輸電鐵塔試組裝中三維放樣準確性研究

葉德生

（中國電建成都鐵塔廠 四川成都 610000）

輸電鐵塔試組裝中三維放樣準確性研究

葉德生

（中國電建成都鐵塔廠 四川成都 610000）

輸電鐵塔是比較重要的電力設備之一，它對放樣精確性有一定的要求。因此，在當今時代，輸電鐵塔的組裝已經普遍應用三維放樣，并且在實際應用中也發揮良好的效果，可以將結構的平面距離非常直觀的顯示出來，然而，在顯示結構的空間距離上還是有不好的地方。本文就三維放樣在輸電鐵塔試組裝中的準確性進行研究，包括了三維放樣的優點，三維放樣在輸電鐵塔試組裝中的三維放樣準確性控制措施，以及三維放樣在中國未來的發展前景進行了探究。

輸電鐵塔試組裝；三維放樣；準確性

引言

輸電鐵塔是比較重要的電力設備之一，如圖1所示，它對放樣精確性有一定的要求。放樣的性質就是對輸電鐵塔的主要數據進行比較準確的檢查。在輸電鐵塔的實踐工程中，出現數據不準甚至是錯誤的情況是不可避免的，因此要杜絕這種情況的出現，就要把三維放樣的準確性提高，因而，進行輸電鐵塔的試組裝工作是非常有必要的。

圖1 輸電鐵塔

1 三維放樣的特點和優勢

三維放樣的優點，用專門的三維放樣軟件，構造出輸電鐵塔的三維結構，這樣能夠直觀的觀察所涉及的結構特征，方便檢查設計中出現的干涉問題。輸電鐵塔試組裝中三維放樣有專門的軟件平臺，而不需要像AutoCAD、UG、SolidWorks、Catia等三維軟件。三維放樣軟件，采用參數化的設計，只需對最主要的參數進行修改，而不需要重新建模，這樣操作非常方便，大大節省了放樣時間。

三維放樣的主要優勢，改變了傳統手工繪圖的方式，改用專門的三維放樣軟件進行繪圖、設計，利用計算機能大大的地提高工作效率，節約時間，降低成本。三維放樣實現了高度的參數化，可以說是“傻瓜式”的操作方法，簡單的界面、直觀的可視化設計，方便設計人員對其所設計的結構進行合理的優化，同時可以很方便地看出所設計的結構，在設計前期就能夠發現設計中的紕漏和不足之處。三維放樣的出現，結束了輸電鐵塔試組裝過度依靠技師經驗的歷史，降低了對工作人員技能水平的要求，同時，保證了工作質量，降低了工作時間和成本。此外，三維放樣還能夠對復雜結構進行處理，提高了輸電鐵塔試組裝過程的準確性。

2 輸電鐵塔試組裝中三維放樣準確性的控制措施

2.1 大尺寸控制

在輸電鐵塔試組裝的過程中，對基本尺寸和其對應的代碼含義要求比較高。設計過程中要求設計人員了解各個尺寸所對應的參數代號，只有明白各個參數的含義，才能進行快速的放樣工作。此外，還要求設計人員在三維放樣之前，對各個基本尺寸進行校核，以防止在設計過程中，輸入錯誤的尺寸，而造成放樣準確性下降的現象，甚至直接導致放樣失敗，反而影響了工作效率。在輸入設計參數時，要養成良好的習慣，將各參數的數值記錄在旁邊的筆記本上，以防不時之需，尤其是在以后檢查時，方便查閱。

2.2 變坡位置的檢查

通常情況下，在輸電鐵塔試組裝三維放樣工作過程中，針對那些對稱的結構零部件，只需要設計出對稱結構的單體部分就可以，然后將其它的部分通過鏡像的方式得到。但此時要注意，某些大結構對稱而局部不對稱的零件，在完成對稱變換之后，還應對制件局部進行手工更改，以防止結構連接的錯誤。對于特別復雜的結構應該分步去完成，以降低工作的難度，減小計算時間，增加輸電鐵塔試組裝三維放樣工作的準確性。

2.3 橫擔主材開合角度檢查

由于輸電鐵塔本身有一定的拔模斜度，這就會造成橫擔主材連接時和水平面會造成一定的夾角。這個角度對于橫擔主材和基體連接時，會造成一些不利的影響，給橫擔主材的安裝調試作業帶來了困難，大大增加了施工的難度。在現實工作中，為了解決這一難題，普遍采用的方法是，將橫擔主材的連接部位開一定的角度，或者將連接的部位設置一定的角度，以方便兩者之間的連接安裝。然而，在輸電鐵塔試組裝過程中的三維放樣軟件中，計算出來的開角和合角是完全理想化的理論計算。計算出來的結果往往不能直接運用，這主要是因為沒有考慮到實際施工過程中，某些結構部分不能開設開角以及合角，否則會影響結構的剛度和強度，以及輸電鐵塔整體的穩定性。一般情況下，主材規格越大，這種開角以及合角的誤差也就會越大。所以，在輸電鐵塔試組裝過程中，采用三維放樣時，應該特別注意合理的設計橫擔主材的開角和合角。并對開角和合角進行檢查和校核，以保證橫擔主材的長度和角度都符合規定的要求，減小工作中的誤差和工作難度。同時，還要保證橫擔主材不與其他部位產生干涉，尤其是螺栓的頭部和螺母部位需要特別關注。

