[發明專利]一種復合材料節點的連接裝置及其組裝方法

有效

• 申請號: 201310270987.4
• 申請日: 2013-07-01
• 公開（公告）號: CN103306382A
• 公開（公告）日: 2013-09-18
• 發明（設計）人: 曹小平;王明哲;彭玉剛;蔡超;潘寶鵬;南無疆;郝春功;賈偉
• 申請（專利權）人: 北京玻鋼院復合材料有限公司
• 主分類號: E04B1/58
• 分類號: E04B1/58
• 代理公司: 北京諾孚爾知識產權代理有限責任公司 11242
• 代理人: 魏永金

技術領域

本發明涉及一種構件的節點連接裝置，具體講是一種復合材料桿（管）件之間的復合材料節點連接裝置，同時還提供了該復合材料節點連接裝置的組裝方法。

背景技術

復合材料構件，因其具有的比強度高、重量輕、耐腐蝕、電氣絕緣性能好等優點，已應用于電力設施的輸電線路桿塔等承載構件、復合材料橋梁構件及土木工程等領域。特別在輸電線路桿、塔等承載/電氣絕緣的綜合性能應用方面，越來越受到行業重視。

現有的復合材料構件節點的連接方式多采用傳統的膠接、開孔螺栓連接、膠接/螺栓混合連接或通過金屬件轉接連接。其中，開孔螺栓連接的方式，一般是通過在復合材料構件的連接區域開孔或打孔，然后用金屬螺栓穿孔連接；這種方式，因在復合材料構件上開孔，造成該復合材料周邊區域的增強纖維斷裂、基體樹脂的開裂等損傷，而復合材料對該類損傷具有較大的敏感性，往往會造成構件在連接區域內承載能力削弱，在一定承載載荷的作用下，會出現構件未破壞而連接處先破壞的狀況；而要滿足整體力學載荷承載能力，就需要在更大安全系數下的重新設計結構。特別在電力設施的輸電線路的桿、塔等結構這種荷載等級較大、安全可靠性要求高的工況下，更顯示出其結構應用的制約性及局限性。

膠接及螺紋/膠接的連接方式，一般是不可拆卸的。雖然對復合材料構件本身沒有更多損傷，但因其膠接處膠層本體的抗剪性能及膠層厚度的制約，致使其承載能力受到限制，且在整體連接結構上，有的情況下是不可能實現的。

通過金屬件轉接的連接方式，實現復合材料構件的連接，在輸電線路桿塔、土木工程及復合材料橋梁等場合，具有一定的應用。但這種連接方式，一方面增加了結構的復雜性，另一方面因其他的防腐蝕、電氣絕緣性能等的要求，限制了該結構的應用。特別在電力設施中要求的絕緣性、防雷擊性能等要求的應用場合，在大承載連接結構上，更希望可靠安全的全復合材料的連接方式。

發明內容

為了克服上述現有技術中的缺陷，本發明的目的是提供一種可滿足各種復雜結構的連接、防雷擊、絕緣性能好，使用安全的全復合材料節點連接裝置。

為了實現上述目的，本發明采用如下技術方案：一種復合材料節點的連接裝置，連接于交叉設置的復合材料主桿和至少1個復合材料輔桿之間；其特點為：所述連接裝置為一抱箍結構；該抱箍結構由一內徑與上述的復合材料主桿連接段外徑吻合的主套筒和至少1個內徑與上述復合材料輔桿連接段外徑吻合的輔桿套筒交叉組合且由真空輔助預成型工藝一體成型；其中，主套筒連接區域的長度為復合材料主桿直徑的1.2～1.5倍；輔桿套筒連接區域的長度為復合材料輔桿直徑的1.2～1.5倍；主套筒和輔桿套筒復合部位形成的內腔與其各自套接的復合材料主桿和復合材料輔桿之間的空腔中還裝有自鎖緊機構；該自鎖緊機構由自鎖緊塊體、拉緊螺栓和螺母組裝而成；其中，自鎖緊塊體嵌裝在上述形成的內腔中，拉緊螺栓設有2根，并行且垂直穿設于該自鎖緊塊體橫向截面上，拉緊螺栓的兩端分別由螺母螺接固定。

上述的抱箍結構為單耳抱箍；其中，輔桿套筒設有1個，該輔桿套筒沿主套筒軸向外壁至輔桿套筒兩端口徑同側的外周邊和該輔桿套筒軸向外壁至主套筒兩端口徑同側的外周邊為4個兩兩相對的弧形面，將輔桿套筒與主套筒兩端口連接為一體；輔桿套筒與主套筒兩端口連接的一對弧形面上各開有2個相對的螺栓孔；主套筒內腔一側與輔桿套筒內腔相通，形成一異形的六面空間；其中，該主套筒與復合材料主桿外徑吻合的一側和該輔桿套筒與復合材料輔桿外徑吻合一側均為弧形面，余下的四面均為垂直面；自鎖緊塊體的形狀為一與六面空間的內腔形狀吻合的六面體，該六面體自鎖緊塊體的周邊距其內腔壁之間留有間隙，其間隙為5mm～8mm；六面體自鎖緊塊體中與復合材料主桿軸向平行的兩側面，均橫穿有2根所述拉緊螺栓，該拉緊螺栓的兩端分別穿出與其對應的螺栓固定孔；自鎖緊塊體橫向由拉緊螺栓橫向的中部切開，切開處留有切縫；穿出該螺栓固定孔的拉緊螺栓兩端分別通過螺母與螺栓固定孔外側固定。