專利名稱:一種直升機(jī)組塔輔助安裝系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本實(shí)用新型屬于架空輸電線路鐵塔組立施工設(shè)備領(lǐng)域,具體涉及一種直升機(jī)組塔輔助安裝系統(tǒng)。
背景技術(shù):
自立式輸電線路鐵塔一般為由數(shù)百根乃至數(shù)千根型鋼通過螺栓或鉚釘連接而成的立體桁架結(jié)構(gòu),其橫斷面多呈正方形或矩形,每一側(cè)面均為平面桁架。鐵塔立體桁架的四根主要桿件稱為主材,相鄰兩主材間使用斜材和水平材進(jìn)行連接。根據(jù)使用環(huán)境、結(jié)構(gòu)形式和受力特點(diǎn)等因素,某些輸電線路鐵塔使用單根角鋼作為主材、塔段間使用安裝于外側(cè)的連接角鋼進(jìn)行連接(如
圖1所示),即上塔段11和下塔段12的主材21和23為單根角鋼,上、下塔段間使用連接角鋼22和螺栓進(jìn)行連接。架空輸電線路一般距離遠(yuǎn)、往往需要穿越茂密植被、河流溝谷、高原荒漠、高山大嶺等多種地貌,地質(zhì)、地形環(huán)境極為復(fù)雜,交通不便,相比抱桿、流動(dòng)式起重機(jī)、組塔專用塔式起重機(jī)等傳統(tǒng)組塔設(shè)備而言,使用直升機(jī)組塔具有以下優(yōu)點(diǎn):I)塔段組裝采用在組裝場(chǎng)地面組裝的方式,減少了高空作業(yè)量,安全性高;2)勿需將組塔設(shè)備和塔材等運(yùn)輸至鐵塔就位現(xiàn)場(chǎng),減輕了施工人員的勞動(dòng)強(qiáng)度,同時(shí)減少了運(yùn)輸通道開辟和植被砍伐,保護(hù)了生態(tài)環(huán)境,提高了施工效率,特別適合于崇山峻嶺等交通條件惡劣的場(chǎng)所;3)組塔效率高。
雖然使用直升機(jī)組塔具有上述優(yōu)點(diǎn),但由于使用直升機(jī)組塔對(duì)鐵塔的分段重量、接頭形式、接頭位置等都有較高的要求,而最大的難點(diǎn)在于如何保證塔段在空中的可靠、準(zhǔn)確、自動(dòng)、快捷(避免長(zhǎng)時(shí)間懸停)對(duì)接,盡可能避免人工干預(yù),確保施工安全、高效,因此塔段對(duì)接用輔助安裝系統(tǒng)至關(guān)重要。國(guó)外使用直升機(jī)組立輸電線路桿塔已有很長(zhǎng)一段時(shí)間,如美國(guó)、俄羅斯等國(guó)家均有直升機(jī)組塔的工程案例。由于其直升機(jī)駕駛員的操作技能高超,因此對(duì)輔助安裝系統(tǒng)的要求不高,其輔助安裝系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、與鐵塔僅使用鐵鏈進(jìn)行捆綁連接即可。而我國(guó)直升機(jī)駕駛員的操作技能與國(guó)外相比有較大差距,國(guó)外的輔助安裝系統(tǒng)并不適于國(guó)內(nèi)使用,因此開發(fā)適合國(guó)內(nèi)使用的直升機(jī)組塔輔助安裝系統(tǒng)對(duì)直升機(jī)組塔的成功實(shí)現(xiàn)非常重要。
實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的是提供一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、安全可靠的直升機(jī)組塔輔助安裝系統(tǒng),完全能夠滿足輸電線路鐵塔的直升機(jī)組立施工。