УСТРОЙСТВО КРЕПЛЕНИЯ ПОЛОГО КОМПОЗИТНОГО ПОДКОСА К КОМПОЗИТНОЙ ОПОРЕ

Область техники
Полезная модель относится к области наземного строительства, в частности к анкерным и угловым промежуточным опорам воздушных линий электропередач на классы напряжений 0,4 кВ и 6-10 кВ., а именно к устройствам крепления полых композитных подкосов к композитным опорам.
Уровень техники
Из уровня техники известны опоры воздушной линии электропередачи, изготовленные из полых композитных элементов, состоящих из армирующего стекловолокна и связующего, при этом, с целью защиты от внешнего воздействия на их торцах установлены элементы, предотвращающие попадания в них влаги. Известные устройства применяются, например, в патенте РФ на изобретение №2376432, опубликованного 20.12.2009 года МПК Е04Н 12/00, и патентах РФ на полезные модели МПК №108070, опубликованной 10.09.2011 года МПК Е04Н 12/00 и №138696, опубликованной 20.03.2014 года МПК Е04Н 12/00. Приведенные выше устройства не относятся к устройствам крепления полых композитных подкосов к композитным опорам воздушной линии электропередачи, но предусматривают защиту полых композитных элементов от попадания в них влаги.
Из патента РФ на изобретение № 2619960, МПК E04H 12/24, H02G 7/20, опубликованного 22.05.2017 г., известно устройство крепления верхнего оголовника для установки траверсы на торце конусной пустотелой композитной опоры воздушной линии электропередачи, при этом стойка опоры выполнена из композиционного материала конусной пустотелой, а на её верхней части установлен корпус с элементами крепления траверсы для подвеса проводов. Основной задачей конструкции верхнего оголовника является установка траверсы для подвеса проводов воздушной линии электропередачи, при этом, конструкция верхнего оголовника защищает пустотелый элемент от попадания влаги, но не раскрывает возможность крепления полых композитных подкосов к композитным опорам воздушной линии электропередачи.
Наиболее близким техническим решением, выбранным в качестве прототипа, является быстровозводимая облегченная опора для производства аварийно-восстановительных работ на линиях электропередачи, известная из патента РФ № 2614180, МПК E04H 12/02, опубликованного 23.03.2017 г., содержащая две Х-образно соединенные стойки, установленные на основание, снабженные горизонтальной балкой, установленной ниже их узла пересечения, подкос, гибкую траверсу, гибкие связи, объединяющие верхние и нижние концы стоек по одну сторону от вертикальной оси опоры, при этом, стойки основания, Х-образно соединенные стойки, подкос, секции основания и горизонтальные балки, в одном из вариантов исполнения, выполнены из композитного материала и соединены между собой шарнирами, указанные элементы после сборки образуют жесткую пространственную конструкцию. Указанное решение не раскрывает конструкцию устройства крепления полого композитного подкоса к композитной опоре воздушной линии электропередачи, поскольку конструкция опоры предусматривает две Х-образно соединенные композитные стойки, соединённые с композитной балкой, которая в свою очередь поддерживается композитным подкосом, а также не раскрывает возможность защиты полости композитного подкоса от влаги, и возможности равномерного распределения нагрузки на композитный подкос, передающейся от композитной опоры воздушной линии электропередач.
Раскрытие полезной модели
Технический результат настоящей полезной модели заключается в предотвращении попадания влаги в объем полости композитного подкоса с одновременным равномерным распределением нагрузки на композитный подкос, передающейся от композитных опор воздушных линий электропередач.
Указанный технический результат достигается с помощью устройства крепления полого композитного подкоса к композитной опоре, включающего узел крепления устройства к полому композитному подкосу, узел крепления устройства к композитной опоре и крепёжные элементы, согласно заявленному решению, узел крепления устройства к полому композитному подкосу выполнен в виде пластины с уголками для крепления к краю композитного подкоса с помощью крепёжных элементов.
При этом узел крепления устройства к полому композитному подкосу может включать по меньшей мере два уголка, либо может включать уголки, расположенные на поверхности пластины с образованием обечайки. Кроме того, указанные уголки могут располагаться внутри или снаружи полого композитного подкоса.
Узел крепления устройства к композитной опоре может быть выполнен в виде закреплённого на пластине переходника, соединяющего пластину с хомутом, на концах которого расположены шпильки, на которых, с помощью крепёжных элементов, закрепляется стягивающий элемент.
