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微型失电电磁制动器快捷起重装置在电力施工应用研究论文
摘要：
电力线路从建设开始到运行维护、技改、抢修，电力金具、材料、器材、装备等的上山、上塔、上线拖拽、吊升、牵引等作业，十分消耗施工作业人员的体力和精力，需要大量人力，并且施工效率不高。利用新技术、新装备，改善施工环境，降低劳动强度，提高施工效率是我国电力事业走向现代化的一个方向。微型失电电磁制动器快捷起重装置的应用研究，使电力施工作业环境得到极大改善，既提高了作业效率，又方便施工、降低了劳动强度，还将安全第一做到了实处。
关键词：施工效率；劳动强度；便携电动；绞磨机
前言：
轻型化和便捷化是电力施工器具一个重要的应用研究方向，但在快捷的同时其工作可靠性及操作便捷性是一个双重要素，这就需要提供一个系统性的解决方案。本装置采用微型失电电磁制动器的便捷起重装置，是创新技术充分结合现场情况，发挥实效地解决实际问题。具有轻便快捷、安全方便的技术优势，是电力施工极佳的辅助动力装备，能在各种复杂环境下快捷有力、安全方便的吊升、拖拽、牵引或紧线。
一、研究目的和意义。
本项目研发并现场实际应用一种“微型失电电磁制动器快捷起重装置”，是紧密围绕电力输电线路运行维护、检修和事故抢修工作而开展的研究项目。
节约时间、快速作业保证稳定供电，缩小断电影响面，提高供电可靠性已成为送配电设备检测、改造、抢修的重要手段，是电力系统的安全可靠运行和提高效益的重要保证。我国的拖拽技术、动力装备、工具与发达国家相比，无论是在作业的多样化、作业工器具的轻巧化、作业项目的操作难度、广泛程度等方面都还有较大差距。
我国现场施工作业是最常见的作业方法和技术，一般是人工直接或利用特殊动力设备，最常见的技术各种各样的汽油、柴油、坐式或自行绞磨机等进行辅助拖拽等作业。目前普遍应用的绞磨机是机动绞磨的简称，又叫机动绞磨机或者机动绞磨，是架设空电缆地下布线时必备的紧线、立杆等施工器具，能在各种复杂环境下顺利方便的架设导线起重、牵引或紧线。广泛用于电力、电信，市政工程的施工紧线组立杆塔或机动放线，适用于野外无电场所。工作原理：绞磨槽是用来直接和钢丝绳连接的牵引槽，以汽油机或柴油机、电动机作为动力，经过变速箱的变速来达到要求的转速，整机坐落于钢结构上稳固或移动。
随着将新技术、新工艺、新装备引入电力行业工作的深入开展，电力作业工器具的技术理论研究、装备、工器具的研究开发、标准制定和安全管理方面也不断地得到了发展。加大资金投入，研究应用新的拖拽、吊升装备和技术，研发新型现代化作业装备和工器具，使作业装备更加先进；把快捷作业广泛应用到扩工程、线路改造、和检查抢修等工作中，是目前社会发展的必然趋势。
二、目前电力旅工工机具现状综述。
1、国外电力施工作业的科学方法和操作程序规范性的研究，配电线路带电作业人员严格的要求作业人员、设备的升降、牵引、工具材料的携带、运输、向专业化有专用装备发展，广泛深入研制自动作业机具，并向实际运行生产发展应用。
我国在电力施工拖拽作业的组织、标准、规程及制度建设、项目推广等方面由于技术和设备的原因，效率较低方法还比较原始。目前电力施工拖拽作业很大程度上取决于操作者的素质、理论水平和操作技能。而作业人员的体力素质、专业知识、操作技能、实际经验以及个人状参差不齐，特别是体力消耗使操作者对规程不能正确领实施，还造成误判误操作，具有安全隐患。
2、目前动力机械施工作业方式主要问题。
（1）大型自行绞磨机。主要问题是成本高，操作专业，需要专人驾驶和操作，结构笨重、体积庞大，在野外无道路情况下现场就位困难，不适合部分野外现场，实施应用范围窄。
（2）坐式内燃机绞磨机。是目前各单位现场实际应用的最普遍。最常用的直接作业方法。主要问题就是结构笨重、安全隐患和操作不便、总效率低下，费工费时。
（3）便携式小型绞磨机。采用电气控制、机构整合、高度集成的方法实现装备的小型化、方便携带，体积小，。重量轻是目前发展的一个重要方向。
利用新技术、新能源、新材料、新装备、新工艺改进电力施工拖拽作业的技术和方法；探索适合新型拖拽作业模式，以便携、便控为基础，是改变目前由以人工为主的施工作业模式，向专用现代化装备为主的新型作业模式发展方向和突破口。并将作业方法的科学性和操作程序的向规范性发展是目前电力单位运行管理的当务之急。
