爬塔助力装置

文档序号:177499 发布日期:2021-11-02 浏览:20次 >En<

阅读说明:本技术 爬塔助力装置 (Power assisting device for climbing tower ) 是由 陈岩 李文斐 李剑锋 李征 靳伟 陈秦超 王光远 李泽卿 王浩 王伟 于辉 王 于 2021-06-23 设计创作,主要内容包括:本发明提供了一种爬塔助力装置,属于电力维护设备技术领域,包括钩爪机构、压力感应机构、扣锁机构和爬升机构,钩爪机构用于钩挂在塔架的攀登部位;压力感应机构设在钩爪机构内侧,用于感应钩爪机构对攀登部位施加的作用力、并向外传递动作和/或信号;扣锁机构设在钩爪机构内侧,且与压力感应机构连接,用于根据压力感应机构向外传递动作或信号将钩爪机构扣锁在攀登部位上或解锁;爬升机构与钩爪机构连接,且用于与爬塔的人员或设备连接。本发明整个攀登爬升过程中,上升的力量基本都是通过爬升机构提供的,能够节省爬塔人员大量的体力,并且在爬塔人员被拉升的过程中扣锁机构可以将钩爪机构锁定在塔架上,能够大大提升爬塔的安全性。(The invention provides a power assisting device for climbing a tower, which belongs to the technical field of power maintenance equipment and comprises a claw mechanism, a pressure sensing mechanism, a buckling and locking mechanism and a climbing mechanism, wherein the claw mechanism is used for being hooked at a climbing part of a tower; the pressure sensing mechanism is arranged at the inner side of the claw mechanism and is used for sensing the acting force applied by the claw mechanism to the climbing part and transmitting action and/or signals outwards; the buckling and locking mechanism is arranged on the inner side of the claw mechanism, is connected with the pressure sensing mechanism and is used for buckling and locking or unlocking the claw mechanism on a climbing part according to the outward transmission action or signal of the pressure sensing mechanism; the climbing mechanism is connected with the claw mechanism and is used for being connected with a person or equipment for climbing the tower. In the whole climbing process, the lifting force is basically provided by the climbing mechanism, a large amount of physical power of a person climbing the tower can be saved, the hook claw mechanism can be locked on the tower frame by the locking mechanism in the process that the person climbing the tower is pulled up, and the safety of climbing the tower can be greatly improved.)

爬塔助力装置

技术领域

本发明属于电力维护设备技术领域,更具体地说,是涉及一种爬塔助力装置。

背景技术

架空输电线路的塔架是用来支持导线和避雷线的支持结构。使导线对地面、地物满足限距要求。并能承受导线、避雷线及本身的荷载及外荷载,塔架属于高耸钢结构,不定型产品,对工程情况的不同可以根据其要求由设计人员设计塔架架构。塔架的用途很广泛,主要用于工厂烟囱的支撑、大型建筑物支撑、水塔塔架、监控工程、通讯工程等其它特殊用途,电力塔架按其形状一般分为:酒杯型、猫头型、上字型、干字型和桶型五种,按用途分有:耐张塔、直线塔、转角塔、换位塔(更换导线相位位置塔)、终端塔和跨越塔等,它们的结构特点是各种塔型均属空间桁架结构,杆件主要由单根等边角钢或组合角钢组成,材料一般使用Q235(A3F)和Q345(16Mn)两种,杆件间连接采用粗制螺栓,靠螺栓受剪力连接,整个塔由角钢、连接钢板和螺栓组成,个别部件如塔脚等由几块钢板焊接成一个组合件,因此热镀锌防腐、运输和施工架设极为方便。对于m以下的塔架,在塔架的其中一根主材上设置脚钉,以方便施工作业人员登塔作业。

为保证电力运输的稳定,维护人员需要对输电线缆进行长期维护,由于塔架的高度通常较高,在进行维护时维护人员上塔的方式主要分为两种:通过塔架的脚钉进行攀爬和通过直升机直接送到塔架上。由于后者不仅成本高昂,而且局限性大,危险性也比较大,因此一般仅用于应急状况等特殊情况;而前者需要维护人员人工攀爬,攀爬时间比较久,需要消耗大量的体力,而且在天气不好的情况下存在较大的坠落风险。

发明内容

本发明的目的在于提供一种爬塔助力装置,以解决现有技术中存在的人力攀爬塔架费力且危险的技术问题。

为实现上述目的,本发明采用的技术方案是:提供一种爬塔助力装置,包括:

钩爪机构,用于钩挂在塔架的脚钉、扶手等攀登部位;

