CN105819304B - 一种在输电铁塔上使用的导轨单元和导轨 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种在输电铁塔上使用的导轨单元和导轨，该导轨单元为型材结构，该在输电铁塔上使用的导轨单元包括齿条(10)、左导向杆(20)和右导向杆(30)，左导向杆(20)和右导向杆(30)互为镜像，左导向杆(20)内设有第一插接孔(21)和左侧第二插接孔(22)，左导向杆(20)内还含有第一封闭空腔(23)。该在输电铁塔上使用的导轨单元和导轨将导向杆与齿条设置成一体式的型材结构，很好的弥补了现有导轨单元钢构架连接处强度的不足的问题，减小了装配误差，架身整体没有明显的薄弱点，整体的强度更高，并且定长度导轨单元的加工精度易于控制，便于实现规模化生产。

Description

一种在输电铁塔上使用的导轨单元和导轨

技术领域

本发明涉及输电设备领域，具体的是一种在输电铁塔上使用的导轨单元，还是一种由该导轨单元连接组成的导轨。

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单元来完成运行，因此导轨单元必须作为固定设施安装在铁塔上。由于设备的重量较大，且导轨单元普遍较笨重以及其自身结构的原因，导轨单元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单元架在电力输电铁塔上应用具有以下局限性：

1、导轨单元架结构尺寸大，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单元架结构较为笨重，截面尺寸较大，造成了导轨单元架挡风面积大，铁塔相关重要系数降低，给铁塔的安全性带来了很大的影响，使之无法满足规程要求。因此，这类设备无法在一般线路上的铁塔安装应用。近些年来，电力行业对升降设备及其附属设备小型化、轻型化的需求已越来越明确。

2、导轨单元架造价昂贵；

导轨单元架的造价占设备总体造价的主要部分，现有设备由于导轨单元架结构复杂，截面尺寸大，造成导轨单元架的造价居高不下，造成设备无法大范围应用。

3、导轨单元架防腐性差

现有导轨单元架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。

4、导轨单元架结构不合理

现有设备的导轨单元架将供设备运行的导轨单元和起受力作用的型材焊接在一起，采用了分段对接式结构，每段导轨单元架的长度在1500mm左右，即导轨单元架是由导轨单元和型材焊接在一起的标准长度在1500mm左右的小导轨单元架拼接而成的。

这种结构形式的小导轨单元架之间的连接面为“点”连接，每个面有四个接触面积不大的连接点，小导轨单元架加工时四个连接点需要整体找平，导轨单元架加工较为复杂。此外，小导轨单元架的每个连接面都是一个应力集中点，导致导轨单元架的整体强度和刚度较弱。

现有某些导轨单元是分体式结构，由齿条、导向杆、导轨单元连接件等各个零部件装配而成，每部分设置有贯穿各零部件的固定通孔。各零部件装配较为繁琐，也易产生误差。

发明内容

为了解决现有分体式导轨单元加工制造复杂的问题，本发明提供了一种在输电铁塔上使用的导轨单元和导轨，该在输电铁塔上使用的导轨单元和导轨将导向杆与齿条设置成一体式的型材结构，材料均使用强度高且挡风系数小的铝合金，整个导轨单元采用阳极氧化处理起到很好的防腐效果。很好的弥补了现有导轨单元钢构架连接处强度的不足的问题，减小装配误差，架身整体没有明显的薄弱点，整体的强度更高，并且定长度导轨单元的加工精度易于控制，便于实现规模化生产。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种在输电铁塔上使用的导轨单元，该导轨单元为型材结构，该在输电铁塔上使用的导轨单元包括齿条、左导向杆和右导向杆，齿条、左导向杆和右导向杆的长度方向均相同，左导向杆和右导向杆均与齿条的同一侧面连接，左导向杆和右导向杆互为镜像，左导向杆内设有用于插接的左侧第一插接孔和左侧第二插接孔，左侧第一插接孔和左侧第二插接孔的轴线与该导轨单元的长度方向相同，左导向杆内还含有沿该导轨单元的长度方向贯通该左导向杆的左侧第一封闭空腔，左侧第一封闭空腔位于左侧第一插接孔和左侧第二插接孔之间。

齿条内含有沿该导轨单元的长度方向依次排列的多个通孔，该通孔呈长方形，该长方形的长边与该导轨单元的长度方向垂直，在每个该通孔中两个该长边所对应的该通孔的内壁面均为斜面，两个该斜面在该导轨的对称中心平面上的投影为等腰梯形的两个腰，该等腰梯形的底与齿条的外表面相对应，该通孔位于左导向杆和右导向杆之间，左导向杆的左侧第一插接孔和左侧第二插接孔均沿该导轨单元的长度方向贯通该左导向杆。

