Устройство для автоматического межпролетного натяжения проводов воздушной высоковольтной линии электроснабжения с использованием мобильного монтажного комплекса, базирующегося на мобильной платформе (ММК) Российский патент 2025 года по МПК B60M1/28 B66F11/04 

Представленное изобретение является устройством, позволяющим осуществить автоматизацию и комплексную механизацию работ по строительству конструктивно сложных воздушных высоковольтных линий электроснабжения как на отдельно стоящих опорах, так и с использованием опор контактной сети железной дороги, электрифицированной на переменном токе.

Мобильный монтажный комплекс представляет собой базирующийся на мобильной платформе механизированный комплекс (далее - ММК) (Патент №2701601 от 22 августа 2018 г.), который перемещается вдоль строительной трассы. Для монтажа проводов комплекс имеет манипулятор, выполняющий монтаж и перемещение проводов от барабанов с проводами, расположенных на платформе ММК, к изоляторам на опоре.

Уровень техники

Для высоковольтной проводной системы продольного электроснабжения, совместимой с электромагнитным полем контактной сети электрических железных дорог, электрифицированных на переменном токе (ДПЗП) (Патент №2286891 2006 г.), решение проблемы снижения не симметрии треугольника питающих напряжений потребителей от электромагнитного влияния контактной сети находится в прямой зависимости от геометрии расположения проводов воздушных линий.

На ММК, так и без ММК технология монтажа проводов на изоляторы с последующим натяжением до нормируемой стрелы провеса выполняется бригадой монтажников вручную по единым правилам, которые приняты в качестве прототипа [Единые нормы и расценки на строительные, монтажные и ремонтно-строительные работы. Сборник Е23. Электромонтажные работы. Выпуск 3. Воздушные линии электропередачи и строительные конструкции открытых распределительных устройств напряжением 35 кВ и выше: (ЕНиР Е23)].

Порядок выполнения ММК необходимых операций монтажа на изоляторы подразумевает перемещение комплекса от опоры к опоре, во время которого должно происходить постоянное подтормаживание барабанов для равномерной раскладки проводов по трассе с поворотом крутильной машины на 60°. Эта функция должна выполняться бригадой монтажников или автоматизированным устройством торможения и натяжения подвешиваемых проводов.

Раскрытие изобретения

На ММК так и без ММК технология раскладки проводов выполняется бригадой монтажников вручную. Использование автоматизации монтажа провода на изолятор без применения ручного труда способствует увеличению производительности труда при строительстве линии. Такая технология монтажа позволяет значительно сократить время на производство строительных работ. Предлагаемое устройство торможения и натяжения провода в ММК устанавливается по два комплекта на каждый барабан, по одному устройству на каждую щечку барабана с проводом. Это позволяет обеспечить технологические нормативы монтажа в автоматическом режиме без применения ручного труда. Так, при производстве работ манипулятором, производится подтормаживание барабана для выравнивания укладки провода. Подтормаживание барабана с проводом осуществляется при помощи подачи пониженного напряжения на электродвигатель. Электродвигатель включен в реверсивном режиме по отношению к вращению барабанов при движении. После подъема и установки провода в седло изолятора устройство торможения и натяжения провода включает функцию натяжения подвешенного провода до технологического натяжения.

Технический результат изобретения заключается в повышении производительности труда за счет повышения автоматизации монтажа провода, в сокращении времени на производство строительных работ.

Для достижения вышеуказанного технического результат предложено устройство для автоматического межпролетного натяжения проводов воздушной высоковольтной линии электроснабжения с использованием монтажного комплекса, базирующегося на мобильной платформе (ММК), которое содержит: крутильную машину, установленную на мобильной платформе, с последовательно расположенными барабанами с проводами, предназначенными для монтажа на опоры контактной сети, совершающее при движении ММК по трассе вращательные движения на 60° за один пролет между опорами; и отличается тем, что для либо операторного, либо автоматического управления процессом натяжения проводов воздушной высоковольтной линии электроснабжения дополнительно оборудовано элементами устройства торможения и натяжения провода, которая представляет собой ряд конструктивных решений, выполняющих заданную процессором программу путем получения вращения через щечки барабана с проводами, фрикционы, редукторы от электродвигателей, которые включены на реверсивный режим по отношению к движению платформы, совершающих подматывание провода на барабан. Динамометрические устройства, расположенные на концах трубчатых направляющих, позволяют контролировать процесс натяжения провода на изоляторе. После выключения функции натяжения производится фиксация провода клином в седле изолятора. И в неподвижном положении барабана с проводом, включая электромагнитные тормоза фрикционов, производится полная остановка вращения.

Краткое описание чертежей

На Фиг. 1 представлено устройство торможения и натяжения провода.

На Фиг. 2 представлено конструктивное решение привода вращения барабана с проводом.

На Фиг. 3 представлено динамометрическое устройство автоматического натяжения провода.

На Фиг. 4 представлено расположение приводов вращения крутильной машины ММК на 60°.

Осуществление изобретения

Устройство торможения и натяжения провода (Фиг. 1) представляет собой ряд конструктивных элементов, выполняющих заданную программу путем подачи напряжения на электродвигатели, которые включены на реверсивный режим вращения по отношению направления разматывания провода при движении по трассе.

Фрикционами (4) передается движение от электродвигателей (3) и редукторов (7) на щечки (5) барабана с проводом (9). Провод (9) подматывается на барабан. Технологическое натяжение провода контролируется динамометрическими устройствами (Фиг. 3). После выключения функции натяжения производится фиксация провода и положения барабана включением тормозов (11). Тормоза останавливают вращение фрикциона с помощью электромагнитного привода (Фиг. 1). Установленный провод в седле изолятора фиксируется клином в неподвижном положении.

