电杆拉线安装辅助研制探讨.pdf

中国科技期刊数据库 工业 A 收稿日期：2023 年 12 月 21 日 作者简介：邓军闪（1995），男，苗族，贵州黔西南州兴义人，本科，工程师，研究方向为配电线路运行与检修。-20-电杆拉线安装辅助研制探讨 邓军闪 杨 忠 黄志清 杨光胜 刘一飞 贵州电网有限责任公司兴义供电局，贵州 兴义 562400 摘要：摘要：当前我国输配电线路还主要是使用水泥杆进行配电线路的架设，但是因为长时间的运行以及环境的不断变化，原来架设的水泥电线杆会发生倾斜等安全隐患，因此，经常需要工作人员对其进行相应的加固，从而保证输电线路的安全畅通，但是工作人员在加固存在隐患的水泥电线杆时需要登杆进行作业，这对于工作人员的安全存在很大的隐患，本文针对这一问题研究探讨一种辅助装置从而解决力上述问题，文章首先对研究实验及结构进行了细致的分析，同时通过 3 中应用案例证明本装置具有一定的实用性，通过应用实例展现出了本装置具有一定的优越性。关键词：关键词：配电网络；水泥电线杆；辅助装置；优越性 中图分类号：中图分类号：TM75 1 前景概述 现有的配电网设备运行中，混凝土电杆因长期运行或受运行环境影响，会出现安全隐患（如电杆纵向、横向裂纹、倾斜严重、杆塔基础垮塌等），电杆隐患问题在配电网较为普遍，控制措施需要加辅助拉线对电杆进行加固；对电线杆进行加固，工作人员需登杆作业挂接钢丝绳，作业前需对电杆做好临时拉线，目前安装临时拉线的方法同样需要登杆才能实施，但是因为电杆存在断裂、倾倒的可能，致使作业人员存在较高的高坠风险，显然，在作业过程中，其目的和实现手段存在自相矛盾，因此需要一种免登高的牵引设备来替代作业人员实现临时拉线。2 研究实验及结构原理 依据存在老化混凝土电线杆拉线加固时，需要作业人员登杆牵引拉线，致使作业人员存在较高的高坠风险的问题，研究一种电杆拉线安装辅助装置。研制 S 型挂钩，S 型挂钩包含上钩部位、下钩部位、固定滑块、滑轮。S 型挂钩的上钩部位和下钩部位都设置闭锁弹片，防止 S 型挂钩和钢丝绳卡头的脱落，S 型挂钩的下钩部位为双勾型，作业人员在地面使用带固定滑块的绝缘操作杆，将 S 型挂钩卡入绝缘操作杆的固定滑块中，地面人员通过举起绝缘操作杆将 S 型挂钩挂在横担的穿心螺杆上1。研制钢丝绳卡头，钢丝绳卡头设置横杆和圆环，横杆可以放入 S 型挂钩的下钩部位，圆环可以与拉线的上把连接。研制牵引绳挂钩，工作人员在地面上，首先将牵引绳的中部固定在牵引绳挂钩上，将连接好拉线的钢丝绳卡头横杆放入牵引绳挂钩中，通过拉牵引绳将钢丝绳卡头横杆放入 S 型挂钩的下钩部位，然后反向拉牵引绳将牵引绳挂钩收回地面。研制顶杆固定滑块，上端设置卡槽，设计成榫卯结构，可以和 S 型挂钩的固定滑块相契合，下端通过悬拧与绝缘杆顶端连接。具体结构原理如下：本方案是一种电杆拉线安装辅助装置，包括挂接机构，其包括第一挂钩，以及安装于所述第一挂钩上的第一防脱组件和第二防脱组件；牵引机构，其包括拉线，以及与所述拉线连接的第二挂钩，且所述拉线与第一挂钩通过滑轮连接。第一挂钩由两个 S 型单体组成，第一挂钩内通过固定块连接，且所述固定块侧壁开设有燕尾槽，第一挂钩内连接有两对滑轮，且所述拉线穿过滑轮之间。第一防脱组件，其包括挡板，挡板一端与第一挂钩铰接，挡板另一端与钩尖内侧搭接，挡板与第一挂钩之间设置有扭簧。第二防脱组件，其包括叶轮，叶轮的两端沿其轴向设置有短管，且两短管外壁分别套接有单向轴承和普通轴承，单向轴承外环外壁、内环内壁和短管外壁匹配开设有键槽2。位于叶轮一侧，第一挂钩沿其轴向插接有插杆，且插杆的两端均连接有端盖，单向轴承与短管之间键中国科技期刊数据库 工业 A-21-槽连接有方键，且方键一端与一个端盖固定连接；位于所述叶轮另一侧，短管连接有螺口，且一个所述端盖与螺口螺纹匹配，插杆位于该端盖与螺口之间套接有弹簧。叶轮内开设有空腔，且所述空腔包括第一腔室和第二腔室，插杆位于第一腔室内套接有活塞环，且所述活塞环与第二腔室呈密封滑动匹配套接，插杆侧壁与第二腔室内壁之间填充有海绵，叶轮侧壁开设有出油孔和回流孔，且出油孔与第二腔室连通，回流孔与第一腔室连通，叶轮两侧均设置有密封圈，且密封圈套接短管、出油孔和回流孔。