CN112018656B - 一种应用于电力铁塔检修的自爬式省力型攀爬设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种应用于电力铁塔检修的自爬式省力型攀爬设备，包括定位框、电机和套环，所述定位框的端部边缘处转动安装有第一橡胶轮，且第一橡胶轮位于定位框内的中轴外壁上固定有棘轮，所述脚踏板固定安装于定位框的拐角外壁上，且脚踏板的定位框的连接处底部嵌入式固定有电机，所述脚踏板上设置有绑绳，且脚踏板的末端固定连接有导线的一端，且导线另一端连接的控制开关挂钩安装于腰带上，所述腰带首尾段均固定连接有定位钩。该应用于电力铁塔检修的自爬式省力型攀爬设备，能够带着工作人员在水泥电塔上快速稳定的攀爬，同时可以进行攀爬运动时的限位防坠落保护，有效避免工作人员在攀爬和工作时的下坠，达到对工作人员的保护效果。

Description

一种应用于电力铁塔检修的自爬式省力型攀爬设备

技术领域

本发明涉及电力铁塔检修相关技术领域，具体为一种应用于电力铁塔检修的自爬式省力型攀爬设备。

背景技术

在电力输送应用工程中，为了避免高压电路对居民生活造成影响，减少线路分布的安全隐患，需要安装对线路线缆进行架立的电力铁塔，根据其使用功能和制造所用原料的不同，电力铁塔的种类也样式也各不一样，由于电力铁塔的架立将线路线缆置于高空中，在需要对线路线缆进行检修时，检修的工作人员需要进行重复的攀爬，为了提高检修工作人员的工作效率，降低攀爬过程中的安全坠落隐患，工作人员在攀爬时需要穿戴辅助的攀爬设备工具。

然而现有的电力铁塔检修的攀爬设备在使用时存在以下问题：

1、在进行攀爬工作时，需要工作人员依靠自身体力进行爬升运动，极大的消耗工作人员的体力，影响检修工作人员的攀升效率和后续检修的劳动强度，造成劳动力的消耗浪费；

2、在攀爬的向上和向下移动时，其移动的限位保护性能不足，容易在攀爬的过程中出现限位不足而导致的下坠问题，使用的安全隐患大，存在极大的使用缺陷。

针对上述问题，急需在原有电力铁塔检修的攀爬设备的基础上进行创新设计。

发明内容

本发明的目的在于提供一种应用于电力铁塔检修的自爬式省力型攀爬设备，以解决上述背景技术提出现有的电力铁塔检修的攀爬设备在进行攀爬工作时，需要工作人员依靠自身体力进行爬升运动，极大的消耗工作人员的体力，影响检修工作人员的攀升效率和后续检修的劳动强度，其移动的限位保护性能不足，容易在攀爬的过程中出现限位不足而导致的下坠问题，使用的安全隐患大，存在使用缺陷的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种应用于电力铁塔检修的自爬式省力型攀爬设备，包括定位框、电机和套环，所述定位框的端部边缘处转动安装有第一橡胶轮，且第一橡胶轮位于定位框内的中轴外壁上固定有棘轮，并且棘轮边侧的定位框上贯穿固定有定位壳，所述脚踏板固定安装于定位框的拐角外壁上，且脚踏板的定位框的连接处底部嵌入式固定有电机，并且电机的输出轴端部贯穿于定位框的内部固定连接有转杆，所述脚踏板上设置有绑绳，且脚踏板的末端固定连接有导线的一端，且导线另一端连接的控制开关挂钩安装于腰带上，所述腰带首尾段均固定连接有定位钩，且腰带通过定位钩与丝杆的末端相互连接，并且丝杆的首段设置于横管内，而且横管与丝杆的连接端套设有限位件。

优选的，所述定位框与脚踏板一一对应，且定位框与脚踏板均设置有2个，并且定位框设置为“n”字型结构，而且2个定位框的“n”字型设置朝向相反。

优选的，所述定位壳的内部固定有电磁铁，且定位壳和定位框的连接处贯穿安装有磁体定位件，并且磁体定位件的顶部和定位壳的内壁之间固定有第一弹性件，而且磁体定位件的下端贯穿安装有定位销，同时磁体定位件和定位销之间固定连接有第二弹性件。

