高空作業輕便絕緣站臺的制作方法

高空作業輕便絕緣站臺的制作方法
【專利摘要】本實用新型提供一種高空作業輕便絕緣站臺，包括動力傳動部分、桁架結構、支撐部分和限位裝置。動力傳動部分包括遙控器、機電控制柜、電機、蝸輪蝸桿減速器、卷輥及定滑輪系統。桁架結構包括行走萬向輪、底座、可調支撐腿、調節螺母、升降梯外框架和外扶梯。支撐部分包括升降梯內框架、內扶梯、工作平臺、平臺開板和圍欄。限位裝置包括限位開關和自鎖卡爪，所述限位開關包括安裝在外框架上方的限位開關觸頭和安裝在內框架上的限位塊，所述自鎖卡爪安裝在升降梯內框架上，可鉤住外框架的桁架。本實用新型提供的高空作業輕便絕緣站臺，能滿足安全規定及相關規范要求，不受施工范圍、停電范圍限制，其體積小、絕緣性能好，便于進行一次設備的更換。
【專利說明】高空作業輕便絕緣站臺

【技術領域】
[0001]本發明涉及電力維修設備領域，尤其涉及一種高空作業輕便絕緣站臺。

【背景技術】
[0002]隨著新時期、新形勢下社會經濟的快速發展，電力需求也在快速地增長，為了更好地滿足來自社會各方面的用電需求，電網每年都要進行大量的供電工程建設、設備技改、變電站擴建、設備換型等工作，電力部門工作人員在對設備進行安裝、更換、檢修時，通常存在高空作業受限難題，主要表現為:
[0003]1、現有的高空作業主要采用高空作業車或智能化液壓驅動裝置，存在體積大、笨重、移動不便等問題，只能小范圍的檢修，而進行相鄰高空作業時，得重新調整定位，給檢修帶來不便，檢修人員勞動強度明顯增加，且存在一定安全隱患；
[0004]2、在新建變電站、“整站檢修”模式下對變電站進行檢修時，高處作業裝置資源配置有限，資源緊張、存在工作現場多、工作條件限制、工期緊、瓷瓶設備不允許人員攀爬等難題；
[0005]3、現有的高空作業裝置受變電站現場帶電設備、環境、空間的限制，為確保作業裝置安全進入現場作業，則必須關停所有阻礙高處作業的相關帶電設備，對于突發性變電設備的故障排除、檢修更換，會造成一定的經濟損失，且部分新建變電站，由于考慮土地資源限制，站內設備布局緊湊，傳統高處作業裝置存在作業盲區。


【發明內容】

[0006]針對現有技術的缺陷，本發明旨在提供一種滿足安全規定及相關規范要求，在進行一次電氣設備施工時，不受施工范圍、停電范圍限制的高空作業輕便絕緣站臺，其體積小、絕緣性能好，便于進行一次設備的更換、檢修時能夠移動和穿越設備林立的變電站，適用于220kV及以下電壓等級的斷路器、電流互感器、電壓互感器、隔離開關等一次設備的安裝、檢修。
[0007]為了實現上述技術目的，本發明采用如下技術手段:一種高空作業輕便絕緣站臺，其特征在于:所述絕緣站臺包括動力傳動部分、桁架結構、支撐部分和限位裝置，其中:
[0008]所述動力傳動部分包括遙控器、機電控制柜、電機、蝸輪蝸桿減速器、卷輥及定滑輪系統，所述卷輥與電機之間通過蝸輪蝸桿減速器相連接，所述卷輥與定滑輪系統相互連接；
[0009]所述桁架結構包括行走萬向輪、底座、可調支撐腿、調節螺母、升降梯外框架和外扶梯，所述底座下部連接行走萬向輪和可調支撐腿，所述底座上部安裝升降梯外框架，所述調節螺母用于調節行走萬向輪的位置，所述升降梯外框架上安裝外扶梯；
[0010]所述支撐部分包括升降梯內框架、內扶梯、工作平臺、平臺開板和圍欄，所述定滑輪系統固定連接在升降梯外框架和升降梯內框架上，所述內扶梯安裝在升降梯內框架內部，所述升降梯內框架頂端安裝工作平臺，所述工作平臺包括底部的可開啟或關閉的平臺開板和周向的圍欄；
[0011]所述限位裝置包括限位開關和自鎖卡爪，所述限位開關包括安裝在外框架上方的限位開關觸頭和安裝在內框架上的限位塊，所述自鎖卡爪，所述自鎖卡爪安裝在升降梯內框架上,可鉤住外框架的桁架。