Также узел крепления устройства к композитной опоре может быть выполнен в виде закреплённой на пластине одной части петлевого соединения, а также включает ответную упорную пластину, на которой закреплена ответная часть петлевого соединения, и включает противоположную упорную пластину, при этом, упорные пластины закрепляются с помощью крепёжных элементов на композитной опоре.
Кроме того, узел крепления устройства к композитной опоре может быть выполнен в виде закреплённой на пластине одной части петлевого соединения, а также включает ответный упорный элемент, на котором закреплена ответная часть петлевого соединения, при этом, ответный упорный элемент соединен с по меньшей мере одним хомутом, который соединяется с по меньшей мере одним ответным хомутом, с помощью крепёжных элементов.
Ко всему прочему, в качестве крепёжных элементов могут быть использованы следующие типы соединений: резьбовые соединения, или шпоночные соединения, или заклёпочные соединения, или клеевые соединения.
Преимущественно композитный подкос и композитная опора выполнены на основе волокна и связующего. При этом в качестве волокна может быть использовано базальтовое, и/или органическое, и/или полиэфирное, и/или параарамидное, и/или метаарамидное, и/или полиакрилонитрильное волокно, и/или стекловолокно. А в качестве связующего может быть использовано латексное связующее, или эпоксидное связующее, или полиэфирное связующее, или винилэфирное связующее, или связующее на основе полиуретана, или связующее на основе термопластов, или связующее на основе эластомеров.
В отличии от ближайшего аналога, предлагаемое техническое решение имеет конструкцию крепления полого композитного подкоса к композитной опоре, обеспечивающую защиту от попадания внутрь полого композитного подкоса влаги и равномерное распределение нагрузок на композитный подкос, передающихся от композитных опор воздушных линий электропередач, с помощью узла крепления к полому композитному подкосу, выполненному в виде пластины с уголками для крепления к краю композитного подкоса с помощью крепёжных элементов.
Краткое описание чертежей
Сущность заявленной полезной модели и возможность её практической реализации поясняется приведенным ниже описанием и фигурами.
На фигуре 1 показан общий вид устройства крепления в сборе вместе с полым композитным подкосом и композитной опорой, иллюстрирующий 1 пример исполнения устройства.
На фигуре 2 показан общий вид устройства крепления полого композитного подкоса к композитной опоре, иллюстрирующий 1 пример исполнения устройства.
На фигуре 3 показан общий вид устройства крепления в сборе вместе с полым композитным подкосом и композитной опорой, иллюстрирующий 2 пример исполнения устройства.
На фигуре 4 показан общий вид устройства крепления полого композитного подкоса к композитной опоре, иллюстрирующий 2 пример исполнения устройства.
На фигуре 5 показан общий вид устройства крепления в сборе вместе с полым композитным подкосом и композитной опорой, иллюстрирующий 3 пример исполнения устройства.
На фигуре 6 показан общий вид устройства крепления полого композитного подкоса к композитной опоре, иллюстрирующий 3 пример исполнения устройства.
Осуществление полезной модели
Предлагаемое техническое решение полезной модели поясняется конкретными исполнениями предложенного устройства крепления полого композитного подкоса к композитной опоре, однако, приведенные примеры не являются единственно возможными, но наглядно демонстрируют возможность достижения данной совокупностью существенных признаков заявленного технического результата.
Устройство крепления полого композитного подкоса 101 к композитной опоре 102, иллюстрирующееся примером 1 на фигурах 1 и 2, включает узел крепления устройства к полому композитному подкосу 101, выполненный в виде пластины 103, имеющей форму диска, с четырьмя уголками 104 для крепления к краю композитного подкоса 101 с помощью крепёжных элементов 105, и узел крепления устройства к композитной опоре 102, выполненный в виде закреплённого на пластине 103 переходника 106, соединяющего пластину 103 с хомутом 107, на концах которого расположены шпильки 108, на которых, с помощью крепёжных элементов 109, закрепляется стягивающий элемент 110.
При этом, вместо четырёх уголков 104, используемых в узле крепления устройства к полому композитному подкосу 101, может быть использовано по меньшей мере два уголка, либо может быть использовано необходимое количество уголков, чтобы расположить их на поверхности пластины 103 с образованием обечайки (на фигурах не показано). Наименьшее количество уголков 104 используется в местах с наименьшей расчётной нагрузкой, воздействующей на подкос 101. Расположение уголков вплотную друг к другу с образованием обечайки обусловлено возможностью воспринимать наибольшие проектные нагрузки, воздействующей на подкос 101, при этом, длина внутренней или внешней окружности подкоса 101, к которому осуществляется крепление уголков 104, и ширина каждого уголка 104 обуславливают максимальное количество последних.
