「羊」字形盒體伸縮鉤自動調徑爬杆器的製作方法

2023-09-20 05:34:25

專利名稱：「羊」字形盒體伸縮鉤自動調徑爬杆器的製作方法
技術領域：
本發明涉及電線桿爬杆器，具體的是一種形似「羊」字受力分布線的踏板裝置經動力盒體驅動伸縮鉤齒條的快速安全自動伸縮爬杆器。
近年來，隨著電力事業與光纜通訊傳輸事業的迅猛發展，除極少地段架設高壓鐵塔外，大都是9m-15m的高壓電桿與7m-9m的通訊電桿，載著高壓電纜和通訊傳輸光纜，伴隨著公路延伸到世界各地。我國疆土遼闊，12m以下的動力照明電桿與9m以下的通訊電桿，按幾十米一崗一哨，布滿城鎮和鄉村，6m小徑(Ф底150mm-Ф尖90mm)農戶電桿也遍布了各個自然村落，參差林立的電桿，跨過山川河流，穿越森林原野，載送人類光明，傳播人類文明。然而，訖今為止，沒有任何爬杆工具能真正適用於如此多類型、多規格電桿的登爬作業。徵服大自然是人類的歷史使命。為攻克這一領域的技術難關，科技隊伍經過多年的探索研究，做過各種登爬工具的試驗，曾出現了不少科技成果，但是，均未能理想的解決脫鉤和夾緊及可靠的自動伸縮等關鍵技術問題。
在我國外線作業史上，人們一直在尋求理想的爬杆工具，從木桿鐵牙腳扣式到混凝土電桿的繩板式，從橡膠墊腳扣到套筒式伸縮腳扣，從套筒式伸縮腳扣到上下脫鉤邊齒傳動式自動伸縮爬杆，至今一直沒有找到一種理想的爬杆工具，根據各類工具的構造原理(見圖6)與原有技術狀態與性能(見表一)進行對比分析，可以清楚的說明木桿鐵牙腳扣已在五十年代隨鋼筋混凝土電桿的誕生而逐步淘汰；後由套筒伸縮式腳扣取代橡膠墊固定式腳扣。在科學高度發達的今天，很多地區外線作業仍然在使用套筒式工具和繩板式工具(圖6A、6B所示)。繩板式工具安全係數大於套筒式，一且勞動強度極大，絕大多數外線工人體力適應不了。套筒式伸縮腳扣的安全基礎是建立在人體重力作用在套筒上與鐵鉤直杆部扭力產生的夾緊力上，而產品本身極差的機械性能與對操作環境的要求，如油、水、泥、雨等，如進入套筒則即刻打滑失去安全保障；上下脫鉤方式(見圖3B)與邊齒傳動自動伸縮式(見圖7A)設計方案由於各種因素未能綜合考慮進去，故未能如願的實現脫鉤和邊齒條與棘齒的可靠傳動，邊齒條鉚焊在空心管上，不符合高空作業產品的機械特性要求和工藝設計的基本要求，因此在實驗中邊齒條與空心管的連接處經常由於棘齒的正常工作位移的尺寸公差得不到保證而被卡住，使之不能可靠的傳動，實現自動伸縮。
本發明的目的是克服現有技術的不足，提供一種「羊」字形盒體伸縮鉤自動調徑爬杆器，它使用斜擺脫鉤、螺旋線圓弧夾緊、動力盒體傳動方槽凹齒伸縮鉤或通槽直齒伸縮鉤，改變夾緊尺寸，與電桿的斜率變化尺寸同步，實現自動伸縮爬杆，適應登爬6m-15m任意規格的等徑或異徑電桿，安全係數高，方通齒伸縮鉤傳動可靠，斜擺脫鉤輕便、快捷，為外線作業提供能安全登爬電桿的可靠工具。
本發明的目的是這樣實現的(請結合附圖閱讀)一種「羊」字形盒體伸縮鉤自動調徑爬杆器，包括左、右對稱的兩組，其特徵在於每組爬杆器各由「羊」字形盒體總成與齒條伸縮鉤組成；請參照

