CN218201881U - 一种组塔用自平衡摇臂抱杆 - Google Patents

Abstract

本新型涉及一种组塔用自平衡摇臂抱杆，包括塔体、摇臂、卷扬机、牵引钢绞线、主滑车、辅助滑车、起重机、风速风向传感器、三轴陀螺仪、驱动电路，摇臂后端面与塔体外侧面铰接，其轴线与塔体摇臂上端面通过辅助滑车与至少一条牵引钢绞线连接，并通过牵引钢绞线与卷扬机连接，摇臂内部设主滑车，并通过主滑车与起重机连接，塔体上端面机摇臂前端面均与一个风速风向传感器连接，塔体、摇臂内均设三轴陀螺仪，驱动电路嵌于塔体内并位于塔体底部位置。本新型一方面可根据使用需要，灵活调整抱杆悬臂工作状态，负载能力强；另一方面可有效的对抱杆因外部环境干扰、自身重力影响及吊装物料时重心变化，对抱杆状态的受力状态进行精确的监控并辅助调整。

Description

一种组塔用自平衡摇臂抱杆

技术领域

本新型涉及一种组塔用自平衡摇臂抱杆，属电力施工设备技术领域。

背景技术

目前在电力杆塔施工机导线架设工作中，往往需要通过抱杆设备进行导线等设备提升等操作作业，但在实际使用中，由于抱杆的高度较高、承载柱体的直径较小，且抱杆用的物料承载转运的摇臂作业时受力状态变化频繁，并极易因外部环境气流活动的影响，从而导致抱杆在运行中极易发生摇摆而影响施工的工作效率、精度及安全性，严重时甚至造成抱杆设备倾倒、折断等重大的安全事故，严重影响了施工质量、安全性及设备使用寿命，而针对这一问题，虽然也开发了一些对抱杆运行检测的系统，如专利申请号为“2021113710032”的“一种独立式抱杆轴向压力检测装置及方法”、专利申请号为“2012101079952”的“一种自平衡调幅抱杆”等技术，但当前的这些抱杆状态设备、技术或抱杆产品，一方面均不同程度存在系统检测数据存在较大的片面性，无法有效全面的掌握抱杆运行时其自身重力变化、自身重力与承载重物、外部气流干扰构成的合力变化状态进行全面精确的检测；另一方面在检测中，检测的数据往往无法第一时间作用在抱杆上，并指导抱杆灵活调整工作状态及布局结构，因此依然无法有效的满足抱杆设备实际使用的需要。

针对这一问题，迫切需要开发一种组塔用自平衡摇臂抱杆设备，以满足实际使用的需要。

实用新型内容

为了解决现有技术上的不足，本新型提供一种组塔用自平衡摇臂抱杆，该新型结构简单，使用灵活方便，一方面可根据使用需要，灵活调整抱杆悬臂工作状态，满足物料进行吊装转运作业的需要、负载能力强；另一方面在运行中，可有效的对抱杆因外部环境干扰、自身重力影响及吊装物料时重心变化，对抱杆状态的受力状态进行精确的监控并辅助调整，从而极大的提高了抱杆使用的灵活性、可靠性和稳定性。

为了实现上述目的，本实用新型是通过如下的技术方案来实现：

一种组塔用自平衡摇臂抱杆，包括塔体、摇臂、卷扬机、牵引钢绞线、主滑车、辅助滑车、起重机、压力传感器、拉力传感器、风速风向传感器、三轴陀螺仪、驱动电路，塔体为轴向截面呈矩形的框架结构，其轴线与水平面垂直分布，摇臂至少两个，各摇臂环绕塔体轴线均布，且摇臂后端面通过转台机构与塔体外侧面铰接，其轴线与塔体轴线呈0°—180°夹角，摇臂为轴向截面呈矩形的柱状框架结构，其上端面通过辅助滑车与至少一条牵引钢绞线连接，并通过牵引钢绞线与卷扬机连接，摇臂内部设主滑车，并通过主滑车与起重机连接，卷扬机嵌于塔体内，与塔体同轴分布并位于摇臂上方，风速风向传感器若干，且塔体上端面机摇臂前端面均与一个风速风向传感器连接，且风速风向传感器轴线与水平面垂直分布，塔体、摇臂内均设至少两个沿其轴线方向均布的三轴陀螺仪，主滑车、辅助滑车上均设至少一个拉力传感器，并通过拉力传感器分别与牵引钢绞线及起重机连接，摇臂后端面与塔体接触面处另设至少一个压力传感器，卷扬机、主滑车、辅助滑车、起重机、压力传感器、拉力传感器、风速风向传感器、三轴陀螺仪、转台机构均与驱动电路电气连接，所述驱动电路嵌于塔体内并位于塔体底部位置。