优选的，所述磁体定位件设置为“T”字型结构，且磁体定位件与定位框之间构成贯穿的相对伸缩结构，并且磁体定位件与电磁铁和棘轮竖向同轴分布。

优选的，所述定位销下端外壁设置为半弧状结构，且定位销的下端外壁与棘轮的外壁之间相互贴合，并且定位销和磁体定位件之间设置为相对伸缩结构。

优选的，所述转杆与定位框的内部之间构成轴承安装的相对旋转结构，且转杆与第一橡胶轮的中轴之间垂直分布，并且第一橡胶轮的中轴端固定有蜗轮，而且转杆位于蜗轮边侧的外壁设置为蜗杆槽状结构，同时两者之间相互啮合。

优选的，所述限位件与横管的端部之间构成卡合的相对旋转结构，且限位件的内壁与丝杆的外壁之间螺纹连接，并且丝杆位于横管的端部与横管的内壁之间位于卡合的滑动连接。

优选的，所述套环套设于横管的外壁上，且套环上固定有握把，并且套环的顶部与横管的外壁之间固定有第三弹性件，所述横管的上端固定有导向杆，且横管和导向杆之间滑动连接有第一尼龙带，并且第一尼龙带的端部固定连接于套环，而且第一尼龙带的中部固定有阻尼橡胶垫。

优选的，所述导向杆边侧的横管的端部外壁上固定有第二尼龙带，且第二尼龙带的内部嵌入式安装有横架，并且横架之间转轴安装有第二橡胶轮。

优选的，所述第二橡胶轮关于第二尼龙带的竖向中心轴线对称分布有2个，且2个第二橡胶轮之间预留有间距。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：该应用于电力铁塔检修的自爬式省力型攀爬设备，能够带着工作人员在水泥电塔上快速稳定的攀爬，同时可以进行攀爬运动时的限位防坠落保护，有效避免工作人员在攀爬和工作时的下坠，达到对工作人员的保护效果；

1、只需要通过电机的内部正反电流导入导通，使得电机带着转杆进行正反向旋转运动，控制第一橡胶轮的旋转运动，达到控制设备的升降运动攀爬效果，而电机的所在电路电流流通方向改变时，会使得电磁铁产生不同磁极的磁性，利用电磁铁和磁体定位件之间的磁性相斥或相吸效果，改变磁体定位件的安装位置，通过其端部伸缩安装的定位销，达到定位销与棘轮卡位，对棘轮的单向旋转进行限位控制，避免电机等传动结构在损坏和断电时，出现第一橡胶轮自由滚动，导致的设备和工作人员下坠伤损的问题；

2、通过横管和限位件之间的卡合连接相对旋转，以及限位件和丝杆之间的螺纹连接作用，方便人为调节丝杆和横管的叠加长度，改变工作人员与水泥电塔之间的预留间距，方便工作人员在工作时的定位，同时能够使得设备可以适用于不同体型的工作人员，不会造成工作人员与水泥电塔之间的撞击伤损，同时在套环和横管之间的滑动连接作用下，可以调节第一尼龙带和第二尼龙带之间的间距，利用第一尼龙带和其上的阻尼橡胶垫与水泥电塔相互摩擦，达到设备下坠时的限位，进行工作人员的下坠保护。

附图说明

图1为本发明整体第一部分结构示意图；

图2为本发明整体第二部分结构示意图；

图3为本发明定位框内部结构示意图；

图4为本发明转杆和蜗轮传动结构示意图；

图5为本发明磁体定位件安装结构示意图；

图6为本发明丝杆安装结构示意图；

图7为本发明第二橡胶轮分布结构示意图。

图中：1、定位框；2、第一橡胶轮；3、棘轮；4、定位壳；5、电磁铁；6、磁体定位件；7、第一弹性件；8、定位销；9、第二弹性件；10、脚踏板；11、电机；12、转杆；13、绑绳；14、导线；15、控制开关；16、腰带；17、定位钩；18、丝杆；19、横管；20、限位件；21、套环；22、握把；23、第三弹性件；24、导向杆；25、第一尼龙带；26、阻尼橡胶垫；27、第二尼龙带；28、横架；29、第二橡胶轮；30、蜗轮。

