电力设备搬运及辅助安装定位工具设计研究
2021-12-22冼伟镜
冼伟镜
摘要:设计出性能更好的设备搬运、辅助安装工具,能够为电力设备安装工程建设提供更大的支持。基于此,本文深入分析了电力设备搬运及辅助安装定位工具的整体结构设计、承载架设计、其他部分设计、使用设计,并论述了工具设计的创新点、相关运算,以及注意事项,希望能够为电力事业的建设发展提供助力。
关键词:电力设备;辅助安装;搬运工具
引言:
随着电力系统建设工程的日益扩张,让电力设备的安装施工作业量迅速攀升,而施工过程中势必需要工作者大量地搬运电力设备,因此,为了降低电力设备在搬运期间损坏的几率,减轻工作者的作业负担,需设计出一款更加便捷有效的搬运、安装定位工具,以提高电力工程建设效果,优化电力领域发展水平。
一、设计背景研究
目前,智能化、信息化已经成为了各个领域的主要发展趋势,尤其是电力领域。人们为了获得更好的供电效果,加快推进了配电网智能化建设工程的进展。在此背景下,势必需要将大规模的电力设备投入到安装施工中。而电力设备的搬运和安装定位,作为此项施工项目的主要作业内容,安装工程规模的扩大,就也意味着电力设备搬运、安装定位工作量的增加。而在传统的搬运、安装定位模式下,搬运作业通常在电房内外展开,且需要先用运输车,将设备送到统一的卸货点,然后使用叉车,将从运输车上卸下的设备,搬运到电房门口,然后以人工徒手搬运的方式,将单体设备,搬运到安装区域,而对于整套设备,则需运用撬棍,搬运到安装施工区域。此后,在安装定位中,工作者通常需要运用千斤顶、撬棍等工具,将设备安装到基础上,同时,由于安装定位操作涉及到电缆、缆头的安装,这使得设备安装作业对安装定位的精准度要求较高。基于此,传统的搬运安装定位方法,通常存在以下几项缺陷:
第一,人力资源耗费大,而且劳动强度高,容易导致工人身体疲惫,影响后续工作效果;第二,大多数电力设备的体积、质量均比较大,人工搬运存在安全风险;第三,搬运过程中,设备底座经常会接触地面,造成电房地面的防静电油漆层磨损,同时也容易损伤设备本身;第四,搬运安装的效率低,安装定位不准确。
基于此,应当需要设计出一套更为行之有效的搬运安装定位工具,以消除上述电力设备搬运安装中存在的问题,提升电力设备安装施工水平。
二、电力设备搬运及辅助安装定位工具设计
(一)工具整体结构设计
在设计中,结合上述设计背景,以及各项相关的力学理论,设计者设计出了由承载架、拉杆、把手这几个部分组成的工具结构方案,如图1。其中,拉杆、把手在顶部以固定的方式连接,而承载架,则与拉杆以可拆卸的方式连接。在工具整体结构设计方案中,设计者还为拉杆设置了延伸结构,并为其配备了滚轮,同时,拉杆底部也设置了支持爬楼搬运的星型轮。此外,承载架的下部也装配了可转动的滚轮组。由此让该工具,支持电力设备的离地搬运、爬楼搬运,以及搬运过程中的灵活转向,减轻了搬运安装操作对设备、电房地面的损坏,也降低了搬运安装作业的安全风险。
(二)工具承载架设计
在工具承载架设计中,设计者为承载架设计了两个主要部分,即支架、面板,其中,支架是由横梁、竖梁组成的,面板可拆卸,同时,承载架整体结构与拉杆之间也是可拆卸的连接。这种形式的承载架,能够更好地适用于搬运过程中与叉车的交接。在搬运安装过程中,可以直接将承载架,从拉杆上卸下来,然后叉车即可借助承载架底部轮子支撑起的空隙,通过让叉车托架如图2,从该缝隙中插入,将电力设备连同承载架一起搬走,这样就可以在无需人工撬棒操作的情况下,直接运用叉车搬运电力设备。待叉车将电力设备送到指定位置后,还可以利用承载架底部配有的轮组,更加轻松地将电力设备搬运到安装施工区域,然后将承载架的高度调整到安装高度,由此实现安装定位,并在安装时,只需要将设备从承载架上,推到设备安装支架上即可。
