CN205811497U - 一种集控式张力放线系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型设计为一种集控式张力放线系统，不再采用传统的由多台张力机组合的放线方式，而是设计由集控室单元，动力中心，执行单元组成一套系统进行张力放线的全新方式。一台集控室可以与一台动力中心及最多四台张力执行单元进行组合；可进行八分列导线同时展放。一种集控式张力放线系统，包括集控室，动力中心，执行单元，尾架单元，其中，集控室控制台与动力中心控制部分相连，动力中心张力输出口连接数台执行单元，尾架输出口连接数台尾架单元。

Description

一种集控式张力放线系统

技术领域

本发明属于机械控制领域，具体涉及一种集控智能张力放线系统。

背景技术

张力机作为张力放线施工的主力设备，虽然单台设备技术性能和控制方式这些年来有了一些改进，但传统的张力放线施工方式没有根本上的革新。特别需要指出的是，执行张力放线操作的的各个设备仍然采用一人一机的形式由其操作人员独立进行操作。考虑到实际放线施工时，特别是在张力场，需要多台设备同时工作才能承担完整一相子导线的展放任务。以目前的特高压电网为例，特高压电网主要采用两种模式，分别是为±800kV直流及1000kV交流，其中±800kV每相有6根子导线，1000kV每相有8根子导线，导线有1520mm²和1250mm²型式。根据导线展放技术要求，张力机轮径也需要加大至1850mm以上，考虑到设备整体尺寸和运输，单台张力机一次只能展放2根子导线，因此张力场需要3至4台张力机，加上展放导引钢丝绳的牵引机，张力场至少需要4至5台设备，每台设备需配备1至2名操作人员，在实际布场中，不仅需要考虑设备的摆放空间，而且需要兼顾操作人员的工作空间，场地布置难度大；除此之外，多台设备共同完成一件工作，这就要求各个设备配合默契，这就对现场的指挥人员和设备的实际操作人员提出了更高的要求。施工效率和安全可靠性除了受设备本身技术性能和质量的影响外，还非常依赖于操作人员之间的熟悉程度以及现场指挥人员和他们之间的配合。最后，在整个现场施工中，操作人员和施工设备夹杂其间，噪音大，灰尘大，操作人员的工作环境恶劣，不仅工作强度大，而且有很大的安全风险。

发明内容

本发明设计为一种全新的张力放线系统，不再采用传统的由多台张力机组合的放线方式，而是设计由集控室，动力中心，执行单元组成一套系统进行张力放线的全新方式。一台集控室可以与一台动力中心及最多四台张力执行单元进行组合；可进行八分裂导线同时展放。

一种集控式张力放线系统，包括集控室，动力中心，执行单元，尾架单元，其中，集控室控制台与动力中心控制部分相连，动力中心通过外接接口分别与数台执行单元以及尾架单元相连。

进一步的，集控室包括集控室外壳，吊耳，可开窗户，密封窗户，空调蒸发器，空调压缩机，前窗户，照明灯，集控室门，外接电气接口，检修门，底座，座椅，控制台；其中底座位于集控室外壳底部，空调压缩机位于集控室外壳外侧，集控室内设有空调蒸发器，控制台以及座椅，照明灯位于控制台上端；集控室与动力中心相连接，集控室布置RC12-10微处理器，集控室控制台仪表面板安装控制开关、操作手柄、操作旋钮、指示灯、两台集控显示器和一台工作场面监控器。

进一步的，动力中心包括动力部和控制部，动力部设有电瓶箱，液压油箱，发动机，分动箱，插装阀块，导线架节流阀，空滤器，主泵组，辅泵，风扇泵，柴油箱，散热器，其中动力中心由一台柴油发动机作为动力，通过分动箱带动主泵组及齿轮泵工作，各泵打出高压液压油通过液压插装阀块分配到各组外接液压接口通过液压管路为多组牵引或张力执行单元提供动力；散热器位于动力中心前端两侧。

控制部设有仪表箱，外接电气接口，外接液压接口，回油集合块；其中仪表箱设于动力中心右侧，动力中心右侧下方设有多组外接电气接口，动力中心前端两侧设有多组外接主液压接口，位于散热器下方；动力中心尾部设有多组外接辅助液压接口，位于油箱下方。

进一步的，执行单元包括机体部，由导向轮，导向轮支架，张力轮，支腿，拖钩，底盘，轮胎，地锚板，胶管盘组成；还包括传动装置、制动装置和外接液压接口和外接电气接口；其中，传动装置位于两相张力轮之间，外接动力系统装置位于执行单元尾部；传动转置包括马达，减速机；马达带动减速机，通过齿轮带动张力轮。