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。

请参阅图1-7，本发明提供一种技术方案：一种应用于电力铁塔检修的自爬式省力型攀爬设备，包括定位框1、电机11和套环21，定位框1的端部边缘处转动安装有第一橡胶轮2，且第一橡胶轮2位于定位框1内的中轴外壁上固定有棘轮3，并且棘轮3边侧的定位框1上贯穿固定有定位壳4，脚踏板10固定安装于定位框1的拐角外壁上，且脚踏板10的定位框1的连接处底部嵌入式固定有电机11，并且电机11的输出轴端部贯穿于定位框1的内部固定连接有转杆12，脚踏板10上设置有绑绳13，且脚踏板10的末端固定连接有导线14的一端，且导线14另一端连接的控制开关15挂钩安装于腰带16上，腰带16首尾段均固定连接有定位钩17，且腰带16通过定位钩17与丝杆18的末端相互连接，并且丝杆18的首段设置于横管19内，而且横管19与丝杆18的连接端套设有限位件20。

定位框1与脚踏板10一一对应，且定位框1与脚踏板10均设置有2个，并且定位框1设置为“n”字型结构，而且2个定位框1的“n”字型设置朝向相反，便于双脚的安装定位，在电力水泥电杆上交叉式卡合。

定位壳4的内部固定有电磁铁5，且定位壳4和定位框1的连接处贯穿安装有磁体定位件6，并且磁体定位件6的顶部和定位壳4的内壁之间固定有第一弹性件7，而且磁体定位件6的下端贯穿安装有定位销8，同时磁体定位件6和定位销8之间固定连接有第二弹性件9，磁体定位件6设置为“T”字型结构，且磁体定位件6与定位框1之间构成贯穿的相对伸缩结构，并且磁体定位件6与电磁铁5和棘轮3竖向同轴分布，定位销8下端外壁设置为半弧状结构，且定位销8的下端外壁与棘轮3的外壁之间相互贴合，并且定位销8和磁体定位件6之间设置为相对伸缩结构，使得定位销8的安装间距随着电磁铁5和磁体定位件6之间的磁性吸引或相斥发生改变，达到定位销8对棘轮3单向限位的作用，避免第一橡胶轮发生自动转动导致掉落的安全隐患。

转杆12与定位框1的内部之间构成轴承安装的相对旋转结构，且转杆12与第一橡胶轮2的中轴之间垂直分布，并且第一橡胶轮2的中轴端固定有蜗轮30，而且转杆12位于蜗轮30边侧的外壁设置为蜗杆槽状结构，同时两者之间相互啮合，方便控制第一橡胶轮2的旋转和运动，使得该攀爬设备能够稳定有序的进行省力的爬升运动。

限位件20与横管19的端部之间构成卡合的相对旋转结构，且限位件20的内壁与丝杆18的外壁之间螺纹连接，并且丝杆18位于横管19的端部与横管19的内壁之间位于卡合的滑动连接，便于横管19和丝杆18之间叠加长度的调节改变，从而使得不同体型的工作人员佩戴，利用改变人体和水泥电塔之间的倾斜夹角，达到工作人员定位和休息的目的。

套环21套设于横管19的外壁上，且套环21上固定有握把22，并且套环21的顶部与横管19的外壁之间固定有第三弹性件23，横管19的上端固定有导向杆24，且横管19和导向杆24之间滑动连接有第一尼龙带25，并且第一尼龙带25的端部固定连接于套环21，而且第一尼龙带25的中部固定有阻尼橡胶垫26，导向杆24边侧的横管19的端部外壁上固定有第二尼龙带27，且第二尼龙带27的内部嵌入式安装有横架28，并且横架28之间转轴安装有第二橡胶轮29，第二橡胶轮29关于第二尼龙带27的竖向中心轴线对称分布有2个，且2个第二橡胶轮29之间预留有间距，方便第二尼龙带27和第一尼龙带25之间间距的调节，使得两者包裹于水泥电塔的外侧，在不影响设备的升降运动同时，能够利用两者的间距调节，达到工作人员下坠时的紧压防掉落防护效果。