圖1圖2，「羊」字形盒體由形似「羊」字受力分布線的螺旋線圓弧夾緊的斜擺脫鉤踏板裝置16與動力盒體8組合而成，在踏板裝置16上裝有夾緊卡板19，卡板19的板面上鉚裝有橡膠墊20，所述卡板19和橡膠墊20的板面呈螺旋線圓弧形，該卡板19尾部通過銷釘固定在「T」形梁橫軸17上部按螺旋線方向斜擺固定的支承座18內，「T」形梁由橫軸17與支承梁12焊接而成，支承梁12的直杆部裝有踏板14，「T」形梁直杆上半部與前踏板10在底面焊接固定，下半部是活動踏板14活套在支承梁12上，由定位螺絲24調節踏板14尺碼長短；請同時參照圖9，齒條伸縮鉤包括彎鉤部分11和直杆部分13，彎鉤部分呈螺旋線圓弧的內側面鉚裝有橡膠墊30，在直杆13的一面制有齒條形齒牙2與雙向傳動棘齒23嚙合，該齒條的另一面設有連續的定位凹槽28與動力盒體8上的保險卡29插合定位，所述伸縮鉤1裝設於動力盒體8內，動力盒體8上部通過連接螺絲4與帶有支承活動座和動力彈簧導向杆7及阻尼定位器3的傳動支承套9連接，在動力盒體8的支承座25上以活動銷釘鉸接有雙向傳動棘齒23，該雙向傳動棘齒由換向手柄6．拉力彈簧5的操縱而可變換方向與伸縮鉤直杆部分的齒條2嚙合，其運動由阻尼定位器3的彈簧頂珠及動力盒體8上的保險卡29同時進入齒條2另一面的定位凹槽28而被定位；其組合位置關係是所述伸縮鉤的直杆13與「T」形梁支承杆12在水平面內投影的夾角α在15°-40°之間，最佳值為30°，在垂直面內投影的擺動夾角β在15°-45°之間，最佳擺動範圍為20°。
本發明的目的還可以通過以下措施實現所述伸縮鉤直杆上的齒條2的齒牙形狀可以是方槽凹齒形見圖7B，也可以是通槽直齒形見圖7C，且齒牙根部呈圓弧過度見圖8。
所述伸縮鉤直杆上的齒條2的齒牙節距為4mm。
所述踏板14與「T」形梁的連接可以是整板固定的，也可以是活動的。
本發明有以下積極有益的效果本發明與邊齒傳動的自動伸縮爬杆踏板比較(現有技術)具如下優點1．本發明是一種形似「羊」字形的受力分布線的螺旋線圓弧夾緊方式的踏板裝置，通過動力盒體驅動伸縮鉤齒條的自動伸縮爬杆器，「羊」字形斜擺脫鉤裝置經動力盒體與傳動支承套，在動力彈簧的壓緊和釋放兩種狀態下作相對運動產生動力源，驅動雙向傳動棘齒，推動方槽凹齒伸縮鉤或通槽直齒伸縮鉤，改變夾緊尺寸，與電桿的斜率變化尺寸同步，實現自動伸縮調徑登爬電桿。
2．「羊」字形螺旋線圓弧多重橢圓鎖緊圈夾緊方式安全係數高，方通齒伸縮鉤傳動可靠，(請參照圖3圖5)「羊」字頭螺旋線圓弧卡板斜擺脫鉤輕便、快捷。
3．伸縮鉤使用齒牙底部有圓弧的寬型方槽凹齒或通槽直齒與雙向傳動棘齒的嚙合結構合理(請參照圖7圖8圖g)，雙向傳動棘齒不會因工作位移而被卡死，確保傳動無誤，安全可靠。
4．作業角度與電桿平行(請參照圖6)。
5．適應登爬6m-15m任意規格的等徑或異徑電桿。便捷上杆，是目前外線作業真正能安全登爬電桿的可靠工具。
表一各種爬杆工具特性對比表
表二本發明適用範圍與登爬速度測試表
