CN114105042A - 一种gis设备搬运装置 - Google Patents

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赵建永
王晓敏
徐维力
李伯明
宋彧
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Abstract

本发明公开了一种GIS设备搬运装置，涉及电网施工搬运工具领域。变电站内空间小，GIS设备安装施工时，大型的吊装与搬运机械通常无法使用，搬运时先需人力撬棒方式和人力推拉或卷扬机牵引到安装位置，在室内顶升、移动、转向困难，作业强度大、安全风险高。本发明包括万向轮机构、驱动轮机构和横梁倾角传感器，万向轮机构包括第一夹持座、集成式液压千斤顶和万向轮装置，驱动轮机构包括第二夹持座、集成式穿心液压千斤顶、穿心轴、转向操作手柄和驱动轮装置，集成式液压千斤顶、集成式穿心液压千斤顶和驱动轮装置均通过遥控操作装置遥控驱动。实现GIS设备顶升、移动及转向，操作方便，顶升和移动时无需人力，降低了作业的劳动强度。

Description

一种GIS设备搬运装置
技术领域
本发明涉及电网施工搬运工具领域，尤其涉及一种GIS设备搬运装置。
背景技术
在高压、超高压及特高压电网中，由断路器、隔离开关、互感器、避雷器、母线、连接件和出线终端等设备封装组成的GIS气体绝缘组合电器由于结构紧凑、占地面积小、运行可靠性高、维护工作量少、配置灵活而被广泛应用。由于其具有的诸多特性，多层室内布置的GIS方案被越来越多的在新建变电站内采用。随着电压等级与输送容量的提升，相应电网GIS设备尺寸重量也不断攀升，一台大型GIS设备外观尺寸可达8.0×2.0×3.0米,重量可达12吨。受限于变电站内的空间，在GIS设备建设安装施工或设备检修时，大型的吊装与搬运机械通常无法使用；而受限于工程造价的影响，室内常用的起重机械如行车通常不会为搬运GIS设备而专门建造。因此，当前情况下，大部分GIS设备室内搬运有着不小的难度。
目前电网GIS设备通常被分段封装在一个用15号至20号H型钢制成矩形框架内，为缩小设备尺寸、方便紧凑拼接，目前GIS设备都没有设计专用顶升点，矩形框架均为直接落地型式。在大型GIS设备室内搬运时，搬运时通常先需在设备框架底梁与基础间找到一处稍大的间隙，将撬棒伸入间隙处，依靠人力多次撬动，将间隙扩大到约5厘米；再放入爪式液压千斤顶，通过摇杆操作将设备顶升到10厘米，再在底部放入排架滚杠或搬运坦克车，通过人力推拉或卷扬机牵引移位到安装位置；最后通过使用爪式液压千斤顶、撬棒方式使设备降落在基础平台上。这种传统的起升方式将起升和设备推进两个系统的作业分离，导致GIS设备搬运作业流程较长，而且工人劳动强度大，作业安全风险较高。
发明内容
本发明要解决的技术问题和提出的技术任务是对现有技术方案进行完善与改进，提供一种GIS设备搬运装置，以方便实现在室内有限空间内对GIS设备在室内顶升、转向和移动为目的。为此，本发明采取以下技术方案。
一种GIS设备搬运装置，包括多个可顶升及随动转向的万向轮机构和多个可顶升及移动驱动的驱动轮机构，所述的万向轮机构包括用于夹持固定在H型钢制作的GIS设备底座上的第一夹持座、用于进行顶升的集成式液压千斤顶、用于移动且可360度自由旋转的万向轮装置，所述的第一夹持座连接于集成式液压千斤顶的缸体上，集成式液压千斤顶的活塞能向下伸出于缸体，所述的万向轮装置连接于集成式液压千斤顶的活塞下端；所述的驱动轮机构包括用于夹持固定在H型钢制作的GIS设备底座上的第二夹持座、用于进行顶升的集成式穿心液压千斤顶、用于移动驱动的驱动轮装置，所述的第二夹持座连接于集成式穿心液压千斤顶的缸体上，集成式穿心液压千斤顶的活塞向下伸出于缸体，并通过平面推力轴承与下面的驱动轮装置可转动连接，所述的集成式穿心液压千斤顶中间设有竖向的穿心轴，所述的穿心轴向下穿过平面推力轴承的中心孔后与驱动轮装置固定连接，穿心轴的上端设有转向操作手柄，转向操作手柄上有前进倒退及调速控制开关，所述的穿心轴与集成式穿心液压千斤顶和平面推力轴承之间为转动配合，所述的集成式液压千斤顶、集成式穿心液压千斤顶均通过遥控操作装置遥控驱动升降，驱动轮装置通过控制开关驱动前进或倒退；两套万向轮机构与两套驱动轮机构对应通过第一夹持座和第二夹持座与GIS设备底座的H钢连接固定，万向轮机构与驱动轮机构呈两两成对角分布。