На Фиг. 1 обозначены элементы устройства торможения и натяжения провода: осевые опоры (1), закрепленные на опорном кольце (10), между которыми расположена ось (8) и вращающийся барабан с проводом (9), окно (2) на осевой опоре (1) позволяет создать прижим фрикциона (4) к щечкам (5) барабана с проводом (9). Преобразование электрического сигнала управления в механическое движение осуществляется реверсивным коллекторным электродвигателем (3) с редуктором (7) с возможностью изменения скорости вращения согласно заданной программы управления ММК. На плате (6) установлены электродвигатель (3) и редуктор (7) с фрикционом (4).

На Фиг. 2 изображено устройство торможения и натяжения провода и его конструктивное решение на барабане с проводом ММК: плата (6) с установленными элементами устройства крепится к осевой опоре (1) с одной стороны, а для центровки фрикциона (4) с резиновой обоймой (12) центруется пружиной (13) к барабану с проводом (9). Окончание натяжение провода фиксируется электромагнитным тормозом фрикциона (11).

На Фиг. 3 технологическое натяжение провода контролируется динамометрическими устройствами, расположенными на выходах проводов с барабанов на элементы динамометрического устройства: провод монтируемый на опоры, направляющие шкивы перемещения монтируемого провода (14), трубчатые направляющие защищающие от повреждений провода (15), динамометрический выключатель натяжения (16), опорное кольцо (10), пассивные шкивы перемещения опорного кольца крутильной машины (17).

При достижении заданного уровня натяжения провода, провод в изгибе выравнивается, пружина сжимается, и контакты разрывают цепь питания электродвигателя натяжения провода. Установка уровня натяжения провода производится с помощью изменения упругости пружины. Возможно и бесконтактное динамометрическое устройство на основе тензометрического датчика, который управляется процессором по заданному алгоритму.

Электропривод фрикциона вращения барабана с проводом выполняется как последовательный каскад, состоящий из коллекторного электродвигателя последовательного возбуждения, далее редуктора с цилиндрическими шестернями и металлический фрикцион, покрытый резиной для сцепления с поверхностью щечки барабана.

Приводы крутильной машины выполняются на той же комплектующей базе, что и приводы вращения барабанов с проводом. Приводы установлены на неподвижной части крутильной машины (Фиг. 2.), которые вращают ведущее опорное кольцо подвижной части крутильной машины. Остальные опорные кольца подвижной части крутильной машины не имеют привода. Шкивы этих колец (17) (Фиг.3.) выполнены из металла. Шкивы ведущего кольца подвижной части крутильной машины выполнены по подобию покрытия фрикционов резиной, для плотного сцепления соприкасающихся поверхностей.

Все электродвигатели коллекторного типа на 12 000 об/мин, мощностью на 1200 Вт. Регулировка напряжения на двигатель осуществляется через тиристорно-фазовый преобразователь - регулятор, управляемый центральным процессором по алгоритму программы.

На Фиг. 4 - вид со стороны манипулятора последней секции с барабаном провода подвижной части крутильной машины, вставленной в неподвижную часть. Привод поворота на 60° со шкивами, трубчатые направляющие, защищающие от повреждений провода (15).

Изобретение относится к устройствам, обеспечивающим автоматизацию и комплексную механизацию производства строительных работ воздушной высоковольтной линии электроснабжения (с повышенной симметрией погонных электрических параметров линии, находящейся в условиях интенсивного воздействия электромагнитного поля контактной сети железных дорог, электрифицированных на переменном токе). Предложенное устройство работает в составе ММК в совокупности с крутильной машиной, установленной на мобильной платформе, в которой последовательно расположены подающие барабаны с проводами и которая имеет возможность совершать вращательное движение на 60° при движении на один пролет. В центрах крутильной машины установлены барабаны с проводами и направляющие проводов, оси которых разнесены в пространстве под углом 120° для транспортировки разнесенных по окружности опорных колец. Крутильная машина является составной частью базирующегося на мобильной подвижной платформе механизированного комплекса, в состав которого также входит манипулятор, выполняющий вертикальное перемещение проводов для монтажа на изоляторы консолей опор. ММК перемещается вдоль пролетов строящейся линии, укладывая с небольшим торможением для равномерной раскладки монтируемые провода на землю. При этом сама крутильная машина посредством вращательного движения совершает поворот своей подвижной части на 60°. Это происходит при передвижении всей платформы на один пролет между опорами для технологического монтажа проводов транспозиции на изоляторы консолей опор с последующим технологическим натяжением до необходимой стрелы провисания проводов. 4 ил.

Устройство для автоматического межпролетного натяжения проводов воздушной высоковольтной линии электроснабжения с использованием монтажного комплекса, базирующегося на мобильной платформе, которое содержит: крутильную машину, установленную на мобильной платформе, с последовательно расположенными барабанами с проводами, предназначенными для монтажа на опоры контактной сети, выполненное с возможностью совершения при движении мобильной платформы по трассе вращательных движений на 60° за один пролет между опорами; отличающееся тем, что для либо операторного, либо автоматического управления процессом натяжения проводов воздушной высоковольтной линии электроснабжения дополнительно оборудовано элементами устройства торможения и натяжения провода, выполняющими заданную процессором программу путем получения вращения через щечки барабана с проводами, фрикционы, редукторы от электродвигателей, которые включены на реверсивный режим по отношению к движению платформы, совершающих подматывание провода на барабан; содержит динамометрические устройства, расположенные на концах трубчатых направляющих, выполненные с возможностью контроля процесса натяжения провода на изоляторе, при этом после выключения функции натяжения оно выполнено с возможностью фиксации провода клином в седле изолятора и в неподвижном положении барабана с проводом, включая электромагнитные тормоза фрикционов, в результате чего производится полная остановка вращения.