為實(shí)現(xiàn)上述目的,本實(shí)用新型是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的:一種直升機(jī)組塔輔助安裝系統(tǒng),其特征在于,該系統(tǒng)包括:導(dǎo)軌,其通過傾斜導(dǎo)桿搭掛在已就位塔段主材內(nèi)側(cè),為被吊塔段就位提供導(dǎo)向作用;[0012]垂直限位裝置,其安裝于已就位塔段的主材外側(cè),通過螺栓與所述導(dǎo)軌連接,并將已就位塔段的主材緊密夾持在所述導(dǎo)軌與垂直限位裝置之間,為被直升機(jī)吊裝的塔段就位提供臨時(shí)支撐;水平限位裝置,其位于連接角鋼的外側(cè),并一同被安裝在被吊塔段的外側(cè),為被吊塔段就位提供限位。進(jìn)一步地,所述導(dǎo)軌包括傾斜導(dǎo)桿和焊接于傾斜導(dǎo)桿下端內(nèi)部的垂直桿,所述傾斜導(dǎo)桿采用兩塊鋼板焊接制成,所述垂直桿采用兩塊鋼板成90度焊接制成,所述傾斜導(dǎo)桿的頂端向鐵塔內(nèi)側(cè)傾斜、其底端分別沿傾斜方向的反方向延伸、并且搭掛于已就位塔段的主材頂端;所述垂直桿的下部安裝有連接板,所述連接板的兩側(cè)分別開設(shè)有安裝孔;所述垂直桿的兩塊鋼板板面上分別開設(shè)有供連接螺栓穿過的開口。進(jìn)一步地,所述連接板的長(zhǎng)度大于所述垂直桿的兩塊鋼板間的最大距離,且設(shè)在連接板兩側(cè)的安裝孔位于垂直桿的外部?jī)蓚?cè);所述開口為矩形,其寬度大于所述連接螺栓的螺帽的最大直徑,其長(zhǎng)度至少能夠保證用于固定被吊塔段和已就位塔段的一半數(shù)量的連接螺栓順利穿過。進(jìn)一步地,所述垂直限位部件包括承臺(tái)、連接件和箍環(huán),所述承臺(tái)為平臺(tái),其底端焊接有連接件,所述連接件包括兩件導(dǎo)向板和兩件折板,兩件導(dǎo)向板成90度連接在一起,且其向外延伸的兩端分別設(shè)有一折板,兩件折板上分別開設(shè)有安裝孔;所述箍環(huán)安裝于承臺(tái)的底端,且其環(huán)部露出承臺(tái)。進(jìn)一步地,所述垂直限位部件還包括筋板,所述筋板分別與兩件導(dǎo)向板的連接端外側(cè)及承臺(tái)的底端相連接。進(jìn)一步地,所述水平限位裝置包括展開翼、連接環(huán)和耳板,所述展開翼包括兩件垂直板和兩件水平板,每件垂直板的下端固設(shè)有一件水平板,兩件垂直板和兩件水平板分別成90度焊接在一起,兩件·水平板向外伸出的端部各安裝有一連接環(huán);所述兩件垂直板的上部開設(shè)有用于固定連接角鋼和被吊塔段主材的螺栓孔,兩件垂直板的連接端外側(cè)安裝有一耳板。進(jìn)一步地,所述兩件垂直板的板面上分別開設(shè)有槽形區(qū)域,所述槽形區(qū)域開設(shè)在與兩件垂直板的連接端相對(duì)的另一端上。本實(shí)用新型的用于直升機(jī)組立輸電線路鐵塔的輔助安裝系統(tǒng)具有如下有益效果:I)該輔助安裝系統(tǒng)的水平限位裝置與連接角鋼和被吊塔段主材共用螺栓孔位,導(dǎo)軌的傾斜導(dǎo)桿搭落在已就位塔段的主材上,垂直限位裝置和導(dǎo)軌通過螺栓緊密夾持住已就位塔段主材,因此,該系統(tǒng)的安裝不需要對(duì)鐵塔做出任何修改。2)該系統(tǒng)的各部件可由角鋼或鋼板焊接而成,形式簡(jiǎn)單、結(jié)構(gòu)緊湊、加工制造方便,各構(gòu)件間及構(gòu)件與鐵塔間使用螺栓連接,安裝、拆除方便。3)該系統(tǒng)可用于各型單肢主材鐵塔的直升機(jī)組立施工,其各尺寸可根據(jù)直升機(jī)駕駛員的操控技能、地形、氣象等條件確定,適用范圍廣。4)使用本實(shí)用新型的輔助安裝系統(tǒng),可保證直升機(jī)組立輸電線路鐵塔的安全可靠、準(zhǔn)確快捷、自動(dòng),具有很好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型做進(jìn)一步說明。為了使本實(shí)用新型的內(nèi)容被更清楚的理解,并便于具體實(shí)施方式