[0012]優選的，所述定滑輪系統包括第一滑輪組、第二滑輪組、第一滑輪傳動鏈和第二滑輪傳動鏈；所述第一滑輪組和第二滑輪組包括個數相同的滑輪；所述第一滑輪傳動鏈一端連接卷輥，另一端纏繞第一滑輪組；所述第二滑輪傳動鏈一端連接卷輥，另一端纏繞第二滑輪組；所述第一滑輪傳動鏈和第二滑輪傳動鏈的纏繞方式相同。
[0013]優選的，所述電機是三相異步電機。
[0014]優選的，所述限位裝置包括設備標識系統，所述設備標識系統是刻劃在內框架上的 4.5m、5.0m、5.5m、6.0m 四條刻線。
[0015]優選的，所述絕緣站臺的主體結構材料為環氧玻璃鋼。
[0016]優選的，所述工作平臺的圍欄包括窄圍欄和寬圍欄。
[0017]本發明的有益效果:本發明提供的高空作業輕便絕緣站臺，能滿足安全規定及相關規范要求，在進行一次電氣設備施工時，不受施工范圍、停電范圍限制，其體積小、絕緣性能好，便于進行一次設備的更換、檢修時能夠移動和穿越設備林立的變電站，適用于220kV及以下電壓等級的斷路器、電流互感器、電壓互感器、隔離開關等一次設備的安裝、檢修。本發明解決了現場高處作業不便的難題，提高了應急搶修能力，并實現了施工作業安全，降低勞動強度，提高勞動效率的目的。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0018]圖1是本發明完全收回、非工作狀態時的結構示意圖；
[0019]圖2是本發明完全展開、工作狀態時的結構示意圖；
[0020]圖3是本發明工作平臺的結構示意圖；
[0021]圖4是本發明限位開關的結構示意圖；
[0022]圖5是本發明自鎖卡爪的結構示意圖；
[0023]圖6是本發明設備標識系統的結構示意圖；
[0024]圖7是本發明滑輪傳動鏈繞線方式的結構示意圖；
[0025]其中，1、機電控制柜；2、三相異步電機；3、蝸輪蝸桿減速器；4、卷輥；5、行走萬向輪；6、底座；7、可調支撐腿；8、定滑輪系統；9、升降梯外框架；10、外扶梯；11、自鎖卡爪；12、限位開關；12a、限位開關觸頭；12b、限位塊；13、升降梯內框架；14、內扶梯；15、工作平臺；16、平臺開板；17、窄圍欄；18、寬圍欄；19、第一滑輪組；20、第二滑輪組；21、第一滑輪傳動鏈；22、第二滑輪傳動鏈；23、設備標識系統；24、內框架桁架；25、外框架桁架。

【具體實施方式】
[0026]以下結合附圖對本發明作進一步說明。
[0027]參照圖1和圖2所示，本發明提供的一種高空作業輕便絕緣站臺，包括動力傳動部分、桁架結構、支撐部分和限位裝置。所述動力傳動部分包括遙控器、機電控制柜1、電機、蝸輪蝸桿減速器3、卷輥4及定滑輪系統8。卷輥4與電機之間通過蝸輪蝸桿減速器3相連接，卷輥4與定滑輪系統8相互連接。作為更好的實施方式，所述電機是三相異步電機2。其中，所述定滑輪系統8包括第一滑輪組19、第二滑輪組20、第一滑輪傳動鏈21和第二滑輪傳動鏈22 ;所述第一滑輪組19和第二滑輪組20包括個數相同的滑輪；所述第一滑輪傳動鏈21 —端連接卷輥4，另一端纏繞第一滑輪組19 ;所述第二滑輪傳動鏈22 —端連接卷輥4，另一端纏繞第二滑輪組20 ;所述第一滑輪傳動鏈21和第二滑輪傳動鏈22的纏繞方式相同。
