CN203079479U - 载人登塔设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种载人登塔设备，包括：设备机体，电气控制单元、驱动单元、制动单元、蓄电池以及机体固定件。电气控制单元、驱动单元、制动单元、蓄电池及机体固定件均通过螺栓固定于设备机体上；蓄电池用于提供动力源；驱动单元用于驱动载人登塔设备进行工作；制动单元通过螺栓固定于设备机体上，并与电气控制单元相连接，用于操作载人登塔设备停止工作；机体固定件包括：后导向轮、前导向轮、前导向轮支撑件、后导向轮支撑件；前导向轮支撑件的一端固定于设备机体上，其另一端通过螺栓连接前导向轮；后导向轮支撑件的一端固定于设备机体，其另一端通过螺栓连接后导向轮；载人登塔设备沿着由前导向轮及后导向轮所形成的导向方向运行。

Description

载人登塔设备

技术领域

本发明涉及电力系统中的输电铁塔的电力检修领域，尤其涉及一种登塔设备，具体的讲是一种载人登塔设备。

背景技术

随着电力行业的发展，输电线路的电压等级越来越高，输电铁塔的高度也越来越高，给输电线路的登塔检修工作带来了许多新的问题。为了解决高塔攀登作业所带来的难题，改善登塔检修作业手段和作业环境，近些年来，国网公司陆续在一些大型的跨江铁塔上尝试安装使用了载人升降设备，从结构和功能上主要分为井式电梯、施工升降机和铁塔攀爬机三种。

井式电梯和施工升降机是将现有的设备经过简单改造后安装在铁塔上的，这类设备自重达到了1～2吨，只能作为固定设施安装在铁塔下，铁塔周边需要建设围墙、房屋等设施，供工作人员看守保护设备。

井式电梯和施工升降机是我国首次在输电线路检修领域对载人升降方法进行探索和应用。但是，经过一段时间的使用和运行，发现井式电梯和施工升降机存在着明显的缺陷，最终仅在少量铁塔上试应用。其缺陷主要表现为：

①设备造价昂贵；

井式电梯和施工升降机都需要沿铁塔高度安装一条导轨才能使用，安装此类设备的铁塔高度一般都在200米以上，导轨的长度也将超过200米。对于一基高度为200米的铁塔，安装井式电梯或施工升降机及其导轨的价格将超过300万元。

②设备对铁塔安全性影响非常大；

由于井式电梯和施工升降机的体型较大，设备导轨的结构尺寸也非常大，增加了铁塔整体的挡风面积，给铁塔安全性带来了极大的影响。如果要安装使用此类设备，必须对铁塔的结构进行加强，间接的增加了铁塔自身的造价。

③现场需要配备电源；

井式电梯和施工升降机需要使用独立的外接电源，由于输电铁塔基本上都建设在地理位置复杂偏僻的区域，如果单独为使用设备而架设一条输电线路，又将进一步推高工程的造价。

④使用维护成本高昂；

由于井式电梯和施工升降机是在野外使用，作为塔下的固定设备，需要驻守专人看护，增加了额外的人力成本。此外，作为露天放置的设备，容易受到自然条件的破坏，现场维护保养条件较差，检修维护工作异常频繁繁琐，设备运行的可靠性难以保证，造成维护成本高昂。

鉴于上述设备的使用缺陷，国家电网公司于2006年立项，研制了一种满足电力行业使用要求的载人升降设备—铁塔攀爬机。该设备具有小巧轻便、可拆卸、易运输等特点，降低了设备对铁塔安全性的影响，解决了造价高昂、维护保养不便等问题。

铁塔攀爬机的出现基本上解决了120米以上高度的输电铁塔的登塔检修作业需求，但是，除了这些大型的超高铁塔，更多铁塔的高度在120米以下。这些铁塔自身强度较低，无法承受上述设备给铁塔增加的载荷，同时，这类铁塔的数量庞大，上述设备的造价又相对较高，如果普及使用，成本太高。

综上所述，井式电梯、施工升降机和铁塔攀爬机等设备，均无法满足电力行业中普通线路上输电铁塔对登塔设备的使用要求。具体表现在以下几个方面：

①设备对铁塔安全性影响很大；

上述三种升降设备中，铁塔攀爬机对铁塔的影响最小，但仍然无法满足普通铁塔的使用要求。

②设备造价太高，无法普及使用；

③设备重量大，2～3人无法完成作业；

④设备运输能力较差，高原地区、丘陵地区运输不便；

⑤设备体型较大，对运输空间要求较大，一般车辆无法装载运输；

现有的设备都使用了箱体式的吊笼结构，作业人员在吊笼内操作设备。这种结构形式有以下缺点：

①吊笼重量大，带来了运输不便、安装不便、对铁塔影响大、对导轨架结构要求高等问题，降低了设备的整体性能。

②吊笼结构复杂。

电梯和施工升降机作为民用设备在设计时需要考虑到乘员的主观感受，因此，电梯和施工升降机都设计成了封闭式吊笼，以减少设备噪音、恐高等因素对乘员的影响。但是，对于电力行业的检修维护人员，都是受过专业的高空带电作业培训，高空作业对他们没有任何心理影响，封闭式的吊笼结构对于电力行业的使用需求来说有些画蛇添足，反而因为结构的复杂而增加重量，给作业人员带来各种不便。

