CN104909240A - 登塔装备使用的导轨 - Google Patents

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卫晓东
周立民
杨军宁
傅然
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Abstract

本发明提供了一种登塔装备使用的导轨，登塔装备使用的导轨包括：多个导轨单元，每个导轨单元均包括有型材和齿条，齿条固定于型材的表面；导轨单元连接件，能够连接固定相邻的两个导轨单元；铁塔固定件，能够将登塔装备使用的导轨连接固定于铁塔。采用型材替换原有导轨架，可以有效降低导轨的整体大小，通过导轨单元连接件和铁塔固定件将导轨单元连接固定，可以提高导轨的整体强度和刚度。

Description

登塔装备使用的导轨
技术领域
本发明涉及电力输电铁塔领域，具体是一种登塔装备使用的导轨。
背景技术
我国电力行业的大型输电铁塔上所使用的升降设备有井式电梯、施工升降机和铁塔攀爬机三种。这类升降设备都需要通过固定的导轨来完成运行，因此导轨必须作为固定设施安装在铁塔上。由于设备的重量较大以及导轨自身结构的原因，目前的导轨普遍结构较笨重，导轨对铁塔的安全性影响较大，间接限制了升降设备在电力行业的使用。
井式电梯、施工升降机和铁塔攀爬机等升降设备的导轨架在电力输电铁塔上应用具有以下局限性：
1、导轨架结构尺寸大，对铁塔安全性影响较大；
由于升降设备重量大，井式电梯、施工升降机和铁塔攀爬机的导轨架结构较为笨重，截面尺寸较大，造成了导轨架挡风面积大，给铁塔的安全性带来了很大的影响。因此，这类设备无法在一般线路上的铁塔上安装应用。近些年来，电力行业对升降设备及其附属设备小型化、轻型化的需求越来越明确。
2、导轨架造价昂贵；
导轨架的造价占设备总体造价的主要部分，现有设备由于导轨架结构复杂，截面尺寸大，造成导轨架的造价居高不下，造成设备无法大范围应用。
3、导轨架防腐性差
现有导轨架都使用的是渐开线齿轮齿条传动方式，这种传动方式对精度要求较高，防腐性能较差，防腐措施也不合理，造成了设备维护保养困难，设备故障频繁，影响使用寿命。而电力行业对升降设备的使用都是在户外条件下，风吹、日晒、雨淋、沙尘等自然条件会对齿轮齿条传动造成的影响不可避免，渐开线式齿轮齿条传动形式在这种条件下极容易受到损伤，从而直接影响到齿轮齿条的使用寿命。目前，应用单位都会定期给齿轮齿条表面涂润滑油进行保养，但保养工作繁琐成本高，而且润滑油会将砂粒粘附在齿轮齿条表面，反而会对齿轮齿条造成更为严重的损坏。
4、导轨架导向精度低
现有设备的导轨架将供设备运行的导轨和起受力作用的型材焊接在一起，采用了分段对接式结构，每段导轨架的长度在1500mm左右，即导轨架是由导轨和型材焊接在一起的标准长度在1500mm左右的小导轨架拼接而成的。这种结构形式的导轨架与设备的配合精度低，导向性能不好，影响设备运行的平稳性，设备承受载荷较大，易出现过载死机现象。
现有技术中分段对接式结构的缺点：现有的导轨架是由多段标准的小导轨架对接组装而成，导轨架的对接面是4根φ76×6的圆管，连接效果很差，小导轨架的每个连接面都是一个应力集中点，导致导轨架的整体强度和刚度较弱。此外现有导轨体积庞大，造价高，并且导向精度差，不适合高精度智能登塔装备。
发明内容
