CN102942093B - 登塔装备 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种登塔装备，包括导轨及登塔设备，导轨固定于输电线路铁塔上，为登塔设备提供运行的轨道；其中，导轨由支撑架及多个相互拼接的标准节组成；所述标准节与所述支撑架之间通过U型环相连接；所述登塔设备包括设备机体、蓄电池、驱动单元、机体固定件以及脚踏板；所述蓄电池、驱动单元、机体固定件以及脚踏板通过螺栓固定在所述设备机体上；其中，所述脚踏板通过螺栓与所述设备机体连接，为操作人员提供站立平台；所述蓄电池用于为所述驱动单元提供动力源，所述驱动单元带动所述登塔设备在所述导轨上运行，且所述机体固定件用于引导所述登塔设备沿着所述导轨运行。

Description

登塔装备

技术领域

本发明涉及电力系统中的输电铁塔的电力检修领域，尤其涉及一种用于电力检修的登塔装备。

背景技术

随着电力行业的发展，输电线路的电压等级越来越高，输电铁塔的高度也越来越高，给输电线路的登塔检修工作带来了许多新的问题。为了解决高塔攀登作业所带来的难题，改善登塔检修作业手段和作业环境，近些年来，陆续在一些大型的跨江铁塔上尝试安装使用了载人升降设备，从结构和功能上主要分为井式电梯、施工升降机和铁塔攀爬机三种。

井式电梯和施工升降机是将现有的设备经过简单改造后安装在铁塔上的，这类设备自重达到了1~2吨，只能作为固定设施安装在铁塔下，铁塔周边需要建设围墙、房屋等设施，供工作人员看守保护设备。

但是，经过一段时间的使用和运行，发现井式电梯和施工升降机存在着明显的缺陷，最终仅在少量铁塔上试应用。其缺陷主要表现为：

①设备造价昂贵；

井式电梯和施工升降机都需要沿铁塔高度安装一条导轨才能使用，安装此类设备的铁塔高度一般都在200米以上，导轨的长度也将超过200米。对于一基高度为200米的铁塔，安装井式电梯或施工升降机及其导轨的价格将超过300万元。

②设备对铁塔安全性影响非常大；

由于井式电梯和施工升降机的体型较大，设备导轨的结构尺寸也非常大，增加了铁塔整体的挡风面积，给铁塔安全性带来了极大的影响。如果要安装使用此类设备，必须对铁塔的结构进行加强，间接的增加了铁塔自身的造价。

③现场需要配备电源；

井式电梯和施工升降机需要使用独立的外接电源，由于输电铁塔基本上都建设在地理位置复杂偏僻的区域，如果单独为使用设备而架设一条输电线路，又将进一步推高工程的造价。

④使用维护成本高昂。

由于井式电梯和施工升降机是在野外使用，作为塔下的固定设备，需要驻守专人看护，增加了额外的人力成本。此外，作为露天放置的设备，容易受到自然条件的破坏，现场维护保养条件较差，检修维护工作异常频繁繁琐，设备运行的可靠性难以保证，造成维护成本高昂。

鉴于上述设备的使用缺陷，研制出一种载人升降设备—铁塔攀爬机。现有配合攀爬机的设备都使用了箱体式的吊笼结构，作业人员在吊笼内操作设备。这种结构形式有以下缺点：

①吊笼重量大：带来了运输不便、安装不便、对铁塔影响大、对导轨架结构要求高等问题，降低了设备的整体性能。

②吊笼结构复杂：电梯和施工升降机作为民用设备在设计时需要考虑到乘员的主观感受，因此，电梯和施工升降机都设计成了封闭式吊笼，以减少设备噪音、恐高等因素对乘员的影响。但是，对于电力行业的检修维护人员，都是受过专业的高空带电作业培训，高空作业对他们没有任何心理影响，封闭式的吊笼结构对于电力行业的使用需求来说有些画蛇添足，反而因为结构的复杂而增加重量，给作业人员带来各种不便。

③吊笼结构设计呆板：现有设备的吊笼采用了固定式的框架结构，体积大，占用运输空间大，现有的运输车辆难以利用，需要使用大型的运输车辆，给日常的检修维护工作带来了难题。