[0028]機械結構中常用的驅動方式包括電機驅動、液壓驅動、氣壓驅動等。每種驅動方式各有優缺。液壓驅動是以液體作為工作介質來傳遞動力的。一個完整的液壓系統由五個部分組成，即能源裝置、執行裝置、控制調節裝置、輔助裝置、液體。液壓由于其傳動力量大，易于傳遞及配置，在工業、民用行業應用廣泛。液壓系統的執行元件液壓缸和液壓馬達的作用是將液體的壓力能轉換為機械能，而獲得需要的直線往復運動或回轉運動。目前一些變電站、電網的高空作業采用的是液壓驅動的液壓升降平臺。這種類型的升降平臺可以達到較高的作業高度，然而由于液壓驅動需要液壓源，且其配套的執行機構較大，且結構復雜。勢必造成此類液壓平臺體積龐大且笨重，無法小范圍檢修，且成本較高等弊病。而且變電設備維護檢修過程對絕緣要求高，而液壓設備多為金屬設備，存在一定的安全隱患。氣壓驅動是以壓縮氣體為工作介質，靠氣體的壓力傳遞動力或信息的流體傳動。傳遞動力的系統是將壓縮氣體經由管道和控制閥輸送給氣動執行元件，把壓縮氣體的壓力能轉換為機械能而做功。氣壓驅動具備使用安全、無爆炸和電擊危險且氣壓源易取得等優點。然而和液壓驅動一樣，氣壓驅動配套的執行機構較大，且結構復雜。不符合輕便和經濟性的要求。而電機驅動具備體積小，驅動力較大，且設備運用在各類供電變電場所電源來源方便等優點。綜合以上分析，選用電機驅動作為動力源形式。選用的電機類型為三相異步電機2，并配套機電控制柜I以對三相異步電機2進行調速。
[0029]機械裝置中的傳動方式主要包括齒輪傳動、齒輪齒條傳動、帶輪傳動、鏈條傳動、滑輪系傳動等。而本發明的傳動裝置需要將旋轉運動轉化為直線升降運動，符合此條件的常用傳動形式為齒輪齒條傳動和滑輪系傳動。齒輪齒條傳動具備定位精度高、傳遞功率大等優點。然而其亦存在制作成本高以及長距離安裝精度要求高等缺陷。采用滑輪系傳動，雖然不能達到尺寸齒條傳動所具備的較高的傳動定位精度，然而其具備結構簡單，經濟成本較低，安裝方便等優勢。基于設計原則中的經濟性，簡便性，且升降高度定位精度無過高要求等，綜合考慮齒輪齒條傳動和滑輪系傳動的優缺點，本發明選用定滑輪系統傳動作為系統的傳動形式。定滑輪系統8與三相異步電機2之間采用蝸輪蝸桿減速器3相連接。
[0030]所述桁架結構包括行走萬向輪5、底座6、可調支撐腿7、調節螺母、升降梯外框架9和外扶梯10。所述底座6下部連接行走萬向輪5和可調支撐腿7，底座6上部安裝升降梯外框架9。調節螺母用于調節行走萬向輪5的位置，升降梯外框架9上安裝外扶梯10。
[0031]所述支撐部分包括升降梯內框架13、內扶梯14、工作平臺15、平臺開板16和圍欄，所述定滑輪系統8固定連接在升降梯外框架9和升降梯內框架13上，所述內扶梯14安裝在升降梯內框架13內，所述升降梯內框架13頂端安裝工作平臺15，所述工作平臺15包括底部的可開啟或關閉的平臺開板16和周向的圍欄。優選的，所述工作平臺的圍欄包括窄圍欄17和寬圍欄18。
[0032]依據人機工程學原理，操作平臺的設計應在保證安全性的前提下，盡量考慮操作人員的可操作性，且應具備一定的經濟性。基于以上幾點的考慮，綜合現有操作平臺的設計方式，設計的操作平臺結構如圖6所示。使用時，工作人員達到通過升降梯內框架13上的內扶梯14達到工作平臺16后只需翻開平臺開板16，將寬圍欄18、窄圍欄17組裝固定后，爬上工作平臺16，將平臺開板16鎖定后，即可開始作業。滿足了操作簡便快捷，且結構簡單的設計要求。
[0033]為提高絕緣站臺操作過程中的安全性和可靠性，應設置相關可靠性設備以提高絕緣站臺的安全性。本絕緣站臺共采用了限位開關12、自鎖卡爪11、設備標識系統23這三種可靠性設計。所述限位裝置包括限位開關12和自鎖卡爪11，所述限位開關12包括安裝在升降梯外框架9上方的限位開關觸頭12a和安裝在升降梯內框架13上的限位塊12b，所述自鎖卡爪11安裝在內框架桁架24上，可鉤住外框架桁架25。優選的，所述限位裝置還包括設備標識系統23，所述設備標識系統23是刻劃在內框架上的4.5m、5.0m, 5.5m、6.0m四條刻線。
