CN113086907B - 高空作业保护系统及应用该系统的高空作业车 - Google Patents

高空作业保护系统及应用该系统的高空作业车 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种高空作业保护系统及应用该系统的高空作业车。工作斗上配备有电力安全带，电力安全带的背部连接有柔性的牵引体，牵引体的另一端卷绕连接有位于工作斗地板下方的卷筒和传动连接在卷筒上的驱动电机，卷筒和电力安全带之间设有安装在工作斗上且钩挂连接在牵引体上的钩体、与钩体连接的活塞缸和通过电磁阀连接活塞缸的活塞腔的气瓶，电磁阀为常闭式，电磁阀和驱动电机连接有控制器。本发明以高压的气瓶外加卷扬的方式，实现对牵引体的收卷，以实现快速收卷，便于在发现施工人员触电时立即马上断开与导体之间的接触，从而实现了快速响应的效果。

Description

高空作业保护系统及应用该系统的高空作业车
技术领域
本发明属于电力设施高空带电作业保护技术领域，特别涉及一种高空作业保护系统及应用该系统的高空作业车。
背景技术
目前，施工人员在对高空电力设备进行抢修和维护时，高空作业车作为不停电作业方式中重要的设备已经被广泛应用，其起升高度受电力设备的高度限制，通常需要将施工人员置于工作斗中，并悬停在距离待检修设备附近，也就使得施工人员悬停在高空中。如发生误触电情况，地面是无法提供及时有效防护的，并且工作斗中同伴因缺少必要辅助工具，也是无法提供有效救护的。而且，一旦发生误触电事故，施工人员极易出现从高空掉落的危险，因而亟需一种能够提供高空防坠落防护的作业保护系统。
发明内容
本发明的目的是提供一种能够迅速断开触电人员的高空作业保护系统，其技术方案如下：
高空作业保护系统，包括工作斗，工作斗上配备有供施工人员穿戴的电力安全带，电力安全带的背部连接有柔性的牵引体，牵引体的另一端卷绕连接有位于工作斗地板下方的卷筒和传动连接在卷筒上的驱动电机，卷筒和电力安全带之间设有安装在工作斗上且钩挂连接在牵引体上的钩体、与钩体连接且用于在启动时通过钩体拉动牵引体将电力安全带向下拉动的活塞缸和通过电磁阀连接活塞缸的活塞腔的气瓶，电磁阀为常闭式、并在打开时供气瓶向活塞腔充气以启动活塞缸，电磁阀和驱动电机连接有控制器。
优选地，活塞缸包括固定在工作斗上的缸体及其内通过剪力钉连接的活塞，活塞的周面和缸体的内壁滑动配合，活塞的一端连接有抽插连接在缸体一端的端盖上的拉杆，拉杆从缸体的端盖伸出，所述钩体包括转动连接在拉杆伸出端的钩挂滑轮，钩挂滑轮中部设有弧形缩颈段。
优选地，活塞缸包括固定在工作斗上的缸体及其内沿长轴方向滑动装配的活塞，活塞的一端连接有抽插连接在缸体一端的端盖上的拉杆，拉杆从缸体的端盖伸出，所述钩体包括转动连接在拉杆伸出端的钩挂滑轮，钩挂滑轮中部设有弧形缩颈段；活塞的另一端抵顶连接有锥形且小端朝向活塞的支撑套，支撑套的另一端抵顶连接在缸体内壁上凸设的环形台阶上，支撑套的套壁中空且充填有MR流体或ER流体。
优选地，支撑套的内壁连接有向远离活塞方向拉动支撑套的拉簧。
优选地，气瓶位于活塞和端盖之间，气瓶固定在端盖上，气瓶有朝向活塞的第一瓶口及其上安装的第一电磁阀，气瓶朝向活塞的一端密封套接有固定在活塞上的活塞密封套。
优选地，牵引体为中空的气管，气瓶朝向端盖的一端设有第二瓶口及其上安装的第二电磁阀，气瓶通过第二电磁阀连通有位于端盖外的中空针头，中空针头直立或倾斜的朝向钩挂滑轮。
优选地，端盖上凸设有位于与挂钩滑轮正对位置处的凸台，凸台上开设有与钩挂滑轮的轮廓吻合互补的弧形凹槽，弧形凹槽的中段设有凹陷的弧形容纳槽，所述中空针头位于弧形容纳槽的最低处。
优选地，活塞缸和卷筒之间设有安装在工作斗上并用于在控制器控制下夹紧牵引体而阻断气流的夹具。
优选地，电力安全带的背部设有与牵引体相通的气道和对称设置在背部左右两侧的喷气口。
本发明的另一目的是提供一种应用上述高空作业保护系统的高空作业车，其技术方案如下：
