特高压铁塔攀爬机工艺研究

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Research on Process of Climbing Machine of Extreme High Voltage TowerLIU Zhibao(Jiangsu Huadian Steel Tower Manufacturing Co.，Ltd，Xuzhou 221131，China)Abstract：Climbing machine is the essential equipment for extreme high voltage tower climbing exercise，it is importantfor transportation of personnel and supplies.The paper introduced a kind of structure design of extreme high voltage towerclimbing machine and did the process research of that，the results can provide some references for congeneric productionsand even other machining tools of mechanical products of the same process。

Key words：extreme high voltage，climbing machine，process research特高压铁塔攀爬机是特高压输电铁塔运检维护、输送人员及物资的重要设备 ，以齿轮齿条的啮合传动来带动检修升降设备，主要由可互换导轨架和可拆卸吊笼 2部分组成。该设备安装于铁塔侧面或中部的导轨架上，可随着铁塔的变坡而改变传送角度，以满足不同形式铁塔的安装需求，不但极大地提高了工作效率，而且减少了人力攀爬的安全风险，实用性较强。然而 ，由于特高压铁塔攀爬机为国内首创，专门从事加工生产的企业也屈指可数，且制造质量 尚不尽如人意 ；因此 ，对该设备结构展开研究探讨具有十分重大的意义2]。

1 特高压铁塔攀爬机结构概述目前 ，该攀爬机属于新技术产品，采用段段相连的桁架构件作为整个攀爬机主体 ，再辅 以节节相连的带齿条标准节，实现攀爬、输送的目的[3]。在攀爬机的加工制造过程中，难点主要集中在标准段及其加工工艺上。特高压输电铁塔如图 1所示，特高压铁塔攀爬机的工作状态如图2所示。

- - 图 i 特 高压输 电铁塔 图 2 特高压 铁塔攀爬 机工作状态图3所示为攀爬机标准段简图，整体结构是由等边热轧角钢拼接而成。主梁与连接包铁采用 L125mmX 8 rnm的角钢 ，材质为 Q235B，斜承架采用 L75minx 5 mlTl的角钢，材质为 Q235B。标准段主梁上有装配孔，作为标准段与标准节整体的连接孔。

图 3 标 准段简图图 4所示为标准节简图，齿条是标准件，材质为35钢 ，通过紧固件与标准节本体连接。标准节本体为 476 mnl×3.5 mm 的无缝钢管平行设置 ，中间由L70 mlTl×45 mm的不等边角钢相连。

r I b li图 4 标准节简图2 原加工工艺2.1 标准段现有的标准段焊接工装主要部件包括焊接平台、两端堵头板及定位销；而在现有 的技术条件下，难 以《新技术新工艺》数字技术与机械工程数字技术 机械工程控制产品的横向和纵向焊接变形量 ，且堵头板的间距固定，不可调节，使得产品点焊完成后，容易卡壳，起吊困难，从而降低了工作效率，增加了劳动强度l4]。

2.2 标准节现有的标准节焊接工装主要部件包括焊接平台、浮动支承、单端堵头板及定位销；而在现有的技术条件下，用单端堵头板难以控制产品的纵向限位，管体易沿轴向串动，产品的横承架位置也缺乏刚度定位，焊后易造成移位，需花费-定的工时来修正、调的整，从而使工作效率降低，劳动强度增大。

3 加工工艺改进3.1 标准段结合原加工工艺，在改进过程中设计了标准焊接工装，该工装包括工装堵头板、工装平台、攀爬机标准段、工装挡板、定位销，在工装平台上端两侧连接有工装挡板和工装堵头板，工装堵头板用定位销连接 ，如图 5所示 。

图 5 标准段焊接 工装使用时，先将标准段下面的 2根主材角钢放置到平台上堵头板中间的相应位置；然后，再放置标准段的中间法兰，两端的法兰用定位销固定；最后，放置标准段上面的 2根主材角钢。找正位置后点焊固定，然后焊标准段的斜承架 ，完成后，拔出定位销，起吊产品。

采用上述方案后，在工装平 台的两端相应位置各固定 1个工装堵头板，工装堵头板上按标准段的尺寸预先留有定位孔，工装平台和堵头板与标准段接触面都具平面度和粗糙度。在两端的堵头板上有可调节式的定位销，焊接完成后，拔出定位销，由于堵头板与产品之间预留了间隙，可以使产品直接顺利地抽出，从而避免了标准段与堵头板卡壳及起吊困难的现象，有利于控制焊接产品横向和纵向焊接变形量。

3.2 标准节结合原加工工艺，在改进过程中设计了标准焊接工装，该工装包括第 1端轴、堵头板、工作平台、第 1定位销、支承架、第 2定位销、第 3定位销、第 2端轴。在工作平台的两端分别有第1端轴和第2端轴，在第1端轴和第2端轴上均连接有堵头板，在第1端轴和第2端轴之间连接有支承架，在第 1端轴上通过第 1定位销与支承架连接，在第2端轴上通过第 3定位销轴连接，中间位置的支承架通过第2定位销连接，如图6所示。

第1端轴、 卵/匠 L - - -自- i匕 ] ： 目f - rC - -， 箔 1窑 r图 6 标准节焊接工装使用时，只要将堵头板、限位装置等，按照图样尺寸要求在平台上定位、固定，将所需焊接标准节放人工装的相应位置 ，插入定位销 ，即可实施。

采用了上述方案后，在工作平台的两端相应位置各固定 1个堵头板，堵头板上按标准节的上管体尺寸预先留有端头孔，通过两端端轴实现产品管体零件的定位；所有平台和堵头板与标准节的接触面都经过机械加工，以确保其平面度和粗糙度要求；使用时，先插入堵头板-端的端轴 ，组对好管体后再插入另外-端的端轴，从而实现整个产品主体的定位；承架将标准节的横承架分别放在 3个支承架上，插上定位销，以此类推，将剩余的部件也通过定位销找正后定位，点焊固定；最后，焊接标准节的斜承架，完成后 ，拔出定位销 ，起 吊产品。

4 结语通过工艺改进，分别设计了标准段焊接工装和标准节焊接工装。设计的工装操作方便、快捷，从而实现了高效率，劳动强度大大降低，且能很好地控制焊接变形，保证产品加工精度；同时，工艺改进不涉及任何污染源，节能环保。经过实践验证，工艺改进后，加工效率提高20%左右，且产品合格率也大大提高，在操作得当的情况下，能保证产品完全合格。