使用时，先通过遥控操作装置驱动集成式液压千斤顶和集成式穿心液压千斤顶进行顶升，使GIS设备底座整体离地5-10厘米，再通过转向操作手柄上的控制开关控制驱动轮机构行走移动。GIS设备需要转向时，通过转向操作手柄人工控制转向，即可实现GIS设备的前进、后退、斜移及转向旋转，装置结构简单，操作方便，在顶升和推进过程中都无需人力，大大降低了作业的劳动强度，显著提升了安全性。
作为优选技术手段：所述的第二夹持座包括夹持部和千斤顶连接部，所述的夹持部上设有与H型钢的水平上翼板外侧相配的水平槽和用于防止H型钢与夹持部脱离的防脱限位钉，H型钢与水平槽相配插入后，防脱限位钉竖向从上往下插于夹持部在H型钢的内侧位置处，防脱限位钉的下端紧贴H型钢的内侧，所述的第一夹持座与第二夹持座的形状尺寸完全相同。该结构可有效实现万向轮机构和驱动轮机构与GIS设备底座的连接固定，防脱限位钉可有效防止装置脱离。
作为优选技术手段：所述的千斤顶连接部上设有竖向贯穿的千斤顶固定孔，所述的千斤顶固定孔为上小下大的锥孔，所述的千斤顶固定孔与集成式液压千斤顶或集成式穿心液压千斤顶紧配。锥孔相配，可有效实现千斤顶与GIS设备底座的承压和紧配，结构简单，支撑能力强。
作为优选技术手段：所述的集成式液压千斤顶和集成式穿心液压千斤顶均自带可充电式电池与小型高压油泵，设有的小型皮囊式储油箱，并通过无线继电器与遥控操作装置无线连接。采用该种集成式液压千斤顶可直接市场购买，避免人工操作所需要的劳动强度，可实现遥控操作。
作为优选技术手段：还包括多个设于GIS设备底座上的横梁倾角传感器，横梁倾角传感器与遥控操作装置无线连接。可实现对底座倾斜度的检测和反馈，并通过控制千斤顶的同步顶升与降落动作，避免出现GIS设备发生倾斜，保证良好的姿态。
作为优选技术手段：所述的驱动轮装置包括驱动轮架、驱动轮、驱动电机、直流电源和与遥控操作装置无线连接的无线继电器，所述的直流电源和无线继电器与驱动电机连接，所述的驱动电机通过减速齿轮组与驱动轮传动连接，所述的驱动轮可转动地连接于驱动轮架的下部，所述的驱动电机连接固定于驱动轮架的上部外侧，所述的第二夹持座的侧面连接有电源支架，所述的直流电源设置于电源支架上。有效实现驱动轮的行走驱动。
作为优选技术手段：所述的减速齿轮组包括主动齿轮和从动齿轮，所述的主动齿轮通过其中心孔与驱动电机的输出轴连接固定，驱动电机的输出轴的端部可转动地连接于驱动轮架上，所述的从动齿轮通过其中心孔与驱动轮的中心转轴连接固定，驱动轮的中心转轴的两端可转动地连接于驱动轮架上。实现减速齿轮组的传动结构。
作为优选技术手段：所述的集成式穿心液压千斤顶的活塞下端和驱动轮架的上端均设有方形钢板，所述的平面推力轴承的上圈和下圈分别以过盈配合方式嵌于上下两块方形钢板上设置的轴承圈槽内。实现平面推力轴承的转向连接结构。
作为优选技术手段：所述的万向轮装置采用可360°自由转动的MC尼龙重载万向轮。MC尼龙重载万向轮成本底，支撑能力强。
作为优选技术手段：所述的第一夹持座和第二夹持座采用的材料均为7075高强度铝合金。强度高，重量轻，便于携带。
有益效果：本装置可方便实现对GIS设备的顶升、移动和转向操作，结构简单，重量轻，操作及携带搬运方便，对GIS设备底座的夹持牢固可靠，安全性强，有效降低了GIS设备在室内搬运的劳动作业强度，提升了作业安全性。
附图说明
图1是本发明使用示意图。
图2是本发明驱动轮机构结构示意图。
图3是本发明万向轮机构结构示意图。