为了克服现有技术中登塔装备使用的导轨其导轨架结构尺寸大的问题，本发明提供了一种登塔装备使用的导轨，该登塔装备使用的导轨可以有效降低导轨的整体大小，通过导轨单元连接件和铁塔固定件将导轨单元连接固定，可以提高导轨的整体强度和刚度。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种登塔装备使用的导轨，登塔装备使用的导轨包括：多个导轨单元，每个导轨单元均包括有型材和齿条，齿条固定于型材的表面；导轨单元连接件，能够连接固定相邻的两个导轨单元；铁塔固定件，能够将登塔装备使用的导轨连接固定于铁塔。
进一步地，型材和齿条均沿竖直方向设置，型材的截面为H形，每根型材均包括相互平行的第一翼缘和第二翼缘，第一翼缘和第二翼缘通过腹板连接，齿条固定于第一翼缘的外表面。
进一步地，铁塔固定件包括沉孔板和连接环，沉孔板设置在第二翼缘的外表面，相邻的两根型材的第二翼缘通过沉孔板和螺栓连接固定，连接环设置于沉孔板的外表面，连接环具有U型部和两块安装板，两块安装板设置于U型部的开口端的两侧，两块安装板与沉孔板固定连接，U型部的封闭端设置有用于与铁塔连接的通孔。
进一步地，沉孔板上设有上下设置的两个条形沉孔，上部的条形沉孔与相邻的两根型材中上部的型材相对应，下部的条形沉孔与相邻的两根型材中下部的型材相对应，两块安装板均通过沉头螺钉与沉孔板的条形沉孔固定连接。
进一步地，导轨单元连接件包括两块夹板，两块夹板设置在上下相邻的两根型材的连接处，且两块夹板设置于腹板的两侧，两块夹板的上下两端与上下相邻的两根型材的腹板通过螺栓连接固定。
进一步地，齿条包括多个销齿和两个角钢，每个角钢均具有底板和背板，两个角钢的底板朝向相反，且两个角钢的底板均与第一翼缘固定连接，两个角钢的背板相互平行，每个销齿的两端分别铆接于两个角钢的背板上，且多个销齿沿角钢的长度方向间隔均布。
进一步地，两个角钢对称设置于腹板的两侧，在一个导轨单元中，型材的长度为齿条长度的整数倍。
进一步地，型材的材质为经过表面热镀锌防腐处理的Q235，角钢的材质为经过表面热镀锌防腐处理的Q235，销齿的材质为不锈钢。
进一步地，该导轨单元还包括导向结构，该导向结构包括四根导向杆，每根导向杆与型材的延伸方向均相同，在一个导轨单元中，型材的长度为导向杆长度的整数倍，四根导向杆中的两根导向杆固定于第一翼缘的外表面，且四根导向杆中的该两根导向杆对称设置在齿条的两侧，四根导向杆中的另外两根导向杆固定于第二翼缘的外表面，且四根导向杆中的该另外两根导向杆对称设置在铁塔固定件的两侧。
进一步地，导向杆为圆柱形，导向杆的外表面设有抵接平面，抵接平面平行于导向杆的轴线，抵接平面到导向杆的轴线的距离小于导向杆的半径，导向杆通过沉头螺钉与型材连接固定，导向杆的抵接平面与型材的表面贴合，每个导向杆的两端均设置有圆柱销孔，上下相邻的两个导向杆通过圆柱销孔和圆柱销插接固定。
本发明的有益效果是：
1、采用型材替换原有导轨架，可以有效降低导轨的整体大小，通过导轨单元连接件和铁塔固定件将导轨单元连接固定，可以提高导轨的整体强度和刚度。
2、解决了导轨架的防腐问题，使得导轨架的维护保养工作更简单，设备的使用更安全、更可靠。
3、提出了角钢与销齿铆接的连接结构，提高了齿条的连接固定刚度。
4、提出了用导向杆作为导向装置，可有效减小导轨架结构尺寸，提高导轨架与设备的配合精度，导向更加平稳。
附图说明
构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
图1为根据本发明登塔装备使用的导轨实施例的第一方向视图；
图2为根据本发明登塔装备使用的导轨实施例的第二方向视图；
图3为根据本发明登塔装备使用的导轨实施例的第三方向视图；
图4为根据本发明登塔装备使用的导轨实施例的俯视图；
图5为根据本发明登塔装备使用的导轨实施例中沉孔板的结构示意图；