叶轮与第一挂钩的钩尖套接，单向轴承和普通轴承套接于第一挂钩内，且插杆贯穿第一挂钩的钩尖。第二挂钩呈 Y 型，且第二挂钩挂接有 T 型的卡头，卡头底端挂接有钢丝绳。卡头外壁，位于中部开设有环形槽，且第二挂钩与环形槽匹配套接，卡头的两端均连接有导块，且导块呈锥台形，第二挂钩背面设置有压块，且拉线固定夹接于第二挂钩和压块之间。固定块的燕尾槽匹配套接有插块，插块固定插接有绝缘杆3。3 研究试验 3.1 研究实验 1 该实施例提供了一种电杆拉线201安装辅助装置，能实现免登高，替代作业人员实现混凝土电线杆 400临时拉线 201 的效果，其包括挂接机构 100，其包括第一挂钩 101，以及安装于第一挂钩 101 上的第一防脱组件 103 和第二防脱组件 104；牵引机构 200，其包括拉 图 1 电杆拉线安装辅助装置 线 201，以及与拉线 201 连接的第二挂钩 202，且拉线201 与第一挂钩 101 通过滑轮 101a 连接，第一挂钩 101作为转接件，用于与电线杆 400 上原有的横担 500 扣接，牵引机构 200 用于将钢丝绳 204 从地面向第一挂钩 101 牵引。具体的，第一防脱组件 103，其包括挡板 103a，挡板 103a 一端与第一挂钩 101 铰接，且挡板 103a 另一端与钩尖内侧搭接，挡板 103a 与第一挂钩 101 之间设置有扭簧 103b，该防脱组件为常见的防脱结构，通过扭簧103b保持挡板103a闭合，挂接时挤压挡板103a即可打开，挡板 103a 重新闭合即可防脱。第一挂钩 101 由两个 S 型单体组成，第一挂钩 101内通过固定块 102 连接，且固定块 102 侧壁开设有燕尾槽 102a，第一挂钩 101 内连接有两对滑轮 101a，且拉线 201 穿过滑轮 101a 之间，固定块 102 的燕尾槽102a 匹配套接有插块 301，插块 301 固定插接有绝缘杆 300，通过绝缘杆 300 顶端的插块 301 插入燕尾槽102a 中，用以举起第一挂钩 101，将其挂接在横担 500上4。图 2 电杆拉线安装辅助装置的整体结构示意图 在使用时，将两根拉线 201 分别穿过两对滑轮101a，操作绝缘杆 300 插接第一挂钩 101 将其举升，并利用第一防脱组件 103 与横担 500 扣接，向下扯绝缘杆 300，使得插块 301 与燕尾槽 102a 脱离，利用牵引机构 200 将钢丝绳 204 一端的卡头 203 与拉线 201连接，拉动拉线 201 提升卡头 203 和钢丝绳 204，直到卡头 203 两端圆柱部分滑落进第一挂钩 101 底部的钩槽内，并通过第二防脱组件 104 实现防脱，反向拉动拉线 201，使得牵引机构 200 撤出，再将钢丝绳 204拉紧与地面固定即可，此时通过钢丝绳204、卡头203、第一挂钩 101 和横担 500 牵制电线杆 400。综上，该用于电线杆 400 维护，临时钢丝绳 204拉固用的牵引装置，能够免登杆实现钢丝绳 204 与电线杆 400 的横担 500 连接，免除了人工登杆进行临时中国科技期刊数据库 工业 A-22-拉固存在的高坠风险。3.2 研究实验 2 该实施例提供了电杆拉线 201 安装辅助装置的第二防脱组件 104，解决了第一挂钩 101 在悬挂的不稳定状态下，钢丝绳 204 的卡头 203 与第一挂钩 101 安全挂接的问题，其包括第二防脱组件 104，其包括叶轮104a，叶轮 104a 的两端沿其轴向设置有短管 104a-1，且两短管104a-1外壁分别套接有单向轴承104b和普通轴承 104c，单向轴承 104b 外环外壁、内环内壁和短管104a-1外壁匹配开设有键槽，通过键槽和方键104e-3，实现力的有效传递，同时也是通过控制方键 104e-3 的插接和脱开，控制叶轮 104a 的锁与解锁功能5。