一種屋頂輔助塔的製作方法

2023-06-28 13:20:26

本發明屬於杆塔技術領域，尤其涉及一種屋頂輔助塔。

背景技術：

屋頂上常常需要設置電力、通信杆塔，以用於固定、輔助支撐各種設備、天線等，其中，電力杆塔上還經常會設置一些配電箱，用以對一些主要的用電、通電結構（如變壓器、接線器、控制器等）進行保護。目前的屋頂電力杆塔，雖然能對設備、天線等進行支撐固定及保護，但在防水能力、自動散熱、避免積熱等方面，仍有所欠缺。

技術實現要素：

本發明是為了克服現有技術中的不足，提供了一種結構合理，可對用電設備、通電結構等進行支撐固定及保護，防水能力強，具備自動散熱功能，可避免內部積熱的屋頂輔助塔。

為了實現上述目的，本發明採用以下技術方案：

一種屋頂輔助塔，包括豎直設置的主桿身、固定在主桿身上端的電力箱及用於與屋頂固定的底座，所述主桿身下端與底座固定，電力箱上設有擋水頂罩，擋水頂罩與電力箱之間通過若干罩杆連接，擋水頂罩與電力箱頂部之間形成過氣空間，電力箱頂部設有若干與過氣空間連通的頂散熱孔，電力箱底部設有若干通線孔，電力箱上設有若干通氣豎管，通氣豎管上端與電力箱內部連通，通氣豎管上設有通氣橫管，通氣橫管內端與通氣豎管下端連通，通氣豎管固定在電力箱底部，電力箱包括上箱體及與主桿身上端固定的下箱體，上箱體下端開口，下箱體上端開口，上箱體套在下箱體外，且上箱體與下箱體之間滑動連接，上箱體的可滑動方向為上下方向，上箱體側壁上設有若干與上箱體螺紋配合的鎖緊螺釘，鎖緊螺釘接觸下箱體外側壁，電力箱上設有與通線孔一一對應的固定塞，固定塞卡在對應的通線孔中，過氣空間中設有若干排氣條板，排氣條板內端與鄰近的一個罩杆鉸接，擋水頂罩上設有若干與排氣條板一一對應的回覆彈簧，回復彈簧的上端與擋水頂罩連接，排氣條板外端與對應回復彈簧的下端連接。

作為優選，所述通氣橫管軸線與主桿身軸線相交，任意一個通氣橫管內端處在該通氣橫管外端與主桿身之間。

作為優選，還包括與屋頂固定的觸動缸，觸動缸頂部設有穿索孔，觸動缸內底部設有與觸動缸滑動連接的觸動活塞，觸動活塞的可滑動方向為上下方向，主桿身上設有觸動拉索，觸動拉索一端連接主桿身，觸動拉索另一端連接觸動活塞，觸動拉索穿過穿索孔，觸動缸內頂部設有壓力傳感器，觸動活塞上設有用於頂壓壓力傳感器的觸動壓頭，觸動缸上設有與壓力傳感器連接的起爆ECU，主桿身上設有與起爆ECU連接的氣體發生器。

作為優選，所述觸動缸內設有至少一根豎直布置的限位彈簧，限位彈簧上端連接觸動缸的內頂壁，限位彈簧下端連接觸動活塞頂面。

作為優選，還包括與屋頂固定的繞索輪架，滑輪架上設有繞索滑輪，繞索滑輪與觸動缸分處於主桿身的相對兩側，主桿身上設有輔拉索，輔拉索穿過穿索孔，輔拉索一端連接主桿身，輔拉索另一端連接觸動活塞，輔拉索繞過繞索滑輪。

