铝型材折叠式电动飞车的研制

江 泽，罗 勇，杨会涛

（中国南方电网有限责任公司超高压输电公司曲靖局，云南 曲靖 655000）

0 引 言

折叠飞车主要用于高压线路上对金具、导线的安装及检修。由于传统折叠飞车使用中存在工作效率低等缺点，本文提出了一种新型电机驱动下的铝型材折叠式电动飞车，具有体轻、强度高、运输使用方便等优点，大大提高了工作效率。

1 折叠飞车

折叠飞车常用于间隔棒等附件的安装施工。折叠飞车经历了钢架构飞车、铝合金飞车及电动飞车3个阶段。钢架构折叠飞车分量重，携带及上架不方便；铝合金飞车体积小，携带方便，但缺少动力，使用起来工作效率低下；有刷电动飞车受制于电机及电池技术的发展，偏重，同时在输电线路带电状态下使用会受到强电场的影响，极易损坏控制部分元器件[1-3]，如图1所示。

图1 折叠飞车结构与使用简图

传统折叠飞车的优点：（1）平时折叠飞车处于折叠状态，使用时打开，携带及上架非常方便；（2）采用高强度铝合金制作，结构简单轻巧，使用方便。缺点：（1）无动力，需要两人操作；（2）高压线下工作人员拉倒指定位置后才能工作，完工后线下人员继续拉倒到指定位置；（3）在山区或有障碍物的大跨度塔架下无法操作[4-5]。

2 新式折叠电动飞车

2.1 新式折叠电动飞车需要解决的问题

新式折叠电动飞车需要解决以下传统折叠飞车存在的问题：（1）使用前折叠飞车处于折叠状态，使用时打开，方便携带和上高压线塔架；（2）整体结构采用高强度的铝合金结构，总重不大于18 kg；（3）采用无刷直流电机驱动，做到体轻、尺寸小、扭矩大；（4）采用锂电池组充电、供电，要求重量轻、工作时间长；（5）控制部分采用高、中、低3挡调速，增加抗强电场装置，做到在停电带电状态下均能使用；（6）新型机构能做到电动飞车前行和后退的切换；（7）运行中需要有机械刹车，刹车装置上设定自锁机构，工作中需要有工位机械自锁装置，避免受高压线弧垂（悬吊坡度）的影响产生整车下滑现象；（8）新型机构中设置电池电量数字显示装置，能提醒施工人员及时充电。

2.2 铝型材折叠式电动飞车结构说明

2.2.1 主体及支撑架构

脚踏架组件1在施工时，支撑工作人员的双脚；立柱架组件2用来连接轮架组件5、脚踏架组件1、车座架组件11及靠背架组件12，支撑电池箱9、控制器箱10、刹车手把I和调速手把K；电池支撑板主要用来支撑锂电池箱9和控制器箱10；轮架组件5主要用来支撑直流无刷电机D、刹车座组件F、驱动轮组件7、从动轮组件18和工作防滑锁紧机构J（由件13、件14、件15，件16组成）。

2.2.2 运行及控制机构

驱动轮组件7，从动轮组件18和直流无刷电机D组成电动飞车运行机构（见图2），由锂电池C供动力；控制器控制B控制电机的运动、电动飞车的行进方向及速度的调整；档位调速及换向开关N上有高、中、低3种速度供选择，操控换向开关可以控制电动飞车的前行和后退。调数手把K可把每挡速度从最低调到最高（见图2和图3）。

图2 铝型材折叠式电动飞车结构图

图3 铝型材折叠式电动飞车电控原理图

2.3 折叠式电动飞车使用操作方法

在使用折叠式电动飞车前，先检查锂电池C的电量是否够上线工作，无刷直流电机D是否可以正常运转，调速手把K高、中、低挡开关之间是否可以正常转换，电动飞车前行及后退是否正常，刹车手把I能不能刹住车等。确认无误后。按下述步骤操作：（1）打开踏架组件1、立柱架组件2、车座架组件11及靠背架组件12，并把定位轴销插在插孔内；（2）将电动飞车运送到高压线塔架上，注意如先送电动飞车到塔架上，步骤（1）可取消；（3）松开活接连接件组件8上的吊环螺母，把电动飞车挂在高压输电导线上后，再锁紧活接连接件组件8上的螺母；（4）用手向下拉扯电动飞车，确认各处连接牢固后，施工人员可直接坐在车座架组件11上的座位上；（5）选择调速档位及运行方向，旋转调速手把套K，此时电动飞车在输电线路上正常运行；当到达目的地后松开调速手把K，拉紧刹车手把I，电动飞车停在工作位；无电状态电动飞车在电磁辅助制动系统的作用下，驱动轮7抱死无法转动，同时通过自锁式手闸齿卡在定位槽内，又可以使碟刹组件内外圈抱死，驱动轮7将无法转动；（6）受输电导线弧垂（坡度）的影响，驱动轮7虽抱死无法转动，电动飞车还会出现沿导线滑下的现象，此时旋转手柄套组件15使锁紧夹板13压紧输电导线，从而限制电动飞车沿弧垂滑下；（7）施工人员开始工作，工作完成后逆时针旋转手柄套组件15，使锁紧夹板13松开，同时松开手闸，转动调速手把杆，电动飞车行进到下一位置开始工作；（8）任务结束后，选择需要卸下飞车的塔架，选择前进或倒车建驱动电动飞车到塔架处；（9）松开活接连接件组件8上的吊环螺母，取下电动飞车。

3 结 论

本文提出的一种新型的折叠电动飞车，结构合理，具有诸多优点：高强度铝合金折叠架构，体轻、强度高、运输使用方便；电机驱动，省时省力，效率高；三级刹车结构，定位准，工作方便；多种速度调整，飞车运行快慢由施工者自己确定；电量存储多少一目了然；强电场屏蔽层，避免了控制板强电场的影响。可见，设计的新型折叠电动飞车具有较强的工程实际意义。