鋁型材折疊式電動飛車的研制

江 澤，羅 勇，楊會濤

（中國南方電網有限責任公司超高壓輸電公司曲靖局，云南 曲靖 655000）

0 引 言

折疊飛車主要用于高壓線路上對金具、導線的安裝及檢修。由于傳統折疊飛車使用中存在工作效率低等缺點，本文提出了一種新型電機驅動下的鋁型材折疊式電動飛車，具有體輕、強度高、運輸使用方便等優點，大大提高了工作效率。

1 折疊飛車

折疊飛車常用于間隔棒等附件的安裝施工。折疊飛車經歷了鋼架構飛車、鋁合金飛車及電動飛車3個階段。鋼架構折疊飛車分量重，攜帶及上架不方便；鋁合金飛車體積小，攜帶方便，但缺少動力，使用起來工作效率低下；有刷電動飛車受制于電機及電池技術的發展，偏重，同時在輸電線路帶電狀態下使用會受到強電場的影響，極易損壞控制部分元器件[1-3]，如圖1所示。

圖1 折疊飛車結構與使用簡圖

傳統折疊飛車的優點：（1）平時折疊飛車處于折疊狀態，使用時打開，攜帶及上架非常方便；（2）采用高強度鋁合金制作，結構簡單輕巧，使用方便。缺點：（1）無動力，需要兩人操作；（2）高壓線下工作人員拉倒指定位置后才能工作，完工后線下人員繼續拉倒到指定位置；（3）在山區或有障礙物的大跨度塔架下無法操作[4-5]。

2 新式折疊電動飛車

2.1 新式折疊電動飛車需要解決的問題

新式折疊電動飛車需要解決以下傳統折疊飛車存在的問題：（1）使用前折疊飛車處于折疊狀態，使用時打開，方便攜帶和上高壓線塔架；（2）整體結構采用高強度的鋁合金結構，總重不大于18 kg；（3）采用無刷直流電機驅動，做到體輕、尺寸小、扭矩大；（4）采用鋰電池組充電、供電，要求重量輕、工作時間長；（5）控制部分采用高、中、低3擋調速，增加抗強電場裝置，做到在停電帶電狀態下均能使用；（6）新型機構能做到電動飛車前行和后退的切換；（7）運行中需要有機械剎車，剎車裝置上設定自鎖機構，工作中需要有工位機械自鎖裝置，避免受高壓線弧垂（懸吊坡度）的影響產生整車下滑現象；（8）新型機構中設置電池電量數字顯示裝置，能提醒施工人員及時充電。

2.2 鋁型材折疊式電動飛車結構說明

2.2.1 主體及支撐架構

腳踏架組件1在施工時，支撐工作人員的雙腳；立柱架組件2用來連接輪架組件5、腳踏架組件1、車座架組件11及靠背架組件12，支撐電池箱9、控制器箱10、剎車手把I和調速手把K；電池支撐板主要用來支撐鋰電池箱9和控制器箱10；輪架組件5主要用來支撐直流無刷電機D、剎車座組件F、驅動輪組件7、從動輪組件18和工作防滑鎖緊機構J（由件13、件14、件15，件16組成）。

2.2.2 運行及控制機構

驅動輪組件7，從動輪組件18和直流無刷電機D組成電動飛車運行機構（見圖2），由鋰電池C供動力；控制器控制B控制電機的運動、電動飛車的行進方向及速度的調整；檔位調速及換向開關N上有高、中、低3種速度供選擇，操控換向開關可以控制電動飛車的前行和后退。調數手把K可把每擋速度從最低調到最高（見圖2和圖3）。

圖2 鋁型材折疊式電動飛車結構圖

圖3 鋁型材折疊式電動飛車電控原理圖

2.3 折疊式電動飛車使用操作方法

在使用折疊式電動飛車前，先檢查鋰電池C的電量是否夠上線工作，無刷直流電機D是否可以正常運轉，調速手把K高、中、低擋開關之間是否可以正常轉換，電動飛車前行及后退是否正常，剎車手把I能不能剎住車等。確認無誤后。按下述步驟操作：（1）打開踏架組件1、立柱架組件2、車座架組件11及靠背架組件12，并把定位軸銷插在插孔內；（2）將電動飛車運送到高壓線塔架上，注意如先送電動飛車到塔架上，步驟（1）可取消；（3）松開活接連接件組件8上的吊環螺母，把電動飛車掛在高壓輸電導線上后，再鎖緊活接連接件組件8上的螺母；（4）用手向下拉扯電動飛車，確認各處連接牢固后，施工人員可直接坐在車座架組件11上的座位上；（5）選擇調速檔位及運行方向，旋轉調速手把套K，此時電動飛車在輸電線路上正常運行；當到達目的地后松開調速手把K，拉緊剎車手把I，電動飛車停在工作位；無電狀態電動飛車在電磁輔助制動系統的作用下，驅動輪7抱死無法轉動，同時通過自鎖式手閘齒卡在定位槽內，又可以使碟剎組件內外圈抱死，驅動輪7將無法轉動；（6）受輸電導線弧垂（坡度）的影響，驅動輪7雖抱死無法轉動，電動飛車還會出現沿導線滑下的現象，此時旋轉手柄套組件15使鎖緊夾板13壓緊輸電導線，從而限制電動飛車沿弧垂滑下；（7）施工人員開始工作，工作完成后逆時針旋轉手柄套組件15，使鎖緊夾板13松開，同時松開手閘，轉動調速手把桿，電動飛車行進到下一位置開始工作；（8）任務結束后，選擇需要卸下飛車的塔架，選擇前進或倒車建驅動電動飛車到塔架處；（9）松開活接連接件組件8上的吊環螺母，取下電動飛車。

3 結 論

本文提出的一種新型的折疊電動飛車，結構合理，具有諸多優點：高強度鋁合金折疊架構，體輕、強度高、運輸使用方便；電機驅動，省時省力，效率高；三級剎車結構，定位準，工作方便；多種速度調整，飛車運行快慢由施工者自己確定；電量存儲多少一目了然；強電場屏蔽層，避免了控制板強電場的影響。可見，設計的新型折疊電動飛車具有較強的工程實際意義。