压力感应机构,设在钩爪机构内侧,用于感应钩爪机构对攀登部位施加的作用力、并向外传递动作和/或信号;

扣锁机构,设在钩爪机构内侧,且与压力感应机构连接,用于根据压力感应机构向外传递动作或信号将钩爪机构扣锁在攀登部位上或解锁;

爬升机构,与钩爪机构连接,且用于与爬塔的人员或设备连接,以根据压力感应机构向外传递的预设动作或预设信号牵引爬塔的人员移动。

在本发明的一个实施例中,扣锁机构和爬升机构均为电控部件,爬塔助力装置还包括控制器,控制器分别与压力感应机构、扣锁机构和爬升机构电连接,用于根据压力感应机构向外传递的信号对扣锁机构和爬升机构的动作进行控制。

在本发明的一个实施例中,扣锁机构在压力感应机构感应到的作用力在大于预设阈值后将钩爪机构扣锁在攀登部位上、并在作用力在小于预设阈值后将钩爪机构解锁;爬升机构在压力感应机构感应到的作用力大于预设阈值后牵引爬塔的人员或设备向上移动。

在本发明的一个实施例中,爬塔助力装置还包括延时模块,延时模块与控制器电连接,用于延迟或延长控制器对扣锁机构和爬升机构的动作进行控制的时间。

在本发明的一个实施例中,钩爪机构包括主钩体,压力感应机构包括:

感应滑杆,穿过并滑动设置在主钩体的钩部;

托板,设在主钩体的钩部内侧,且与感应滑杆位于主钩体内部的一端连接,用于承托攀登部位;

杠杆,中部与主钩体转动连接,一端与感应滑杆位于主钩体外部的一端连接,另一端与扣锁机构连接,用于将托板和感应滑杆上的运动传动至扣锁机构。

在本发明的一个实施例中,感应滑杆设在主钩体的钩部的底部,扣锁机构包括:

扣锁滑杆,穿设在主钩体一侧,且外端与杠杆转动连接,用于在杠杆的带动下与主钩体滑动配合,且在感应滑杆向外滑动时,杠杆的带动扣锁滑杆向内滑动;

弹性元件,两端分别与扣锁滑杆和主钩体连接,用于对扣锁滑杆提供向外滑动的弹力;

卡舌,设在扣锁滑杆内端,用于随着扣锁滑杆的向内滑动将主钩体的钩部封闭、以将攀登部位扣锁在主钩体的钩部。

在本发明的一个实施例中,压力感应机构还包括:

滑套,与杠杆端部连接;

换向滑杆,一端与扣锁滑杆转动连接,且中部与滑套滑动连接。

在本发明的一个实施例中,杠杆为曲杆结构;滑套与杠杆为一体式结构;扣锁滑杆与感应滑杆互相垂直设置;主钩体外部设有转动连接座,杠杆中部通过转动连接座与主钩体转动连接;托板为弧形板,弹性元件外部设有防护套,以防止弹性元件外露导致磨损或对操作人员造成伤害;防护套内设有用于在卡舌缩回时容纳卡舌和扣锁滑杆内端的空间。

在本发明的一个实施例中,钩爪机构包括主钩体,爬升机构包括:

齿条,与主钩体的尾部固定连接,且沿攀爬方向设置;

机壳,套设在齿条外部;

牵引结构,设在机壳上,用于对操作人员进行牵引;

齿轮,转动设置在机壳内,且与齿条相啮合;

驱动器,设在机壳内,且与齿轮连接,并与控制器电连接,用于根据控制器传递的控制信号控制齿轮的转动。

在本发明的一个实施例中,齿条远离主钩体的一端设有限位体,用于挡格机壳、以防止机壳从齿条上脱出;牵引结构包括用于操作人员握持的手柄或用于挂设安全带的挂环。

本发明提供的爬塔助力装置的有益效果在于:与现有技术相比,本发明在攀爬塔架时,操作人员采用握持或挂设安全带、连接件等方式与爬升机构形成连接,利用钩爪机构钩挂在塔架的脚钉、扶手等攀登部位,之后牵拉爬升机构使得压力感应机构感应到钩爪机构对攀登部位施加作用力,进而向外传递动作和/或信号,使扣锁机构将钩爪机构锁定在攀登部位上,同时使爬升机构牵引爬塔的人员上升;待爬塔的人员随牵引力上升并站稳后钩爪机构对攀登部位施加的作用力会急剧减小,此变化被压力感应机构感应到之后,向外传递动作和/或信号,使扣锁机构解锁,并使爬升机构复位;之后爬塔的人员将钩爪机构取下,并钩挂在塔架的下一处攀登部位,并重复上述步骤,直至登上塔架即可;整个攀登爬升过程中,上升的力量基本都是通过爬升机构提供的,能够节省爬塔人员大量的体力,并且在爬塔人员被拉升的过程中扣锁机构可以将钩爪机构锁定在塔架上,能够大大提升爬塔的安全性。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案,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发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,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为本发明实施例提供的爬塔助力装置的侧向剖视结构示意图。