图6为根据本发明登塔装备使用的导轨实施例中连接环的结构示意图；
图7为根据本发明登塔装备使用的导轨实施例中齿条的结构示意图；
图8为根据本发明登塔装备使用的导轨实施例中导向杆的侧视结构示意图。
图中附图标记：10、型材；11、第一翼缘；12、腹板；13、第二翼缘；20、导轨单元连接件；30、铁塔固定件；31、沉孔板；32、连接环；311、沉孔板通孔；312、条形沉孔；321、U型部；322、安装板；40、齿条；41、销齿；42、角钢；421、底板；422、背板；50、导向杆；51、抵接平面；52、圆柱销孔；53、圆柱销。
具体实施方式
需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。
如图1至图8所示，本发明提供了一种登塔装备使用的导轨，登塔装备使用的导轨包括：多个导轨单元、导轨单元连接件20和铁塔固定件30。每个导轨单元均包括有型材10和齿条40，齿条40固定于型材10的表面。导轨单元连接件20能够连接固定相邻的两个导轨单元。铁塔固定件30能够将登塔装备使用的导轨连接固定于铁塔。
采用型材10替换原有导轨架，可以有效降低导轨的整体大小。通过导轨单元连接件20和铁塔固定件30将导轨单元连接固定，可以达到提高导轨的整体强度和刚度的目的。
如图2所示，上述导轨单元还包括导向结构，该导向结构包括四根导向杆50，每根导向杆50与型材10的延伸方向均相同，在一个导轨单元中，型材10的长度为导向杆50长度的整数倍，四根导向杆50中的两根导向杆50固定于第一翼缘11的外表面，且四根导向杆50中的该两根导向杆50对称设置在齿条40的两侧，四根导向杆50中的另外两根导向杆50固定于第二翼缘13的外表面，且四根导向杆50中的该另外两根导向杆50对称设置在铁塔固定件30的两侧。
具体地，如图8所示，导向杆50为圆柱形，导向杆50的外表面设有抵接平面51，抵接平面51平行于导向杆50的轴线，抵接平面51到导向杆50的轴线的距离小于导向杆50的半径，导向杆50通过沉头螺钉与型材10连接固定，导向杆50的抵接平面51与型材10的表面贴合，每个导向杆50的两端均设置有圆柱销孔52，上下相邻的两个导向杆50通过圆柱销孔52和圆柱销53插接固定。
在安装时，相邻两个导向杆50上下对应，在相邻两个导向杆50的圆柱销孔52内插入对应的圆柱销53，从而保证两个导向杆50的定位可靠性。
进一步地，本发明实施例中的导向杆50采用不锈钢制成，可以有效防止腐蚀。而且采用圆柱形导向杆可以提高导向精度，同时减小导轨架的整体尺寸，保证登塔装备的运行平稳性。
如图2所示，型材10和齿条40均沿竖直方向设置，型材10的截面为H形，每根型材10均包括相互平行的第一翼缘11和第二翼缘13，第一翼缘11和第二翼缘13通过腹板12连接，齿条40固定于第一翼缘11的外表面。本发明实施例中下部型材10的的顶端与上部相邻型材10的底端抵接，上述多个型材10的第一翼缘11的外表面处于同一平面内，上述多个型材10的第二翼缘13的外表面处于同一平面内。
优选地，导轨单元连接件20包括两块夹板，两块夹板设置在上下相邻的两根型材10的连接处，且两块夹板设置于腹板12的两侧，两块夹板的上下两端与上下相邻的两根型材10的腹板12通过螺栓连接固定，如图1至图4所示。
本发明实施例中每两根相邻型材10之间均设置有导轨单元连接件。上述两块夹板的尺寸大小一致，每块夹板上均开设有多个连接通孔，腹板12上对应开设有与连接通孔配合的配合通孔，螺栓依次穿过连接通孔和配合通孔将两块夹板固定于腹板12的对应位置。需要说明的是，本发明实施例中两块夹板均开设有6个连接通孔，其中上部的三个连接通孔与位于上方的型材10的腹板12固定连接，下部的三个连接通孔与位于下方的型材10的腹板12固定连接。