2.4 空間碰撞的檢查

輸電鐵塔試組裝中，對輸電鐵塔的結構進行三維放樣時，一般采用的方法是，將輸電鐵塔的各個面單獨放樣，這就導致了輸電鐵塔各個面之間的空間位置無法保證，三維放樣軟件中對空間的直觀性比較差，雖然能夠用透視圖的方法觀測，但一直只能用肉眼檢查，這很容易造成漏檢的現象，尤其是在輸電鐵塔結構比較復雜的情況下。所以，設計人員在完成對輸電鐵塔結構三維放樣設計之后，還要對其所設計的結構進行空間干涉檢查。此外，我們還應該研究新的軟件功能，通過計算機進行干涉檢查，以降低工作量和保障輸電鐵塔三維放樣的準確性。

2.5 零部件的檢查

火曲包鋼檢查。隨著輸電鐵塔三維放樣軟件的不斷更新，現在最新版本的輸電鐵塔三維放樣軟件已經能夠對火曲包鋼直接放樣處理。但是由于對輸電鐵塔零部件進行火曲包鋼處理時，經常會出現熱脹冷縮的現象，很容易導致零部件的變形，而且這種變形呈現無規律的特點。輸電鐵塔三維放樣軟件對火曲包鋼放樣處理時的計算公式，是在基于各種假設條件和理想環境下進行的。所以，和實際情況相比，會出現不同程度的誤差。這種誤差所帶來最直接的影響是在孔位處。一旦經過火曲包鋼處理后的橫擔主材和火曲連接板上的鏈接孔位置發生變化，將會加大輸電鐵塔組裝調試的困難，甚至還有可能對經過火曲包剛處理的零部件進行二次加工。所以，相關的輸電鐵塔三維放樣人員在火曲包鋼處理后，應該細心的對各零部件的連接孔位置進行仔細的檢查，以免產生偏差，影響裝配的進度和工程的工期，以及影響輸電鐵塔試組裝過程中三維放樣的準確性。

腳釘孔檢查。一般情況下，腳釘孔設置在主材上。同樣的，腳釘孔的位置度要求也特別嚴格，主材上腳釘孔的位置一旦出現偏差，將會導致主材的二次加工，甚至將整根主材進行報廢處理，這種現象還會使輸電鐵塔的組裝調試工作受到影響。利用輸電鐵塔試組裝三維放樣軟件進行放樣設計時，一般情況下，會根據主材上的腳釘孔的實際位置進行排布。所以，在對輸電鐵塔試組裝進行三維放樣設計之后，還要認真的做好檢查工作，由一點出發，檢查主材連接部位的腳釘孔位置是否正確。在使用轉角塔的情況下，還需要檢查橫擔上下的腳釘排布情況，以保證其滿足在實際應用中的要求。

掛線板檢查。掛線板是輸電鐵塔中非常重要的零件。掛線板的結構和尺寸比較大，在輸電鐵塔試組裝過程中，應該加強對掛線板的孔徑、孔位的檢查，以保證掛線板能夠順利的與其他零部件進行裝配。

3 國內三維放樣的未來展望

隨著改革開放腳步的不斷加快，我國的科技水平越來越高，輸電設備和通訊設備，遍布祖國的各個角落。尤其是類似于輸電鐵塔的結構，更是隨處可見。通過，設計生產和查閱資料發現，三維放樣技術將會在以輸電鐵塔為代表的類似鋼結構中大顯身手。通過對比國內外三維放樣軟件的發展和實際應用情況，可以發現我國的三維放樣技術有兩大特點，協同工作和是集成技術。從輸電鐵塔的放樣工作，到輸電鐵塔的試組裝，再到輸電鐵塔的正式組裝等一系列過程，在三維放樣軟件的協同幫助下，使得這一系列的過程可以并行進行。這樣將會有兩個好處：①縮短工期時間；②可以在前面的設計階段，預判出后來可能發現的錯誤，并予以改正。隨著電子技術的不斷發展，集成化程度越來越高。三維放樣逐漸向著CAD、CAE集成系統發展。

4 結束語

在現實生活中輸電鐵塔的塔型是非常復雜的，而且不同的項目對輸電鐵塔的制作提出不同的要求，這就需要我們利用三維放樣對數據進行準確性的檢查，應該具體問題具體分析，不應該一成不變。在輸電鐵塔的實際試組裝過程中，我們應該對輸電鐵塔的設計圖紙有一個比較清楚準確的認識，這樣在和放樣的工作人員就圖紙的設計要求進行溝通時就比較順暢，制定出雙方都認可的檢驗方案，從而有效率的保證輸電鐵塔試組裝中三維放樣準確性的檢驗。

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TM753

A

1004-7344（2016）35-0132-02

2016-12-2

葉德生（1982-），男，工程師，碩士研究生，主要從事鐵塔設計、放樣及制造等工作。