本說明書有以下附圖；圖1是本發明的結構示意圖，為工作狀態的俯視圖，只畫了右腳使用的部分，左腳使用部分與其對稱；圖2是圖1的俯視圖；圖3為三種爬杆踏板翻鉤角度對比示意圖；其中圖3A示已有技術中套筒式腳扣爬杆示意圖；其踏板工作角度大於45°，安全性差；圖3B示已有技術中邊齒式自動伸縮爬杆踏板示意圖，其踏板工作角度為45°，安全性一般；圖3C為本發明的踏板示意圖，其踏板工作角度小於40°，安全性高；圖4為「羊」字形踏板受力線分布示意圖；圖5為本發明在電線桿上的夾緊狀態示意圖；圖6為各種爬杆工具受力中心線與作業狀態對比圖；其中圖6A示已有技術的繩板式爬杆示意圖；其人體受力中心線與電桿外圓靠近；圖6B示已有技術的套筒式腳扣爬杆示意圖；其人體受力中心線與電桿外圓靠近；圖6C示已有技術的邊齒式自動伸縮爬杆示意圖；其人體受力中心線與電桿外圓稍有離開；
圖6D示本發明的羊字形自動伸縮調徑爬杆示意圖；其人體受力中心線與電桿外圓有較大相離，從而獲得平行作業。
圖7示伸縮鉤齒條的結構對比圖；其中圖7A示已有技術中的邊齒傳動，在伸縮鉤上焊接有邊齒條；圖7B示本發明的方槽凹齒，為整體結構；圖7C示本發明的通槽直齒，為整體結構；圖8是圖7B、圖7C的齒槽局剖截視圖；圖9為本發明的棘齒傳動及保險卡結構局部示意圖。
附圖編號；1．方槽凹齒/通槽直齒伸縮鉤 2．伸縮鉤上的齒條3．阻尼定位器4．連接螺絲5．拉力彈簧6．換向手柄 7．動力彈簧8．動力盒體 9．傳動支承套10．前踏板 11．伸縮鉤的彎鉤12．支承梁 13．伸縮鉤的直杆14．活動踏板 15．扣腳皮帶16．踏板裝置 17．T形梁橫軸18．支承座 19．螺旋線圓弧斜擺卡板20．橡膠墊 21．電桿底部22．電桿尖部 23．雙向傳動棘齒24．定位螺絲 25．動力盒上的支承座26．前掌受力橫線 27．後掌受力橫線28．伸縮鉤上的定位凹槽 29．保險卡30．橡膠墊 31．活動踏板限位螺釘32．前踏板皮帶本發明針對高空作業的必備條件以及機械強度和各種性能的要求，選擇最佳理論計算值進行設計(見圖1)，脫鉤方式採用橫向斜擺左右脫鉤，夾緊方式採取最安全的螺旋線圓弧卡緊方式，選擇方槽凹齒(見圖7B)或通槽直齒(見圖7C)配合棘齒傳動保證了傳動棘齒的正常工作移位公差尺寸，確保了安全可靠的驅動，實現真正的自動伸縮爬杆。「羊」字頭螺旋線圓弧卡板(見圖4、圖5)設計理論是電桿外徑與卡板接觸部按螺旋線方向，由人體重力與槓桿作用力產生許多夾緊力點見圖5，這些力點群與方通齒彎鉤部截割多個斜向橢圓截面，形成了多個橢圓鎖緊圈同時作用在電桿上，使電桿處在越壓越緊的工作狀態，使本發明的夾緊技術安全、可靠。本發明「羊」字形踏板的羊字頭卡板19與水平面內受力中心線與T形梁橫軸17及垂直面內的前掌和後掌的受力橫線26、27構成「羊」字受力分布線(見圖4)，水平面內受力中心線與有齒條直杆的「a」夾角超過45°時極易翻鉤，本實用新型根據邊齒傳動自動伸縮的受力中心與彎鉤直杆夾角按45°的不合理設計而改進，其α角小於40°見圖3C，從而大大提高了安全係數；動力盒體是為了保證可靠的動力源和可靠的驅動齒條伸縮鉤的自動伸縮而設計，兼顧了產品生產能力的複製要素，採取最佳工藝造型設計，達到設計理論效果。