③吊笼结构设计呆板。

现有设备的吊笼采用了固定式的框架结构，体积大，占用运输空间大，现有的运输车辆难以利用，需要使用大型的运输车辆，给日常的检修维护工作带来了难题。

实用新型内容

鉴于现有技术所存在的缺陷，本实用新型的目的在于提供一种造价低、重量轻且安装拆卸方便的载人登塔设备。

所述载人登塔设备包括：设备机体，电气控制单元、驱动单元、制动单元、蓄电池以及机体固定件；

所述电气控制单元、所述驱动单元、所述制动单元、所述蓄电池以及所述机体固定件均通过螺栓固定于所述设备机体上；

其中，

所述蓄电池为所述载人登塔设备提供动力源；

所述驱动单元与所述电气控制单元连接，接收所述电气控制单元的控制以驱动所述载人登塔设备进行工作；

所述制动单元通过螺栓固定于所述设备机体上，并与所述电气控制单元相连接，接收所述电气控制单元的控制以操作所述载人登塔设备停止工作；

所述的机体固定件包括：前导向轮、前导向轮支撑件、后导向轮、后导向轮支撑件；其中，所述前导向轮支撑件的一端固定于所述设备机体上，所述前导向轮支撑件的另一端通过螺栓连接所述前导向轮；所述后导向轮支撑件的一端固定于所述设备机体，所述后导向轮支撑件的另一端通过螺栓连接所述后导向轮；所述载人登塔设备沿着由所述前导向轮及所述后导向轮所确定的导向方向运行。

优选的是，所述的驱动单元包括：齿轮端盖、驱动齿轮、套筒、减速器、电机；所述的套筒和所述减速器通过平键连接，在所述套筒上开键槽与所述驱动齿轮连接，并通过螺栓和齿轮端盖将所述驱动齿轮固定于所述套筒，所述减速器通过螺栓与所述电机相连接。

优选的是，所述载人登塔设备还包括：脚踏板，通过螺栓固定于所述设备机体上，作业人员蹬踏所述脚踏板登上所述载人登塔设备。

优选的是，所述载人登塔设备还包括：安全带扣环，设置于所述设备机体的上端，作业人员将安全带穿过所述安全带扣环以将身体固定于所述载人登塔设备。

优选的是，所述载人登塔设备还包括：行程开关，通过螺栓固定于所述设备机体上，当所述载人登塔设备运行到设定位置时，控制所述载人登塔设备自动停止。

优选的是，所述载人登塔设备还包括：防坠安全器，通过螺栓固定于所述设备机体上，当所述载人登塔设备沿导轨运行发生故障时，将所述载人登塔设备卡停在轨道上。

优选的是，所述电机的数目为两个，所述两个电机互为备份。

本实用新型的有益效果在于：该载人登塔设备具备以下优点：

1.设备对铁塔安全性影响小；

2.设备造价低，经济性好；

3.设备重量小，最多两个人即可完成作业；

4.设备分解后单件重量不超过10公斤，在条件恶劣的地理环境中可以方便运输，比如高原地区、丘陵地区；

5.传动采用双电机，设备重量分布合理，使得动力传输更加平稳；

6.设备自带防坠安全器和制动器，安全可靠，同时具备手动释放功能；

7.机体安装拆卸方便，一次拆装时间不超过5分钟，一台吊笼可供多基铁塔检修使用。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型实施例提供的载人登塔设备的主视图。

图2为本实用新型实施例提供的载人登塔设备的侧视图。

图3为本实用新型实施例提供的载人登塔设备的驱动单元的示意图。

图4为本实用新型实施例提供的载人登塔设备的应用场景的示意图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。