通过设置夹板，能够保证相邻两根型材10的连接稳定性，提高相邻两根型材10的连接强度和刚度，保证登塔装备使用的导轨的使用安全。
如图5和图6所示，本发明实施例中的铁塔固定件30包括沉孔板31和连接环32。沉孔板31设置在第二翼缘13的外表面，相邻的两根型材10的第二翼缘13通过沉孔板31和螺栓连接固定，连接环32设置于沉孔板31的外表面，连接环32具有U型部321和两块安装板322，两块安装板322设置于U型部321的开口端的两侧，两块安装板322与沉孔板31固定连接，U型部321的封闭端设置有用于与铁塔连接的通孔。
具体地，上述沉孔板31上还设置有沉孔板通孔311，对应的型材10的第二翼缘13上设置有翼缘通孔，在安装时，沉孔板31上部的翼缘通孔与上方的型材10连接，沉孔板31下部的翼缘通孔与下方的型材10连接。
进一步地，沉孔板31上设有上下设置的两个条形沉孔312，上部的条形沉孔312与相邻的两根型材10中上部的型材10相对应，下部的条形沉孔312与相邻的两根型材10中下部的型材10相对应，两块安装板322均通过沉头螺钉与沉孔板31的条形沉孔312固定连接。
设置条形沉孔312，可以通过调整沉头螺钉的位置来调整连接环32的安装位置，使连接环32与铁塔的连接位置可调整，对于安装点的要求具有一定的柔性范围，便于现场安装调整。
如图7所示，齿条40包括多个销齿41和两个角钢42，每个角钢42均具有底板421和背板422，两个角钢42的底板421朝向相反，且两个角钢42的底板421均与第一翼缘11固定连接，两个角钢42的背板422相互平行，每个销齿41的两端分别铆接于两个角钢42的背板422上，且多个销齿41沿角钢42的长度方向间隔均布。
其中，每段角钢42的两端均与第一翼缘11固定连接，，以保证在相邻齿条40间不需要设置任何单独连接结构，简化导轨的整体结构。
需要说明的是，本发明实施例中的齿条40设置在第一翼缘11的中间部位，即两个角钢42对称设置于腹板12的两侧，且在一个导轨单元中，型材10的长度为齿条40长度的整数倍。齿条40的延伸方向与第一翼缘11的长度方向相同。上述多个销齿41均相互平行，且每个销齿41均垂直于任一个角钢42的背板422。
优选地，为了提高登塔装备使用的导轨的防腐蚀性能，本发明实施例中的型材10的材质为经过表面热镀锌防腐处理的Q235，角钢42的材质为经过表面热镀锌防腐处理的Q235，销齿41的材质为不锈钢。所述表面热镀锌防腐处理为现有技术，本申请中不再详细介绍。
从以上的描述中，可以看出，本发明上述的实施例实现了如下技术效果：采用型材替换原有导轨架，可以有效降低导轨的整体大小，通过导轨单元连接件和铁塔固定件将导轨单元连接固定，可以提高导轨的整体强度和刚度。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种登塔装备使用的导轨，其特征在于，所述登塔装备使用的导轨包括：
多个导轨单元，每个导轨单元均包括型材(10)和齿条(40)，齿条(40)固定于型材(10)的表面；
导轨单元连接件(20)，能够连接固定相邻的两个所述导轨单元；
铁塔固定件(30)，能够将所述登塔装备使用的导轨连接固定于铁塔。
2.根据权利要求1所述的登塔装备使用的导轨，其特征在于，型材(10)和齿条(40)均沿竖直方向设置，型材(10)的截面为H形，每根型材(10)均包括相互平行的第一翼缘(11)和第二翼缘(13)，第一翼缘(11)和第二翼缘(13)通过腹板(12)连接，齿条(40)固定于第一翼缘(11)的外表面。
