一种高效滚筒式防卡线滑轮机构设计

2023-06-04罗艺华

机械工程与自动化 2023年6期

罗艺华

(广东电网有限责任公司韶关翁源供电局，广东韶关 512600)

0 引言

在电力施工过程中,常需要布线,如各种导线、电缆、钢绞线的布设施工等[1,2]。在布线过程中,通常会借助滑轮机构辅助工作,在省力的同时还能减小各种线缆敷设过程中的摩擦力,进而避免线缆破皮损坏。

目前常用的滑轮机构主要由支架、滑轮和侧挡板组成,线缆通过滑轮引导运输[3],但线缆在输送过程中并非是稳定的,会产生晃动,而线缆晃动会碰撞设置在滑轮两侧的侧挡板,不仅会损坏线缆外皮,还会使滑轮内的线缆偏离滑轮中已预留的线槽位置,从而导致线缆因偏移卡死在侧挡板和滑轮之间。一旦滑轮和左右两侧的侧挡板被卡死,就需要工作人员高空攀爬进行处理,从而增加了工作人员高空作业的危险性,且高空作业处理难度高,处理时间长,大大影响了工作周期和工作效率,进而增加了工作成本。另外,线缆因在滑轮和侧挡板挤压下受损,使得线缆在运行过程中容易发生局部发热甚至短路故障,严重时还会扯断线缆并造成永久性接地故障,影响附近居民的人身安全。为了解决现有滑轮机构因滑轮放线卡死所造成的额外工作量以及不必要的高空危险作业,以及因电缆损坏造成的电缆损耗,本文设计了一种高效滚筒式防卡线滑轮机构。

1 滚筒式防卡线滑轮机构设计及应用[4]

1.1 滚筒式防卡线滑轮机构结构设计

本文设计的滚筒式防卡线滑轮机构由挂钩1、活动锁片2、滚筒滚动轴3、横担4、固定挡片5、滚筒6、滑轮滚动轴7、滑轮8、固定挡板9、U型固定夹具10组成,如图1所示。挂钩的端部设有外螺纹,各固定挡板为L型的板状结构,挂钩的外螺纹贯穿横担的螺纹孔与固定螺母连接,固定挡板的横板面上设有用于安装滚筒滚动轴的连接孔,固定挡板的竖板面上设有用于安装滑轮滚动轴的连接孔,横担的两端分别焊接于每一固定挡片的端部,以保证整个滑轮机构的稳固性。每一滚筒滚动轴的一端依次贯穿各自对应的滚筒和固定挡片后与固定螺母连接,另一端贯穿各自对应的固定挡板的横板面后与固定螺母连接。滑轮滚动轴贯穿滑轮后穿过每一固定挡板竖板面的连接孔后与固定螺母连接,以实现固定不走位。U型固定夹具的一外侧面焊接于各固定挡板中与横板面相对的端部,施工过程中可通过U型固定夹具将滚筒式防卡线滑轮机构安装在设定的角铁位置处,并利用固定螺母拧紧固定。

1.2 滚筒式防卡线滑轮机构的应用

在实际应用时,滚筒式防卡线滑轮机构有两种安装方式:①通过挂钩将滚筒式防卡线滑轮机构安装在预设位置处固定,具体为工作人员通过推动活动锁片将挂钩挂在合适的安装位置后固定;②通过U型固定夹具将滚筒式防卡线滑轮机构安装在设定的角铁位置处,再使用悬挂在U型固定夹具上的固定螺母拧紧固定。至于选择哪一种安装方式,需要根据实际应用场景选择合适的安装方式。滑轮机构安装好后,将需要放线的电缆首端穿过两个滚筒和滑轮之间的空隙,工作人员抓住电缆的首端并施力拉动该电缆,并通过牵引力牵动电缆顺着滑轮运行,此时,滑轮受到牵引力的作用会随着电缆同步转动,这样,能够在节省人力的同时保证电缆的表皮不受损害。

另外,虽然电缆因受不同角度的牵引力也会出现脱离滑轮卡槽的现象,虽然脱离卡槽的电缆会受到向下拉动牵引力的作用,但因其必然会与两个滚筒进行接触,这使得两个滚筒在电缆外力的作用下会随着电缆的拉动不断地滚动,进而不会产生卡线的情况,从而能够避免出现因滑轮放线卡死的问题,减少工作人员因放线卡死进行维修的工作量以及避免不必要的高空危险作业。因此,应用本文的滑轮机构能够顺利完成放线工作,在节省人力的同时还能保证电缆表皮不受损害,进而减少电缆的损耗。

2 滚筒式防卡线滑轮机构的实验验证

为验证滚筒式防卡线滑轮机构的放线效果,将10个滚筒式防卡线滑轮机构专门设置在需要安装线缆的1条线路中,将10个现有的传统结构滑轮安装在另1条线路中,以对比这10个滚筒式防卡线滑轮机构的放线效果。为了能够得到更加准确的放线效果,两条线路总长、地理位置和应用场景尽量相同,同时,由两组放线经验类似的工作人员分别对这两条线路进行拉线,并记录二者的拉线起点时间以及出现的放线情况。

架设完这两条线路之后,通过工作人员的记录内容获悉,使用滚筒式防卡线滑轮机构所在组的工作人员记录出现卡线次数为0,总放线时长为5 h;使用现有的传统滑轮机构所在组的工作人员记录出现卡线次数为5,总放线时长为8.3 h。由此可见,滚筒式防卡线滑轮机构能够100%防止放线卡死问题,且能够为工作人员节约39.7%的时长,显著提高了施工效率。