综上所述，井式电梯、施工升降机和铁塔攀爬机等设备，均无法满足电力行业中普通线路上输电铁塔对登塔装备的使用要求。

发明内容

本发明的目的是为了克服现有技术中的井式电梯、施工升降机和铁塔攀爬机等设备存在的不足，提供一种新型的登塔装备。

为了达到上述目的，本发明实施例公开了一种登塔装备，包括导轨及登塔设备，所述导轨固定于输电线路铁塔上，为所述登塔设备提供运行的轨道；其中，所述导轨由多个支撑架及多个相互拼接的标准节组成；其中，所述支撑架包括在同一结构面上布置且相互平行的两个支撑管和用于连接所述两个支撑管的连接角钢；所述多个支撑架之间的对接处通过法兰进行连接；所述标准节设置在所述支撑架的一个外侧面上，通过U型环与所述支撑架相连接。所述登塔设备包括设备机体、蓄电池、驱动单元、机体固定件以及脚踏板；所述蓄电池、驱动单元、机体固定件以及脚踏板通过螺栓固定在所述设备机体上；其中，所述脚踏板通过螺栓与所述设备机体连接，为操作人员提供站立平台；所述蓄电池用于为所述驱动单元提供动力源，所述驱动单元带动所述登塔设备在所述导轨上运行，且所述机体固定件用于引导所述登塔设备沿着所述导轨运行。

优选地，所述标准节包括导向架和齿条，所述导向架对应于所述支撑架，包含同一结构面上布置且相互平行的两个导向圆管，所述两个导向圆管之间通过角钢进行连接；其中，所述齿条包括销齿、夹板、铆钉和齿条固定件；所述销齿铆装在所述夹板上预留的通孔内，所述齿条固定件与所述夹板通过所述铆钉进行铆装连接；所述导向架和所述齿条之间通过所述齿条固定件上的通孔用螺栓进行连接。

优选地，所述导向圆管为无缝钢管，每一无缝钢管两端的内径不同；当两个标准节进行连接时，可将一标准节的导向圆管的内径较小的一端套入到另一标准节的导向圆管的内径较大的一端，实现无缝连接。

优选地，所述登塔设备还包括电气控制单元，设置在所述设备机体上，用于控制所述登塔设备的运行。

优选地，所述登塔设备还包括制动单元和行程开关；所述制动单元固定在所述设备机体上，与所述驱动单元相连接，用于当所述登塔设备需要停止或者动力故障时自动制动，防止所述登塔设备坠落；所述行程开关固定在所述设备机体的上端部，当所述登塔设备运行到设定位置时，自动停止。

优选地，所述登塔设备还包括扣环，设置在距离所述脚踏板一定距离的位置，所述操作人员在工作时将所述扣环与安全带扣紧连接。

优选地，所述登塔设备还包括防坠安全器，设置在所述设备机体上，当所述登塔设备发生坠落时，所述防坠安全器自动动作，将所述登塔设备停在所述导轨上。

优选地，所述登塔设备还包括动力轮，设置在所述设备机体的底部，用于方便拖动所述登塔设备。

优选地，所述驱动单元包括驱动齿轮、齿轮端盖、套筒、连接法兰、减速器和电机；其中，所述套筒与所述减速器通过平键连接，所述套筒上的开键槽与所述驱动齿轮连接，并通过螺栓将所述驱动齿轮固定在所述套筒上；所述电机与所述减速器、所述制动单元之间通过螺栓连接；通过所述连接法兰将所述驱动单元与所述设备机体使用螺栓紧固连接。

优选地，所述机体固定件包括上端固定件和下端固定件；所述上端固定件包括一上端导向轮支撑件和上端后导向轮；所述下端固定件包括一下端导向轮支撑件、下端前导向轮和下端后导向轮；所述上端后导向轮固定在对应的上端导向轮支撑架上，所述下端前导向轮和下端后导向轮固定在对应的下端导向轮支撑架上；其中，所述上端固定件设置在与所述扣环水平的位置处，所述下端固定件设置在与所述脚踏板水平的位置处。

优选地，所述脚踏板为可折叠结构，不使用时，可将登塔设备的的脚踏板向上45°折叠。

本发明实施例的登塔装备，与现有的登塔装备相比，其机体结构简单，体积较小，重量较轻，且模块化的设备结构便于组装、安装和拆卸，适用于不同地区应用。并且，可折叠的机体结构便于存放和运输，更有利于设备的防腐和维护。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例的登塔装备的结构示意图；