左导向杆包括左侧支撑板、左侧第一管体、左侧第二管体、左侧第一连接板、左侧第二连接板和左侧第三连接板，左导向杆的左侧支撑板、左侧第一连接板、左侧第二连接板和左侧第三连接板均为条形，左侧第一管体通过左侧第一连接板与左侧支撑板连接，左侧第二管体通过左侧第二连接板与左侧支撑板连接，左侧第一管体与左侧第二管体通过左侧第三连接板连接。

左侧支撑板、左侧第一管体、左侧第二管体、左侧第一连接板、左侧第二连接板和左侧第三连接板的长度方向与该导轨单元的长度方向相同。

左侧第一插接孔为左侧第一管体的内通孔，左导向杆的左侧第二插接孔为左侧第二管体的内通孔，左导向杆的左侧第一封闭空腔由左侧支撑板、左侧第一连接板、左侧第一管体、左侧第三连接板、左侧第二管体和左侧第二连接板依次连接围成。

左侧第一连接板和左侧第二连接板互为镜像，左侧第一连接板和左侧第二连接板均垂直于左导向杆的左侧支撑板，左侧第一管体和左侧第二管体到左侧支撑板的距离相同，左侧第一管体的轴线位于左侧第一连接板的外表面所在的平面，左侧第二管体的轴线位于左侧第二连接板的外表面所在的平面。

左侧第三连接板的外表面与左侧第一管体的外表面相切，左侧第三连接板的外表面与左侧第二管体的外表面相切，左侧第一连接板、左侧第二连接板和左侧第三连接板的厚度相同，左侧第一管体和左侧第二管体的管壁厚度相同，左侧第一连接板的厚度与左侧第一管体的管壁厚度相同，左侧第一封闭空腔的断面形状呈凸字形。

左侧支撑板与齿条垂直，左侧支撑板的一端与齿条固定连接，左侧第一连接板27和左侧第二连接板28均垂直于左侧支撑板24，左侧第一连接板27和左侧第二连接板28的大小相等，左侧第一连接板到左侧支撑板的一端的距离小于左侧第二连接板到左侧支撑板的另一端的距离。

左导向杆的左侧支撑板的内表面朝向右导向杆，左侧第一管体、左侧第二管体、左侧第一连接板、左侧第二连接板和左侧第三连接板均位于左侧支撑板的外表面，左侧支撑板到齿条的左端的距离为5mm～20mm。

一种在输电铁塔上使用的导轨，该在输电铁塔上使用的导轨含有依次排列的多个导轨单元，该导轨单元为上述的在输电铁塔上使用的导轨单元，相邻的两个导轨单元通过插销对应插接固定。

本发明的有益效果是：

1、“一体式”导轨单元结构

本导轨单元为型材结构是整体加工而成的，无需各零部件装配，减小了因装配而产生的误差，提高了导轨单元精度。且导向杆与齿条连为一体，提高了电力检修登塔设备导向杆与导向轮组相配合时的稳定性。

2、防坠功能

导轨单元上的导向结构可与专用防坠器配合使用，安全可靠，为杆塔高处作业人员在攀登、移动和作业过程中提供安全保障。

3、防腐防锈处理

针对现有导轨单元使用的是渐开线齿轮齿条传动方式，此传动方式对精度要求较高，防腐性能较差，防腐措施不合理，造成了设备维护保养困难和设备故障频繁的现象。本发明导轨单元采用铝合金材料，且导轨单元表面采用了阳极氧化处理，经过阳极氧化处理后的导轨单元，其耐蚀性、硬度、耐磨性、绝缘性、耐热性等均有大幅提高。

4、导轨单元的连接方式

所述导轨是由许多导轨单元通过导向结构插接方式定位，每个导轨单元设有两段导向结构，每段导向结构的两端均设置有圆柱销孔，上下相邻的两个导向结构通过圆柱销孔和圆柱销插接固定。

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。

图1是该在输电铁塔上使用的导轨单元的断面结构图。

图2是齿条在图1中A方向示意图。

图3是导轨单元的立体结构示意图。

图4是齿条的放大示意图。

图5是图4中沿B-B方向的剖视图。

10、齿条；20、左导向杆；30、右导向杆；

11、通孔；

21、左侧第一插接孔；22、左侧第二插接孔；23、左侧第一封闭空腔；24、左侧支撑板；25、左侧第一管体；26、左侧第二管体；27、左侧第一连接板；28、左侧第二连接板；29、左侧第三连接板。