进一步的，所述主滑车、辅助滑车均包括车体、导向滑轨、行走驱动机构、位移传感器及测距雷达，其中所述导向滑轨共两条，与摇臂轴线平行分布并对称分布在摇臂两侧，所述车体嵌于两导向滑轨之间位置，并通过行走驱动机构与导向滑轨滑动连接，所述行走驱动机构处另设位移传感器，所述车体后端面另设一个与其同轴分布的测距雷达，且所述行走驱动机构、位移传感器、测距雷达均与驱动电路电气连接。

进一步的，所述塔体包括底座、塔段、承载托架、压力传感器、升降驱动机构，其中所述塔段、承载托架均为轴向截面呈矩形的框架结构，所述塔段若干，各塔段间相互连接并同轴分布，其中最下方的塔段下端面与底座上端面连接，并通过底座与地平面连接，且塔段与底座接触面间设至少两个环绕塔段轴线均布的压力传感器，所述承载托架包覆在各塔段外，与塔段同轴分布并于塔段外侧面滑动连接，所述承载托架下端面另通过至少两个升降驱动机构与塔段外表面连接，且各升降驱动机构环绕塔段轴线均布并于塔段轴线呈0°—60°夹角，所述承载托架外侧面通过转台机构与摇臂铰接，所述承载托架与摇臂及升降驱动机构间均设至少一个压力传感器，所述压力传感器、升降驱动机构均与驱动电路电气连接。

进一步的，所述承载托架包括内衬架、护套架、旋转驱动机构、电磁抱闸，其中所述内衬架、护套架均为与塔段同轴分布的柱状框架结构，所述内衬架包覆再塔段外，与塔段同轴分布并滑动连接，且内衬架上端面及下端面均设一个电磁抱闸，并通过电磁抱闸与塔段外表面连接，所述护套架包覆在内衬架外，与内衬架同轴分布，并通过至少两个旋转驱动机构与内衬架间滑动连接，所述旋转驱动机构为与内衬架同轴分布的环状结构，并沿内衬架轴线从上向下分布，所述旋转驱动机构、电磁抱闸均与驱动电路电气连接。

进一步的，所述三轴陀螺仪与塔体、摇臂间均通过防护机构连接，其中防护结构包括承载壳、对射光电传感器，所述承载壳为闭合腔体结构，嵌于塔体、摇臂内，分别与塔体、摇臂同轴分布，并通过筋板与塔体、摇臂内侧面连接，所述承载壳内设一个三轴陀螺仪，上端面及下端面均设一个与其同轴分布的对射光电传感器，且沿塔体、摇臂轴线均布相邻两个三轴陀螺仪所在的承载壳间通过对射光电传感器构成一个光电检测组，所述对射光电传感器并联并分别与驱动电路电气连接。

进一步的，所述驱动电路为以可编程控制器为基础的电路，且所述驱动电路另设发电机组、串口通讯电路及基于显示器、PC计算机、按键、开关及信号指示灯中任意一种为基础的操控界面。

本新型结构简单，使用灵活方便，一方面可根据使用需要，灵活调整抱杆悬臂工作状态，满足物料进行吊装转运作业的需要、负载能力强；另一方面在运行中，可有效的对抱杆因外部环境干扰、自身重力影响及吊装物料时重心变化，对抱杆状态的受力状态进行精确的监控并辅助调整，从而极大的提高了抱杆使用的灵活性、可靠性和稳定性。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式来详细说明本新型；

图1为本新型结构示意图；

图2为摇臂横断面结构示意图；

图3为承载托架结构示意；

具体实施方式

为使本新型实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于施工，下面结合具体实施方式，进一步阐述本新型。

