基于輸電線路搶修作業(yè)快捷起重裝置研究

張念軍　田月紅　黃宗澤　賈洪喜

摘要 本文介紹一種微型失電電磁制動器，斷電剎車機械抱閘剎車器，應用于輸電線路搶修作業(yè)快捷起重裝置研究，可提高設備的實用性及安全性，滿足輸電線路野外施工吊裝或牽引。該微型失電電磁制動器結構可靠、安裝方便、適應性強。實踐表明，采用該微型失電電磁制動器后，設備運行可靠性大大提高。

關鍵詞 角鋼塔；輸電線路吊裝作業(yè)；帶電作業(yè)；快捷起重裝置

中圖分類號 TM7 文獻標識碼 A 文章編號 2095—6363（2016）04—0032—02

1問題提出

輸電線路野外現場桿塔施工和運行檢修時，電力金具的吊裝作業(yè)量很大，機動絞磨是架設空中輸電線路檢修作業(yè)及更換絕緣子串時必備的起重施工工具，其能在各種復雜環(huán)境下用于起重和牽引，目前使用的絞磨主要為各種柴油、汽油、手動絞磨。實際使用中，柴油或汽油絞磨機存在體積偏大、重量重、野外搬運困難的問題，自身配套的安裝支架體積重量都比較大，安裝拆卸和轉運都很不方便，固定可靠性及支架自身固定對安裝環(huán)境的適應性都直接影響施工作業(yè)的效率及安全。特別是用于絕緣子及桿塔設備更換需要精準定位空中懸停時，柴汽油絞磨在操作上很難精準控制，而手動絞磨及人力牽引則更加難以把控。基于輸電線路搶修作業(yè)快捷起重裝置，是我公司根據多年工程經驗分析與總結，研制的適用于野外吊裝和牽引的施工器具，其特點是采用電池供電，自帶微型失電電磁制動器，提供300kg負載量，設備總重少于20kg，體積小，可單人攜帶。工程經驗表明，該裝置采用微型失電電磁制動器，斷電剎車機械抱閘剎車器，現場使用的可靠性及操控的精準度得到提高。

2電動絞磨剎車制動器結構的構思

2.1搭載微型失電電磁制動器的電動快捷起重裝置結構及制動器結構

設備主體結構包括直流電機、失電電磁制動器、行星齒輪變速箱、絞盤、合金鋁外殼、主控板及操作按鈕接線航空端子（如圖1所示）。

主機采用24V/340W進口定制直流電機驅動，電機轉速3000r/min，電機前端為一體設計的行星齒輪減速器，尾端裝載微型失電電磁制動器，在直流電機行星減速器輸出端設置有二級減速變速箱，主機采用合金鋁外殼表面陽極氧化及金屬粉漆靜電噴涂。

電磁失電制動器是通電電磁吸合，斷電時彈簧加壓，實現摩擦制動，主要用于微型電機馬達、伺服電機、步進電機，電動叉車電機等小型輕型電機。適用于冶金、建筑、化工、食品、機床、包裝、舞臺、電梯、輪船等機械中，實現快速停車、定位準確、安全制動等目的。制動器由磁軛體、勵磁線圈、彈簧、制動盤、銜鐵、花鍵套、手動釋放裝置等組成（如圖2所示）。安裝于電機后端，調整安裝螺釘使氣隙到規(guī)定值。花鍵套固定于軸上，制動盤在花鍵套上可軸向滑動，制動時產生制動力矩。當制動器的線圈通電時，線圈產生磁場，銜鐵被磁力吸向磁軛，銜鐵與制動盤脫開，此時制動盤被電機軸帶著正常轉動，當線圈斷電時，磁場消失，銜鐵被彈簧的作用力推向制動盤，產生摩擦扭矩而制動。

2.2直流電機與電磁失電制動器固定

電磁失電制動器與電機尾部端蓋采用螺絲固定，扳動“手動釋放裝置”或擰緊“螺釘釋放裝置”，也可使銜鐵釋放，方便設備的安裝和調節(jié)，將電磁失電制動器花鍵套固定在電機轉子軸上，再將電磁制動器與直流電機端蓋螺絲擰緊，通電測試電磁失電制動器制動是否工作正常，也可通過調整安裝螺釘使氣隙使電磁失電制動器制動達到最佳效果。

2.3電磁失電制動器使用條件

1）在干式條件下工作；2）周圍介質中，無爆炸危險且無足以腐蝕金屬和破壞絕緣的氣體及導電塵埃；3）工作環(huán)境溫度-40℃～150℃，摩擦片及銜鐵表面不得有油污，必須保持清潔；4）絕緣等級為B級，防護等級為IP23，電壓波動范圍不超過+5%和15%；5）工作氣隙不得超過最大工作氣隙，制動器主、從動側需固定，不允許有軸向竄動；6）安裝方式是軸向垂直安裝，安裝制動器必須保證同軸不大于0.1mm；7）工作方式為間歇式工作，連續(xù)式工作。

3電動絞磨電磁失電制動器應用特點

1）電磁失電制動器設置在電機輸出軸尾端，其技術特點在于直流電機再未經過行星齒輪減速器時輸出扭矩比較小，銜鐵與制動盤只需要很少的推力即可制動鎖死；2）電磁失電制動器采用通電釋放，斷電鎖死的工作方式，當制動器的線圈通電時，線圈產生磁場，銜鐵被磁力吸向磁軛，銜鐵與制動盤脫開，此時制動盤被電機軸帶著正常轉動。當線圈斷電時，磁場消失，銜鐵被彈簧的作用力推向制動盤，產生摩擦扭矩而制動。將電磁失電制動器與直流電機采用同一開關控制，絞磨在操作時只需按下正/逆轉開關直流電機轉動的同時電磁失電制器通電釋放，絞磨正常運轉，只要松開正/逆轉開關直流電機停止的同時電磁失電制動器斷電鎖死；3）因電磁失電制動器具備斷電即鎖的特點，使得絞磨在起重的過程中可即停即運轉，實現精準定位控制，這在設備安裝過程中設備對位調整作用尤為明顯。

4實際應用效果

帶電作業(yè)人員在經過多次現場操作試用實踐操作表明，使用配備電磁失電制動器絞磨機固定支架可達到如下效果：1）使用搭載該電磁失電制動器的絞磨質量輕、設計精巧，可適用范圍廣泛，適應35kV～220kV帶電輸電線路桿塔作業(yè)；2）電磁失電制動器是通電電磁吸合，斷電時，彈簧加壓，實現摩擦制動鎖止，這樣的設計工作效率高，鎖止響應速度快確保了絞磨使用的安全性，另外因電磁失電制動器斷電時采用的是彈簧加壓摩擦制動，這樣在絞磨運行過程中可隨時更換供電電池，方便快捷；3）搭載該電磁失電制動器的絞磨在起重的過程中可即停即運轉，實現精準定位控制，這樣在維護更換設備時作用十分明顯，如更換絕緣子穿銷定位；塔材安裝時螺絲孔對位都能十分方便的操作控制，極大提高了工作效率。

5結論

電力施工器具輕型化和微型化，是電力施工器具一個重要的應用研究方向，需要提供一個系統(tǒng)性的解決方案，在研制快捷起重裝置的同時，其工作可靠性及操作便捷性是一個雙重要素，本裝置采用微型失電電磁制動器技術充分說明一定要結合現場情況，才能有效地解決實際問題，創(chuàng)新才能發(fā)揮實效。