一種可拆卸、伸縮的電動井蓋起吊裝置研發與設計

符德宇，鄒 宇，陳恒龍，謝振俊，郭子培，蒙翔宇

（廣西電網有限責任公司欽州供電局，廣西 欽州 535000）

隨著經濟的發展，城市化的進程發展飛速，地下電纜慢慢取代架空線，城市地下電纜的鋪設也越來越多。電纜鋪設的地域被稱作為電纜走廊，一般來說，每間隔一段距離就會設置一個電纜井，而電纜井必須用到蓋板。以某供電局為例，管轄范圍內共有30 805 km電力線路，其中電纜長度為24 981 km（電纜化率為81%），電纜井74 943個。

在開展地下電纜作業過程中，須要打開電纜井蓋后才能開展作業，但很多井蓋由于長時間沒有檢修，導致傳統的開啟手段不能有效的打開井蓋。在每次的計劃工作維修時，打開井蓋都須要耗費很多時間和人力，不僅維修效率受到影響，更存在一定的安全隱患[1-2]。

1 情況介紹

根據南方電網公司Q/SCG 210124-2009《中低壓配電運行管理標準實施細則》中巡視周期要求：10 kV電纜線路需每月開展一次巡視。假設巡視一個電纜井須要打開2塊電纜井蓋板進行觀察，供電局每月設備巡視須要打開電纜蓋板149 886塊。

目前電纜井蓋起吊有3種方式，一種是采用大型吊車，將井蓋吊起。吊車工作時占地面積大，不便于在施工面積較小的場合使用，且過于耗費人力物力；另一種方式是完全依賴人工，至少4名施工人員使用人力將其抬起，用鐵鍬撬開和回位，手動將電纜井蓋拉起。然而大部分地方的電纜井蓋安裝使用時間較長，受雨水、泥土等影響，井蓋與井蓋的圈被侵蝕成為一個整體，使用普通的井蓋鉤無法正常開啟，特別是在梅雨季節，僅投入一兩名操作人員是難以打開電纜井蓋的。并且因電纜井蓋的蓋板重量較大，依靠人工起吊時容易出現摔落，從而導致蓋板破損或砸傷操作人員，存在著極大的安全隱患。還有一種方式是采用市場上的小型起吊工具，起吊重量有限，采用2個掛鉤掛在井蓋板的開孔上的方式，仍需人工手搖輔助起吊，人工手動調整掛鉤位置，容易損傷井蓋，安全性低。依據當前電纜發展的實際情況，不管采用以上哪種方式都須要耗費大量的人力、財力，適用范圍小。

2 設計思路

為提高電力企業的電纜維護便利性，提高實際施工的效率，縮短搶修的時間，減少停電的時間。在現實工作中，亟須一種模塊化的電動井蓋起吊工具，該模塊設計最重要的是可以降低電纜井蓋開啟的風險，通過模塊化的電動井蓋起吊工具的研制，進一步有效地解決電纜井蓋開啟的難題[3]。

2.1 承重部分設計

裝置采用可拆卸、門型結構，可伸縮的起吊橫杠，裝置整體自重約25 kg，占地面積約0.5 m2。在橫杠材料環節，結合研發設計需要，可以選取環氧玻璃鋼圓管，其管徑為80 mm，壁厚為3 mm，同時出于強化吊裝受力因素的考慮，須要將陰陽耦合螺母應用于橫杠銜接位置。另外，考慮到蓋板寬度層面的需求與要求，應當結合具體施工來針對橫杠節數加以選取。在有關支撐架環節，其主要則是借助于環氧玻璃鋼板來加以無縫焊接，并且基于吊裝蓋板升降方面的相關要求來進一步設計鋼板厚度。在吊裝行程及裝置高度設計環節，應當充分考慮到蓋板厚度情況，其最高起吊為0.3 m。

在蓋板被裝置起吊的過程當中，由于其為1～2 t的承重，因此，結合研發設計實際需要，可以選取利用方型鋼管（厚8 mm）所焊接的方形金屬支撐底座（長0.7 m，寬0.45 m），并且還要加貼鋼板于其上方。另外，須要考慮設計的適用性，比如分離裝置活動套環與吊裝鋼鉤，吊裝鋼構能夠調節抓鉤長度等。

2.2 底座部分設計

須要利于移動，設計好相應的滾輪裝置以及推車把手，使相關操作者可以更好地移動支撐架與底座。

在綜合分析比較不同底輪方案后，出于實際控制的施力、穩定等效果因素方面的考慮，在具體設計工作中，應當選取“前2小輪 + 后2大輪”方案。

裝置主要是依據電機的定理來做整體的設計，操作應用非常的靈活，并且不需要操作人員和電纜井蓋板進行一個實際的接觸，可以說使用新型的電纜蓋板快速開啟工具相對傳統的起吊方式有著更為安全的和靈活的特點，裝置整體上是比較輕巧的。這是一種快速開啟電纜井蓋板的工具，分為起吊部分與操作部分。操作部分包括2個用于放置在地面上的小車底座，在每個底座上都會設置有一個矩形門架，分別連接4個滾輪，滾輪為萬向輪，滾輪配有固定卡扣，門架頂部設有電機，電機銜接部分設有伸出去的觸手架，觸手架尾端為滑輪，支撐起吊絲桿的重量及控制其上下移動；起吊絲桿的門型框架上設有滑動模塊，滑動模塊可在起吊絲桿上可靈活移動，各有吊鉤鉸接。操作部分包括控制箱與操作手柄，控制箱與起吊部分連接，內含電池，作為整個裝置的主控核心；操作手柄與控制箱為無線操控，可遠程遙控執行相應上下左右等指令。