图4是本发明驱动轮机构爆破示意图。
图5是本发明第二夹持座结构示意图。
图中：1、驱动轮机构；2、万向轮机构；3、GIS设备底座；4、GIS设备；101、第二夹持座；102、集成式穿心液压千斤顶；103、驱动轮装置；104、穿心轴；105、转向操作手柄；106、防脱限位钉；107、平面推力轴承；201、第一夹持座；202、集成式液压千斤顶；203、万向轮装置；10101、水平槽；10102、千斤顶固定孔；10301、驱动轮架；10302、驱动轮；10303、驱动电机；10304、直流电源；10305、电源支架；10306、主动齿轮；10307、从动齿轮；10308、输出轴；10309、中心转轴。
具体实施方式
以下结合说明书附图对本发明的技术方案做进一步的详细说明。
如图1-5所示，一种GIS设备搬运装置，包括两个可顶升及被动转向的万向轮机构2和两个可顶升及移动驱动的驱动轮机构1，万向轮机构2包括用于夹持固定在H型钢制作的GIS设备底座3上的第一夹持座201、用于进行顶升的集成式液压千斤顶202、用于移动且可360度自由旋转的万向轮装置203，第一夹持座201连接于集成式液压千斤顶202的缸体上，集成式液压千斤顶202的活塞向下伸出于缸体，万向轮装置203连接于集成式液压千斤顶202的活塞下端；驱动轮机构1包括用于夹持固定在H型钢制作的GIS设备底座3上的第二夹持座101、用于进行顶升的集成式穿心液压千斤顶102、用于移动驱动的驱动轮装置103，第二夹持座101连接于集成式穿心液压千斤顶102的缸体上，集成式穿心液压千斤顶102的活塞向下伸出于缸体，并通过平面推力轴承107与下面的驱动轮装置103可转动连接，集成式穿心液压千斤顶102中间设有竖向的穿心轴104，穿心轴104向下穿过平面推力轴承107的中心孔后与驱动轮装置103固定连接，穿心轴104的上端设有转向操作手柄105，穿心轴104与集成式穿心液压千斤顶102和平面推力轴承107之间为转动配合，集成式液压千斤顶202、集成式穿心液压千斤顶102和驱动轮装置103均通过遥控操作装置遥控驱动。
为了实现万向轮机构2和驱动轮机构1与GIS设备底座3的连接固定，，第二夹持座101包括夹持部和千斤顶连接部，夹持部上设有与H型钢的水平上板外侧相配的水平槽10101和用于防止H型钢与夹持部脱离的防脱限位钉106，H型钢与水平槽10101相配插入后，防脱限位钉106竖向从上往下插于夹持部在H型钢的内侧位置处，防脱限位钉106的下端紧贴于H型钢的内侧。该结构可有效实现万向轮机构2和驱动轮机构1与GIS设备底座3的连接固定，防脱限位钉106可有效防止装置脱离。
为了实现较强的支撑结构，千斤顶连接部上设有竖向贯穿的千斤顶固定孔10102，千斤顶固定孔10102为上小下大的锥孔，千斤顶固定孔10102与集成式液压千斤顶202或集成式穿心液压千斤顶102紧配。锥孔相配，可有效实现千斤顶与GIS设备底座3的承压和紧配，结构简单，支撑能力强。
为了减轻人力劳动强度，集成式液压千斤顶202和集成式穿心液压千斤顶102均自带可充电式电池与小型高压油泵，设有的小型皮囊式储油箱，并通过无线继电器与遥控操作装置无线连接。采用该种集成式液压千斤顶202可直接市场购买，可实现遥控操作。
为了保证GIS设备良好的水平姿态，还包括设于GIS设备底座3上的横梁倾角传感器，横梁倾角传感器与遥控操作装置无线连接。可实现对底座倾斜度的检测和反馈，并通过控制千斤顶的同步顶升与降落动作，避免出现GIS设备底座3的倾斜，保证良好的水平姿态，本实例中，横梁倾角传感器共四个，分别位于GIS设备底座3的四边。