的描述,下面給出與本實(shí)用新型相關(guān)的附圖,說明如下:
圖1為現(xiàn)有技術(shù)中單根角鋼作為主材的輸電線路鐵塔的連接示意圖;圖2為本實(shí)用新型的輔助安裝系統(tǒng)的組成、安裝位置及限位繩、控制繩的連接示意圖;圖3為本實(shí)用新型的輔助安裝系統(tǒng)中導(dǎo)軌的結(jié)構(gòu)示意圖;圖4-6為本實(shí)用新型的輔助安裝系統(tǒng)中垂直限位裝置的結(jié)構(gòu)示意圖,其中圖4為垂直限位裝置的正視圖、圖5為圖4的左視圖、圖6為圖4的俯視圖;圖7-9為本實(shí)用新型的輔助安裝系統(tǒng)中水平限位裝置的結(jié)構(gòu)示意圖,其中圖7為水平限位裝置的正視圖、圖8為圖7的左視圖、圖9為圖7的俯視圖;
圖10為通過本實(shí)用新型的輔助安裝系統(tǒng)對(duì)輸電線路鐵塔進(jìn)行直升機(jī)組立的示意圖。
具體實(shí)施方式
圖2 圖9所示為本實(shí)用新型的輔助安裝系統(tǒng)的組成、安裝位置及各部件結(jié)構(gòu)的示意圖。本實(shí)用新型的直 升機(jī)組塔輔助安裝系統(tǒng)包括導(dǎo)軌41、垂直限位裝置42和水平限位裝置43三部分,各部件可由角鋼或鋼板焊接而成,形式簡(jiǎn)單、結(jié)構(gòu)緊湊、加工制造方便;各構(gòu)件間及構(gòu)件與鐵塔間使用螺栓連接,安裝、拆除方便。導(dǎo)軌41安裝于已就位塔段32的主材內(nèi)側(cè),為被吊塔段31的就位提供導(dǎo)向作用,導(dǎo)軌41包括傾斜導(dǎo)桿411、垂直桿412和連接板413,還可以包括筋板414。傾斜導(dǎo)桿411可采用角鋼或鋼板制成,其傾斜角度和長(zhǎng)度可根據(jù)直升機(jī)駕駛員的操控技能和施工環(huán)境確定,傾斜導(dǎo)桿411搭掛在已就位塔段32的主材上。垂直桿412可采用角鋼或兩塊鋼板成90度焊接制成,垂直桿412焊接在傾斜導(dǎo)桿411的下端內(nèi)部,焊接位置必須保證在垂直桿412與已就位塔段32主材緊密貼合的前提下,傾斜導(dǎo)桿411的下端平面能完全覆蓋已就位塔段32主材的上頂面,從而保證被吊塔段31和連接角鋼22無卡阻的沿傾斜導(dǎo)桿411和已就位塔段32主材順暢下滑至垂直限位裝置42的承臺(tái)421上就位。在垂直桿412的兩塊板面上各開設(shè)有開口 415,可保證被吊塔段31就位后,通過連接螺栓從該開口 415中穿過,將被吊塔段31主材、連接角鋼22與已就位塔段32主材固緊定位。為了在固緊定位后,能夠方便且不影響導(dǎo)軌41的拆卸,開口 415可制成矩形,其寬度大于所述連接螺栓的螺帽的最大直徑,其長(zhǎng)度至少能夠保證用于固定被吊塔段和已就位塔段一半數(shù)量的連接螺栓順利穿過。連接板413焊接在垂直桿412的下部、位于與垂直桿的兩塊鋼板連接端相對(duì)的端部上;連接板413的長(zhǎng)度大于垂直桿412的兩塊鋼板間的最大距離,且設(shè)在連接板兩側(cè)的安裝孔位于垂直桿外側(cè);連接板413與垂直限位裝置42的折板425使用螺栓連接,連接后的連接板413和垂直限位裝置的折板425間有一定間隙,從而通過擰緊螺栓可使導(dǎo)軌41和垂直限位裝置42緊密夾持住已就位塔段的主材。筋板414可焊接在傾斜導(dǎo)桿411的兩塊鋼板之間和/或垂直桿412的兩塊鋼板之間,為傾斜導(dǎo)桿411和垂直桿412的連接焊縫補(bǔ)強(qiáng)。