下面結合附圖對本發明的最佳實施例做進一步描述本發明的最佳實施例如圖1所示，「羊」字形盒體伸縮鉤自動調徑爬杆器，由「羊」字盒體總成與方槽凹齒伸縮鉤(大中號杆用)或通槽直齒伸縮鉤(中、小號杆用)組成，(大號適用於12m-15m杆、中號適用於9m-12m杆、小號適用於7m-8m杆、特小號適用於6m-7m杆)；「羊」字盒體由形似「羊」字受力分布線(見圖4)的螺旋線圓弧斜擺，橫向脫鉤和螺旋線圓弧夾緊的踏板裝置16與動力盒體8組合而成，「羊」字頭螺旋線圓弧斜擺卡板19與橡膠墊20鉚裝，尾部通過銷釘固定在「T」形梁橫軸上部按螺旋線方向斜擺固定的支承座18內，「T」形梁由橫軸17與支承杆12焊接而成，支承杆12與齒條伸縮鉤13在水平面投影的夾角「a」為15°-40°(最佳理論值「a」為30°)。「T」形梁直杆上部與前塊踏板在底面焊接固定，下半部是活動踏板14，在T梁的支承梁12上以活套方式，由定位螺絲24調節踏板尺碼長短；如應用於大、中號電桿也可用一塊整板取代直杆和活動板。動力盒體上部支承座通過連接螺絲4與帶有支承座和動力彈簧7的導向杆及阻尼定位器3的傳動支承套9連接，產生動力盒體與傳動支承套9在動力彈簧7作用下的壓緊和釋放(踏板踏下和抬起)兩個自然狀態下作一定夾角的相對運動，形成的動力源，通過雙向傳動棘齒23，推動方槽凹齒伸縮鉤或通槽直齒伸縮鉤1，實現可靠的自動伸縮爬杆，雙向傳動棘齒23通過帶套的絲杆固定在動力盒體底部的支承座25上，換向手柄6固定在雙向傳動棘齒23，通過拉力彈簧5，固定在動力盒8上部支承座的連接螺絲4上，使雙向傳動棘齒23在伸縮鉤1的寬型方槽凹齒部(見圖7B)或伸縮鉤的通槽直齒部(見圖7C)作彈性運動。
登爬上杆時，換向手柄6撥到後面進位位置，「羊」字形盒體踏板裝置16提起，被動力盒8內動力彈簧7釋放頂起，垂直面方向與傳動支承套9相對運動成β=20°，驅動雙向傳動棘齒23推動伸縮鉤1的齒部2進換一個凹齒即進位一凸一凹兩個4mm齒共進8mm，按電桿斜率計算每上升1米直徑Ф約縮小13.3mm，每移動一腳間距約0.6米即電桿直徑縮小8mm，伸縮鉤進2齒縮小8mm，始終與電桿21到電桿22的縮小比率同步；當踏下「羊」字盒體踏板裝置16時，雙向傳動棘齒23在拉力彈簧5的作用力下落入齒條2的齒槽內，與此同時，阻尼定位器3的彈簧頂珠及保險卡齒29同時進入齒槽內，起到防滑多重保險作用。下杆時，換向手柄撥到前面退位位置，踏板踏下時雙向傳動棘齒23退位，推動伸縮鉤齒條2退兩齒，阻尼定位器3的頂珠和保險卡29同時落入齒槽內，雙向傳動棘齒23由拉力彈簧5的作用力和動力盒8驅動下又繼續作退位動作，按此循環，始終保持與電桿的斜率變化尺寸同步，實現一個接一個進、退位動作即一步一步自然輕鬆的自動伸縮同步夾緊的上、下電桿，如要增加上、下速度，每次需拉大跨度後多踏一腳即可實現。
權利要求