图 3 第二防脱组件的结构示意图 具体的，位于叶轮 104a 一侧，第一挂钩 101 沿其轴向插接有插杆 104d，且插杆 104d 的两端均连接有端盖 104e-1，单向轴承 104b 与短管 104a-1 之间键槽连接有方键 104e-3，且方键 104e-3 一端与一个端盖104e-1 固定连接；位于叶轮 104a 另一侧，短管 104a-1连接有螺口 104a-2，且一个端盖 104e-1 与螺口 104a-2螺纹匹配，插杆104d位于该端盖104e-1与螺口104a-2之间套接有弹簧 104e，叶轮 104a 与第一挂钩 101 的钩尖套接，单向轴承 104b 和普通轴承 104c 套接于第一挂钩 101 内，且插杆 104d 贯穿第一挂钩 101 的钩尖；通过沿插杆 104d 轴向拨动，控制单向轴承 104b内环内壁与短管 104a-1 外壁之间的方键 104e-3，拔出方键104e-3即解锁，叶轮104a不再受到单向轴承104b的单向限制，可自由旋转，此时可从第一挂钩 101 中取出卡头 203，而插入方键 104e-3，则叶轮 104a 通过短管 104a-1 受到单向轴承 104b 的单向限制，只能向第一挂钩 101 的钩槽内偏转，反向则锁止，从而使得卡头 203 只能推动叶轮 104a 旋转进入钩槽内，而不可反向脱出。图 4 第二防脱机构的结构剖视图 进一步的，叶轮 104a 内开设有空腔，且空腔包括第一腔室 104a-3 和第二腔室 104a-4，插杆 104d 位于第一腔室 104a-3 内套接有活塞环 104e-2，且活塞环104e-2 与第二腔室 104a-4 呈密封滑动匹配套接，插杆104d 侧壁与第二腔室 104a-4 内壁之间填充有海绵104f，叶轮 104a 侧壁开设有出油孔 104a-5 和回流孔104a-6，且出油孔 104a-5 与第二腔室 104a-4 连通，回流孔 104a-6 与第一腔室 104a-3 连通，叶轮 104a 两侧均设置有密封圈 104g，且密封圈 104g 套接短管104a-1、出油孔 104a-5 和回流孔 104a-6；该部分结构负责叶轮 104a 的润滑，在每一次推动插杆104d时（包括插杆104d通过弹簧104e回弹过程），都会通过活塞环 104e-2 挤压第二腔室 104a-4 内的海绵 104f，将其吸收的润滑油通过出油口挤出到叶轮104a 和轴承之间的间隙中，以及通过毛细作用渗透润滑到其他部分；需要注意的是，通过密封圈 104g 将叶轮 104a 和轴承之间的间隙封闭，一是避免灰尘进入间隙造成阻塞和磨损，二是迫使多余的油液从出油口挤出的润滑油通过回流孔 104a-6 回抽到第一腔室 104a-3 内，通过第一腔室 104a-3 与海绵 104f 接触重新吸收，避免油液外泄，减少油液用量，极大的延长了该装置的护周期，降低维护成本，提高装置可靠性；此处第一腔室 104a-3 还有气液分离的作用，多余的油液回流进第一腔室 104a-3 后下沉，而进入第一腔室 104a-3 的少量空气上浮，从而避免海绵 104f 中进入空气，进而使得后续挤压海绵 104f 时，能够有效的输出油液，避免出现泡沫所造成的润滑失效；中国科技期刊数据库 工业 A-23-上述的轴承连接和润滑功能，还共同为了一个目的，就是降低卡头 203 向第一挂钩 101 的沟槽内牵引时，叶轮 104a 旋转造成的阻力，例如，如果是普通的第一防脱组件 103，则势必会因扭簧 103b 的存在以及牵引过程中软连接而难以开启挡板 103a，导致第一挂钩 101 的摆荡甚至直接导致牵引挂接失败，因此通过超低旋转阻力的叶轮 104a，可保障卡头 203 顺利滑入沟槽并锁死。在使用时，通过牵引卡头 203，使得卡头203 沿第一挂钩 101 外壁滑动，推动叶轮 104a 旋转并滑入钩槽内，由于叶轮 104a 通过方键 104e-3 和单向轴承 104b 连接，因此受到单向轴承 104b 限制只能单向旋转，当卡头 203 进入钩槽后，叶轮 104a 随即遮挡钩槽的开口处，避免卡头 203 脱出，解锁时，只需要沿插杆 104d 轴向拨动，使得方键 104e-3 脱离单向轴承 104b 和短管 104a-1 部分实现解锁，叶轮 104a 不再受到单向轴承 104b 的单向限制，可自由旋转，此时可从第一挂钩 101 中取出卡头 203。