[發(fā)明專利]復(fù)合材料電線桿及其制造方法

無效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201180030335.2
• 申請(qǐng)日: 2011-04-20
• 公開（公告）號(hào): CN103025982A
• 公開（公告）日: 2013-04-03
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 康拉德·F·芬格森;查爾斯·艾伯特·豪塔馬基
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 康耐特有限公司
• 主分類號(hào): E04H12/12
• 分類號(hào): E04H12/12;E04H12/00
• 代理公司: 深圳中一專利商標(biāo)事務(wù)所 44237
• 代理人: 張全文

技術(shù)領(lǐng)域

本專利申請(qǐng)文件一般涉及電線桿，特別是但不限于，具有橢圓形(oval)橫截面的復(fù)合材料電線桿及其制造方法。

背景技術(shù)

公用電線桿包括電力桿、燈桿、電話線桿等。通常地，電線桿由木材、鋼材和鋼筋混凝土或預(yù)應(yīng)力混凝土制成。

木制電線桿由天然物質(zhì)組成。對(duì)于惡劣的環(huán)境條件的連續(xù)暴露可能會(huì)導(dǎo)致該木制的電線桿腐爛和腐敗。為防止腐爛，木材有時(shí)用一種碳基材料處理。人們已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，最常規(guī)的木材處理材料對(duì)環(huán)境是有害的。而且，人們已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，大量的電流漏到地面上，因此降低了電網(wǎng)的能源效率。

人們已經(jīng)安裝了金屬電線桿以增加電線桿的壽命。然而，金屬電線桿基本上是比較昂貴的。金屬電線桿還具有高導(dǎo)電性，沉重，且通常對(duì)于維護(hù)和修理電線的工作人員會(huì)產(chǎn)生不安全的環(huán)境。

鋼筋混凝土或預(yù)應(yīng)力混凝土電線桿減少了金屬電線桿的導(dǎo)電問題并緩解了木質(zhì)電線桿的環(huán)境問題。但混凝土電線桿明顯重于金屬或木質(zhì)電線桿因此在整個(gè)農(nóng)村地區(qū)的運(yùn)輸混凝土電線桿的運(yùn)輸成本限制了它們只能在鄰近它們的制造工廠的地區(qū)使用。

復(fù)合材料電線桿用于解決上述問題。復(fù)合材料電線桿是由不同材料的組合制成，每種材料都保持自己的特性，與單種材料單獨(dú)發(fā)揮作用相比，這產(chǎn)生了卓越的效果。用于制造電線桿的復(fù)合材料通常為纖維增強(qiáng)塑料或纖維增強(qiáng)聚合物（FRP）。用于制造復(fù)合材料電線桿的方法通常為拉擠成型工藝，這是一個(gè)連續(xù)的工藝，其中包括牽拉纖維加固材料通過樹脂浸漬浴并進(jìn)入成型模具并在該成型模中樹脂隨后固化。通常，在拉擠成型工藝中使用的模具制得具有恒定的橫截面或二維形狀的結(jié)構(gòu)。

出于這些原因和其他原因，有必要通過檢驗(yàn)過的生產(chǎn)工藝生產(chǎn)的復(fù)合材料電線桿，這些電線桿是長期耐用的且能經(jīng)受負(fù)載需要，并且比鋼的和鋼筋混凝土或預(yù)應(yīng)力混凝土電線桿便宜，特別是當(dāng)電線桿較高時(shí)。

發(fā)明內(nèi)容

本專利申請(qǐng)公開了一種復(fù)合材料電線桿，該電線桿可用于支撐公用電線(utility?line)、電燈、信號(hào)燈或公用系統(tǒng)的其他任何部件。該電線桿還用于其他需要通過電線桿類型的結(jié)構(gòu)向上支撐的產(chǎn)品。該復(fù)合材料電線桿包括至少一種復(fù)合材料部件，該復(fù)合材料部件包括第一末端、第二末端和形成在該第一末端和第二末端之間的長的本體。該長的本體具有橢圓形的橫截面。該復(fù)合材料電線桿可由以下材料通過拉擠成型工藝制成：該材料與許多競爭材料相比具有高強(qiáng)度價(jià)格比（strength?to?cost?ratio）和高剛度價(jià)格比（stiffness?to?cost?ratio）。因此，有效減少了材料成本，因?yàn)樵摍E圓形復(fù)合材料與許多標(biāo)準(zhǔn)公用電線桿相比可具有較薄的側(cè)壁并且保持同樣的或更好的強(qiáng)度和剛度。此外，纖維增強(qiáng)塑料（FRP）的對(duì)于生銹、腐爛和來自陽光的損壞的抵抗性有助于使得該電線桿的壽命超過其競爭材料。

通過改變其側(cè)壁的尺寸的大小和厚度，可得到具有所需的高度和強(qiáng)度重量比的復(fù)合材料電線桿。例如可設(shè)計(jì)該復(fù)合材料電線桿的橫截面的特定尺寸使該電線桿的強(qiáng)度重量的比最大。

該復(fù)合材料電線桿明顯比那些由木材、金屬或混凝土制成的電線桿輕，使得它們?nèi)菀走\(yùn)輸和安裝因此減少了運(yùn)輸和安裝成本。此外，該復(fù)合材料電線桿抵抗所有形式的損壞，例如紫外光、生銹、腐爛和來自濕氣和地面化學(xué)物質(zhì)所造成的變質(zhì)。

在一個(gè)實(shí)施例中，復(fù)合材料電線桿包括至少第一復(fù)合材料部件。該第一復(fù)合材料部件包括第一和第二末端；形成在該第一和第二末端之間的長的本體；第一內(nèi)部空間；以及恒等截面。該恒等截面包括一具有第一半徑和第二半徑的外圓周；內(nèi)圓周；以及形成在該外圓周和內(nèi)圓周之間的壁厚。該第一半徑不等于該第二半徑。

在另一實(shí)施例中，一種制造復(fù)合材料電線桿的方法包括形成至少第一復(fù)合材料部件。該第一復(fù)合材料部件包括第一和第二末端；形成在該第一和第二末端之間的長的本體；第一內(nèi)部空間；以及恒等截面。該恒等截面包括一具有第一半徑和第二半徑的外圓周；內(nèi)圓周；形成在該外圓周和內(nèi)圓周之間的壁厚。該第一半徑不等于該第二半徑。

該發(fā)明內(nèi)容部分是本申請(qǐng)的一些教導(dǎo)的概述而不是用于作為本主題的排他性的或窮盡性的描述。關(guān)于本主題的其他細(xì)節(jié)在具體實(shí)施方式和所附的權(quán)利要求書中描述。其他的內(nèi)容對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員將通過閱讀和理解以下具體實(shí)施方式并參考作為本說明書的一部分的附圖而變得清楚，每幅附圖不應(yīng)被認(rèn)為具有限制意義。本發(fā)明是由權(quán)利要求書及其等同形式限定。

附圖說明

附圖不一定是按比例繪制的，該附圖一般通過舉例的方式，但不是通過限制的方式描述在本文件中討論的各種實(shí)施例。