为了实现驱动轮10302的行走驱动，驱动轮装置103包括驱动轮架10301、驱动轮10302、驱动电机10303、直流电源10304和与遥控操作装置无线连接的无线继电器，直流电源10304和无线继电器与驱动电机10303连接，驱动电机10303通过减速齿轮组与驱动轮10302传动连接，驱动轮10302可转动地连接于驱动轮架10301的下部，驱动电机10303连接固定于驱动轮架10301的上部外侧，第二夹持座101的侧面连接有电源支架10305，直流电源10304设置于电源支架10305上。有效实现驱动轮10302的行走驱动。
为了实现减速齿轮组的传动结构，减速齿轮组包括主动齿轮10306和从动齿轮10307，主动齿轮10306通过其中心孔与驱动电机10303的输出轴10308连接固定，驱动电机10303的输出轴10308的端部可转动地连接于驱动轮架10301上，从动齿轮通过其中心孔与驱动轮10302的中心转轴10309连接固定，驱动轮10302的中心转轴10309的两端可转动地连接于驱动轮架10301上。实现减速齿轮组的传动结构。
为了实现平面推力轴承107的转向连接结构，集成式穿心液压千斤顶102的活塞下端和驱动轮架10301的上端均设有方形钢板，平面推力轴承107的上圈和下圈以过盈配合方式嵌于上下两块方形钢板上设置的轴承圈槽内。实现平面推力轴承107的转向连接结构。
为了实现较高的性价比，万向轮装置203采用可360°自由转动的MC尼龙重载万向轮。可直接市场采购，成本底，支撑能力强，性价比高。
为了降低重量，本实例中，第一夹持座201和第二夹持座101采用的材料均为7075高强度铝合金。强度高，重量轻，便于携带。
本实例采用两个万向轮机构2和两个驱动轮机构1按对角布置设于GIS设备底座3的相对的两侧面，并通过第一夹持座201和第二夹持座101与GIS设备底座3的H钢连接固定，然后通过遥控操作装置驱动集成式液压千斤顶202和集成式穿心液压千斤顶102进行顶升，顶升到合理高度后，通过遥控操作装置控制驱动轮机构1行走移动，需要转向时，通过转向操作手柄105人工控制转向，即可实现GIS设备4的前进、后退及转向旋转，装置结构简单，操作方便，在顶升和推进过程中都无需人力，大大降低了作业的劳动强度，提升了安全性。
以上图1-5所示的一种GIS设备搬运装置是本发明的具体实施例，已经体现出本发明的实质性特点和进步，可根据实际的使用需要，在本发明的启示下，对其进行形状、结构等方面的等同修改，均在本方案的保护范围之列。

Claims (10)

1.一种GIS设备搬运装置，其特征在于：包括两套可顶升及随动转向的万向轮机构(2)和两套可顶升及移动驱动的驱动轮机构(1)，所述的万向轮机构(2)包括用于夹持固定在H型钢制作的GIS设备底座(3)上的第一夹持座(201)、用于进行顶升的集成式液压千斤顶(202)、用于移动且可360度自由旋转的万向轮装置(203)，所述的第一夹持座(201)连接于集成式液压千斤顶(202)的缸体上，集成式液压千斤顶(202)的活塞能向下伸出于缸体，所述的万向轮装置(203)连接于集成式液压千斤顶(202)的活塞下端；所述的驱动轮机构(1)包括用于夹持固定在H型钢制作的GIS设备底座(3)上的第二夹持座(101)、用于进行顶升的集成式穿心液压千斤顶(102)和用于移动驱动的驱动轮装置(103)，所述的第二夹持座(101)连接于集成式穿心液压千斤顶(102)的缸体上，集成式穿心液压千斤顶(102)的活塞向下伸出于缸体，并通过平面推力轴承(107)与下面的驱动轮装置(103)可转动连接，所述的集成式穿心液压千斤顶(102)中间设有竖向的穿心轴(104)，所述的穿心轴(104)向下穿过平面推力轴承(107)的中心孔后与驱动轮装置(103)固定连接，穿心轴(104)的上端设有转向操作手柄(105)，转向操作手柄(105)设有前进倒退及调速控制开关，所述的穿心轴(104)与集成式穿心液压千斤顶(102)和平面推力轴承(107)之间为转动配合，所述的集成式液压千斤顶(202)、集成式穿心液压千斤顶(102)均通过遥控操作装置遥控驱动升降，驱动轮装置(103)通过控制开关驱动前进或倒退；两套万向轮机构(2)与两套驱动轮机构(1)对应通过第一夹持座(201)和第二夹持座(101)与GIS设备底座(3)的H钢连接固定，万向轮机构(2)与驱动轮机构(1)呈两两成对角分布；使用时，先通过遥控操作装置驱动集成式液压千斤顶(202)和集成式穿心液压千斤顶(102)进行顶升，使GIS设备底座(3)整体离地5-10厘米，再通过转向操作手柄(105)上的控制开关控制驱动轮机构(1)行走移动；GIS设备需要转向时，通过转向操作手柄(105)人工控制转向，即可实现GIS设备的前进、后退、斜移及转向旋转。