(三)工具其他部分设计
在工具设计中,考虑到电力设备不仅质量较大,价格也比较昂贵,一旦在搬运过程中出现损坏,则会带来较大的经济损失,因此,需要为其设计一个防侧翻装置,防止电力设备因质量过高,在搬运安装过程中,出现侧翻问题,导致设备损坏。在此过程中,将每个轮组均设计为了双轮,提高了工具的平衡能力。此外,为了避免搬运过程中,电力设备被碰落在地,设计者为星型轮,以及拉桿延伸结构的两侧,均设置了几道横杆,同时,考虑到较重的电力设备,可能会在工具滑行时出现打滑的现象,因此,设计者还为轮组设置了轮刹,以增强工具设计效果[1]。
(四)工具使用设计
根据上述工具结构设计,设计者还出具了工具的使用方案,以便于工作者更好地发挥此工具的效能。在使用设计中,需要先将电力设备,搬到承载架上,然后即可拉着把手,借助轮组的滑动作用,移动电力设备。当搬运安装工作环境为平地时,星型轮与承载架配套的移动轮组,会共同发
挥滑动搬运作用,让工作者更加轻松地完成设备的搬运安装。当搬运安装工作环境为楼梯时,则可以借助星型轮与其他小轮的公转,直接通过拉动拉杆,让工具承载电力设备进行楼梯爬行,使电力设备在楼梯环境下的上下搬运更加省力[2]。
(五)工具设计创新点
在此次工具设计中的创新点主要包括以下几点:
第一,使用了传统搬运安装工具所不具备的拼接结构,提高了工具与叉车的协同应用效果;第二,适用于楼梯、平地两种搬运环境,可以极大地降低搬运安装过程中的安全风险和劳动力,同时也有助于提高搬运安装作业效率;第三,考虑了运输打滑、侧翻、碰落这三项可能发生的问题,并采取了针对性的设计措施,让基于此工具的搬运安装作业更加顺利[3]。
(一)工具设计相关运算
在工具设计中,设计者运用了摩擦力学公式,f=μN,推算出了工具运输重型设备过程中可能会出现打滑的风险,其中,μ为摩擦系数、N为工具使用中向地面施加的力、f为摩擦力。在此过程中,还运用了拉力公式,F=ma,推算出了人工拉动工具完成设备运输所需的力,并借此评估了工具在减轻劳动强度上存在的效用。其中,m为物体的重力、a为加速度。此外,在工具设计中,设计者还运用了公式,F=p*s,对工具的承重能力进行了分析,以判断其是否能够满足电力设备的承载需求。其中,p为压强、s为受力面积。
(二)工具设计注意事项
在电力设备的搬运安装中,为了更好地发挥其减轻劳动力度的效能,
必须保证该工具结构简单、轻量,但由于电力设备的质量普遍较大,因此,设计者不仅要让工具结构轻量、简单,还要使其具备足够的承载能力,可以顺利完成设备运输。为此,在工具设计中,设计者需要从材料入手,选择轻量、承载力强的材料,作为工具材料。此外,还要注意,此工具作为电力设备搬运安装作业的常用工具,购入量肯定比较大,所以,为了避免此工具的应用带来过高的电力工程建设成本增长,需从经济性角度考虑,选用价格合理的材料,来制作该工具,以提高整体设计的经济性、可行性、合理性,从而推动电力设备搬运安装工程施工水平的提升。
结论:
综上所述,合理化电力设备搬运、辅助安装定位工具设计,可以提升电力工程建设水平。在工具设计中,根据电力设备施工需求,设计出相应的工具,能够提高设备搬运效率、降低搬运作业劳动强度、控制电力设备安装工程的安全风险,从而获得更好电力设备安装作业效果。
参考文献:
[1]盛戈皞,钱勇,罗林根.面向新型电力系统的电力设备运行维护关键技术及其应用展望[J].高电压技术,2021,47(09):3072-3084.
[2]刘光辉,朱婷婷,张慧娥.无线通信网络的电力系统设备远程实时监控系统[J].计算技术与自动化,2021,40(03):47-51.
[3]王均.电力大数据高速存储和检索关键技术浅谈[J].电力设备管理,2021,(09):180-183.