图2为本发明实施例的导轨的结构示意图；

图3为本发明实施例的导轨的一个标准节的结构示意图；

图4为本发明实施例中的标准节中的齿条的局部放大图；

图5和图6为本发明实施例的登塔设备的结构示意图，其中，图5为正视图，图6为侧视图；

图7为本发明实施例的驱动单元和制动单元的结构示意图；

图8为本发明实施例的机体固定件的结构示意图；

图9为将本发明的导轨和登塔设备进行安装结合后的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

图1为本发明实施例的登塔装备的结构示意图。如图所示，本实施例的登塔装备包括：导轨1及登塔设备2，所述导轨1固定于输电线路铁塔上，为所述登塔设备2提供运行的轨道；登塔设备2在使用时，可方便安装到导轨上作业，不使用时，可以拆卸下来放到室内，便于维护。

图2为本发明实施例的导轨的结构示意图。如图所示，本实施例的导轨1由多个支撑架101及多个相互拼接的标准节102组成。其中，标准节102主要起运行作用，而支撑架101主要起受力作用。所述支撑架101包括同一结构面上布置且相互平行的两个支撑管和用于连接所述两个支撑管的连接角钢；所述多个支撑架之间的对接处通过法兰103进行连接；

所述标准节102设置在所述支撑架101的一个外侧面上，通过U型环104与所述支撑架101相连接。

在本实施例中，如图3所示，为导轨1的一个标准节的结构示意图。如图所示，每一标准节包括导向架105和齿条106，所述导向架105对应于所述支撑架，包括同一结构面上布置且相互平行的两个导向圆管，且所述两个导向圆管之间通过角钢进行连接，所述导向架105和齿条106之间通过螺栓107进行连接。所述导向圆管为无缝钢管，每一无缝钢管两端的内径不同；当两个标准节进行连接时，可将一标准节的导向圆管的内径较小的一端套入到另一标准节的导向圆管的内径较大的一端，实现无缝连接。

其中，如图4所示，为本实施例中的齿条106的局部放大图，其中，齿条106包括销齿1061、夹板1062、铆钉1063和齿条固定件1064；所述销齿1061铆装在所述夹板1062上预留的通孔内，所述齿条固定件1064与所述夹板1062通过所述铆钉1063进行铆装连接；所述导向架105和所述齿条106之间通过所述齿条固定件1064上的通孔1065用螺栓107进行连接。

当本发明实施例的导轨进行组装时，先将支撑架与支撑架相连，支撑架对接处用法兰固定，然后安装标准节。第一个标准节与支撑架错开半个标准节的距离，然后沿着支撑架逐节排列安装标准节，当安装到支撑架的连接位置时，此处的标准节将横跨两段支撑架。这种结构形式的导轨，很好的弥补了支撑架连接处强度的不足，整体的强度和刚度更好。

图5和图6为本发明实施例的登塔设备的结构示意图。其中，图5为正视图，图6为侧视图。同时参考图5和图6，本实施例中的登塔设备2包括设备机体201、蓄电池202、驱动单元203、机体固定件204以及脚踏板205；所述蓄电池202、驱动单元203、机体固定件204、204’以及脚踏板205通过螺栓固定在所述设备机体201上；其中，所述脚踏板205通过螺栓与所述设备机体201连接，提供操作人员的站立平台；所述蓄电池202用于为所述驱动单元203提供动力源，所述驱动单元203带动所述登塔设备2在所述导轨1上运行，且所述机体固定件204、204’用于引导所述登塔设备2沿着所述导轨1运行。如图6所示，本实施例中的机体固定件204、204’分别设置在登塔设备2的上端和下端，以保证将登塔设备2稳固的安装在导轨1上。

本实施例中的设备机体201为登塔设备2的主框架结构，具有一定的强度，设备的其余组件均布置在所述设备机体201上。

在本实施例中，所述登塔设备2还包括电气控制单元206，设置在所述设备机体201上，用于控制所述登塔设备2的正常的电气运行。

在本实施例中，所述登塔设备2还包括制动单元207和行程开关208；所述制动单元207固定在所述设备机体201上，与所述驱动单元203相连接，用于当所述登塔设备2需要停止或者动力故障时自动制动，防止所述登塔设备2坠落。所述行程开关208固定在所述设备机体201的上端部，为登塔设备2的限位装置，当所述登塔设备2运行到设定位置时，可以自动停止。

在本实施例中，所述登塔设备2还包括扣环209，设置在距离所述脚踏板205一定距离的位置，所述操作人员在工作时将所述扣环209与安全带扣紧连接，以保证设备运行过程中作业人员的安全。

在本实施例中，所述登塔设备2还包括防坠安全器210，设置在所述设备机体201上，为设备的安全运行提供保障。当所述登塔设备2发生坠落时，所述防坠安全器210自动动作，将所述登塔设备2停在所述导轨1上，及时防止坠落事故的发生。