工作原理：在使用该应用于电力铁塔检修的自爬式省力型攀爬设备时，首先根据图1和图2所示，分别通过绑绳13和腰带16将设备的第一部分和第二部分定位于检修工作人员的鞋底和腰部，脚踏板10进行工作人员的脚部支撑，而腰带16绑扎定位于工作人员腰间，而左右脚上的定位框1交错式卡合定位于水泥电塔的外壁上，同时横管19上的第二尼龙带27和第一尼龙带25在水泥电塔的外侧进行包裹式定位，而第二尼龙带27上的第二橡胶轮29滚动，不会造成第二尼龙带27在水泥电塔外侧的移动摩擦破损，该设备内的电器元件工作所需电能直接通过细通电线连接于地面上的供电电源上；

根据图1和图3-5所示，对电机11所在电路导向正向流通电流，使得电机11带着转杆12进行正向旋转运动时，转杆12上蜗杆槽与蜗轮30之间相互啮合，如图3-4所示，使得定位框1上贴合于水泥电塔上的第一橡胶轮2发生正向旋转运动，在第一橡胶轮2与水泥电塔之间的摩擦力作用下，达到设备上升运动的目的，如图5所示，而此时与电机11共电路的电磁铁5产生S极磁性与磁体定位件6的磁性相斥，使得磁体定位件6带着其端部的定位销8朝向棘轮3运动，在转杆12和蜗轮30啮合带着第一橡胶轮2和其中轴上的棘轮3正向旋转运动时，棘轮3推动定位销8在第二弹性件9作用下与磁体定位件6相对伸缩，不会影响第一橡胶轮2和棘轮3的正向旋转爬升运动，而当电机11所在电路导向逆向流通电流，使得电机11带着转杆12进行反向旋转与蜗轮30相互啮合，达到第一橡胶轮2和棘轮3反向转动达到设备的下降运动，而此时电磁铁5产生N极磁性对磁体定位件6产生吸引力，带着磁体定位件6和定位销8上升运动，不会影响棘轮3的逆向旋转，而当设备进行升降运动时，当电机11损坏或内部电路突然断开的瞬间，电磁铁5失去磁性，磁体定位件6在第一弹性件7的弹性作用下朝向棘轮3运动，在棘轮3发生运动时其外壁与定位销8相互卡合，达到棘轮3和第一橡胶轮2的限位效果，避免第一橡胶轮2自由滑动下坠造成工作人员的坠落伤害，同时转杆12上蜗杆槽和蜗轮30单向传动，也能够对第一橡胶轮2的转动进行控制，避免其自由旋转，在突发状况下能够达到对工作人员的下坠限制防护的效果；

根据图2和图6-7所示，为了提高不同体型工作人员在爬升时的舒适度，通过限位件20的人为转动，如图6所示，使得限位件20带动其内壁上螺纹连接的丝杆18与横管19进行相对伸缩运动，改变横管19和丝杆18的叠加长度，达到改变工作人员与水泥电塔之间的倾斜夹角的目的，方便工作人员的定位和移动，能够提高一个较为良好的工作区域，同时如图2和图7所示，在第一尼龙带25和第二尼龙带27在水泥电塔的外侧移动时，第二橡胶轮29的转动，降低第一尼龙带25的摩擦破损，而当设备下坠时，工作人员可以通过对握把22拉扯，使得套环21在横管19的外侧滑动，达到拉动第一尼龙带25调节其与第二尼龙带27之间的间距，使其两者贴合于水泥电塔的外壁，利用第一尼龙带25上的阻尼橡胶垫26与水泥电塔的外壁摩擦作用，达到设备下坠定位的效果。

尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换，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 (6)