高空作业车，包括车体及其上连接的高空作业保护系统，高空作业保护系统包括工作斗，工作斗上配备有供施工人员穿戴的电力安全带，电力安全带的背部连接有柔性的牵引体，牵引体的另一端卷绕连接有位于工作斗地板下方的卷筒和传动连接在卷筒上的驱动电机，卷筒和电力安全带之间设有安装在工作斗上且钩挂连接在牵引体上的钩体、与钩体连接且用于在启动时通过钩体拉动牵引体将电力安全带向下拉动的活塞缸和通过电磁阀连接活塞缸的活塞腔的气瓶，电磁阀为常闭式、并在打开时供气瓶向活塞腔充气以启动活塞缸，电磁阀和驱动电机连接有控制器。
优选地，活塞缸包括固定在工作斗上的缸体及其内通过剪力钉连接的活塞，活塞的周面和缸体的内壁滑动配合，活塞的一端连接有抽插连接在缸体一端的端盖上的拉杆，拉杆从缸体的端盖伸出，所述钩体包括转动连接在拉杆伸出端的钩挂滑轮，钩挂滑轮中部设有弧形缩颈段。
优选地，活塞缸包括固定在工作斗上的缸体及其内沿长轴方向滑动装配的活塞，活塞的一端连接有抽插连接在缸体一端的端盖上的拉杆，拉杆从缸体的端盖伸出，所述钩体包括转动连接在拉杆伸出端的钩挂滑轮，钩挂滑轮中部设有弧形缩颈段；活塞的另一端抵顶连接有锥形且小端朝向活塞的支撑套，支撑套的另一端抵顶连接在缸体内壁上凸设的环形台阶上，支撑套的套壁中空且充填有MR流体或ER流体。
优选地，支撑套的内壁连接有向远离活塞方向拉动支撑套的拉簧。
优选地，气瓶位于活塞和端盖之间，气瓶固定在端盖上，气瓶有朝向活塞的第一瓶口及其上安装的第一电磁阀，气瓶朝向活塞的一端密封套接有固定在活塞上的活塞密封套。
优选地，牵引体为中空的气管，气瓶朝向端盖的一端设有第二瓶口及其上安装的第二电磁阀，气瓶通过第二电磁阀连通有位于端盖外的中空针头，中空针头直立或倾斜的朝向钩挂滑轮。
优选地，端盖上凸设有位于与挂钩滑轮正对位置处的凸台，凸台上开设有与钩挂滑轮的轮廓吻合互补的弧形凹槽，弧形凹槽的中段设有凹陷的弧形容纳槽，所述中空针头位于弧形容纳槽的最低处。
优选地，活塞缸和卷筒之间设有安装在工作斗上并用于在控制器控制下夹紧牵引体而阻断气流的夹具。
优选地，电力安全带的背部设有与牵引体相通的气道和对称设置在背部左右两侧的喷气口。
本发明的有益效果：
本发明以高压的气瓶外加卷扬的方式，实现对牵引体的收卷，以实现快速收卷，便于在发现施工人员触电时立即马上断开与导体之间的接触，从而实现了快速响应的效果。
附图说明
图1是本发明实施例1的高空作业车的示意图；
图2是图1中工作斗的示意图；
图3是图2中活塞缸的示意图；
图4是图3中活塞缸的主视图；
图5是图4中活塞缸的A-A剖视图；
图6是图4中活塞缸的B-B剖视图；
图7是图4中活塞缸的C-C剖视图；
图8是图3中活塞缸的半剖状态下主视图；
图9是图1中电力安全带背部的示意图；
图10是本发明实施例2的活塞缸示意图。
具体实施方式
实施例1：
参见图1至图9所示，该高空作业车主要由车体101及其升降臂102上连接的高空作业保护系统。在本实施例中高空作业车的车体101与普通高空作业车相同，区别仅在于工作斗及其相关结构，也就是本实施例中高空作业车在普通工作斗的基础上加装了高空作业保护系统。
该高空作业保护系统主要由工作斗103、控制器、动力机构、阻断机构、拉绳机构、承力气管104和电力安全带105组成。该高空作业保护系统属于工作斗103配套设备，被部署在工作斗103上，在施工人员登上工作斗103后，施工人员再带上电力安全带105。同时，为了与高空作业保护系统的控制系统进行适配，施工人员还应穿戴与控制器无线信号连接的智能穿戴设备，如智能手环、脚环等。下面对高空作业保护系统的各个组成部分逐一进行介绍说明。
电力安全带105包括安全带本体106，安全带本体106的背带上固定有左右延伸的配气管107，配气管107的中部设有连通承力气管104的进气口，配气管107的两端对称延伸至安全带本体106的左右两侧，并在配气管107的两端设有出气口，该出气口上安装有朝向背后的喷气嘴108。