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。

一种在输电铁塔上使用的导轨单元，该导轨单元为型材结构，该在输电铁塔上使用的导轨单元包括齿条10、左导向杆20和右导向杆30，齿条10、左导向杆20和右导向杆30的长度方向均相同，左导向杆20和右导向杆30均与齿条10的同一侧面连接，左导向杆20和右导向杆30互为镜像，左导向杆20内设有用于插接的左侧第一插接孔21和左侧第二插接孔22，左侧第一插接孔21和左侧第二插接孔22的轴线与该导轨单元的长度方向相同，左导向杆20内还含有沿该导轨单元的长度方向贯通该左导向杆20的左侧第一封闭空腔23，左侧第一封闭空腔23位于左侧第一插接孔21和左侧第二插接孔22之间，如图1至图4所示。

通常在使用时，该在输电铁塔上使用的导轨单元呈直立状态，齿条10、左导向杆20、右导向杆30以及该导轨单元的长度方向均为竖直方向，图1中垂直纸面的方向为该导轨单元的长度方向。该导轨单元为一体式的型材结构，即该导轨单元的加工成型方式与普通的铝合金型材的加工成型方式基本相同，该导轨单元的断面形状如图1所示，该导轨单元不需要分体式加工，从而加工起来简单方便、加工精度易于控制，便于实现规模化生产。该导轨单元在使用时，相邻的两个导轨单元可以通过圆柱形的插销插入该两个导轨单元对应的插接孔中，从而将多个导轨单元组合形成呈直线状态的导轨。即上下相邻的两个导轨单元在组装时，第一个插销的下端插入下部的导轨单元的左侧第一插接孔21，第一个插销的上端插入上部的导轨单元的左侧第一插接孔21；第二个插销的下端插入下部的导轨单元的左侧第二插接孔22，第二个插销的上端插入上部的导轨单元的左侧第二插接孔22；第三个插销的下端插入下部的导轨单元的右侧第一插接孔，第三个插销的上端插入上部的导轨单元的右侧第一插接孔；第四个插销的下端插入下部的导轨单元的右侧第二插接孔，第四个插销的上端插入上部的导轨单元的右侧第二插接孔；从而可以使下相邻的两个导轨单元连接固定，多次重复该过程可以将多个导轨单元组合形成大致呈直线状态的导轨。

在本实施例中，如图2至图4所示，齿条10内含有沿该导轨单元的长度方向依次排列的多个通孔11，该通孔呈长方形，该长方形的长边与该导轨单元的长度方向垂直，在每个该通孔中两个该长边所对应的该通孔的内壁面均为斜面，两个该斜面(即图4中通孔11的上方内壁面和下方的内壁面，同时也是图5中的通孔11的右侧内壁面和左侧的内壁面)在该导轨的对称中心平面(图4中B-B剖面所代表的平面，齿条10的中心线也位于该B-B剖面所代表的平面内)上的投影为等腰梯形的两个腰，该等腰梯形的底与齿条10的外表面相对应，即该等腰梯形的底朝向图5中的上侧，该通孔11中倾斜的两个内壁面可以用于啮合传动。该通孔11位于左导向杆20和右导向杆30之间。多个通孔11整齐排列，即相邻的两个通孔11之间的距离相等。左侧第一插接孔21和左侧第二插接孔22可以为通孔也可以为盲孔，本发明中优选左侧第一插接孔21和左侧第二插接孔22为通孔，即左侧第一插接孔21和左侧第二插接孔22均沿该导轨单元的长度方向贯通该左导向杆20。

在本实施例中，由于左导向杆20和右导向杆30结构相同且互为镜像，下面仅详细介绍左导向杆20的具体结构。左导向杆20包括左侧支撑板24、左侧第一管体25、左侧第二管体26、左侧第一连接板27、左侧第二连接板28和左侧第三连接板29，左侧支撑板24、左侧第一连接板27、左侧第二连接板28和左侧第三连接板29均为条形，左侧第一管体25通过左侧第一连接板27与左侧支撑板24连接，左侧第二管体26通过左侧第二连接板28与左侧支撑板24连接，左侧第一管体25与左侧第二管体26通过左侧第三连接板29连接，如图1所示。

在本实施例中，左侧支撑板24、左侧第一管体25、左侧第二管体26、左侧第一连接板27、左侧第二连接板28和左侧第三连接板29的长度方向与该导轨单元的长度方向相同。左导向杆20的左侧第一插接孔21为左侧第一管体25的内通孔，左导向杆20的左侧第二插接孔22为左侧第二管体26的内通孔，左导向杆20的左侧第一封闭空腔23由左导向杆20的左侧支撑板24、左侧第一连接板27、左侧第一管体25、左侧第三连接板29、左侧第二管体26和左侧第二连接板28依次连接围成，如图1所示。