1.一种应用于电力铁塔检修的自爬式省力型攀爬设备，包括定位框（1）、电机（11）和套环（21），其特征在于：定位框（1）设置为“n”字型结构，所述定位框（1）的端部边缘处均转动安装有第一橡胶轮（2），且第一橡胶轮（2）位于定位框（1）内的中轴外壁上固定有棘轮（3），并且棘轮（3）边侧的定位框（1）上贯穿固定有定位壳（4），脚踏板（10）固定安装于定位框（1）的拐角外壁上，且脚踏板（10）与定位框（1）的连接处底部嵌入式固定有电机（11），并且电机（11）的输出轴端部贯穿于定位框（1）的内部并固定连接有转杆（12），所述脚踏板（10）上设置有绑绳（13），且脚踏板（10）的末端固定连接有导线（14）的一端，且导线（14）另一端连接的控制开关（15）挂钩安装于腰带（16）上，所述腰带（16）首尾段均固定连接有定位钩（17），且腰带（16）通过定位钩（17）与丝杆（18）的末端相互连接，并且丝杆（18）的首端分别设置于一个横管（19）内，两个横管（19）的另一端通过第二尼龙带（27）连接，而且横管（19）与丝杆（18）的连接端套设有限位件（20）；

所述定位壳（4）的内部固定有电磁铁（5），且定位壳（4）和定位框（1）的连接处贯穿安装有磁体定位件（6），并且磁体定位件（6）的顶部和定位壳（4）的内壁之间固定有第一弹性件（7），而且磁体定位件（6）的下端贯穿安装有定位销（8），同时磁体定位件（6）和定位销（8）之间固定连接有第二弹性件（9），电磁铁（5）与电机（11）同电路设计；

所述磁体定位件（6）设置为“T”字型结构，且磁体定位件（6）与定位框（1）之间构成贯穿的相对伸缩结构，并且磁体定位件（6）与电磁铁（5）和棘轮（3）竖向同轴分布；

所述定位销（8）下端外壁设置为半弧状结构，且定位销（8）的下端外壁与棘轮（3）的外壁之间相互贴合，并且定位销（8）和磁体定位件（6）之间设置为相对伸缩结构，定位框（1）与脚踏板（10）一一对应，且定位框（1）与脚踏板（10）均设置有2个，而且2个定位框（1）的“n”字型设置朝向相反。

2.根据权利要求1所述的一种应用于电力铁塔检修的自爬式省力型攀爬设备，其特征在于：所述转杆（12）与定位框（1）的内部之间构成轴承安装的相对旋转结构，且转杆（12）与第一橡胶轮（2）的中轴之间垂直分布，并且第一橡胶轮（2）的中轴端固定有蜗轮（30），而且转杆（12）位于蜗轮（30）边侧的外壁设置为蜗杆槽状结构，同时两者之间相互啮合。

3.根据权利要求1所述的一种应用于电力铁塔检修的自爬式省力型攀爬设备，其特征在于：所述限位件（20）与横管（19）的端部之间构成卡合的相对旋转结构，且限位件（20）的内壁与丝杆（18）的外壁之间螺纹连接，并且丝杆（18）位于横管（19）的端部与横管（19）的内壁之间为卡合的滑动连接。

4.根据权利要求1所述的一种应用于电力铁塔检修的自爬式省力型攀爬设备，其特征在于：所述套环（21）套设于横管（19）的外壁上，且套环（21）上固定有握把（22），并且套环（21）的顶部与横管（19）的外壁之间固定有第三弹性件（23），所述横管（19）的上端固定有导向杆（24），且横管（19）和导向杆（24）之间滑动连接有第一尼龙带（25），并且第一尼龙带（25）的端部固定连接于套环（21），而且第一尼龙带（25）的中部固定有阻尼橡胶垫（26）。

5.根据权利要求4所述的一种应用于电力铁塔检修的自爬式省力型攀爬设备，其特征在于：所述导向杆（24）边侧的横管（19）的端部外壁上固定有所述第二尼龙带（27），且所述第二尼龙带（27）的内部嵌入式安装有横架（28），并且横架（28）之间通过转轴安装有第二橡胶轮（29）。

6.根据权利要求5所述的一种应用于电力铁塔检修的自爬式省力型攀爬设备，其特征在于：所述第二橡胶轮（29）关于第二尼龙带（27）的竖向中心轴线对称分布有2个，且2个第二橡胶轮（29）之间预留有间距。

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