在本实施例中，所述登塔设备2还包括动力轮211，设置在所述设备机体201的底部，用于方便拖动所述登塔设备2。

更进一步的，在本实施例中，所述的登塔设备2的机体结构为L型，即将脚踏板部分设置为可折叠结构，当设备在人力托运过程中和车载运输过程中，可将机体的脚踏板部分向上45°折叠，从而减少设备的体积，节省了车内运输所占的空间，方便车载运输的同时便于人力托运和库存存放。

图7为本发明实施例的驱动单元203和制动单元207的结构示意图。如图所示，驱动单元203包括驱动齿轮2031、齿轮端盖2032、套筒2033、连接法兰2034、减速器2035和电机2036；其中，

所述套筒2033与所述减速器2035通过平键连接，所述套筒2033上的开键槽与所述驱动齿轮2031连接，并通过螺栓将所述驱动齿轮2031固定在所述套筒2033上；所述电机2036与所述减速器2035、所述制动单元207之间通过螺栓连接；通过所述连接法兰2034将所述驱动单元203与所述设备机体201使用螺栓紧固连接。

在本发明实施例中，如图7所示，制动单元207还包括手动释放手柄2071。当设备发生故障在半空无法运行时，操作人员可以通过扳动制动单元的手动释放手柄2071将设备运行至地面检修，避免人和设备卡在半空。

在本发明实施例中，如图8所示，为机体固定件204、204’的结构示意图。其中，所述机体固定件包括上端固定件204和下端固定件204’；其中，所述上端固定件204设置在与所述扣环209水平的位置处，所述下端固定件204’设置在与所述脚踏板205水平的位置处。

所述上端固定件204包括上端导向轮支撑件2041和后导向轮2042；所述下端固定件204’包括下端导向轮支撑件204’1、前导向轮204’2和后导向轮204’3。其中后导向轮2042固定在对应的导向轮支撑架2041上；前导向轮204’2和后导向轮204’3固定在对应的导向轮支撑架204’1上。

在本实施例中，上端后导向轮2042为一组2个，在作业时，分别与所述标准节102的左右两个平行的导向架105中的导向圆管的后端贴合，前导向轮204’2和后导向轮204’3也分别为一组2个，其中后导向轮204’3在作业时，也分别与所述标准节102的左右两个平行的导向架105中的导向圆管的后端贴合，而前导向轮204’2在作业时，分别与所述标准节102的左右两个平行的导向架105中的导向圆管的前端贴合。

图9为将本发明的导轨1和登塔设备2进行安装结合后的结构示意图。如图9所示，登塔设备2与导轨1通过两组4个后导向轮2042、204’3、一组2个前导向轮204’2进行连接（图中仅示出了下端固定件204’与导轨贴合的结构示意，上端固定件与导轨结合的方法相同不再示出）。可以看出，每一组的导向轮分别与两个导向架的导向圆管贴合连接。在导轨1上安装登塔设备2时，首先需要把后导向轮204’3拆卸下来，让驱动齿轮2031和标准节102上的齿条106上的销齿1061进行啮合，前导向轮204’2和标准节102上的导向架105中的导向圆管贴合，最后把后导向轮204’3安装上，保证后导向轮204’3和导向圆管贴合，则完成登塔设备2在导轨1上的安装。

登塔设备2在导轨1上升降时，作业人员的站在脚踏板205上，作业人员身上的安全带挂钩挂在扣环209上，保证作业人员与登塔设备2不脱离。蓄电池202为设备提供动力，驱动单元203通电转动带动驱动齿轮2031，驱动齿轮2031与销齿1061啮合进行传动，后导向轮204’3和前导向轮204’2在导向架105上的导向圆管上滚动（图中未示出上端固定件中的后导向轮2042也在导向架105的导向圆管上滚动），保证登塔设备2与导轨1在传动过程中不脱离。当作业人员在导轨1上停止设备时，制动单元207失电制动把登塔设备2制停在导轨1上。在导轨1的两端都安装行程开关208，当登塔设备2运行到导轨1的最下端或最上端，行程开关208碰触碰块，登塔设备2就停止运行，以防止登塔设备2冲顶或者触地运行。

防坠安全器210为设备的安全运行提供保障，当坠落事故发生时，防坠安全器210自动动作，将登塔设备2制停在导轨1上，及时防止坠落事故的发生。

本发明实施例的登塔装备，与现有的登塔装备相比，其机体结构简单，体积较小，重量较轻，且模块化的设备结构便于组装、安装和拆卸，适用于不同地区应用。并且，可折叠的机体结构便于存放和运输，更有利于设备的防腐和维护。