方便适用的工器具有助于提高作业效率、保证作业安全和质量。国外带电作业工器具不但设计规范、人性化，还很灵巧轻便，而且种类很多。积极开展配电力施工作业装备及工器具的机械化、自动化、便携化是本项目的核心目标。采用电气控制、机构整合、高度集成的方法实现装备的小型化、方便携带。
本项目“微型失电电磁制动器快捷起重装置”是根据实际应用情况进行针对性研究的工器具设备，带有电力驱动，自动保护、外部线控等技术特点，适应性更强。本项目经科技查新检索，产品从原理、设计、结构、工艺、运用等方面均未见相同或相似报道，具有独仓|JJ陛，整套设备可单人携带，主要用于电力野外作业吊装、牵引各种金具或设备，与传统绞磨相比，充电式特征具有重量轻，体积小，现场安装使用方便的特点，是一个新型的适用于电力野外作业的工器具。
三、研究方法及内容。
1、研究的内容，关键和难点。
电力专用设备的类型分析与研究。安全装置机构的研发设计。高度集成研究和装置机构的研发设计。装置整体国内外先进技术的研究论证。智能化研发设计。装置各种现场条件下实施作业研究论证。基层、第一线作业人员、现场管理人员、专家团论证。研究参考现有多种类似装置技术及设计应用特点，结合国内带电作业实际应用的具体情况，探寻符合国内电力行业实际、适合行业条件和具体国情设备形式。电气实验：正常使用的结构性能测试；设备件的电气安全性、可靠性、适用性、耐久性实验及模拟实验和比较；现场实际工况应用安全实验、产品及专门生产设备的产业化系统开发和试制：达到低成本的规模化批量化生产，形成普及推广的技术准备。
2、工程应用实施制方案。
研发、实验、测试、生产以及应用全部从工程实施应用为准则进行开展，使装备、工具技术和实际应用充分结合。
3、产品技术方案。
高度集成的动力执行机构。方便灵活、安全可靠的智能化控制操作系统。电力专用研究。目标是具有人工配合、外置控制操作，安全、高效，使用方便，适应电力施工专用应用的特点。
四、技术优势。
1、总体功能特点。
（1）装备轻型化。绞磨机本身主体结构采用复合轻型材料一铝合金。铝合金密度低，但强度比较高，接近或超过优质钢钢，塑性好，具有优良的导电性、导热性和抗蚀性。
（2）采用24V直流电机，锂电池供电。为了再次减轻绞磨机体重、适用于野外无电场所，在动力部分采用了24V直流电机，可充电锂电池供电，动力提供方便，携带便捷。
（3）绞磨机自动化，正反转功能。通过改变电机的转动方向，实现正反转，达到起吊的上升与下降、导线的收紧与放线，而电机的正反转则通过外接电路进行控制，方便可靠。
（4）绞磨机智能化，无极变速功能。研制磨芯的调速功能，主要是控制电机的转动速度，而此类控制是没有固定级别的，就像滑动变阻器增减电阻一样，主要是通过旋钮的转动来调整至所需速度。
（5）安装方便，适用性强。设备机体积小、重量轻、结构简单，固定安装简单，适用于多种场合，特别是野外无电场所，不受地域、地形、环境限制。
（6）自我保护功能。例如如断电、电动机等突发故障、行星齿轮卡死等等，在发生故障时，导线或绳索受到重物的重力而产生冲击，本产品的电机增加了失电制动器，保证导线或绳索只能往一个方向运动，避免事故的发生。
五、实现成果。
l、实现小型化便携式结构，适用于电力工程检测和维修运送物资等。重量仅有18kg，但是具有单绳300kg的牵引力。具有非常高的功率表现，一体化内置式高效率传动系统，可作为野外作业的标准配置，适合长距离爬涉，使得野外作业得到无限延伸。
2、实现作业装置专用化、小型化，体积小、重量轻，承载能力高，使用寿命长，成本合理、方便实用、功能强大、效率高，而且自动化化程度高。
3、设备性能极大提高作业效率，极易实现标准化作业，现场施工效率可明显提高。
4、人性化设计的外形结构、材质和控制系统，方便在工作时固定或者移动，具有可以在机控制也可以远程线控优点。
5、安全特性。失电保护：任何原因造成系统电路故障，失电电磁制动器都会确保机器不会运转，自动制动可提供紧急或恐慌锁定功能，锁定不需借助外力。具有极高的安全性；外置线控器操作：可以使操作人员远离运行机体，远离牵引绳、线和被拖拽物体，安全且方便，功率分流、多齿啮合负载高，具有很高的结构安全系数，过载保护：超出承载范围会报警并自动安全停机，保护设备，前进后退用电源按键控制，简单方便、安全可靠，可检测电池电量，低电压报警，关闭机器，无夹点保护设备。
6、施工人员在地面使用该设备可方便的将物料提升到线杆顶部，大大方便了拖拽、吊升作业。降低了劳动强度，缩短了施工时间，改善工人不安全的作业环境，
参考文献：
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