3.根据权利要求2所述的登塔装备使用的导轨，其特征在于，铁塔固定件(30)包括沉孔板(31)和连接环(32)，沉孔板(31)设置在第二翼缘(13)的外表面，相邻的两根型材(10)的第二翼缘(13)通过沉孔板(31)和螺栓连接固定，连接环(32)设置于沉孔板(31)的外表面，连接环(32)具有U型部(321)和两块安装板(322)，两块安装板(322)设置于U型部(321)的开口端的两侧，两块安装板(322)与沉孔板(31)固定连接，U型部(321)的封闭端设置有用于与铁塔连接的通孔。
4.根据权利要求3所述的登塔装备使用的导轨，其特征在于，沉孔板(31)上设有上下设置的两个条形沉孔(312)，上部的条形沉孔(312)与相邻的两根型材(10)中上部的型材(10)相对应，下部的条形沉孔(312)与相邻的两根型材(10)中下部的型材(10)相对应，两块安装板(322)均通过沉头螺钉与沉孔板(31)的条形沉孔(312)固定连接。
5.根据权利要求2所述的登塔装备使用的导轨，其特征在于，所述导轨单元连接件(20)包括两块夹板，两块所述夹板设置在上下相邻的两根型材(10)的连接处，且两块所述夹板设置于腹板(12)的两侧，两块所述夹板的上下两端与上下相邻的两根型材(10)的腹板(12)通过螺栓连接固定。
6.根据权利要求2所述的登塔装备使用的导轨，其特征在于，齿条(40)包括多个销齿(41)和两个角钢(42)，每个角钢(42)均具有底板(421)和背板(422)，两个角钢(42)的底板(421)朝向相反，且两个角钢(42)的底板(421)均与第一翼缘(11)固定连接，两个角钢(42)的背板(422)相互平行，每个销齿(41)的两端分别铆接于两个角钢(42)的背板(422)上，且多个销齿(41)沿角钢(42)的长度方向间隔均布。
7.根据权利要求6所述的登塔装备使用的导轨，其特征在于，两个角钢(42)对称设置于腹板(12)的两侧，在一个所述导轨单元中，型材(10)的长度为齿条(40)长度的整数倍。
8.根据权利要求6所述的登塔装备使用的导轨，其特征在于，型材(10)的材质为经过表面热镀锌防腐处理的Q235，角钢(42)的材质为经过表面热镀锌防腐处理的Q235，销齿(41)的材质为不锈钢。
9.根据权利要求6所述的登塔装备使用的导轨，其特征在于，该导轨单元还包括导向结构，该导向结构包括四根导向杆(50)，每根导向杆(50)与型材(10)的延伸方向均相同，在一个所述导轨单元中，型材(10)的长度为导向杆(50)长度的整数倍，四根导向杆(50)中的两根导向杆(50)固定于第一翼缘(11)的外表面，且四根导向杆(50)中的该两根导向杆(50)对称设置在齿条(40)的两侧，四根导向杆(50)中的另外两根导向杆(50)固定于第二翼缘(13)的外表面，且四根导向杆(50)中的该另外两根导向杆(50)对称设置在铁塔固定件(30)的两侧。
10.根据权利要求9所述的登塔装备使用的导轨，其特征在于，导向杆(50)为圆柱形，导向杆(50)的外表面设有抵接平面(51)，抵接平面(51)平行于导向杆(50)的轴线，抵接平面(51)到导向杆(50)的轴线的距离小于导向杆(50)的半径，导向杆(50)通过沉头螺钉与型材(10)连接固定，导向杆(50)的抵接平面(51)与型材(10)的表面贴合，每个导向杆(50)的两端均设置有圆柱销孔(52)，上下相邻的两个导向杆(50)通过圆柱销孔(52)和圆柱销插接固定。
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