[0037]垂直限位裝置42安裝于已就位塔段32的主材外側(cè),垂直限位裝置42包括承臺(tái)421、第二連接件和箍環(huán)424,還可以包括筋板423。承臺(tái)421為平臺(tái),被吊塔段31就位后落于其上,可為被吊塔段31提供臨時(shí)支撐。第二連接件焊接在承臺(tái)421的下面,其包括兩件導(dǎo)向板422和兩件折板425,兩件導(dǎo)向板422成90度連接在一起,從而可緊密貼合在已就位塔段32的主材的外面;兩件導(dǎo)向板422向外延伸的端部分別設(shè)有一折板425,兩件折板上分別設(shè)有安裝孔,使用螺栓依次穿過連接板413上的安裝孔、已就位塔段32的主材以及折板425上的安裝孔后,將已就位塔段32的主材夾持在導(dǎo)軌41與垂直限位裝置42之間。筋板423的一端焊接在承臺(tái)421的下面、相鄰的另一端焊接在兩件導(dǎo)向板422的連接端外側(cè)。箍環(huán)424焊接在承臺(tái)421的下面,且環(huán)部露出承臺(tái),控制繩35可穿過其中。水平限位裝置43位于連接角鋼22的外側(cè),并一同被安裝在被吊塔段31的外側(cè),水平限位裝置43包括展開翼431、連接環(huán)432和耳板433。展開翼431可采用角鋼或兩件L形鋼板成90度焊接制成,每件L形鋼板均由垂直板和水平板組成,兩件L形鋼板的垂直板板面上分別開設(shè)有一槽形區(qū)域434,該槽形區(qū)域開設(shè)在與兩件垂直板的連接端相對(duì)的另一端上,從而保證了連接角鋼22和被吊塔段主材其它連接螺栓能順利穿過,同時(shí)方便了鐵塔吊裝完成后水平限位裝置43的拆除;兩件L形鋼板的垂直板上部分別開設(shè)有螺栓孔,從而可用螺栓將水平限位裝置的展開翼431與連接角鋼22、被吊塔段的主材固定連接。兩件L形鋼板的水平板向外伸出的端部分別安裝有一連接環(huán)432,通過兩件連接環(huán)分別連接限位繩,從而為被吊塔段31的就位提供更大范圍內(nèi)的限位作用。兩件L形板的垂直板連接端外側(cè)焊接有一耳板433,耳板433上開孔的一端伸出展開翼,控制繩35捆扎在該孔上,為鐵塔的就位提供必要的人工輔助。如
圖10所示,通過本例中的輔助安裝系統(tǒng)對(duì)輸電線路鐵塔進(jìn)行直升機(jī)組立的施工過程如下:I)在地面將需要直升機(jī)吊裝的塔段(以下簡(jiǎn)稱被吊塔段)31組裝完成。
2)在被吊塔段31和已就位塔段32的四個(gè)連接位置處各安裝一套輔助安裝系統(tǒng)33,其中輔助安裝系統(tǒng)33中的導(dǎo)軌41位于已就位塔段32的主材內(nèi)側(cè);輔助安裝系統(tǒng)33中的垂直限位裝置42安裝在已就位塔段32的主材外側(cè);輔助安裝系統(tǒng)33中的水平限位裝置43和連接角鋼22 —同安裝在被吊塔段31的主材外側(cè)、且水平限位裝置43位于連接角鋼22的外面。3)在相鄰兩水平限位裝置43的連接環(huán)432間連接限位繩34。4)使用吊掛裝置將被吊塔段31懸掛在直升機(jī)機(jī)腹下方,然后將其吊運(yùn)至已就位塔段32附近。5)直升機(jī)將被吊塔段31調(diào)整好方位、緩慢落下至距地面一定高度,地面輔助人員迅速連接好控制繩35,控制繩35穿過垂直限位裝置42的箍環(huán)424連接在水平限位裝置43的耳板433上。(如果直升機(jī)吊掛裝置中含有防止被吊件扭轉(zhuǎn)的防扭裝置,可不安裝控制繩35)6)直升機(jī)吊起被吊塔段31至已就位塔段32上方,在輔助安裝系統(tǒng)33中水平限位裝置43的輔助作用下找準(zhǔn)就位中心并懸停。7)地面輔助人員收緊控制繩35,使被吊塔段31與已就位塔段32在俯視平面內(nèi)四邊平行對(duì)齊,防止因被吊塔段出現(xiàn)繞吊掛垂直中心的扭轉(zhuǎn)而無法準(zhǔn)確就位。