[0034]限位開關12的作用是為防止絕緣站臺上升時超過設定的上升行程。限位開關12安裝在升降梯外框架9上方，當升降梯內框架13上升至極限位置時，升降梯內框架13上的限位塊12b觸動限位開關觸頭12a，限位開關12動作并發出信號，強制停止電機運作，絕緣站臺停止上升。
[0035]自鎖卡爪11安裝在升降梯內框架13的桁架上，當升降梯內框架13上升至某一高度時，按下遙控器上的鎖定按鈕，自鎖卡爪11開始作用，鉤住升降梯外框架9上的桁架，將絕緣站臺鎖定在此高度。絕緣站臺下降時，按下解除鎖定按鈕，自鎖卡爪11解鎖，再按下絕緣站臺下降按鈕，絕緣站臺復位。自鎖卡爪11的作用是為鎖定絕緣站臺某高度的位置，確保該高度下站臺安全性。
[0036]設備標識系統23是為方便升降操作而設計，操作人員在操控絕緣站臺時，可通過設備標識系統23實時反饋知曉絕緣站臺的即時升降高度，以方便高度定位。高度標識刻劃在內框架上，共有4.5m,5.0m,5.5m、6.0m四條刻線。當絕緣站臺上升時，升降梯內框架13上升。當某刻線與升降梯外框架9上端平齊時，即表明絕緣站臺已上升至此刻線所指示的高度。
[0037]為了獲得更好的絕緣效果，所述絕緣站臺的主體結構材料為環氧玻璃鋼。傳統的高空作業裝置為了保證牢固、穩定，常采用鋼結構或鋁合金結構，但出于安全考慮，變電站現場現已禁止使用金屬材料裝置，因此需選擇合適的站臺支架材料是本發明的關鍵點，且需綜合考慮絕緣性、輕便性、穩定性等。
[0038]在眾多絕緣材料中，一種絕緣材料玻璃鋼因其優異的機械性能、良好的絕緣性、耐腐蝕性、工藝性能優良、可設計性好及較好的經濟性等優點，已被廣泛地應用在絕緣結構件當中。其與其他金屬結構材料的材料密度、抗拉強度及比強度(單位密度下的拉伸強度)指標對比如下表I所示。
[0039]表I各類機械結構材料密度、抗拉強度及比強度性能對比
[0040] 材料名__拉伸強度_比強度_
高級合金鋼8.01280160
熱乳結構鋼7.8540050
LY12 鋁合金2.8420160
鑄鐵7,424032
玻璃鋼_1.73?1.8_290?500_160?280_
[0041]而基于其內部分子結構和化學成分，玻璃鋼又可劃分為環氧玻璃鋼、酚醛玻璃鋼和聚酯玻璃鋼。這三種玻璃鋼的材料密度、抗拉強度及比強度如下表2所示。
[0042]表2三種玻璃鋼的密度、抗拉強度及比強度性能對比
[0043]
材料名_55_拉伸強度_比強度_
環氧玻璃鋼 1.73 500 280 酚醛玻璃鋼 1.8 290 160 聚酯玻璃鋼_L8_290_160_
[0044]基于這三種玻璃鋼的綜合性能和經濟性考慮，選用環氧玻璃鋼作為絕緣站臺的主體結構材料。
[0045]本發明的工作過程如下:
[0046]整個絕緣站臺放置平穩后，將底座的四個可調支撐腿7撐開，并旋動調節螺母，使底座的行走萬向輪5離開地面，并調節整個絕緣站臺至完全水平，可用氣泡式水平儀來保證完全水平。
[0047]完成上述步驟后，按動遙控器的上升按鈕。機電控制柜I接到信號，三相異步電動機2開始正轉，通過蝸輪蝸桿減速器3將動力傳遞到卷輥4上，卷輥4將第一滑輪傳動鏈21和第二滑輪傳動鏈22卷繞，通過固連在升降梯外框架9和升降梯內框架13上的定滑輪系統8驅動升降梯內框架13升起。
[0048]升降梯內框架13升起到一定工作位置后，按下遙控器停止按鈕，升降梯內框架13上的自鎖卡爪11開始作用，鉤住升降梯外框架9上的桁架上，將升降梯內框架13鎖定在一定高度上。
[0049]高度調節完畢后，檢修工作人員開始沿著外扶梯10爬至升降梯外框架9上端，再爬上內扶梯14。爬到工作平臺15位置后，翻開平臺開板16，通過平臺開板16爬至工作平臺15上方。關閉并鎖定平臺開板16，開始檢修工作。