进一步的，尾架单元用于安装导线盘。

本发明设计为一种全新的张力放线系统，不再采用传统的由多台张力机组合的放线方式，而是设计由集控室，动力中心，执行单元组成一套系统进行张力放线的全新方式。一台集控室可以与一台动力中心及最多四台张力执行单元进行组合；可进行八分裂导线同时展放。

动力中心主要为系统提供动力，由一台柴油发动机作为动力通过一台分动箱带动两台主泵组及五台齿轮泵工作，各泵打出的高压液压油通过液压插装阀块分配到外接液压接口通过液压管路为牵引及张力执行单元提供动力。

张力执行单元主要用于张力放线作业，由两相张力轮组成，每相张力轮有各自的马达通过减速机及齿轮来驱动，张力执行单元设置有外接液压接口通过液压胶管与动力中心相连接，动力中心提供的动力可驱动每相张力轮正反转以实现牵引工况下的牵引与送线工作；在各种工况下可实现无级调速和安全制动。相比同功能张力机其结构简单，重量减轻，体积减小便于现场运输。

集控室主要用于对整个系统的操作，监视与控制。为保障操作人员安全，提供人性化操作环境，设计为独立的密闭的操作室。由一人在本室内完成多台设备的操作，操作室内的显示装置可实时显示张力放线装置的所有信息。操作室配备空调、座椅、照明、通讯及视频监控系统。箱房落地式结构。

尾架单元用于安装导线盘。

本发明的优点在于，突破现有张力机一机一动力的结构模式，一人一机的工作模式，发明了动力中心和执行单元，由集控室统一控制。高度集成化，指挥协同方便，故障点少，场地布置安排方便；单台重量轻，运输方便。

附图说明

图1为集控式张力放线系统总示意图。

图2为集控式张力放线系统动力中心主视图。

图3为集控式张力放线系统动力中心俯视图。

图4为集控式张力放线系统动力中心传动示意图。

图5为集控式张力放线系统集控室示意图。

图6为集控式张力放线系统执行单元主视图。

图7为集控式张力放线系统执行单元俯视图。

图8为集控式张力放线系统执行单元传动结构图。

图9为集控式张力放线系统尾架单元结构图。

图中001集控室，002动力中心，003执行单元，004尾架单元。

动力中心部分1电瓶箱，2后支腿，3尾架节流阀，4液压油箱，5吊点，6发动机，7仪表箱，8轮胎，9分动箱，10空滤器，11主泵(1)，12主泵(2)，13辅泵，14风扇泵，15柴油箱，16电缆接口，17、5-8轮张力输出口，18散热器(1),19散热器(2)，20前支腿，21拖钩，22插装阀块(1)，23、1-4轮张力输出口，24散热器(3)，25、插装阀块(2)，26回油集合块，27、1-8轮尾 架动力输出口，29、插装阀块1，30尾架1动力输入输出，31尾架2动力输入输出，32、1路张力输入输出，33、2路张力输入输出，34、3路张力输入输出，35、4路张力输入输出，36、散热器1-3，37、5路张力输入输出，38、6路张力输入输出，39、7路张力输入输出，40、1路张力输入输出，41尾架5动力输入输出，42尾架6动力输入输出，43插装阀块2，44、牵引输入输出2，45尾架8动力输入输出，46、尾架7动力输入输出，47、齿轮泵3-5，48、吸油滤油器4-7，49、主泵2，50、发动机及分动箱，51、回油滤油器，52、主泵1，53、吸油滤油器1-3，54、齿轮泵1-2，55、尾架4动力输入输出，56、尾架3动力输入输出，57、牵引输入输出1。

执行单元部分1’导向轮，2’导向轮支架，3’张力轮，4’传动部，5’前支腿，6’拖钩，7’胶管盘，8’底盘，9’轮胎，10’地锚，11’后支腿，12’胶管及电缆接口，13’马达1，14’减速机1，15’卷筒1，16’卷筒2，17’减速机2，18’马达2，19’接口面板，20’1轮进油，22’1轮制动，23’电缆接口，24’1、2轮马达壳体回油，25’2轮回油，26’2轮制动，27’1轮回油。

具体实施方式

下面结合说明书附图对本发明进行进一步阐述，应当说明的是，本优选实施方式仅用于更加清楚的解释实施方案，不做进一步约束。

如图1所示，一种集控式张力放线系统，包括集控室，动力中心，执行单元，尾架单元，其中，集控室控制台与动力中心控制部分相连，动力中心通过外接接口分别与数台执行单元以及尾架单元相连。将传统的张力机从一机一动力，一机一人的使用方法中脱离出来，使用一个动力中心，为多台执行单元提供动力，由一人在集控室即可操作整个放线系统。