2.根据权利要求1所述的一种GIS设备搬运装置，其特征在于：所述的第二夹持座(101)包括夹持部和千斤顶连接部，所述的夹持部上设有与H型钢的水平上翼板外侧相配的水平槽(10101)和用于防止H型钢与夹持部脱离的防脱限位钉(106)，H型钢与水平槽(10101)相配插入后，防脱限位钉(106)竖向从上往下插于夹持部在H型钢的内侧位置处，防脱限位钉(106)的下端紧贴H型钢的内侧，所述的第一夹持座(201)与第二夹持座(101)的形状尺寸完全相同。
3.根据权利要求2所述的一种GIS设备搬运装置，其特征在于：所述的千斤顶连接部上设有竖向贯穿的千斤顶固定孔(10102)，所述的千斤顶固定孔(10102)为上小下大的锥孔，所述的千斤顶固定孔(10102)与集成式液压千斤顶(202)或集成式穿心液压千斤顶(102)紧配。
4.根据权利要求1所述的一种GIS设备搬运装置，其特征在于：所述的集成式液压千斤顶(202)和集成式穿心液压千斤顶(102)均自带可充电式电池与小型高压油泵，设有的小型皮囊式储油箱，并通过无线继电器与遥控操作装置无线连接。
5.根据权利要求4所述的一种GIS设备搬运装置，其特征在于：还包括多个设于GIS设备底座(3)上的横梁倾角传感器，横梁倾角传感器与遥控操作装置无线连接。
6.根据权利要求1所述的一种GIS设备搬运装置，其特征在于：所述的驱动轮装置(103)包括驱动轮架(10301)、驱动轮(10302)、驱动电机(10303)、直流电源(10304)和与遥控操作装置无线连接的无线继电器，所述的直流电源(10304)和无线继电器与驱动电机(10303)连接，所述的驱动电机(10303)通过减速齿轮组与驱动轮(10302)传动连接，所述的驱动轮(10302)可转动地连接于驱动轮架(10301)的下部，所述的驱动电机(10303)连接固定于驱动轮架(10301)的上部外侧，所述的第二夹持座(101)的侧面连接有电源支架(10305)，所述的直流电源(10304)设置于电源支架(10305)上。
7.根据权利要求6所述的一种GIS设备搬运装置，其特征在于：所述的减速齿轮组包括主动齿轮(10306)和从动齿轮(10307)，所述的主动齿轮(10306)通过其中心孔与驱动电机(10303)的输出轴(10308)连接固定，驱动电机(10303)的输出轴(10308)的端部可转动地连接于驱动轮架(10301)上，所述的从动齿轮通过其中心孔与驱动轮(10302)的中心转轴(10309)连接固定，驱动轮(10302)的中心转轴(10309)的两端可转动地连接于驱动轮架(10301)上。
8.根据权利要求7所述的一种GIS设备搬运装置，其特征在于：所述的集成式穿心液压千斤顶(102)的活塞下端和驱动轮架(10301)的上端均设有方形钢板，所述的平面推力轴承(107)的上圈和下圈分别以过盈配合方式嵌于上下两块方形钢板上设置的轴承圈槽内。
9.根据权利要求1所述的一种GIS设备搬运装置，其特征在于：所述的万向轮装置(203)采用可360°自由转动的MC尼龙重载万向轮。
10.根据权利要求1所述的一种GIS设备搬运装置，其特征在于：所述的第一夹持座(201)和第二夹持座(101)采用的材料均为7075高强度铝合金。
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