作為優選，所述主桿身上設有噴氣管，噴氣管軸線水平且噴氣管內端與主桿身連接，氣體發生器處在噴氣管內，氣體發生器的氣體釋放方向為由噴氣管內端至噴氣管外端。

作為優選，所述噴氣管由互相連通的反推管及封口管構成，反推管處在封口管與主桿身之間，反推管內設有封口球，封口球直徑小於反推管內徑，封口管內徑沿著靠近反推管至遠離反推管方向遞減，封口管最大內徑與反推管內徑一致，封口管最小內徑小於封口球直徑，反推管內管壁上設有至少一個彈性限位塊，彈性限位塊處在封口球與反推管內管壁之間，彈性限位塊被封口球壓緊，主桿身上套設有處於未充氣狀態的保護氣囊，噴氣管上設有中間氣口，中間氣口通過中間管與保護氣囊連通。

作為優選，所述中間管上設有阻斷中間管的待壓破膜片，封口球處在中間氣口與氣體發生器之間。

作為優選，所述電力箱上設有至少一根吊拉索，吊拉索一端與底座連接，吊拉索另一端與電力箱連接。

本發明的有益效果是：結構合理，可對用電設備、通電結構等進行支撐固定及保護，防水能力強，具備自動散熱功能，可避免內部積熱。

附圖說明

圖1是本發明的結構示意圖；

圖2是本發明觸動缸處的結構示意圖；

圖3是圖1中A處的放大圖；

圖4是圖3中B處的放大圖；

圖5是圖3中C處的放大圖；

圖6是圖1中D處的放大圖。

圖中：主桿身1、氣體發生器11、保護氣囊12、中間管13、待壓破膜片131、鎖緊螺釘14、上箱體2a、下箱體2b、電力箱2、頂散熱孔21、通氣豎管221、通氣橫管222、底座3、擋水頂罩4、罩杆41、過氣空間42、排氣條板421、回復彈簧422、觸動缸5、穿索孔51、觸動活塞52、觸動拉索53、壓力傳感器54、觸動壓頭55、限位彈簧56、繞索滑輪61、輔拉索62、噴氣管7、封口球71、彈性限位塊72、中間氣口73、反推管7a、封口管7b、吊拉索8、屋頂9。