图2、图3为动力中心结构示意图，图4为动力中心传动示意图。

动力中心设计由一台柴油发动机提供动力，发动机通过联轴器带动分动箱工作，一台分动箱带动两套主泵组及五台齿轮泵工作，主泵组打出的油通过集成插装阀块分配到各外接液压接口，通过液压胶管与牵引或张力执行单元连接；主泵变量控制手柄通过处理器控制主泵的排量大小及排量方向从而实现对张力或牵引执行单元的速度及牵引与送线的控制；张力控制旋钮通过处理器控制张力系统的压力来实现对张力执行单元的张力控制；两台齿轮泵打出的液压油通过集成插 装阀块分配到外接液压接口为八台导线架单元提供动力；三台齿轮泵为三套散热系统提供动力。

动力中心仪表箱控制系统如图所示。通过仪表箱内的控制手柄、旋钮和开关可以对动力中心液压系统的基本控制，相关的参数通过仪表箱内的显示器显示和观测。实际使用中，通过八组外接主液压接口可以控制八相张力轮的速度和方向，通过八组外接辅助液压接口可以控制八组导线架单元的压力。对应设置8组进油管路，出油管路，制动管路，同时对于支腿也设计一组进出油管路。

经过上述配置的动力中心其能力如下：

可以同时为4台双轮张力执行单元(8分裂张力放线)提供动力(各种规格)。

可以为1台180kN牵引执行单元或同时为2台90kN牵引执行单元提供动力。

可以同时为8台张力机导线架(8分裂张力放线)提供动力。

动力中心设计为单桥拖挂式结构；设有两只轮胎以便拖挂运输。

动力中心设置仪表箱，可以实现动力中心的发动机控制(启动，停止及调速)，两套主泵的工作控制及五台齿轮泵的工作压力控制；仪表箱中的显示器可显示动力中心发动机的各项工作参数及两台变量主泵与五台齿轮泵的工作状态。

动力中心设计了接收执行单元速度传感器信号插口，可显示张力执行单元的放线速度和放线里程。

动力中心设计了三套散热系统以便对整个液压系统进行散热确保系统正常工作。

动力中心设计有两台RC12-10处理器对整个系统进行控制，所有输入的指令及执行指令都由处理器来完成。

动力中心设计有两套集成液压插装阀块系统。

动力中心设计有前后支腿实现动力中心的调整及固定。

动力中心设计有一个吊点，可以单点起吊。

图5为集控室示意图。

集控智能张力放线系统集控室，包括吊耳，可开窗户，密封窗户，空调蒸发器，空调压缩机，座椅，控制台，雨刮器，前窗户，照明灯，可开启的检修门，底座，电缆接口，电源接口，集控室门，门把手，集控室，集控处理器，集控显示器。集控室外形尺寸2300mm*1700mm*2200mm，集控室采用全封闭式结构。具 有良好的隔热，隔音性能。集控室外围、内围钣金采用Q235A冷轧板，内饰材料采用吸热隔音的黑色真孔皮革。集控室为左右侧双开门，须配有锁紧装置。集控室左右两侧为可开启铝合金窗。集控室内装配备1.5P冷暖一体式民用空调。集控室内安装220V LED照明灯一盏，且位置合理，并带有开关。雨刷器为24V，雨刮器配喷水嘴，水壶，水管。集控室的座椅选择前后高低调节型的舒适座椅一套，两套可折叠座椅安装在集控室后墙壁。集控室根据甲方提供图纸制作操控台，根据图纸要求开启电缆接头操控箱。集控室内配置灭火器，玻璃破碎锤各一套。集控室前窗配置遮阳帘。集控室设有两台彩色显示器以实现系统数据实时显示。

具体显示参数如下：

1.发动机相关参数(转速、机油压力、水温、油门位置)；

2.八相张力轮预置及实际张力；

3.八相张力轮放线速度；

4.八相张力轮放线里程；

5.两套导线架系统工作压力；

6.两套动力系统工作压力；

集控室设置有以下操作功能；

1.一套动力装置的控制；

2.8相张力轮的张力调节。

3.2套牵引系统控制。

4.2套辅助系统控制。

集控室设有工作场面监视器一台可显示整个工作场面，对放线系统的工作情况可以进行有效监控。

集控室的全部控制开关、操作手柄、操作旋钮、指示灯、显示器等安装在集控室的控制台面板上，供操作人员控制、观察。集控室控制台是输入信号集中的地方，需要布置RC12-10微处理器，将所有控制指令等输入信号接入RC12-10微处理器的信号输入端。计算RC12-10微处理器输入口资源，1个RC12-10微处理器的输入口数量完全可以满足全部控制台面板上输入指令书要求，在集控单元布置1个RC12-10微处理器即可；所有控制手柄、旋钮及开关的信息都输入到集控室内的处理器内，该处理器及显示器通过“CAN"总线与动力中心的控制器相连结从 而实现对各执行单元的控制及显示信息共享。