本实用新型实施例提供一种载人登塔设备。所述载人登塔设备包括：设备机体，电气控制单元、驱动单元、制动单元、蓄电池以及机体固定件；

所述电气控制单元、所述驱动单元、所述制动单元、所述蓄电池以及所述机体固定件均通过螺栓固定于所述设备机体上；

其中，

所述蓄电池为所述载人登塔设备提供动力源；

所述驱动单元与所述电气控制单元连接，接收所述电气控制单元的控制以驱动所述载人登塔设备进行工作；

所述制动单元通过螺栓固定于所述设备机体上，并与所述电气控制单元相连接，接收所述电气控制单元的控制以操作所述载人登塔设备停止工作；

所述的机体固定件包括：后导向轮、前导向轮、前导向轮支撑件、后导向轮支撑件；其中，所述前导向轮支撑件的一端固定于所述设备机体上，所述前导向轮支撑件的另一端通过螺栓连接所述前导向轮；所述后导向轮支撑件的一端固定于所述设备机体，所述后导向轮支撑件的另一端通过螺栓连接所述后导向轮；所述载人登塔设备沿着由所述前导向轮及所述后导向轮所确定的导向方向运行。

图1为本实用新型实施例提供的载人登塔设备的主视图。图2为本实用新型实施例提供的载人登塔设备的侧视图。请结合图1、图2一并参阅下文。

本实用新型中的设备主要由设备机体4、脚踏板7、蓄电池11、电气控制单元5、驱动单元6、制动单元2、防坠安全器3、行程开关8、安全带扣环9、前导向轮支架1A、前导向轮10A、后导向轮支架1B、后导向轮10B等部分组成。

设备机体4是设备的主框架结构，具有一定的强度，是设备的主要受力部件。所述电气控制单元5、所述驱动单元6、所述制动单元2、所述蓄电池11以及机体固定件均通过螺栓固定于所述设备机体4上。

所述驱动单元6与所述电气控制单元5连接，接收所述电气控制单元5的控制以驱动所述载人登塔设备进行工作；

所述制动单元2通过螺栓固定于所述设备机体4上，并与所述电气控制单元5相连接，接收所述电气控制单元5的控制以操作所述载人登塔设备停止工作；

所述的机体固定件包括：前导向轮10A、前导向轮支撑件1A、后导向轮10B、后导向轮支撑件1B；其中，所述前导向轮支撑件1A的一端固定于所述设备机体4上，所述前导向轮支撑件的另一端通过螺栓连接所述前导向轮10A；所述后导向轮支撑件1B的一端固定于所述设备机体4，所述后导向轮支撑件1B的另一端通过螺栓连接所述后导向轮10B；所述载人登塔设备沿着由所述前导向轮10A及所述后导向轮10B所确定的导向方向运行。

蓄电池11为所述载人登塔设备提供动力源。

电器控制单元5用于控制设备的正常运行，例如，向制动单元2发出控制指令，以控制载人登塔设备停止工作。

驱动单元6用于将机械能传递至齿轮齿条，最终实现运送设备和操作人员上下铁塔的功能。如图3所示，驱动单元6包括：齿轮端盖11、驱动齿轮12、套筒13、减速器15、电机16，所述的套筒13和减速器15通过平键连接，在所述套筒13上开键槽与驱动齿轮12连接，并通过螺栓和齿轮端盖11将驱动齿轮12固定于套筒13，所述的减速器15通过螺栓与电机23相连接，驱动单元6与设备机体4的连接是通过连接法兰14和减速器22上的通孔，使用螺栓紧固连接。

脚踏板7是通过螺栓固定于所述设备机体4上，作业人员蹬踏所述脚踏板7登上所述载人登塔设备。

制动单元2：当设备需要停止或动力消失时自动制动单元动作，防止设备坠落；当设备在高空中失去动力时，可以通过手动释放让设备降到地面上。

防坠安全器3是通过螺栓固定于所述设备机体上，为设备的安全运行提供保障，当所述载人登塔设备沿导轨运行发生故障时（例如，坠落事故发生），防坠安全器自动动作，将设备制停在导轨上，及时防止坠落事故的发生。本实用新型中，防坠安全器可采用基于销齿齿轮传动形式（这种销齿齿轮传动形式为现有的传动方式，再次不再赘述），销齿齿轮的传动形式类似于链轮链条传动，这种传动形式更适用于户外恶劣工况，且加工工艺简单，制造成本低，但是由于链条各链节之间可以转动，所以链条的整体刚度很差，无法在升降设备上使用。

行程开关8是通过螺栓固定于所述设备机体上，设备运行的限位装置，当设备运行到设定位置时，设备可以自动停止；

安全带扣环9设置于所述设备机体4的上端，作业人员通过安全带穿过安全带扣环9，并利用支架及前、后导向轮与设备机体4相连，保证设备运行过程中作业人员的安全。

所述电机的数目为两个（即：使用双电机），所述两个电机互为备份。

图4所示为本实用新型一实施方式的示意图，在该实施方式中包括导轨18和本载人登塔设备19，导轨18是本实用新型登塔设备运行的轨道。登塔设备2与导轨18通过登塔设备机体4的固定件的两组4个后导向轮10B、一组2个前导向轮10A进行连接。