其中,图中各附图标记如下:

11、主钩体;

21、感应滑杆;22、托板;23、杠杆;

24、滑套;25、换向滑杆;26、压力传感器;

31、扣锁滑杆;32、弹性元件;33、卡舌;34、防护套;

41、齿条;42、机壳;43、牵引结构;

44、齿轮;45、驱动器;46、限位体。

具体实施方式

为了使本发明所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白,以下结合附图及实施例,对本发明进行进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明,并不用于限定本发明。

需要进一步说明的是,本发明的附图和实施方式主要对本发明的构思进行描述说明,在该构思的基础上,一些连接关系、位置关系、动力机构、供电系统、液压系统及控制系统等的具体形式和设置可能并未没有描述完全,但是在本领域技术人员理解本发明的构思的前提下,本领域技术人员可以采用熟知的方式对上述的具体形式和设置予以实现。

当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件,它可以直接在另一个元件上或者间接在该另一个元件上。当一个元件被称为是“连接于”另一个元件,它可以是直接连接到另一个元件或间接连接至该另一个元件上。

术语“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本发明和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本发明的限制。

术语“第一”、“第二”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此,限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中,“多个”的含义是两个或两个以上,“若干”的含义是一个或一个以上,除非另有明确具体的限定。

现对本发明提供的爬塔助力装置进行说明。

请参阅图1,本发明第一实施方式提供的爬塔助力装置,包括钩爪机构、压力感应机构、扣锁机构和爬升机构;

钩爪机构用于钩挂在塔架的脚钉、扶手等攀登部位;

压力感应机构设在钩爪机构内侧,用于感应钩爪机构对攀登部位施加的作用力、并向外传递动作和/或信号;

扣锁机构设在钩爪机构内侧,且与压力感应机构连接,用于根据压力感应机构向外传递动作或信号将钩爪机构扣锁在攀登部位上或解锁;

爬升机构与钩爪机构连接,且用于与爬塔的人员或设备连接,以根据压力感应机构向外传递的预设动作或预设信号牵引爬塔的人员移动。

本发明提供的爬塔助力装置,与现有技术相比,在攀爬塔架时,操作人员采用握持或挂设安全带、连接件等方式与爬升机构形成连接,利用钩爪机构钩挂在塔架的脚钉、扶手等攀登部位,之后牵拉爬升机构使得压力感应机构感应到钩爪机构对攀登部位施加作用力,进而向外传递动作和/或信号,使扣锁机构将钩爪机构锁定在攀登部位上,同时使爬升机构牵引爬塔的人员上升;待爬塔的人员随牵引力上升并站稳后钩爪机构对攀登部位施加的作用力会急剧减小,此变化被压力感应机构感应到之后,向外传递动作和/或信号,使扣锁机构解锁,并使爬升机构复位;之后爬塔的人员将钩爪机构取下,并钩挂在塔架的下一处攀登部位,并重复上述步骤,直至登上塔架即可;整个攀登爬升过程中,上升的力量基本都是通过爬升机构提供的,能够节省爬塔人员大量的体力,并且在爬塔人员被拉升的过程中扣锁机构可以将钩爪机构锁定在塔架上,能够大大提升爬塔的安全性。

进一步地,请参阅图1,本发明在第一实施方式基础上又提供的一种具体实施方式如下:

扣锁机构和爬升机构均为电控部件,爬塔助力装置还包括控制器,控制器分别与压力感应机构、扣锁机构和爬升机构电连接,用于根据压力感应机构向外传递的信号对扣锁机构和爬升机构的动作进行控制。

压力感应机构可以是压力传感器26。

进一步地,请参阅图1,本发明在上述实施方式基础上又提供的一种具体实施方式如下:

扣锁机构在压力感应机构感应到的作用力在大于预设阈值后将钩爪机构扣锁在攀登部位上、并在作用力在小于预设阈值后将钩爪机构解锁;爬升机构在压力感应机构感应到的作用力大于预设阈值后牵引爬塔的人员或设备向上移动。

进一步地,请参阅图1,本发明在上述实施方式基础上又提供的一种具体实施方式如下:

爬塔助力装置还包括延时模块,延时模块与控制器电连接,用于延迟或延长控制器对扣锁机构和爬升机构的动作进行控制的时间。

进一步地,请参阅图1,本发明在第一实施方式基础上又提供的一种具体实施方式如下:

钩爪机构包括主钩体11,压力感应机构包括感应滑杆21、托板22和杠杆23;

感应滑杆21穿过并滑动设置在主钩体11的钩部;

托板22设在主钩体11的钩部内侧,且与感应滑杆21位于主钩体11内部的一端连接,用于承托攀登部位;

杠杆23中部与主钩体11转动连接,一端与感应滑杆21位于主钩体11外部的一端连接,另一端与扣锁机构连接,用于将托板22和感应滑杆21上的运动传动至扣锁机构。

感应滑杆21设在主钩体11的钩部的底部,扣锁机构包括扣锁滑杆31、弹性元件32和卡舌33;

扣锁滑杆31穿设在主钩体11一侧,且外端与杠杆23转动连接,用于在杠杆23的带动下与主钩体11滑动配合,且在感应滑杆21向外滑动时,杠杆23的带动扣锁滑杆31向内滑动;

弹性元件32两端分别与扣锁滑杆31和主钩体11连接,用于对扣锁滑杆31提供向外滑动的弹力;

卡舌33设在扣锁滑杆31内端,用于随着扣锁滑杆31的向内滑动将主钩体11的钩部封闭、以将攀登部位扣锁在主钩体11的钩部。

压力感应机构还包括滑套24和换向滑杆25;

滑套24;与杠杆23端部连接;

换向滑杆25;一端与扣锁滑杆31转动连接,且中部与滑套24滑动连接。

杠杆23通过滑套24和换向滑杆25与杠杆23转动连接,以便利用滑套24和换向滑杆25进行换向,保持杠杆23顺滑的滑动状态。

在使用时,当主钩体11勾住塔架的脚钉、扶手等攀登部位并向下拉动后,托板22与脚钉、扶手等攀登部位接触,并受压驱动感应滑杆21向外滑动,感应滑杆21带动杠杆23一端运动,杠杆23另一端带动扣锁滑杆31向内滑动,进而驱动卡舌33弹出将主钩体11封闭,将脚钉、扶手等攀登部位环向锁定,由于脚钉、扶手等攀登部位外部都有防止滑出的凸起等结构,因此主钩体11此时不会滑脱,十分安全;待随牵引力上升并站稳后钩爪机构,托板22受压减小,弹性元件32驱动扣锁滑杆31向外滑出,使得卡舌33收回,主钩体11解锁,并通过杠杆23和感应滑杆21带动托板22复位。

另外,压力感应机构可以是机械式和电子式相结合的结构,上述的压力传感器26设在主钩体11与托板22之间,以便于感应压力变化,进而通过控制器对爬升机构进行控制。

进一步地,请参阅图1,本发明在上述实施方式基础上又提供的一种具体实施方式如下:

杠杆23为曲杆结构。

滑套24与杠杆23为一体式结构。

扣锁滑杆31与感应滑杆21互相垂直设置。

主钩体11外部设有转动连接座,杠杆23中部通过转动连接座与主钩体11转动连接。

托板22为弧形板,弹性元件32外部设有防护套34,以防止弹性元件32外露导致磨损或对操作人员造成伤害。

防护套34内设有用于在卡舌33缩回时容纳卡舌33和扣锁滑杆31内端的空间。

进一步地,请参阅图1,本发明在上述实施方式基础上又提供的一种具体实施方式如下:

钩爪机构包括主钩体11,爬升机构包括齿条41、机壳42、牵引结构43、齿轮44和驱动器45;

齿条41与主钩体11的尾部固定连接,且沿攀爬方向设置;

机壳42套设在齿条41外部;

牵引结构43设在机壳42上,用于对操作人员进行牵引;

齿轮44转动设置在机壳42内,且与齿条41相啮合;

驱动器45设在机壳42内,且与齿轮44连接,并与控制器电连接,用于根据控制器传递的控制信号控制齿轮44的转动。

进一步地,请参阅图1,本发明在第一实施方式基础上又提供的一种具体实施方式如下:

齿条41远离主钩体11的一端设有限位体46,用于挡格机壳42、以防止机壳42从齿条41上脱出。

牵引结构43包括用于操作人员握持的手柄或用于挂设安全带的挂环。

整个装置可以采用内置的电池驱动,也可以采用外接电源驱动。

为防止主钩体11沿脚钉、扶手等攀登部位向外滑动,可以在主钩体11上垂直设置一个副钩体,用来勾住与脚钉、扶手等攀登部位垂直的梁、柱等结构构件。

以上仅为本发明的较佳实施例而已,并不用以限制本发明,凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。

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