[0047]8)直升機(jī)駕駛員逐漸降低懸停高度,使被吊塔段31借助輔助安裝系統(tǒng)33中導(dǎo)軌41的導(dǎo)向作用順暢滑入安裝位置,實(shí)現(xiàn)被吊塔段31與已就位塔段32準(zhǔn)確對(duì)接就位,此時(shí)輔助安裝系統(tǒng)33中的垂直限位裝置42為被吊塔段31提供臨時(shí)支撐。9)直升機(jī)松開與被吊塔段31的連接后飛離,施工人員登塔,使用螺栓將已就位塔段32和連接角鋼22連接,從而實(shí)現(xiàn)被吊塔段31和已就位塔段32的連接。10)拆除輔助安裝系統(tǒng)33各部件,完成被吊塔段31的直升機(jī)組立施工。具有上述結(jié)構(gòu)的輔助安裝系統(tǒng)具有設(shè)計(jì)巧妙、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、制造方便等優(yōu)點(diǎn),其各部件尺寸可根據(jù)直升機(jī)型號(hào)以及駕駛員的操控技能、地形、氣象等條件確定,可用于各種自立式單肢主材鐵塔的直升機(jī)吊裝,通用性強(qiáng)、適用范圍廣。最后應(yīng)當(dāng)說明的是:以上實(shí)施例僅用以說明本實(shí)用新型的技術(shù)方案而非對(duì)其限制,盡管參照上述實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行了詳細(xì)的說明,所屬領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解:依然可以對(duì)本實(shí)用 新型的具體實(shí)施方式
進(jìn)行修改或者等同替換,而未脫離本實(shí)用新型精神和范圍的任何修改或者等同替換,其均應(yīng)涵蓋在本實(shí)用新型的權(quán)利要求范圍當(dāng)中。
權(quán)利要求1.一種直升機(jī)組塔輔助安裝系統(tǒng),其特征在于,該系統(tǒng)包括: 導(dǎo)軌(41),其通過傾斜導(dǎo)桿(411)搭掛在已就位塔段主材內(nèi)側(cè),為被吊塔段就位提供導(dǎo)向作用; 垂直限位裝置(42),其安裝于已就位塔段的主材外側(cè),通過螺栓與所述導(dǎo)軌(41)連接,并將已就位塔段的主材緊密夾持在所述導(dǎo)軌與垂直限位裝置之間,為被直升機(jī)吊裝的塔段就位提供臨時(shí)支撐; 水平限位裝置(43),其位于連接角鋼的外側(cè),并一同被安裝在被吊塔段的外側(cè),為被吊塔段就位提供限位。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的直升機(jī)組塔輔助安裝系統(tǒng),其特征在于:所述導(dǎo)軌(41)包括傾斜導(dǎo)桿(411)和焊接于傾斜導(dǎo)桿下端內(nèi)部的垂直桿(412),所述傾斜導(dǎo)桿(411)采用兩塊鋼板焊接制成,所述垂直桿(412)采用兩塊鋼板成90度焊接制成,所述傾斜導(dǎo)桿(411)的頂端向鐵塔內(nèi)側(cè)傾斜、其底端分別沿傾斜方向的反方向延伸、并且搭掛于已就位塔段的主材頂端;所述垂直桿(412)的下部安裝有連接板(413),所述連接板的兩側(cè)分別開設(shè)有安裝孔;所述垂直桿的兩塊鋼板板面上分別開設(shè)有供連接螺栓穿過的開口(415)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的直升機(jī)組塔輔助安裝系統(tǒng),其特征在于: 所述連接板(413)的長(zhǎng)度大于所述垂直桿的兩塊鋼板間的最大距離,且設(shè)在連接板兩側(cè)的安裝孔位于垂直桿的外部?jī)蓚?cè); 所述開口(415)為矩形,其寬度大于所述連接螺栓的螺帽的最大直徑,其長(zhǎng)度至少能夠保證用于固定被吊塔段和已就位塔段的一半數(shù)量的連接螺栓穿過。