具體實施方式

下面結合附圖和具體實施方式對本發明做進一步的描述。

如圖1至圖6所示的實施例中，一種屋頂輔助塔，包括豎直設置的主桿身1、固定在主桿身上端的電力箱2及用於與屋頂固定的底座3，所述主桿身下端與底座固定，電力箱上設有擋水頂罩4，擋水頂罩與電力箱之間通過若干罩杆41連接，擋水頂罩與電力箱頂部之間形成過氣空間42，電力箱頂部設有若干與過氣空間連通的頂散熱孔21，電力箱底部設有若干通線孔，電力箱上設有若干通氣豎管221，通氣豎管上端與電力箱內部連通，通氣豎管上設有通氣橫管222，通氣橫管內端與通氣豎管下端連通，通氣豎管固定在電力箱底部，電力箱包括上箱體2a及與主桿身上端固定的下箱體2b，上箱體下端開口，下箱體上端開口，上箱體套在下箱體外，且上箱體與下箱體之間滑動連接，上箱體的可滑動方向為上下方向，上箱體側壁上設有若干與上箱體螺紋配合的鎖緊螺釘14，鎖緊螺釘穿過上箱體側壁且接觸下箱體外側壁，電力箱上設有與通線孔一一對應的固定塞，固定塞卡在對應的通線孔中，過氣空間中設有若干排氣條板421，排氣條板內端與鄰近的一個罩杆鉸接，擋水頂罩上設有若干與排氣條板一一對應的回覆彈簧422，回復彈簧的上端與擋水頂罩連接，排氣條板外端與對應回復彈簧的下端連接。主桿身為屋頂杆塔類結構的支撐部分，底座用於與屋頂9固定（通常通過螺栓固定，也可以選擇配重式的底座，即底座本身較重，底座直接放置在屋頂上作為支撐基礎），電力箱內可以設置變壓器、光纖接頭結構等較為重要且需要保護的設備或結構。電力箱底部的通線孔可用於進、出線，擋水頂罩則可用於保護電力箱，起到一定的防直曬效果，且能避免頂散熱孔處進雨水。而由於主桿身、電力箱等均設置在屋頂以上空間，周邊空氣流通（風）較多，當有風吹過主桿身時，會有一部分氣流進入一個或幾個通氣橫管中，再經通氣豎管後進入電力箱內部，空氣流經電力箱後從頂散熱孔離開電力箱，最終排出至過氣空間、重新回到外界。如此，利用了屋頂處自然風較多的特點，通過引導氣流流經電力箱內部，帶走電力箱內部的各用電、發熱結構所產生的熱量，在不耗能的前提下進行自動散熱，避免電力箱內部積熱，對電力箱內的電力設備等進行保護。電力箱空間可以調節，以適應使用需求，調節時，只需鬆開鎖緊螺釘，上下調整上箱體位置，然後再旋動鎖緊螺釘，讓鎖緊螺釘接觸並壓緊下箱體外側壁，從而使上箱體、下箱體之間固定即可。由於熱氣較輕，容易上升，又由於通氣橫管處相對容易進風，因此頂散熱孔基本起排氣功能，外部灰塵不易從頂散熱孔進入電力箱；而通氣橫管處在電力箱下方，且灰塵從通氣橫管進入後，還需要上升並經過通氣豎管才有機會進入電力箱，因此灰塵也不易從通氣橫管進入電力箱；但是通線孔是設置在電力箱底部的，且實際使用時，並不能保證每個通線孔都被使用到（若通線孔內沒有通過電線、電纜、光纜等，通線孔就不會被電線等封堵住），而未被使用到的通線孔直接與外界連通，灰塵容易從未被使用到的通線孔進入電力箱。本方案中，在每個通線孔中都設置了固定塞，如此一來，需要使用到哪個通線孔，拔去對應的固定塞即可，其餘通線孔則能保持封堵狀態，從而可避免電力箱內過快、過多地積灰。當排氣氣流從頂散熱孔離開電力箱，最終排出至過氣空間、重新回到外界的過程中，氣流會帶動排氣條板沿著鉸接點轉動，同時用於回復彈簧的存在，各排氣條板都會沿著自身的鉸接點來迴轉動，形成「扇風」的效果，從而可以加速將過氣空間內的空氣向外排出、並提高了頂散熱孔的排氣速度（過氣空間內的空氣被向外扇出一次，過氣空間內的氣壓就快速下降一次，會形成一個短暫的負壓吸風過程，而吸取的風正是來自頂散熱孔處），類似於在電力箱頂部一下一下地抽氣，而在自然風的作用下，電力箱底部不斷進氣， 從而在整體上形成下方供氣、上方抽氣的效果，可提升散熱氣流的流動速度，在不增加能耗的前提下，提高散熱效果。

所述通氣橫管軸線與主桿身軸線相交，任意一個通氣橫管內端處在該通氣橫管外端與主桿身之間。對於連通的通氣橫管及通氣豎管而言，通氣橫管外端相當於「進氣口」（外界空氣進入），通氣豎管上端相當於「出氣口」（空氣排出至電力箱），因此通氣橫管內端處在通氣橫管外端與主桿身之間，意味著「進氣口」始終是朝外的，更利於外界空氣進入通氣橫管，並經通氣豎管進入到電力箱內。

還包括與屋頂固定的觸動缸5，觸動缸頂部設有穿索孔51，觸動缸內底部設有與觸動缸滑動連接的觸動活塞52，觸動活塞的可滑動方向為上下方向，主桿身上設有觸動拉索53，觸動拉索一端連接主桿身，觸動拉索另一端連接觸動活塞，觸動拉索穿過穿索孔，觸動缸內頂部設有壓力傳感器54，觸動活塞上設有用於頂壓壓力傳感器的觸動壓頭55，觸動缸上設有與壓力傳感器連接的起爆ECU，主桿身上設有與起爆ECU連接的氣體發生器11。所述觸動缸內設有至少一根豎直布置的限位彈簧56，限位彈簧上端連接觸動缸的內頂壁，限位彈簧下端連接觸動活塞頂面。