Уголки 104 располагаются внутри полого композитного подкоса 101. При этом, уголки 104 могут находится снаружи полого композитного подкоса 101. Кроме того, часть уголков может находить снаружи полого композитного подкоса 101, а часть внутри. Выбор расположения уголков 104 зависит от проекта, расчётных нагрузок, а также от эстетических критериев.
В качестве крепёжных элементов 105 использованы болтовые соединения, а в качестве крепёжных элементов 109 использованы шпилечные соединения. При этом вместо указанных типов резьбовых соединений могут быть использованы следующие типы соединений - шпоночные соединения, либо заклёпочные соединения, либо клеевые соединения. Выбор типа соединения зависит от расчётных нагрузок, воздействующих на подкос 101 и требований к дальнейшему обслуживанию устройства.
Также дополнительным техническим результатом, проявляющимся при использовании хомута 107 в конструкции узла крепления устройства к композитной опоре 102 в примере 1, является возможность регулировки высоты примыкания композитного подкоса 101 к композитной опоре 102 в процессе монтажа за счет гибкой конструкции хомута 107, позволяющей плотно охватывать различные диаметры и неровности опоры 102.
Устройство крепления полого композитного подкоса 201 к композитной опоре 202, иллюстрируемое примером 2 на фигурах 3 и 4, включает узел крепления устройства к полому композитному подкосу 201, выполненный в виде пластины 203, имеющей форму диска, с четырьмя уголками 204 для крепления к краю композитного подкоса 201 с помощью крепёжных элементов 205, и узел крепления устройства к композитной опоре 202 выполненный в виде закреплённой на пластине 203 одной части 206 петлевого соединения, а также включает ответную упорную пластину 207, на которой закреплена ответная часть 208 петлевого соединения, и включает противоположную упорную пластину 209, при этом, упорные пластины 207 и 209 закрепляются с помощью крепёжных элементов 210 на композитной опоре 202. При этом, для удобства монтажа, упорные пластины 207 и 209 дополнительно закреплены крепёжными элементами 211.
При этом, вместо четырёх уголков 204, используемых в узле крепления устройства к полому композитному подкосу 201, может быть использовано по меньшей мере два уголка, либо может быть использовано необходимое количество уголков, чтобы расположить их на поверхности пластины 203 с образованием обечайки (на фигурах не показано). Наименьшее количество уголков 204, используется в местах с наименьшей расчётной нагрузкой, воздействующей на подкос 201. Расположение уголков вплотную к друг другу, с образованием обечайки (на фигурах не показано) обусловлено возможностью воспринимать наибольшие проектные нагрузки, воздействующей на подкос 201, при этом, длина внутренней или внешней окружности подкоса 201, к которому осуществляется крепление уголков 204, и ширина каждого уголка 204 обуславливают максимальное количество последних.
Уголки 204 располагаются внутри полого композитного подкоса 201. При этом, уголки 204 могут находится снаружи полого композитного подкоса 201. Кроме того, часть уголков может находить снаружи полого композитного подкоса 201, а часть внутри. Выбор расположения уголков 204 зависит проекта, расчётных нагрузок, а также от эстетических критериев.
В качестве крепёжных элементов 205 использованы болтовые соединения, в качестве крепёжных элементов 210 использованы шпилечные соединения, в качестве крепёжных элементов 211 использованы монтажные ленты. При этом вместо указанных типов соединений могут быть использованы следующие типы соединений - иные типы резьбовых соединений, либо шпоночные соединения, либо заклёпочные соединения, либо клеевые соединения. Выбор типа соединения зависит от расчётных нагрузок, воздействующих на подкос 201 и требований к дальнейшему обслуживанию опоры.
Также дополнительными техническими результатами, проявляющимися при использовании крепёжных элементов 210 и 211 и частей 206 и 208 петлевого соединения в конструкции узла крепления устройства к композитной опоре 202 в примере 4, являются возможность регулировки высоты примыкания композитного подкоса 201 к композитной опоре 202 в процессе монтажа за счет возможности закреплять узел крепления устройства на композитной опоре 202 на любой высоте последней в зависимости от высоты композитного подкоса 201 и расчётных нагрузок, что обусловлено тем, что увеличение или уменьшении диаметра композитной опоры 202 требует лишь выбора соответствующей длины крепёжных элементов 210 и 211, а также возможностью изменения угла крепления композитного подкоса 201 относительно композитной опоры 202 за счёт подвижных частей 206 и 208 петлевого соединения.