如图1-3所示，一种组塔用自平衡摇臂抱杆，包括塔体1、摇臂2、卷扬机3、牵引钢绞线4、主滑车5、辅助滑车6、起重机7、压力传感器8、拉力传感器9、风速风向传感器10、三轴陀螺仪11、驱动电路12，塔体1为轴向截面呈矩形的框架结构，其轴线与水平面垂直分布，摇臂2至少两个，各摇臂2环绕塔体1轴线均布，且摇臂2后端面通过转台机构13与塔体1外侧面铰接，其轴线与塔体1轴线呈0°—180°夹角，摇臂2为轴向截面呈矩形的柱状框架结构，其上端面通过辅助滑车6与至少一条牵引钢绞线4连接，并通过牵引钢绞线4与卷扬机3连接，摇臂2内部设主滑车5，并通过主滑车5与起重机7连接，卷扬机3嵌于塔体1内，与塔体1同轴分布并位于摇臂2上方，风速风向传感器10若干，且塔体1上端面机摇臂2前端面均与一个风速风向传感器10连接，且风速风向传感器10轴线与水平面垂直分布，塔体1、摇臂2内均设至少两个沿其轴线方向均布的三轴陀螺仪11，主滑车5、辅助滑车6上均设至少一个拉力传感器9，并通过拉力传感器9分别与牵引钢绞线4及起重机7连接，摇臂2后端面与塔体1接触面处另设至少一个压力传感器8，卷扬机3、主滑车5、辅助滑车6、起重机7、压力传感器8、拉力传感器9、风速风向传感器10、三轴陀螺仪11、转台机构13均与驱动电路12电气连接，所述驱动电路12嵌于塔体1内并位于塔1体底部位置。

本实施例中，所述主滑车5、辅助滑车6均包括车体51、导向滑轨52、行走驱动机构53、位移传感器54及测距雷达55，其中所述导向滑轨52共两条，与摇臂2轴线平行分布并对称分布在摇臂2两侧，所述车体51嵌于两导向滑轨52之间位置，并通过行走驱动机构53与导向滑轨52滑动连接，所述行走驱动机构53处另设位移传感器54，所述车体51后端面另设一个与其同轴分布的测距雷达55，且所述行走驱动机构53、位移传感器54、测距雷达55均与驱动电路12电气连接。

通过对主滑车、辅助滑车沿摇臂轴线方向位置调整，可有效调整摇臂收受向下和向上拉力产生的力矩，从而达到平衡摇臂受力状态，防止受力不均造成摇臂结构受损情况发生，同时达到调整对称分布在塔体轴线两侧摇臂上受力状态机力矩，达到整体平衡塔体受力状态，防止塔体倾斜灯情况发生。

同时通过测距雷达，有效实现对主滑车、辅助滑车运行时与摇臂端面间的距离进行检测，提高主滑车、辅助滑车运行控制定位的精度。

同时，所述塔体1包括底座101、塔段102、承载托架103、压力传感器8、升降驱动机构104，其中所述塔段102、承载托架103均为轴向截面呈矩形的框架结构，所述塔段102若干，各塔段102间相互连接并同轴分布，其中最下方的塔段102下端面与底座101上端面连接，并通过底座101与地平面连接，且塔段102与底座101接触面间设至少两个环绕塔段102轴线均布的压力传感器8，所述承载托架103包覆在各塔段102外，与塔段102同轴分布并于塔段102外侧面滑动连接，所述承载托架103下端面另通过至少两个升降驱动机构104与塔段102外表面连接，且各升降驱动机构104环绕塔段102轴线均布并于塔段102轴线呈0°—60°夹角，所述承载托架103外侧面通过转台机构13与摇臂2铰接，所述承载托架103与摇臂2及升降驱动机构104间均设至少一个压力传感器8，所述压力传感器8、升降驱动机构104均与驱动电路12电气连接。

进一步说明的，所述承载托架103包括内衬架1031、护套架1032、旋转驱动机构1033、电磁抱闸1034，其中所述内衬架1031、护套架1032均为与塔段102同轴分布的柱状框架结构，所述内衬架1031包覆再塔段102外，与塔段102同轴分布并滑动连接，且内衬架1031上端面及下端面均设一个电磁抱闸1034，并通过电磁抱闸1034与塔段102外表面连接，所述护套架1032包覆在内衬架1031外，与内衬架1031同轴分布，并通过至少两个旋转驱动机构1033与内衬架1031间滑动连接，所述旋转驱动机构1033为与内衬架1031同轴分布的环状结构，并沿内衬架1031轴线从上向下分布，所述旋转驱动机构1033、电磁抱闸1034均与驱动电路12电气连接。

通过设置的升降驱动机构，可实现对承载托架机与承载托架连接的悬臂工作高度进行灵活调节，同时承载托架一方面通过内衬架、护套架、旋转驱动机构配合，实现在沿着塔体轴线方向运动的同时，另可实现环绕塔体轴线进行旋转运动，进一步提高悬臂工作位置调整的灵活性和便捷性；另一方面通过设置的电磁抱闸，提高承载托架定位稳定性的同时，另防止升降驱动机构故障时承载托架突然掉落而造成