在外力撞擊或是年久失修、颱風天氣等外在因素的影響下，主桿身有可能會出現鬆動斷裂，繼而傾倒，若主桿身向外側（向著屋頂外）傾倒，易落到地上、導致傷人事件，危險性較高。因此若主桿身傾倒，希望其能夠倒向內側無人區域（屋頂範圍內）。在本方案中，當主桿身斷裂傾倒時，若主桿身向內側（屋頂）倒下，則觸動索未受力張緊，不發生其它動作。當主桿身斷裂傾倒時，若主桿身向外（向著屋頂外）傾倒，則觸動索首先被拉動，由於主桿身倒下所引發的拉力很大，所以會帶動觸動索大力拉動觸動活塞上移，同時限位彈簧大幅收縮，觸動活塞帶動觸動壓頭去接觸、頂壓壓力傳感器，壓力傳感器將信號傳給起爆ECU，起爆ECU控制氣體發生器起爆，產生大量氣體，氣體向外噴射時，對主桿身具有很大的反作用力（反推力），從而可以將主桿身向著屋頂內部推動，保障主桿身及電力箱向著屋頂內傾倒，避免主桿身及電力箱落向屋頂外而導致傷人等安全事故。此外，氣體發生器的氣體釋放方向宜水平且向著屋頂外，如此可以較好地提供反推力（此時反推力作用效果較明顯），當然，也可以不做過多限制，只要反推力能夠將主桿身向內（屋頂範圍內）推動即可。此處的氣體發生器原理可與普通汽車上安全氣囊的氣體發生器原理相同（即給予信號後，起爆產生氣體）。壓力傳感器所感應到的壓力需要達到較大的值（可根據實際情況進行設定），起爆ECU才會控制氣體發生器起爆，僅僅因風力、雨水等因素所致的壓力信號改變，不會產生影響。

還包括與屋頂固定的繞索輪架，滑輪架上設有繞索滑輪61，繞索滑輪與觸動缸分處於主桿身的相對兩側，主桿身上設有輔拉索62，輔拉索穿過穿索孔，輔拉索一端連接主桿身，輔拉索另一端連接觸動活塞，輔拉索繞過繞索滑輪。前述方案中，在主桿身向外（向著屋頂外）傾倒時具有安全保護功能，而當主桿身斷裂、向內（屋頂內）傾斜，但又不是完全斷開時，主桿身會處在傾斜、欲倒未倒的狀態，在該狀態下，主桿身失去合理支撐，容易被外力（如風力）帶向各個角度，就如同一顆快要斷掉的大樹一樣，存在很大的安全隱患。此時，不如直接讓主桿身斷裂，並落在屋頂上，以杜絕安全風險，然後再考慮重新安裝、施工或更換維修為宜。本方案中，當主桿身斷裂、向內（屋頂內）傾斜是，由於輔拉索繞過繞索滑輪且兩端分別連著主桿身和觸動活塞，因此輔拉索會被主桿身拉動（繞索滑輪相當於起到了「拉力轉向」的作用），且輔拉索會拉動觸動活塞上移，從而與前述方案一樣進行噴氣（氣體發生器起爆），噴氣所產生的反推力會將主桿身向內（屋頂內）推倒。

所述主桿身上設有噴氣管7，噴氣管軸線水平且噴氣管內端與主桿身連接，氣體發生器處在噴氣管內，氣體發生器的氣體釋放方向為由噴氣管內端至噴氣管外端。氣體發生器產生氣體後，雖然氣體最初會從其本身的氣體釋放口噴出，但在離開氣體釋放口後，會有一部分氣體立即向著四周擴散出去（瞬時產生大量氣體，氣體會立即向著外界相對低壓處流動、擴散），從而對主桿身的整體推動效果會有明顯削弱。而本方案中，氣體發生器處在噴氣管內，氣體最初從氣體發生器的氣體釋放口噴出後，還能經過一段噴氣管，從而被噴氣管導向，維持整體氣流噴射方向水平且向著屋頂外，從而延長對主桿身的反推力的作用時間，提高對主桿身的推動效果。