综上，该装置能够在第一挂钩 101 悬挂的不稳定状态下，实现钢丝绳 204 的卡头 203 与钩槽顺畅低阻的装配效果，避免了挂钩摆荡、提高了牵引挂接的成功率。3.3 研究实验 3 该实施例提供了电杆拉线 201 安装辅助装置的牵引机构 200，实现了钢丝绳 204 和其卡头 203 向第一挂钩 101 牵引操作，以及达到稳定牵引的效果，其包括第二挂钩 202，第二挂钩 202 呈 Y 型，且第二挂钩 202挂接有 T 型的卡头 203，卡头 203 底端挂接有钢丝绳204，由第二挂钩 202 挂接卡头 203 对钢丝绳 204 进行牵引。具体的，卡头 203 外壁，位于中部开设有环形槽203a，且第二挂钩 202 与环形槽 203a 匹配套接，卡头203 的两端均连接有导块 203b，且导块 203b 呈锥台形，第二挂钩 202 背面设置有压块 202a，且拉线 201 固定夹接于第二挂钩 202 和压块 202a 之间，环形槽 203a用于避免卡头 203 相对第二挂钩 202 发生位置偏移，导块 203b 以及双拉线 201 均为了确保卡头 203 与第一挂钩 101 接触时，保持姿态稳定和正确。其余结构均与实施例 2 相同。使用时，将第二挂钩 202 与环形槽 203a 套接，通过压块 202a 与第二挂钩 202 夹紧拉线 201，由于拉线已经通过滑轮 101a 与第一挂钩 101 连接，因此通过拉动拉线 201，使得与拉线 201 固定装配的第二挂钩 202携带卡头 203 向第一挂钩 101 方向提升，直到卡头 203滑入钩槽内，此时即可反向拉动拉线 201，使得第二挂钩 202 脱离卡头 203 回收即可6。综上，该牵引机构 200 保障了牵引过程以及卡头203 与第一挂钩 101 连接的稳定性。4 效果分析 配电网设备运行中，混泥土电杆因长期运行或受运行环境影响，会出线安全隐患（如电杆纵向、横向裂纹、倾斜严重、杆塔基础垮塌等），需要加辅助拉线对电杆进行加固或电杆更换，作业前需对电杆做好临时拉线，本研究通过底面操作第一挂钩与横担扣接、地面牵引钢丝绳将其卡头与第一挂钩卡接，实现了通过钢丝绳、第一挂钩和横担牵制电线杆的拉固作业，能够免登杆实现钢丝绳与电线杆的横担连接，通过这种拉线安装辅助装置，实现作业人员在地面就能完成临时拉线的安装，提升作业的安全性，降低因倒杆、断杆造成作业人员高坠风险，减少安全事故的发生。免除了人工登杆进行临时拉固存在的高坠风险。5 结论 本文针对混凝土电杆因长期运行或受运行环境影响，会出现安全隐患（如电杆纵向、横向裂纹、倾斜严重、杆塔基础垮塌等），电杆隐患问题在配电网较为普遍，控制措施需要加辅助拉线对电杆进行加固；对电线杆进行加固，工作人员需登杆作业挂接钢丝绳所存在的安全隐患进行研究，设计出了一种电杆拉线安装辅助装置，解决了存在老化混凝土电线杆拉线加固时，需要作业人员登杆牵引拉线，致使作业人员存在较高的高坠风险的问题，通过 3 中应用案例的实际应用也验证了本研究具有一定的施工优势与安全优势，本研究值得在本行业内进行大范围的推广。参考文献 1王玉龙.一种电线杆防倾倒保护装置J.建筑工人,2022,43(10):24-25.中国科技期刊数据库 工业 A-24-2刘格娅,孙晓.电线杆J.红蜻蜓,2022(28):28.3陈亚峰,李彩霞,孙奇勇,等.一种履带式多作用水泥电线杆架设作业车J.中国科技信息,2021(13):32-33.4童勇.一种电线杆生产工艺M.广西:广西北海精一电力器材有限责任公司,2019.5陈日丽.一种可重复使用的防倒电线杆的研发M.广西:广西中久电力科技有限责任公司,2019.6杜长彪,郝光香,王兴国.新型电线杆攀爬器的研究J.高师理科学刊,2019,39(02):46-47.