承力气管104的管壁内预埋有玻纤材质的编制网管，以增强承力气管104的韧性，也就是能可靠的承受拉伸力、但遭遇尖锐物沿横向切断时容易断裂。该承力气管104既被作为动力机构和电力安全带105之间的传力件，也被作为了气瓶和电力安全带105之间的气流通道。
动力机构、阻断机构、拉绳机构和电力安全带105依次连接在承力气管104上，其中动力机构、阻断机构和拉绳机构均安装在工作斗103底部，并被隐藏在工作斗103的地板下方。
动力机构由驱动电机及其输出端通过减速器传动连接的卷筒109组成。承力气管104被卷绕在卷筒109上。在需要张紧承力气管104时，卷筒109正转，将承力气管104收卷；在需要放松承力气管104时，卷筒109反转，将承力气管104放卷。
阻断机构包括固定在工作斗103上的门式支架112及其上滑动连接的上夹板110、下夹板111，上夹板110的底面和下夹板111的顶面为相互吻合互补的凹凸配合的正弦形的凸齿。上夹板110的上方和下夹板111的下方各自抵顶连接有阻断压簧113，阻断压簧113有两组、并在上夹板110/下夹板111的两侧对称分布。上夹板110的上方和下夹板111的下方还各自安装有位于两组阻断压簧113之间的电磁衔铁114，该电磁衔铁114为常闭型，也就是在通常状态下，电磁衔铁114通电，上夹板110和下夹板111被电磁衔铁114拉动到相互分开的状态，以让开承力气管104，使得承力气管104能够被自由的收放；在施工人员触电时，其佩戴的智能设备监测到施工人员的心率超过阈值，控制器控制电磁衔铁114失电，在阻断压簧113的作用下，上、下夹板110、111相互咬合，将承力气管104夹紧在两者之间，阻断承力气管104向卷筒109方向放气。
拉绳机构包括固定在工作斗103底板上的活塞缸115，活塞缸115包括固定在工作斗103上的缸体116及其内通过剪力钉连接的活塞117，活塞117的周面和缸体116的内壁滑动配合，活塞117的一端连接有抽插连接在缸体116一端的端盖上的拉杆118，拉杆118为L型，并且拉杆118有两个，两个拉杆118均从缸体116的端盖119伸出，两个拉杆118的拐折部位相向设置，也就是两拉杆118夹设形成处于缸体116内的窄区域和位于缸体116外的宽区域，在此我们定义拉杆118处于窄区域的部分为窄段、处于宽区域的部分为宽段。端盖119上固定有滑动套接在拉杆118外伸段上的固定滑套120，固定滑套120的外端与端盖119的外端面平齐，固定滑套120的内端从端盖119的内端凸起并挡止在拉杆118的拐折段上。拉杆118上还开设有沿杆长方向延伸的腰形长孔，该腰形长孔连通有位于固定滑套120的两侧套壁上的矩形的导向孔，每一个拉杆118上的腰形长孔及其两侧的导向孔组成一个孔单元，孔单元中滑动插接有可以沿两拉杆118相向方向直线移动的闭门板121，闭门板121上开设有两个平行设置的避让矩形孔，两避让矩形孔之间的孔壁形成了抽插连接在上述孔单元中的导轨部，两避让矩形孔相背侧的孔壁与固定滑套120的侧壁滑动配合，避让矩形孔处于两拉杆118相背侧的孔壁和固定滑套120的相背侧壁之间抵顶连接有开门弹簧，闭门板121上凸设有位于两拉杆118之间并挡止在拉杆118窄段上的挡板122。两闭门板121的相向端相互叠合在端盖119的中心位置处，两闭门板121中一个的该端为平板端，另一个的该端为L型且叠合在所述平板端上的折板端。两闭门板121的相互叠合部分密封的平移滑动连接在端盖119中心位置凸设的转接套123上。端盖119的外端凸设有位于中心位置处且长轴方向沿端盖119径向延伸的注气凸台124，注气凸台124上开设有处于长轴方向的弧形凹槽，弧形凹槽的中段设有凹陷的弧形容纳槽，弧形容纳槽的最低处设有偏向于端盖119一侧的钢制的中空针头125，端盖119的另一侧转动连接有扶正滑轮126，扶正滑轮126导引承力气管104的方向设有转动连接在两拉杆118上的钩挂滑轮127，钩挂滑轮127为中部呈弧形的缩颈喉部的鼓形，钩挂滑轮127与中空针头125正对。这样在钩挂滑轮127将承力气管104压紧在注气凸台124上以后，中空针头125会斜插入承力气管104的一侧，另一端的部分会被阻断机构阻断而使得高压气体只能从电力安全带105的一侧喷出。拉杆118的宽段的端部固定有活塞117，活塞117被塑料材质的剪力钉连接在缸体116的缸壁上。