此外，所述三轴陀螺仪11与塔体1、摇臂2间均通过防护机构14连接，其中防护结构14包括承载壳141、对射光电传感器142，所述承载壳141为闭合腔体结构，嵌于塔体1、摇臂2内，分别与塔体1、摇臂2同轴分布，并通过筋板143与塔体1、摇臂2内侧面连接，所述承载壳141内设一个三轴陀螺仪11，上端面及下端面均设一个与其同轴分布的对射光电传感器142，且沿塔体1、摇臂2轴线均布相邻两个三轴陀螺仪11所在的承载壳141间通过对射光电传感器142构成一个光电检测组，所述对射光电传感器142并联并分别与驱动电路12电气连接。

实现在通过三轴陀螺仪对塔体机摇臂倾斜量检测的同时，另通过对射光电传感器对塔体、摇臂的同轴度进行检测。

本实施例中，所述驱动电路12为以可编程控制器为基础的电路，且所述驱动电路另设发电机组、串口通讯电路及基于显示器、PC计算机、按键、开关及信号指示灯中任意一种为基础的操控界面。

本新型在实际操作中，首先对构成本新型的塔体、摇臂、卷扬机、牵引钢绞线、主滑车、辅助滑车、起重机、压力传感器、拉力传感器、风速风向传感器、三轴陀螺仪、驱动电路进行装配，并将完成装配后的塔体竖立在指定龚总位置，使摇臂位于指定的工作高度，最后将驱动电路与外部的电路系统电气连接，即可完成本新型装配。

在抱杆使用长，首先通过转台机构机卷扬机调整各摇臂与塔体间的夹角，然后驱动主滑车运行，将主滑车沿摇臂轴线方向调节工作位置并驱动主滑车的起重机运行，实现物料吊装转运的需要，在进行吊装鞥操作时，一方面通过拉力传感器和压力传感器对各摇臂在自身重力和所承载重物合力作用下的受力状态进行检测，同时通过塔体上设置的压力传感器对抱杆整体的受力状态进行检测，防止实际受力超出抱杆塔体、摇臂受力极易而造成的设备损毁情况发生；另一方面通过塔体、摇臂的风速风向传感器对抱杆工作时气流造成的受力干扰进行检测，同时通过塔体、摇臂内的三轴陀螺仪对在状态下塔体、摇臂整体倾斜量，同时通过塔体、摇臂内设置的多个三轴陀螺仪机三轴陀螺仪位置对应的对射光电传感器实现对塔体、摇臂在受力状态下弯曲形变量进行检测，及时发现塔体、摇臂因受力过大而发生的形变。

在完成抱杆设备运行时受力状态检测后，一方面调整各摇臂与塔体间的角度，另一方面通过辅助滑车调整卷扬机通过牵引钢绞线对摇臂的施加的拉力作用点，通过主滑车调整起重机的工作位置机调整起重机在摇臂上的工作范围，实现对本新型的重心位置调整，尽量确保本新型的重心位于塔体的轴线上，防止因受力不均而发生斜切倒塌或塔体、悬臂折断灯情况发生。

此外，在调节起重机工作位置时，另通过调整起重机在不同位置处的载重量，进一步达到调整本新型重心稳定性的目的。

本新型结构简单，使用灵活方便，一方面可根据使用需要，灵活调整抱杆悬臂工作状态，满足物料进行吊装转运作业的需要、负载能力强；另一方面在运行中，可有效的对抱杆因外部环境干扰、自身重力影响及吊装物料时重心变化，对抱杆状态的受力状态进行精确的监控并辅助调整，从而极大的提高了抱杆使用的灵活性、可靠性和稳定性。

以上显示和描述了本新型的基本原理和主要特征和本新型的优点。本行业的技术人员应该了解，本新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本新型的原理，在不脱离本新型精神和范围的前提下，本新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本新型范围内。本新型要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (6)