在本实施例中，左导向杆20的左侧第一连接板27和左侧第二连接板28互为镜像，左侧第一连接板27和左侧第二连接板28均垂直于左侧支撑板24，左侧第一管体25和左侧第二管体26到左侧支撑板24的距离相同，左侧第一管体25的轴线位于左侧第一连接板27的外表面所在的平面，左侧第二管体26的轴线位于左侧第二连接板28的外表面所在的平面。左侧第三连接板29的外表面与左侧第一管体25的外表面相切，左侧第三连接板29的外表面与左侧第二管体26的外表面相切，左侧第一连接板27、左侧第二连接板28和左侧第三连接板29的厚度相同，左侧第一管体25和左侧第二管体26的管壁厚度相同，左侧第一连接板27的厚度与左侧第一管体25的管壁厚度相同，左侧第一封闭空腔23的断面形状呈凸字形。

在本实施例中，左侧支撑板24与齿条10的外表面(即图1中齿条10的下表面)垂直，左侧支撑板24的一端与齿条10固定连接，左侧第一连接板27和左侧第二连接板28均垂直于左侧支撑板24，左侧第一连接板27和左侧第二连接板28的大小相等，左侧第一连接板27到左侧支撑板24的一端的距离小于左侧第二连接板28到左侧支撑板24的另一端的距离，左导向杆20与齿条10的连接处靠近齿条10的左端，右导向杆30与齿条10的连接处靠近齿条10的右端，如图1所示。左导向杆20的左侧支撑板24的内表面朝向右导向杆30，左导向杆20的左侧第一管体25、左侧第二管体26、左侧第一连接板27、左侧第二连接板28和左侧第三连接板29均位于左导向杆20的左侧支撑板24的外表面，左导向杆20的左侧支撑板24到齿条10的左端的距离为5mm～20mm。

针对现有导轨单元使用的是渐开线齿轮齿条传动方式，此传动方式对精度要求较高，防腐性能较差，防腐措施不合理，造成了设备维护保养困难和设备故障频繁的现象。本发明导轨单元采用铝合金材料，且导轨单元表面采用了阳极氧化处理，经过阳极氧化处理后的导轨单元，其耐蚀性、硬度、耐磨性、绝缘性、耐热性等均有大幅提高。

含有多个导轨单元的导轨非常适合于输电线路铁塔检修、维护工作。使用时，对于电力输电铁塔，先将起支撑作用的支撑架安装在铁塔上，通过高强螺栓紧固定位。本发明所述的导轨由多节能够相互对接的导轨单元组成，所述导轨是由导向杆(左导向杆20和右导向杆30)和齿条连接为一体的导轨结构，且导轨的齿条位于所述两段导向结构(左导向杆20和右导向杆30)之间。本发明所述的导轨自地面向上安装，导轨间通过导向结构插接方式定位，安装时导轨固定于所述导轨支撑架的一个外侧面上，与输电线路铁塔塔身平行设置，并随输电线路的坡度变化而改变角度。本发明所述的导轨在下部基础设有缺口，便于成组拆卸与导轨相配套的登塔设备导向轮组等部件。本发明所述的导轨可以供输电线路轻型载人登塔设备和轻型物料运输设备使用。

本发明所述的在输电铁塔上使用的导轨单元和导轨的优点如下：

1、“一体式”的导轨结构减小了因装配而产生的误差，提高了导轨精度，同时也提高了登塔设备运行时的稳定性。

2、导轨单元间通过导向结构插接方式精确定位。

3、更好的解决了导轨的防腐问题，使得导轨架的维护保养工作更加简单，设备的使用更安全、更可靠；

4、为杆塔高处作业人员在攀登、移动和作业过程中提供安全保障。

以上所述，仅为本发明的具体实施例，不能以其限定发明实施的范围，所以其等同组件的置换，或依本发明专利保护范围所作的等同变化与修饰，都应仍属于本专利涵盖的范畴。另外，本发明中的技术特征与技术特征之间、技术特征与技术方案之间、技术方案与技术方案之间均可以自由组合使用。

Claims (5)

1.一种在输电铁塔上使用的导轨单元，其特征在于，该导轨单元为型材结构，该在输电铁塔上使用的导轨单元包括齿条(10)、左导向杆(20)和右导向杆(30)，齿条(10)、左导向杆(20)和右导向杆(30)的长度方向均相同，左导向杆(20)和右导向杆(30)均与齿条(10)的同一侧面连接，左导向杆(20)和右导向杆(30)互为镜像，左导向杆(20)内设有用于插接的左侧第一插接孔(21)和左侧第二插接孔(22)，左侧第一插接孔(21)和左侧第二插接孔(22)的轴线与该导轨单元的长度方向相同，左导向杆(20)内还含有沿该导轨单元的长度方向贯通该左导向杆(20)的左侧第一封闭空腔(23)，左侧第一封闭空腔(23)位于左侧第一插接孔(21)和左侧第二插接孔(22)之间；