活塞117和端盖119之间安装有高压气瓶128，高压气瓶128有朝向活塞117的第一瓶口及其上安装的第一电磁阀129，高压气瓶128朝向活塞117的一端密封套接有固定在活塞117上的活塞密封套131。高压气瓶128朝向端盖119的一端设有第二瓶口及其上安装的第二电磁阀130，高压气瓶128通过第二电磁阀130连通有位于端盖119外的中空针头125。
实施例2：
如图10所示，本实施例与实施例1的区别在于，活塞217的另一端抵顶连接有锥形且小端朝向活塞217的橡胶材质的支撑套231，支撑套231的另一端抵顶连接在缸体216内壁上凸设的环形台阶上，支撑套231的套壁中空且充填有MR流体或ER流体。支撑套231的内壁连接有向远离活塞217方向拉动支撑套231的拉簧232。缸体216的内壁上设置有套接在支撑套231外周上的工作线圈，该工作线圈也与控制器控制连接。
以上仅就本发明应用较佳的实例做出了说明，但不能理解为是对权利要求的限制，本发明的结构可以有其他变化，不局限于上述结构。总之，凡在本发明的独立权利要求的保护范围内所作的各种变化均在发明的保护范围内。

Claims (8)

1.高空作业保护系统，包括工作斗，其特征在于，工作斗上配备有供施工人员穿戴的电力安全带，电力安全带的背部连接有柔性的牵引体，牵引体的另一端卷绕连接有位于工作斗地板下方的卷筒和传动连接在卷筒上的驱动电机，卷筒和电力安全带之间设有安装在工作斗上且钩挂连接在牵引体上的钩体、与钩体连接且用于在启动时通过钩体拉动牵引体将电力安全带向下拉动的活塞缸和通过电磁阀连接活塞缸的活塞腔的气瓶，电磁阀为常闭式、并在打开时供气瓶向活塞腔充气以启动活塞缸，电磁阀和驱动电机连接有控制器；活塞缸包括固定在工作斗上的缸体及其内沿长轴方向滑动装配的活塞，活塞的一端连接有抽插连接在缸体一端的端盖上的拉杆，拉杆从缸体的端盖伸出，所述钩体包括转动连接在拉杆伸出端的钩挂滑轮，钩挂滑轮中部设有弧形缩颈段；活塞的另一端抵顶连接有锥形且小端朝向活塞的支撑套，支撑套的另一端抵顶连接在缸体内壁上凸设的环形台阶上，支撑套的套壁中空且充填有MR流体或ER流体。
2.根据权利要求1所述的高空作业保护系统，其特征在于，支撑套的内壁连接有向远离活塞方向拉动支撑套的拉簧。
3.根据权利要求1-2中任意一项所述的高空作业保护系统，其特征在于，气瓶位于活塞和端盖之间，气瓶固定在端盖上，气瓶有朝向活塞的第一瓶口及其上安装的第一电磁阀，气瓶朝向活塞的一端密封套接有固定在活塞上的活塞密封套。
4.根据权利要求3所述的高空作业保护系统，其特征在于，牵引体为中空的气管，气瓶朝向端盖的一端设有第二瓶口及其上安装的第二电磁阀，气瓶通过第二电磁阀连通有位于端盖外的中空针头，中空针头直立或倾斜的朝向钩挂滑轮。
5.根据权利要求4所述的高空作业保护系统，其特征在于，端盖上凸设有位于与挂钩滑轮正对位置处的凸台，凸台上开设有与钩挂滑轮的轮廓吻合互补的弧形凹槽，弧形凹槽的中段设有凹陷的弧形容纳槽，所述中空针头位于弧形容纳槽的最低处。
6.根据权利要求3所述的高空作业保护系统，其特征在于，活塞缸和卷筒之间设有安装在工作斗上并用于在控制器控制下夹紧牵引体而阻断气流的夹具。
7.根据权利要求3所述的高空作业保护系统，其特征在于，电力安全带的背部设有与牵引体相通的气道和对称设置在背部左右两侧的喷气口。
8.高空作业车，包括车体，其特征在于，车体上连接有如上述权利要求1-7中任意一项所述的高空作业保护系统。
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