塔身主材連接，根據鋼管塔結構設計經驗可知，塔身主材常由壓力控制，即主材所受拉力小于壓力；據不完全統計，主材拉力約占鋼管設計承載力的比例一般不超過80％。帶頸法蘭設計通常由拉力控制，由此可知，若按現行法蘭設計方法以鋼管的100％設計承載力作為帶頸法蘭計算的設計荷載，設計裕度過大，造成了一定程度的浪費。

因此，需要提出一種新的技術來解決上述現有技術中的問題。

發明內容

本發明的一個目的是提供一種新型的自適應帶頸法蘭制造方法和系統，以避免按鋼管100％設計承載力計算法蘭所產生的設計裕度較大的問題，從而提高帶頸法蘭設計的經濟性，也令法蘭設計者具有更多且合理的選擇。

根據本發明的一個方面，提供一種自適應帶頸法蘭制造方法，所述方法包括：獲取鋼管塔中的鋼管的直徑、壁厚和型號；根據鋼管的直徑和壁厚獲取所述鋼管的軸向拉力占其軸向承載力的比例參數；獲取所配置的帶頸法蘭的強度裕度；基于所述比例參數和所述強度裕度自適應地確定所述帶頸法蘭的強度級別，使得所述強度級別是預選的強度級別中大于等于所述比例參數與所述強度裕度之和的最小值；計算與所述強度級別和鋼管的型號相對應的帶頸法蘭規格參數；以及根據所述帶頸法蘭規格參數制造帶頸法蘭。

根據本發明的另一方面，提供一種自適應帶頸法蘭制造系統，所述系統包括：第一獲取裝置，獲取鋼管塔中的鋼管的直徑、壁厚型號；第二獲取裝置，根據鋼管的直徑和壁厚獲取所述鋼管的軸向拉力占其軸向承載力的比例參數；第三獲取裝置，獲取所配置的帶頸法蘭的強度裕度；確定裝置，基于所述比例參數和所述強度裕度自適應地確定所述帶頸法蘭的強度級別，使得所述強度級別是預選的強度級別中大于等于所述比例參數與所述強度裕度之和的最小值；計算裝置，計算與所述強度級別和鋼管的型號相對應的帶頸法蘭規格參數；以及制造裝置，根據所述帶頸法蘭規格參數制造帶頸法蘭。

優選地，預選強度級別包括100％、85和70％。

優選地，鋼管的軸向拉力占其軸向承載力的比例參數與鋼管的直徑和壁厚相關聯地存儲在數據庫中。

優選地，所述帶頸法蘭的規格參數包括：法蘭盤外徑、螺栓定位圓直徑、法蘭內徑、法蘭與鋼管的焊接端外徑、法蘭頸根部直徑、法蘭盤厚度、法蘭高度、螺栓孔徑、法蘭直頸段高度、法蘭直頸段厚度。

本發明的一個優點在于，本發明所述的自適應帶頸法蘭制造方法和系統，不需要在每個法蘭的設計和制造過程中逐一進行設計計算，而是基于連接鋼管的強度分成多個級別來配置相應的法蘭規格以供選用，與法蘭標準化、系列化的設計理念保持了一致。

由于該方法和系統選用了多個強度級別，因此本發明的另一優點在于：其避免了按鋼管100％設計承載力計算法蘭所產生的設計裕度較大的問題，提高了帶頸法蘭設計的經濟性，也令法蘭設計者具有更多且合理的選擇。

通過以下參照附圖對本發明的示例性實施例的詳細描述，本發明的其它特征及其優點將會變得清楚。

附圖說明

構成說明書的一部分的附圖描述了本發明的實施例，并且連同說明書一起用于解釋本發明的原理。

參照附圖，根據下面的詳細描述，可以更加清楚地理解本發明，其中：

圖1是示出帶頸法蘭的剖面視圖。

圖2是示出根據本發明的一種實施方式的自適應帶頸法蘭制造系統的框圖。

圖3是示出根據本發明的一種實施方式的自適應帶頸法蘭制造方法的流程圖。

具體實施方式

現在將參照附圖來詳細描述本發明的各種示例性實施例。應注意到：除非另外具體說明，否則在這些實施例中闡述的部件和步驟的相對布置、數字表達式和數值不限制本發明的范圍。