以上所述的具体实施例，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施例而已，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种登塔装备，其特征在于，包括导轨及登塔设备，所述导轨固定于输电线路铁塔上，为所述登塔设备提供运行的轨道；其中，

所述导轨由多个支撑架及多个相互拼接的标准节组成；其中，所述支撑架包括在同一结构面上布置且相互平行的两个支撑管和用于连接所述两个支撑管的连接角钢；所述多个支撑架之间的对接处通过法兰进行连接；

所述标准节包括导向架和齿条，所述导向架对应于所述支撑架，包含在同一结构面上布置且相互平行的两个导向圆管，两个所述导向圆管之间通过角钢进行连接，且所述导向圆管为无缝钢管，每一无缝钢管两端的内径不同；

安装所述标准节时，将某一标准节的导向圆管的内径较小的一端套入到另一标准节的导向圆管的内径较大的一端，第一个标准节与所述支撑架错开半个标准节的距离，沿着所述支撑架逐节排列安装所述标准节，当安装到所述支撑架的连接位置时，将此处的所述标准节横跨两段所述支撑架；

所述导向架和齿条之间通过螺栓进行连接；

所述齿条包括销齿、夹板、铆钉和齿条固定件；其中，所述销齿铆装在所述夹板上预留的通孔内，所述齿条固定件与所述夹板通过所述铆钉进行铆装连接，所述齿条固定件上有通孔，通过所述齿条固定件上的通孔将所述齿条固定在所述导向架上；

所述标准节设置在所述支撑架的一个外侧面上，所述标准节通过U型环与所述支撑架相连接；

所述登塔设备包括设备机体、蓄电池、驱动单元、机体固定件以及脚踏板；所述蓄电池、驱动单元、机体固定件以及脚踏板通过螺栓固定在所述设备机体上；其中，所述脚踏板通过螺栓与所述设备机体连接，为操作人员提供站立平台；所述蓄电池用于为所述驱动单元提供动力源，所述驱动单元带动所述登塔设备在所述导轨上运行，且所述机体固定件用于引导所述登塔设备沿着所述导轨运行。

2.根据权利要求1所述的登塔装备，其特征在于，所述登塔设备还包括电气控制单元，设置在所述设备机体上，用于控制所述登塔设备的运行。

3.根据权利要求1所述的登塔装备，其特征在于，所述登塔设备还包括制动单元和行程开关；

所述制动单元固定在所述设备机体上，与所述驱动单元相连接，用于当所述登塔设备需要停止或者动力故障时自动制动，防止所述登塔设备坠落；

所述行程开关固定在所述设备机体的上端部，当所述登塔设备运行到设定位置时，自动停止。

4.根据权利要求1所述的登塔装备，其特征在于，所述登塔设备还包括扣环，设置在距离所述脚踏板一定距离的位置，所述操作人员在工作时将所述扣环与安全带扣紧连接。

5.根据权利要求1所述的登塔装备，其特征在于，所述登塔设备还包括防坠安全器，设置在所述设备机体上，当所述登塔设备发生坠落时，所述防坠安全器自动动作，将所述登塔设备停在所述导轨上。

6.根据权利要求1所述的登塔装备，其特征在于，所述登塔设备还包括动力轮，设置在所述设备机体的底部，用于方便拖动所述登塔设备。

7.根据权利要求3所述的登塔装备，其特征在于，所述驱动单元包括驱动齿轮、齿轮端盖、套筒、连接法兰、减速器和电机；其中，

所述套筒与所述减速器通过平键连接，所述套筒上的开键槽与所述驱动齿轮连接，并通过螺栓将所述驱动齿轮固定在所述套筒上；所述电机与所述减速器、所述制动单元之间通过螺栓连接；

通过所述连接法兰将所述驱动单元与所述设备机体使用螺栓紧固连接。

8.根据权利要求4所述的登塔装备，其特征在于，所述机体固定件包括上端固定件和下端固定件；

所述上端固定件包括上端导向轮支撑件和上端后导向轮；所述下端固定件包括下端导向轮支撑件、下端前导向轮和下端后导向轮；所述上端后导向轮固定在对应的上端导向轮支撑件上，所述下端前导向轮和下端后导向轮固定在对应的下端导向轮支撑件上；

其中，所述上端固定件设置在与所述扣环水平的位置处，所述下端固定件设置在与所述脚踏板水平的位置处。

9.根据权利要求1所述的登塔装备，其特征在于，所述脚踏板为可折叠结构，不使用时，可将登塔设备的脚踏板向上45°折叠。