[0050]本發明設計的高空作業絕緣升降站臺主要具備以下技術特點:
[0051]1、樣機操作簡便，升降高度較高，高度可達6m;輕便小巧，自重只有100kg，底部設有行走萬向輪5，方便搬運；結構可靠安全，設計了限位開關12及自鎖卡爪11等裝置，提升了操作的安全性和可靠性。
[0052]2、將絕緣材料玻璃鋼應用到絕緣升降站臺的設計中，取得了絕緣性能好、結構強度高的良好效果。
[0053]本發明體積小巧、輕便，采用小型電瓶車即可進行裝卸、搬運。工作時占地面積小，適用于狹小的作業環境。主體結構采用了玻璃鋼為材料，在具備良好的絕緣性的同時，也兼備重量輕、結構強度高等特點。結構簡單，采用電機、蝸輪蝸桿減速器3及定向滑輪系統8為組合的動力傳動系統，相較于現有的液壓平臺，極大地降低了成本。設計了多處安全防護措施，包括可調支撐腿7、限位開關12、自鎖卡爪11等，極大地提高了操作人員的安全保障。
[0054]以上所述僅是本發明的優選實施方式，本發明的保護范圍并不僅局限于上述實施例，凡屬于本發明思路下的技術方案均屬于本發明的保護范圍。應當指出，對于本【技術領域】的普通技術人員來說，在不脫離本發明原理前提下的若干改進和潤飾，這些改進和潤飾也應視為本發明的保護范圍。
【權利要求】
1.一種高空作業輕便絕緣站臺，其特征在于:所述絕緣站臺包括動力傳動部分、祐1架結構、支撐部分和限位裝置，其中: 所述動力傳動部分包括遙控器、機電控制柜、電機、蝸輪蝸桿減速器、卷輥及定滑輪系統，所述卷輥與電機之間通過蝸輪蝸桿減速器相連接，所述卷輥與定滑輪系統相互連接； 所述桁架結構包括行走萬向輪、底座、可調支撐腿、調節螺母、升降梯外框架和外扶梯，所述底座下部連接行走萬向輪和可調支撐腿，所述底座上部安裝升降梯外框架，所述調節螺母用于調節行走萬向輪的位置，所述升降梯外框架上安裝外扶梯； 所述支撐部分包括升降梯內框架、內扶梯、工作平臺、平臺開板和圍欄，所述定滑輪系統固定連接在升降梯外框架和升降梯內框架上，所述內扶梯安裝在升降梯內框架內部，所述升降梯內框架頂端安裝工作平臺，所述工作平臺包括底部的可開啟或關閉的平臺開板和周向的圍欄； 所述限位裝置包括限位開關和自鎖卡爪，所述限位開關包括安裝在外框架上方的限位開關觸頭和安裝在內框架上的限位塊，所述自鎖卡爪，所述自鎖卡爪安裝在升降梯內框架上，可鉤住外框架的桁架。
2.根據權利要求1所述的高空作業輕便絕緣站臺，其特征在于:所述定滑輪系統包括第一滑輪組、第二滑輪組、第一滑輪傳動鏈和第二滑輪傳動鏈；所述第一滑輪組和第二滑輪組包括個數相同的滑輪；所述第一滑輪傳動鏈一端連接卷輥，另一端纏繞第一滑輪組；所述第二滑輪傳動鏈一端連接卷輥，另一端纏繞第二滑輪組；所述第一滑輪傳動鏈和第二滑輪傳動鏈的纏繞方式相同。
3.根據權利要求1所述的高空作業輕便絕緣站臺，其特征在于:所述電機是三相異步電機。
4.根據權利要求1所述的高空作業輕便絕緣站臺，其特征在于:所述限位裝置包括設備標識系統，所述設備標識系統是刻劃在內框架上的4.5m、5.0m,5.5m、6.0m四條刻線。
5.根據權利要求1所述的高空作業輕便絕緣站臺，其特征在于:所述絕緣站臺的主體結構材料為環氧玻璃鋼。
6.根據權利要求1所述的高空作業輕便絕緣站臺，其特征在于:所述工作平臺的圍欄包括窄圍欄和寬圍欄。
【文檔編號】B66F17/00GK203976337SQ201420246105
【公開日】2014年12月3日 申請日期:2014年5月14日 優先權日:2014年5月14日
【發明者】何權, 梁勇超, 黃建林, 蘇展, 伍藝 申請人:國網湖南省電力公司檢修公司