自動化安全升降圍欄的設計與實際應用

李存海 羅家萬 黎陽羊 樊紅克 張炳球

摘 要：為了進一步提升電力行業危險作業的安全性，以及提升安全圍欄的使用效率，本文以現有的安全圍欄為基礎，從安全圍欄主體結構、安全圍欄蓋子以及安全圍欄堵頭三個方面出發，對自動化安全升降圍欄進行了設計。

關鍵詞：自動化;安全升降圍欄;應用

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2019.02.120

0 引言

目前，電力行業采用的安全圍欄主要以人員手控為主，這樣不僅需要大量人力資源，而且還影響安全圍欄的使用效率，不利于電力行業的發展。基于此，本文對自動化安全升降圍欄的設計與實際應用進行了研究，通過本次研究，開發出一種性能更加良好的安全圍欄，從而為電力行業更好的發展奠定良好基礎。

1 安全圍欄的結構設計

安全圍欄結構如圖1所示。通過對該圖的觀察可以發現，其主要有以下幾個部分構成：金屬外管10，鋪設在地面之下，且呈中空狀態;中空的升降絕緣管20;傳動組件30，其中主要包括三部分，分別為絲桿301，絲杠螺母302以及安裝座303;驅動組件40;控制器以及電源。具體來說，各部分的安裝情況如下所示：

（1）在金屬外管10上，插入了可移動的升降絕緣管20。同時，還在其內壁，放置了安裝座303，并通過絲杠301，將其與安裝做303轉動相連;同時，在絲杠301上，安裝了絲桿螺母，通過其將升降絕緣管20與金屬外管連接到一起;此外，在金屬外管10內，安裝了驅動組件，并將其與絲桿301相連接，通過其對升降絕緣管20的運行進行控制。

（2）在控制器處，主要與電源與驅動組件進行連接，通過對電源的控制，分別對控制器與驅動組件提供電力能源。該部分的運行原理為：將電源打開之后，會推動控制器的運轉，使得驅動組件40運行，驅動組件40帶動絲桿301的運轉，由于其與絲桿螺母302相連，從而帶動升降絕緣管20不斷上升，直到其達到頂端為止。當圍欄使用結束之后，該設備依然按照上述相同的原理，再次對圍欄進行控制，使得絕緣管20逐漸降低，直到下降到最低位置處為止。這樣自動對升降安全圍欄進行設置，不僅降低了人員手動構建與拆除圍欄的工作量，有效提升了安全圍欄的使用效率，而且圍欄占地面積較小，有利于空間的應用。

（3）對于驅動組件40來說，將其固定到金屬外管10的底部，電源為220V，所以，需要安裝電壓調節器與整流橋，將其降低到12V，同時，為了避免停電對設備運行的影響，還要安裝備用電源。此外，為了安全管理，還要將控制器與電源構成整體之后，安裝到密封性良好的控制柜內。控制柜由鋁合金制成，并在其表面，噴涂一層防銹漆，以避免控制柜出現老化的現象[1]。

（4）對于導線50來說，插在金屬外管10上，并將其密封，通過其將驅動組件與電源相連。

2 安全圍欄蓋子結構設計

在安全圍欄上方，安裝了能夠拆卸的蓋子101，在蓋子上方，預留出相應的通孔，通過其將升降絕緣管20插入到金屬外管內，使得金屬外管與蓋子緊密結合到一起，具體如圖2所示。設計出這樣一個蓋子后，能夠使的金屬外管根據工作的需求，處于打開或關閉的狀態。金屬外管打開時，可以對管內各個部件進行維護與檢查;金屬外管封閉時，則能夠將管內與外界阻隔，以避免外界雜質、水分對內部設備進行破壞[2]。

在蓋子的上部，預留出密封凸環1011，且在其外部環繞了密封凸臺1012，使得環形槽1013可以嵌入到金屬外管內。在凸環外側。安裝了第一環形凸起1014，通過其與金屬外管鏈接到一起，從而構成一個密封環境;在環形槽的外側，呈現出錐面，使得其與金屬外管有效連接到一起。此外，在環形槽處，還存在第二環形凸起1015也與金屬外管相連接并密封[3]。這樣一種三級密封結構，不僅提升了設備密封的效果，而且結構非常簡單，很容易實現，同時生產成本還不是很高。

3 安全圍欄堵頭結構設計

金屬外管較遠的部位處，在升降絕緣管一端設計了堵頭60，通過其防止雜質進入到管內。堵頭主體601頂部，安裝了臺肩603以及六角螺母604，中間部位處，安裝了第一螺紋605，同時在其末端，與固定圓頭606相連，在圓頭與螺紋之間，預留有密封槽，其中存在橡膠密封圈602。為了使堵頭與金屬外管相連，還在升降絕緣管內壁處，安裝了第二螺紋。對于各元件的內徑來說，應滿足以下條件：602<606外圈內徑;606外圓內徑<605最小內徑;602外徑<605最大直徑;605最大直徑<603外圈直徑。

4 總結

綜上所述，本文設計出來的自動化安全升降圍欄不僅達到了安全防護的目的，同時，還減少了人力資源的使用，從而為電力行業危險作業的開展提供了重要幫助，避免電力設備對相關人員的生命安全造成威脅。

參考文獻：

[1]劉鋒，許宏飛.智能安全圍欄的研究及應用[J].電工技術，2016（02）：00206.

[2]于春輝，吳昊，李焴強等.一種新型智能化電力施工安全圍欄設計[J].山東電力技術，2016，43（09）：70-73.

[3]于躍，韓偉，朱彤.一種具有斷電與報警功能的智能電子安全圍欄[J].自然科學：全文版，2016（07）：00263.