登塔设备19在导轨18上升降时，作业人员的站在脚踏板7上，作业人员身上的安全带挂钩挂在扣环9上，保证作业人员与登塔设备18不脱离。蓄电池7为设备提供动力，驱动单元6通电转动带动驱动齿轮12，驱动齿轮12与销齿啮合进行传动，后导向轮10B和前导向轮10A在导向圆管上滚动，保证登塔设备19与导轨18在传动过程中不脱离。当作业人员在导轨上停止设备时，制动单元2失电制动把设备制停在导轨18上。在导轨18的两端都安装限位碰块，当登塔设备19运行到导轨的最下端或最上端，行程开关8碰触碰块，登塔设备18就停止运行，防止登塔设备18冲顶或者触地运行。

在本实用新型中，设备的结构采用了模块化设计，整个设备的由机体主体、脚踏板、蓄电池、电器控制单元、驱动单元、制动单元、防坠安全器、导向轮等标准化的部件组成，各部件安装拆卸方便，便于维修更换。

本实用新型的有益效果在于：该载人登塔设备具备以下优点：

1.设备对铁塔安全性影响小；

2.设备造价低，经济性好；

3.设备重量小，最多两个人即可完成作业；

4.设备分解后单件重量不超过10公斤，在条件恶劣的地理环境中可以方便运输，比如高原地区、丘陵地区；

5.传动采用双电机，设备重量分布合理，使得动力传输更加平稳；

6.设备自带防坠安全器和制动器，安全可靠，同时具备手动释放功能；

7.机体安装拆卸方便，一次拆装时间不超过5分钟，一台吊笼可供多基铁塔检修使用。

本领域技术人员可以理解附图只是一个优选实施例的示意图，本实用新型并不限于此。

本领域技术人员可以理解实施例中的各部件可以按照实施例描述进行分布于实施例的装置中，也可以进行相应变化位于不同于本实施例的一个或多个装置中。上述本实用新型实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。

本实用新型中应用了具体实施例对本实用新型的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本实用新型的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本实用新型的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本实用新型的限制。

Claims (7)

1.一种载人登塔设备，其特征在于，所述载人登塔设备包括：设备机体，电气控制单元、驱动单元、制动单元、蓄电池以及机体固定件； 

所述电气控制单元、所述驱动单元、所述制动单元、所述蓄电池以及所述机体固定件均通过螺栓固定于所述设备机体上； 

其中， 

所述蓄电池为所述载人登塔设备提供动力源； 

所述驱动单元与所述电气控制单元连接，接收所述电气控制单元的控制以驱动所述载人登塔设备进行工作； 

所述制动单元通过螺栓固定于所述设备机体上，并与所述电气控制单元相连接，接收所述电气控制单元的控制以操作所述载人登塔设备停止工作； 

所述的机体固定件包括：前导向轮、前导向轮支撑件、后导向轮、后导向轮支撑件；其中，所述前导向轮支撑件的一端固定于所述设备机体上，所述前导向轮支撑件的另一端通过螺栓连接所述前导向轮；所述后导向轮支撑件的一端固定于所述设备机体，所述后导向轮支撑件的另一端通过螺栓连接所述后导向轮；所述载人登塔设备沿着由所述前导向轮及所述后导向轮所确定的导向方向运行。 

2.如权利要求1所述的载人登塔设备，其特征在于，所述的驱动单元包括：齿轮端盖、驱动齿轮、套筒、减速器、电机； 

所述的套筒和所述减速器通过平键连接，在所述套筒上开键槽与所述驱动齿轮连接，并通过螺栓和齿轮端盖将所述驱动齿轮固定于所述套筒，所述减速器通过螺栓与所述电机相连接。 

3.如权利要求1所述的载人登塔设备，其特征在于，所述载人登塔设备还包括： 

脚踏板，通过螺栓固定于所述设备机体上，作业人员蹬踏所述脚踏板登 上所述载人登塔设备。 

4.如权利要求1所述的载人登塔设备，其特征在于，所述载人登塔设备还包括： 

安全带扣环，设置于所述设备机体的上端，作业人员将安全带穿过所述安全带扣环以将身体固定于所述载人登塔设备。 

5.如权利要求1所述的载人登塔设备，其特征在于，所述载人登塔设备还包括： 

行程开关，通过螺栓固定于所述设备机体上，当所述载人登塔设备运行到设定位置时，控制所述载人登塔设备自动停止。 

6.如权利要求1所述的载人登塔设备，其特征在于，所述载人登塔设备还包括： 

防坠安全器，通过螺栓固定于所述设备机体上，当所述载人登塔设备沿导轨运行发生故障时，将所述载人登塔设备卡停在轨道上。 

7.如权利要求2所述的载人登塔设备，其特征在于，所述电机的数目为两个，所述两个电机互为备份。 

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