1.一种组塔用自平衡摇臂抱杆，其特征在于，所述组塔用自平衡摇臂抱杆包括塔体、摇臂、卷扬机、牵引钢绞线、主滑车、辅助滑车、起重机、压力传感器、拉力传感器、风速风向传感器、三轴陀螺仪、驱动电路，所述塔体为轴向截面呈矩形的框架结构，其轴线与水平面垂直分布，所述摇臂至少两个，各摇臂环绕塔体轴线均布，且摇臂后端面通过转台机构与塔体外侧面铰接，其轴线与塔体轴线呈0°—180°夹角，所述摇臂为轴向截面呈矩形的柱状框架结构，其上端面通过辅助滑车与至少一条牵引钢绞线连接，并通过牵引钢绞线与卷扬机连接，摇臂内部设主滑车，并通过主滑车与起重机连接，所述卷扬机嵌于塔体内，与塔体同轴分布并位于摇臂上方，所述风速风向传感器若干，且塔体上端面机摇臂前端面均与一个风速风向传感器连接，且风速风向传感器轴线与水平面垂直分布，所述塔体、摇臂内均设至少两个沿其轴线方向均布的三轴陀螺仪，所述主滑车、辅助滑车上均设至少一个拉力传感器，并通过拉力传感器分别与牵引钢绞线及起重机连接，所述摇臂后端面与塔体接触面处另设至少一个压力传感器，所述卷扬机、主滑车、辅助滑车、起重机、压力传感器、拉力传感器、风速风向传感器、三轴陀螺仪、转台机构均与驱动电路电气连接，所述驱动电路嵌于塔体内并位于塔体底部位置。

2.根据权利要求1所述的一种组塔用自平衡摇臂抱杆，其特征在于：所述主滑车、辅助滑车均包括车体、导向滑轨、行走驱动机构、位移传感器及测距雷达，其中所述导向滑轨共两条，与摇臂轴线平行分布并对称分布在摇臂两侧，所述车体嵌于两导向滑轨之间位置，并通过行走驱动机构与导向滑轨滑动连接，所述行走驱动机构处另设位移传感器，所述车体后端面另设一个与其同轴分布的测距雷达，且所述行走驱动机构、位移传感器、测距雷达均与驱动电路电气连接。

3.根据权利要求1所述的一种组塔用自平衡摇臂抱杆，其特征在于：所述塔体包括底座、塔段、承载托架、压力传感器、升降驱动机构，其中所述塔段、承载托架均为轴向截面呈矩形的框架结构，所述塔段若干，各塔段间相互连接并同轴分布，其中最下方的塔段下端面与底座上端面连接，并通过底座与地平面连接，且塔段与底座接触面间设至少两个环绕塔段轴线均布的压力传感器，所述承载托架包覆在各塔段外，与塔段同轴分布并于塔段外侧面滑动连接，所述承载托架下端面另通过至少两个升降驱动机构与塔段外表面连接，且各升降驱动机构环绕塔段轴线均布并于塔段轴线呈0°—60°夹角，所述承载托架外侧面通过转台机构与摇臂铰接，所述承载托架与摇臂及升降驱动机构间均设至少一个压力传感器，所述压力传感器、升降驱动机构均与驱动电路电气连接。

4.根据权利要求3所述的一种组塔用自平衡摇臂抱杆，其特征在于：所述承载托架包括内衬架、护套架、旋转驱动机构、电磁抱闸，其中所述内衬架、护套架均为与塔段同轴分布的柱状框架结构，所述内衬架包覆再塔段外，与塔段同轴分布并滑动连接，且内衬架上端面及下端面均设一个电磁抱闸，并通过电磁抱闸与塔段外表面连接，所述护套架包覆在内衬架外，与内衬架同轴分布，并通过至少两个旋转驱动机构与内衬架间滑动连接，所述旋转驱动机构为与内衬架同轴分布的环状结构，并沿内衬架轴线从上向下分布，所述旋转驱动机构、电磁抱闸均与驱动电路电气连接。

5.根据权利要求1所述的一种组塔用自平衡摇臂抱杆，其特征在于：所述三轴陀螺仪与塔体、摇臂间均通过防护机构连接，其中防护结构包括承载壳、对射光电传感器，所述承载壳为闭合腔体结构，嵌于塔体、摇臂内，分别与塔体、摇臂同轴分布，并通过筋板与塔体、摇臂内侧面连接，所述承载壳内设一个三轴陀螺仪，上端面及下端面均设一个与其同轴分布的对射光电传感器，且沿塔体、摇臂轴线均布相邻两个三轴陀螺仪所在的承载壳间通过对射光电传感器构成一个光电检测组，所述对射光电传感器并联并分别与驱动电路电气连接。

6.根据权利要求1所述的一种组塔用自平衡摇臂抱杆，其特征在于：所述驱动电路为以可编程控制器为基础的电路，且所述驱动电路另设发电机组、串口通讯电路及基于显示器、PC计算机、按键、开关及信号指示灯中任意一种为基础的操控界面2。

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