齿条(10)内含有沿该导轨单元的长度方向依次排列的多个通孔，该通孔呈长方形，该长方形的长边与该导轨单元的长度方向垂直，在每个该通孔中两个该长边所对应的该通孔的内壁面均为斜面，两个该斜面在该导轨的对称中心平面上的投影为等腰梯形的两个腰，该等腰梯形的底与齿条(10)的外表面相对应，该通孔位于左导向杆(20)和右导向杆(30)之间，左导向杆(20)的左侧第一插接孔(21)和左侧第二插接孔(22)均沿该导轨单元的长度方向贯通该左导向杆(20)；

左导向杆(20)包括左侧支撑板(24)、左侧第一管体(25)、左侧第二管体(26)、左侧第一连接板(27)、左侧第二连接板(28)和左侧第三连接板(29)，左导向杆(20)的左侧支撑板(24)、左侧第一连接板(27)、左侧第二连接板(28)和左侧第三连接板(29)均为条形，左侧第一管体(25)通过左侧第一连接板(27)与左侧支撑板(24)连接，左侧第二管体(26)通过左侧第二连接板(28)与左侧支撑板(24)连接，左侧第一管体(25)与左侧第二管体(26)通过左侧第三连接板(29)连接；

左侧第一插接孔(21)为左侧第一管体(25)的内通孔，左侧第二插接孔(22)为左侧第二管体(26)的内通孔，左导向杆(20)的左侧第一封闭空腔(23)由左侧支撑板(24)、左侧第一连接板(27)、左侧第一管体(25)、左侧第三连接板(29)、左侧第二管体(26)和左侧第二连接板(28)依次连接围成；

左侧第一连接板(27)和左侧第二连接板(28)互为镜像，左侧第一连接板(27)和左侧第二连接板(28)均垂直于左导向杆(20)的左侧支撑板(24)，左侧第一管体(25)和左侧第二管体(26)到左侧支撑板(24)的距离相同，左侧第一管体(25)的轴线位于左侧第一连接板(27)的外表面所在的平面，左侧第二管体(26)的轴线位于左侧第二连接板(28)的外表面所在的平面；

左侧第三连接板(29)的外表面与左侧第一管体(25)的外表面相切，左侧第三连接板(29)的外表面与左侧第二管体(26)的外表面相切，左侧第一连接板(27)、左侧第二连接板(28)和左侧第三连接板(29)的厚度相同，左侧第一管体(25)和左侧第二管体(26)的管壁厚度相同，左侧第一连接板(27)的厚度与左侧第一管体(25)的管壁厚度相同，左侧第一封闭空腔(23)的断面形状呈凸字形。

2.根据权利要求1所述的在输电铁塔上使用的导轨单元，其特征在于，左侧支撑板(24)、左侧第一管体(25)、左侧第二管体(26)、左侧第一连接板(27)、左侧第二连接板(28)和左侧第三连接板(29)的长度方向与该导轨单元的长度方向相同。

3.根据权利要求1所述的在输电铁塔上使用的导轨单元，其特征在于，左侧支撑板(24)与齿条(10)垂直，左侧支撑板(24)的一端与齿条(10)固定连接，左侧第一连接板(27)和左侧第二连接板(28)均垂直于左侧支撑板(24)，左侧第一连接板(27)和左侧第二连接板(28)的大小相等，左侧第一连接板(27)到左侧支撑板(24)的一端的距离小于左侧第二连接板(28)到左侧支撑板(24)的另一端的距离。

4.根据权利要求3所述的在输电铁塔上使用的导轨单元，其特征在于，左导向杆(20)的左侧支撑板(24)的内表面朝向右导向杆(30)，左侧第一管体(25)、左侧第二管体(26)、左侧第一连接板(27)、左侧第二连接板(28)和左侧第三连接板(29)均位于左侧支撑板(24)的外表面，左侧支撑板(24)到齿条(10)的左端的距离为5mm～20mm。

5.一种在输电铁塔上使用的导轨，其特征在于，该在输电铁塔上使用的导轨含有依次排列的多个导轨单元，该导轨单元为权利要求1至4中任意一项所述的在输电铁塔上使用的导轨单元，相邻的两个导轨单元通过插销对应插接固定。