所述噴氣管由互相連通的反推管7a及封口管7b構成，反推管處在封口管與主桿身之間，反推管內設有封口球71，封口球直徑小於反推管內徑，封口管內徑沿著靠近反推管至遠離反推管方向遞減，封口管最大內徑與反推管內徑一致，封口管最小內徑小於封口球直徑，反推管內管壁上設有至少一個彈性限位塊72，彈性限位塊處在封口球與反推管內管壁之間，彈性限位塊被封口球壓緊，主桿身上套設有處於未充氣狀態的保護氣囊12，噴氣管上設有中間氣口73，中間氣口通過中間管13與保護氣囊連通。彈性限位塊可以是橡膠塊或由其它彈性材料製成。彈性限位塊用於臨時限位封口球，保障平時封口球不會在反推管內隨意移動。如前所述，電力箱內可以設置變壓器、光纖接頭等較為重要且需要保護的設備或結構，若其隨著主桿身一起傾倒、直接落在屋頂上，由於撞擊較大，容易導致電力箱內的設備及結構損壞，從而增加維修成本，甚至導致無法回收利用。此外，屋頂不像地面那樣具有高強度，主桿身、電力箱直接大力撞擊屋頂容易造成屋頂結構受損，或是引起屋內結構損壞（如屋內的吊頂結構、塗料層等會因震動而被破壞）。在本方案中，當氣體發生器起爆後，瞬間產生大量氣體，氣體由噴氣管內端向噴氣管外端釋放，同時推動封口球向著封口管移動，直至封口球卡在封口管內，並封住封口管。在封口球封住封口管之前，氣體會經反推管、封口管噴出至外界，這個過程中氣體噴射所產生的巨大反推力可以將主桿身向屋頂範圍內推動，使得主桿身達到向著屋頂內傾斜的狀態。在封口球封住封口管之後，高壓氣體大量進入保護氣囊，保護氣囊立即鼓起，從而可以在主桿身等結構倒下至屋頂時進行緩衝，避免主桿身等結構倒下時對屋頂衝擊過大，且由於主桿身撞擊減小，對電力箱也起到了保護。保護氣囊可以包在主桿身、電力箱等結構外，具體形狀和覆蓋位置可根據實際需求進行設計。例如，可以設計保護氣囊充氣後的寬度（徑向尺寸）很大，如此一來，主桿身連同電力箱倒下後，電力箱就不易直接撞擊到屋頂。需要強調的是，設置反推管及封口管的目的，就是既利用氣體發生器來噴氣、推動主桿身，同時利用氣體發生器產生的氣體來對保護氣囊進行充氣。若不設置反推管及封口管結構，那麼，主桿身、保護氣囊可以視為一個「整體結構」，氣體噴射所導致的推力（氣體噴射方向的推力）與氣體噴射所導致的反推力（與氣體噴射方向相反的推力）可以相互抵消，相當於對主桿身沒有推動作用，如此一來就無法實現對主桿身的推動了，而有了反推管及封口管，可以讓封口球處在反推管時，氣體仍然可以排出外界，從而保障具有將主桿身向內（屋頂內）推動的力，並且隨後可以自動封住封口管，以對保護氣囊進行充氣。

所述中間管上設有阻斷中間管的待壓破膜片131，封口球處在中間氣口與氣體發生器之間。待壓破膜片可在平時防止外部空氣、水通過中間管進入保護氣囊，而當氣體發生器起爆後，產生大量氣體，具有很大的氣壓，可以衝破待壓破膜片，並對保護氣囊進行快速充氣。

所述電力箱上設有至少一根吊拉索8，吊拉索一端與底座連接，吊拉索另一端與電力箱連接。當電力箱與主桿身連接處斷裂，電力箱單獨脫離主桿身時，吊拉索可以拉住電力箱，避免其從屋頂掉落，從而電力箱不是掉落在屋頂上，就是被吊拉索吊住、處在懸掛狀態，可保障安全。