图6、图7为集控式张力放线系统执行单元结构图；图8为集控式张力放线系统执行单元传动结构图。

集控张力放线系统执行单元，包括机体部，由导向轮，导向轮支架，张力轮，支腿，拖钩，底盘，轮胎，地锚板，胶管盘、传动装置、制动装置、外接液压接口和外接电气接口组成；其中，两相张力轮均通过张力轮轴安装于主梁上，导向轮支架位于执行单元后侧，与主梁连接，用于安装导向轮。张力执行单元设计由两相张力轮组成，每相张力轮有各自独立的传动装置，传动装置包括马达、减速机和传动齿轮副。执行单元不需要配置专门的动力系统，相比同功能张力机其结构简单，重量减轻，体积减小，便于现场运输，故障率低。

执行单元传动和制动装置，通过马达-减速机-减速机齿轮-张力轮齿轮-张力轮的次序传递动力，完成收放线工作。其中，马达和减速机之间配备制动装置，可以实现张力轮的可靠制动。

执行单元张力轮直径最大可至φ1850mm，可适应展放最大直径φ48mm导线的放线要求。

张力执行单元设置有液压外接接口，通过液压胶管与外接动力系统相连接，外接动力系统可驱动每相张力轮正反转以实现牵引工况下的牵引与送线工作；可实现无级调速和安全制动。

两相张力轮设置有并轮装置，可将两相张力轮连接合并成为一相张力轮，使其放线张力可达单相的两倍以满足特殊区段的张力放线要求。

张力执行单元设计为单桥拖挂式结构，设有两只轮胎以便拖挂运输。

张力执行单元各相张力轮安装了测速装置，通过外接电气接口与外接动力系统的处理器相接以便测出张力轮放线速度及放线里程。

张力执行单元设计有液压前后支腿及两个地锚板以实现执行单元的调整及固定。

张力执行单元顶部两侧设有吊点，用于张力执行单元起吊装卸。

张力执行单元设计了三套液压胶管存储盘，在设备非工作期间用以存放与外接动力系统连接的液压胶管。

图9为尾架单元示意图，尾架单元用于安装导线盘。

最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，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 (5)

1.一种集控式张力放线系统，其特征在于，包括集控室，动力中心，执行单元，尾架单元，其中，集控室控制台与动力中心控制部分相连，动力中心通过外接接口分别与数台执行单元以及尾架单元相连。

2.根据权利要求1所述的一种集控式张力放线系统，其特征在于，集控室包括集控室外壳，吊耳，可开窗户，密封窗户，空调蒸发器，空调压缩机，前窗户，照明灯，集控室门，外接电气接口，检修门，底座，座椅，控制台；其中底座位于集控室外壳底部，空调压缩机位于集控室外壳外侧，集控室内设有空调蒸发器，控制台以及座椅，照明灯位于控制台上端；集控室与动力中心相连接，集控室布置RC12-10微处理器，集控室控制台仪表面板安装控制开关、操作手柄、操作旋钮、指示灯、两台集控显示器和一台工作场面监控器。

3.根据权利要求1所述的一种集控式张力放线系统，其特征在于，动力中心包括动力部和控制部，动力部设有电瓶箱，液压油箱，发动机，分动箱，插装阀块，导线架节流阀，空滤器，主泵组，辅泵，风扇泵，柴油箱，散热器，其中动力中心由一台柴油发动机作为动力，通过分动箱带动主泵组及齿轮泵工作，各泵打出高压液压油通过液压插装阀块分配到各组外接液压接口通过液压管路为多组牵引或张力执行单元提供动力；散热器位于动力中心前端两侧；

控制部设有仪表箱，外接电气接口，外接液压接口，回油集合块；其中仪表箱设于动力中心右侧，动力中心右侧下方设有多组外接电气接口，动力中心前端两侧设有多组外接主液压接口，位于散热器下方；动力中心尾部设有多组外接辅助液压接口，位于油箱下方。

4.根据权利要求1所述的一种集控式张力放线系统，其特征在于，执行单元包括机体部，由导向轮，导向轮支架，张力轮，支腿，拖钩，底盘，轮胎，地锚板，胶管盘组成；还包括传动装置、制动装置和外接液压接口和外接电气接口；其中，传动装置位于两相张力轮之间，外接动力系统装置位于执行单元尾部；传动转置包括马达，减速机；马达带动减速机，通过齿轮带动张力轮。

5.根据权利要求1所述的一种集控式张力放线系统，其特征在于，尾架单元用于安装导线盘。