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的直升機(jī)組塔輔助安裝系統(tǒng),其特征在于:所述垂直限位裝置(42)包括承臺(tái)(421)、連 接件和箍環(huán)(424),所述承臺(tái)(421)為平臺(tái),其底端焊接有連接件,所述連接件包括兩件導(dǎo)向板(422)和兩件折板(425),兩件導(dǎo)向板(422)成90度連接在一起,且其向外延伸的兩端分別設(shè)有一折板(425),兩件折板上分別開設(shè)有安裝孔;所述箍環(huán)(424)安裝于承臺(tái)的底端,且其環(huán)部露出承臺(tái)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的直升機(jī)組塔輔助安裝系統(tǒng),其特征在于:所述垂直限位裝置(42)還包括筋板(423),所述筋板分別與兩件導(dǎo)向板的連接端外側(cè)及承臺(tái)的底端相連接。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的直升機(jī)組塔輔助安裝系統(tǒng),其特征在于:所述水平限位裝置(43)包括展開翼(431)、連接環(huán)(432)和耳板(433),所述展開翼(431)包括兩件垂直板和兩件水平板,每件垂直板的下端固設(shè)有一件水平板,兩件垂直板和兩件水平板分別成90度焊接在一起,兩件水平板向外伸出的端部各安裝有一連接環(huán)(432);所述兩件垂直板的上部開設(shè)有用于固定連接角鋼和被吊塔段主材的螺栓孔,兩件垂直板的連接端外側(cè)安裝有一耳板(433)。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的直升機(jī)組塔輔助安裝系統(tǒng),其特征在于:所述兩件垂直板的板面上分別開設(shè)有槽形區(qū)域(434),所述槽形區(qū)域開設(shè)在與兩件垂直板的連接端相對(duì)的另一端上。
專利摘要本實(shí)用新型提供了一種用于直升機(jī)組立輸電線路單肢主材鐵塔的輔助安裝系統(tǒng),包括導(dǎo)軌、垂直限位裝置和水平限位裝置三部分,各部件可由角鋼或鋼板制成。導(dǎo)軌通過傾斜導(dǎo)桿搭掛在已就位塔段主材內(nèi)側(cè),為被吊塔段就位提供導(dǎo)向作用;垂直限位裝置位于已就位塔段主材外側(cè),通過螺栓與導(dǎo)軌連接,緊密夾持住已就位塔段主材,為被吊塔段就位提供臨時(shí)支撐;水平限位裝置位于連接角鋼外側(cè),一同被安裝在被吊塔段上,為被吊塔段就位提供限位。該輔助安裝系統(tǒng)設(shè)計(jì)巧妙、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、制造方便、其各尺寸根據(jù)直升機(jī)型號(hào)、駕駛員的操控技能、地形、氣象等條件確定,可用于各種自立式單肢主材鐵塔的直升機(jī)吊裝,通用性強(qiáng)、適用范圍廣。
文檔編號(hào)E04H12/34GK203113883SQ201220684318
公開日2013年8月7日 申請(qǐng)日期2012年12月12日 優(yōu)先權(quán)日2012年12月12日
發(fā)明者黃克信, 繆謙, 朱艷君, 夏擁軍 申請(qǐng)人:中國(guó)電力科學(xué)研究院, 國(guó)家電網(wǎng)公司