Устройство крепления полого композитного подкоса 301 к композитной опоре 302, иллюстрируемое примером 3 на фигурах 5 и 6, включает узел крепления устройства к полому композитному подкосу 301, выполненный в виде пластины 303, имеющей форму диска, с четырьмя уголками 304 для крепления к краю композитного подкоса 301 с помощью крепёжных элементов 305, и узел крепления устройства к композитной опоре 302 выполненный в виде закреплённой на пластине 303 одной части 306 петлевого соединения, а также включает ответный упорный элемент 307, на котором закреплена ответная часть 308 петлевого соединения, при этом, ответный упорный элемент 307 соединен с хомутами 309, которые соединяются с ответными хомутами 310, с помощью крепёжных элементов 311. Указанные хомуты 309 и 310 с необходимым для закрепления усилием охватывают композитную опору 302.
При этом, вместо четырёх уголков 304, используемых в узле крепления устройства к полому композитному подкосу 301, может быть использовано по меньшей мере два уголка, либо может быть использовано необходимое количество уголков, чтобы расположить их на поверхности пластины 303 с образованием обечайки (на фигурах не показано). Наименьшее количество уголков 304 используется в местах с наименьшей расчётной нагрузкой, воздействующей на подкос 301. Расположение уголков вплотную к друг другус образованием обечайки (на фигурах не показано) обусловлено возможностью воспринимать наибольшие проектные нагрузки, воздействующие на подкос 301, при этом, длина внутренней или внешней окружности подкоса 301, к которому осуществляется крепление уголков 304, и ширина каждого уголка 304 обуславливают максимальное количество последних.
Уголки 304 располагаются внутри полого композитного подкоса 301. При этом, уголки 304 могут находится снаружи полого композитного подкоса 301. Кроме того, часть уголков может находиться снаружи полого композитного подкоса 301, а часть внутри. Выбор расположения уголков 304 зависит от проекта, расчётных нагрузок, а также от эстетических критериев.
В качестве крепёжных элементов 305 и 311 использованы болтовые соединения. При этом вместо указанных типов соединений могут быть использованы следующие типы соединений - иные типы резьбовых соединений, либо шпоночные соединения, либо заклёпочные соединения, либо клеевые соединения. Выбор типа соединения зависит от расчётных нагрузок, воздействующих на подкос 301 и композитную опору 302, а также требований к дальнейшему обслуживанию опоры.
Также дополнительными техническими результатами, проявляющимися при использовании хомутов 309 и 310 и частей 306 и 308 петлевого соединения в конструкции узла крепления устройства к композитной опоре 302 в примере 3, являются возможность регулировки высоты примыкания композитного подкоса 301 к композитной опоре 302 в процессе монтажа за счет возможности закреплять узел крепления устройства на композитной опоре 302 на любой высоте последней в зависимости от высоты композитного подкоса 301 и расчётных нагрузок, что обусловлено тем, что увеличение или уменьшении диаметра композитной опоры 302, требует лишь выбора соответствующего размера радиуса хомутов 309 и 310; и возможность изменения угла крепления композитного подкоса 301 относительно композитной опоры 302 за счёт подвижных частей 306 и 308 петлевого соединения.
Каждый композитный подкос и каждая композитная опора в примерах 1, 2 и 3 выполнены на основе стекловолокна и эпоксидного связующего. При этом, вместо стекловолокна могут быть использованы следующие волокна – базальтовое, органическое, полиэфирное, параарамидное, метаарамидное, полиакрилонитрильное волокно, а также их комбинации, выбираемые в зависимости от требуемой прочности и экономичности готового изделия. Тогда как вместо эпоксидного связующего могут быть использованы следующие связующие - латексное связующее, полиэфирное связующее, винилэфирное связующее, связующее на основе полиуретана, связующее на основе термопластов, связующее на основе эластомеров, а также их комбинации, выбираемые в зависимости от требуемых свойств (времени, температуры) застывания связующего и применяемой технологии производства изделия.
Реализация полезной модели возможна при использовании существующих средств производства с применением известных технологических процессов и материалов.
Проведенные патентные исследования показали, что совокупность существенных признаков полезной модели не известна из уровня техники.