1．一種「羊」字形盒體伸縮鉤自動調徑爬杆器，包括左、右對稱的兩組，其特徵在於每組爬杆器各由「羊」字形盒體總成與齒條伸縮鉤組成；「羊」字形盒體由形似「羊」字受力分布線的螺旋線圓弧夾緊的斜擺脫鉤踏板裝置(16)與動力盒體(8)組合而成，在踏板裝置(16)上裝有夾緊卡板(19)，卡板(19)的板面上鉚裝有橡膠墊(20)，所述卡板(19)和橡膠墊(20)的板面呈螺旋線圓弧形，該卡板(19)尾部通過銷釘固定在「T」形梁橫軸(17)上部按螺旋線方向斜擺固定的支承座(18)內，「T」形梁由橫軸(17)與支承梁(12)焊接而成，支承梁(12)的直杆部裝有踏板(14)，「T」形梁直杆上半部與前踏板(10)在底面焊接固定，下半部是活動踏板(14)活套在支承梁(12)上，由定位螺絲(24)調節踏板(14)尺碼長短；齒條伸縮鉤包括彎鉤部分(11)和直杆部分(13)，彎鉤部分呈螺旋線圓弧的內側面鉚裝有橡膠墊(30)，在直杆(13)的一面制有齒條形齒牙(2)與雙向傳動棘齒(23)嚙合，該齒條的另一面設有連續的定位凹槽(28)與動力盒體(8)上的保險卡(29)插合定位，所述伸縮鉤(1)裝設於動力盒體(8)內，動力盒體(8)上部通過連接螺絲(4)與帶有支承活動座和動力彈簧導向杆(7)及阻尼定位器(3)的傳動支承套(9)連接，在動力盒體(8)的支承座(25)上以活動銷釘鉸接有雙向傳動棘齒(23)，該雙向傳動棘齒由換向手柄(6)、拉力彈簧(5)的操縱而可變換方向與伸縮鉤直杆部分的齒條(2)嚙合，其運動由阻尼定位器(3)的彈簧頂珠及動力盒體(8)上的保險卡(29)同時進入齒條(2)另一面的定位凹槽(28)而被定位；其組合位置關係是所述伸縮鉤的直杆(13)與「T」形梁支承杆(12)在水平面內投影的夾角α在15°-40°之間，最佳值為30°，在垂直面內投影的擺動夾角β在15°-45°之間，最佳擺動範圍為20°。
2．如權利要求1所述的「羊」字形盒體伸縮鉤自動調徑爬杆器，其特徵在於所述伸縮鉤直杆上的齒條(2)的齒牙形狀可以是方槽凹齒形，也可以是通槽直齒形，且齒牙根部呈圓弧過度。
3．如權利要求1所述的「羊」字形盒體伸縮鉤自動調徑爬杆器，其特徵在於所述伸縮鉤直杆上的齒條(2)的齒牙節距為4mm。
4．如權利要求1所述的「羊」字形盒體伸縮鉤自動調徑爬杆器，其特徵在於所述踏板(14)與「T」形梁的連接可以是整板固定的，也可以是活動的。
全文摘要
一種「羊」字形盒體伸縮鉤自動調徑爬杆器,包括左、右對稱的兩組,每組爬杆器各由「羊」字形盒體總成與齒條伸縮鉤組成,「羊」字形盒體由螺旋線圓弧夾緊斜擺脫鉤的踏板裝置與動力盒體組合而成,齒條伸縮鉤包括彎鉤部分和直杆部分,在直杆的一面制有方槽弧底齒牙的齒條與雙向傳動棘齒嚙合,齒條的另一面設有連續的定位凹槽與動力盒體上的保險卡插合定位。本發明實現自動伸縮爬杆,適應登爬6m-15m任意規格的等徑或異徑電桿,安全係數高,傳動可靠,斜擺脫鉤輕便、快捷。
文檔編號A63B27/02GK1224628SQ9810008
公開日1999年8月4日 申請日期1998年1月26日 優先權日1998年1月26日
發明者李攸良 申請人:李攸良