裝置在使用過程中不需要施工人員與電纜井蓋板產生直接接觸，操作簡單，實現機器代替人，擺脫原始人工操作方法，同時可實現井蓋起吊和復蓋操作，可降低操作人員勞動強度，消除施工中存在的安全隱患。且裝置為可拆卸結構，攜帶方便，使用時占用面積小，依據井蓋起吊類型智能識別起吊點，自動調節起吊寬度，方便靈活，適用于行人蓋板、行車蓋板等場合[4-5]，實物圖如圖1所示。

圖1 電動井蓋起吊工具實物圖

3 電動井蓋起吊工具的主要功能和優點

針對該模塊化的電動井蓋起吊工具的主要功能、特點具體如下：

電動/手動龍門架、承重結構、操作手柄，能有效解決使用不便、有安全隱患等問題，能夠高效地打開帶孔電纜井蓋板并實現復蓋，一方面增強了工作人員的工作效率，一方面能夠極大地減少開蓋時間，根據相關數據，采用該起吊裝置要比傳統方法至少提速10 min。具有良好的應用推廣前景。裝置主要材料包括鋼管、鋼筋、圓鋼、軸承、無線控制模塊、主控模塊、電源管理模塊、電機模塊等。

電動/手動龍門架處于裝置兩側，裝置底部安裝了萬向輪，這樣在打開后能夠實現快速移動，同時裝置還設置了自鎖功能，通過制動來避免裝置隨意滑動。中間部分為電機結構及手動結構，內含電池，作為整個裝置的主控核心，有電源時實現自動起吊，如戶外突發無電源時可手動升起起吊，通過兩側的手搖輪把支架升高，這能夠適用于各種場合；頂部為螺栓接頭，與承重結構相連。

承重結構為“工”字的鋼材，包括承重桿、滑動吊絲桿，既保證了強度，同時也不會太重，吊絲桿可隨意滑動，根據不同井蓋吊起點準確地掛到開孔上。

操作手柄連接電動/手動龍門架中部的電機結構，用于控制并執行相應上下指令，避免施工人員與電纜井蓋板產生直接接觸，減少被擠手、砸腳，蓋板不慎掉入井中等情況的發生。

4 電動井蓋起吊工具的應用情況

4.1 該裝置方便快捷

使用本開啟工具可以最大程度省力，可以輕松地使用本裝置提升窖井蓋；

利用萬向輪，可輕松實現窖井蓋提升后的移動，并可利用其自鎖功能實現裝置的制動，防止隨意滑動；

本開啟工具框架式設計，攜帶方便，只需1人用手提就可以將本工具帶到各個施工場地；

起吊部分為純機械機構，結構簡單、成本低，制作方便、易于推廣。

工作原理：模塊化的電動井蓋起吊工具采用電機原理，工作人員不須要接觸到電纜井蓋板，不僅操作方便、輕巧靈活，更有著較高的安全性[6]。

4.2 該裝置的安全性能高

安裝簡單、方便攜帶。該起吊裝置構成較為簡單，主要包括1根橫桿、2個帶液壓式千斤頂及支架。在具體施工中，只須結合電纜井蓋板的大小放置支架即可，而且支架配有滾輪，調整時非常方便，起吊結束后能夠輕松拆卸。

方便操作、省時省力。該起吊裝置與以往的人工打開電纜井蓋相比，節省了人力和時間，在具體操作時只需兩位工作人員，大于5 min即可完成電纜井蓋的起吊[7]。

4.3 該裝置通用性強

該裝置的適用范圍比較廣，比較常見的電纜井蓋板都能夠適用，而且在使用過程中不需要工作人員接觸井蓋板，這樣就避免了夾手、砸腳等問題。

根據需求設計可簡單快捷地將電纜井蓋板起吊挪位，結構簡單，占用空間小，運輸、組裝和拆卸都十分方便快捷，降低工作人員的工作強度和安全風險。

5 結束語

綜上所述，可拆卸、伸縮的電動井蓋起吊裝置研發工作以及設計思路，對該裝置的結構、功能、特點、操作模式和裝置的各項便捷優點等應用前景進行了介紹，該模塊化的電動井蓋起吊工具具有非常好的推廣和使用價值，可全面地提高電力企業的電纜維護、檢修便利性，提高實際電纜施工的效率，縮短搶修的時間，減少停電的時間，最大程度上降低電力電纜井蓋開啟的困難，有效的解決電纜施工檢修人員、操作人員的工作強度和安全風險。